WO2019219939A1 - Method for generative production of a component, device for carrying out the method and motor vehicle - Google Patents

Method for generative production of a component, device for carrying out the method and motor vehicle Download PDF

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WO2019219939A1
WO2019219939A1 PCT/EP2019/062863 EP2019062863W WO2019219939A1 WO 2019219939 A1 WO2019219939 A1 WO 2019219939A1 EP 2019062863 W EP2019062863 W EP 2019062863W WO 2019219939 A1 WO2019219939 A1 WO 2019219939A1
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laser radiation
radiation
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Sören Schiwy
Robert Stache
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    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a method for the generative production of at least one component, a device for carrying out the method and a motor vehicle, in particular a passenger car.
  • Generative manufacturing processes also referred to as additive manufacturing processes, have found their way into various areas of industrial production due to numerous advantages.
  • the flexibility of these methods which allow the production of components without molds and thus can be used without expensive or costly changes for the production of new or modified components, qualifies them for a wide range of applications.
  • Applied powder layer and the individual powder particles are locally connected. This occurs during selective laser melting, for example by local melting by means of laser radiation.
  • binder jetting on the other hand, the particles are bonded together by means of a binder and the component is produced in this way.
  • This method has in common that a surface of a powder bed for the purpose of connecting the powder particles is processed in areas. The loose powder from unprocessed areas can be used to support the following powder layers to be joined
  • Powder particles of a layer a lowering of the powder bed by one layer height and the orders of another layer of loose powder.
  • Laser radiation is spatially and / or temporally changeable within the working plane.
  • the intensity is set such that the
  • Melting temperature of the material is reached or exceeded. In several outlying second areas each set a lower intensity.
  • EP 3 034 205 A2 discloses an apparatus for the generative production of a component on a building surface with a coater for producing a powder layer and a laser for local melting of the powder layer. Furthermore, the device comprises a deflection device for deflecting the laser beam to different areas of the powder layer or for focusing the laser beam and a compensation device for aligning the construction surface and a focal surface of the laser beam to each other. This allows the correction of an adjusted during the manufacturing process focus position and thus serves to set the desired local energy density of the laser beam.
  • a measuring system may be arranged in the beam path of the laser to image the shape and size of the laser spot and to determine on the basis of whether the laser is focused.
  • the deflector may include an F-theta lens to provide a planar focus area.
  • DE 10 2015 103 127 A1 describes a laser-based irradiation system for a device for additive manufacturing with a first beam source and a second beam source.
  • the irradiation system furthermore has a common scanner optics for focusing the two laser beams and a beam combiner for superimposing the two beams. This can be split laser beams or different
  • Laser beams are coupled into a single transport fiber and moved together by means of a scanner optics over a melted area of the powder layer. Radiation from an annular fiber sheath of a transport fiber, which has a larger focus diameter, can heat the powder over a large area to a temperature close to the melting point and the laser beam from the fiber core of the
  • Transport fiber serves to melt the powder.
  • Powder beds and are thus able to produce each areas of jointly manufactured components or separate components. In this way, for example, calipers are produced. In this case, the speed can be increased significantly, since several laser scanner units can produce a component simultaneously. The disadvantage is that all scanners must have completed the production of their assigned area before a new layer of powder can be applied and the process begins again.
  • the object is achieved by the method for the generative production of at least one component according to claim 1 and by the apparatus for performing the method according to claim 7.
  • Embodiments of the method are specified in the dependent claims 2-6, an embodiment of the device is specified in dependent claim 8.
  • a motor vehicle, in particular a passenger car, according to claim 9 is provided.
  • a first aspect of the invention is a method for the generative production of at least one component in which a powder of a material is heated by means of laser radiation and at least partially melted and solidifies the molten material for the purpose of at least partially forming the component. At least one region of the powder is irradiated with laser radiation emitted by at least one first laser source
  • At least part of the powder is irradiated at least in sections of time by means of at least two laser sources at the same time, so that the radiation power striking the part is greater than the radiation power that can be realized by means of one of the laser sources.
  • a powder according to the invention is a present in the form of solid particles
  • the particle size is typically ⁇ 0.5 mm. However, it is also possible to use granular substances or substance mixtures with larger particles.
  • Metal particles as they are known from the binder jet process, can be processed.
  • the latter are sintered at higher temperatures in an oven, in particular following the layered construction of the component, in which the plastic for the mechanical connection of the individual powder grains is at least partially melted, to produce a metallic structure with a higher strength.
  • the at least partial melting of the powder optionally also means that individual particles of the material are only partially melted, in particular in the respective edge regions of the particles, so that there is no continuous liquid phase. Also in this way is a merging of the individual particles forming a substantially solid layer possible. In other words, individual particles can be completely melted, individual particles can be partially melted, for example in edge regions, and / or individual particles can not be melted or remain solid.
  • the latter Upon irradiation of the area by means of laser radiation, the latter heats the powder located in the area so that it is at least partially melted.
  • Laser radiation is directed to a surface of the powder to form a point of impact. In the process, the surface and possibly also powder underneath are heated or melted.
  • the appearance point is not a point in the mathematical sense but rather an appearance surface, which is also referred to as the focus field, focus point or focal spot of the laser radiation.
  • An entry point in the sense of the invention means the
  • Occurrence surface of a radiation on a surface and does not necessarily mean that there is a focus or focal point of an optical element or system at this point.
  • the method according to the invention describes a method for selective laser melting, typically abbreviated to SLM.
  • the method further comprises applying powder to produce a powder bed. It can be made a uniform surface,
  • the area of the powder is irradiated several times by means of respective laser sources.
  • the outputting of the laser radiation by a laser source in particular also means that
  • the area is irradiated at least once with at least one first laser source and then at least once with at least one second laser source. Following this, if necessary, a further irradiation can take place by means of further laser sources.
  • the laser sources are in particular operable independently of each other.
  • the irradiation following the first irradiation by means of the second laser source means that at a first time the irradiation of the area takes place only by means of the first laser source and to a second, following at the first time
  • the heating or melting of the area in several steps means that a
  • Laser sources is realized. It is not necessary that there is an interruption of the heat input between the steps or sections. In other words, it is possible that the area is irradiated continuously over a defined period of time, wherein the irradiation is realized by means of a plurality of laser sources, which irradiate the area temporally successive. This is particularly the case when the points of application realized by means of the individual laser sources overlap.
  • the heating realized in several steps means in particular the increase of the temperature, which takes place in several steps.
  • the melting realized in several steps means a multi-step energy input for melting. In this case, the temperature of the powder located in the area can be particularly during
  • the heating in several steps can be realized by moving the powder with respect to at least two line and output devices or radiation sources. Alternatively or additionally, it can be realized by guiding laser radiation of at least two laser sources over the surface, also referred to as scanning.
  • first, second and possibly third, etc., laser sources are used as first, second and possibly third, etc., laser sources.
  • Pig-tail diode lasers can be used. These are powerful diode lasers, which with a line and
  • Output device such as an optical fiber for conducting and outputting the
  • Laser radiation are connected.
  • the end or the front side of the respective line and output device is in particular configured to output the respective laser radiation.
  • the power of several laser sources can be cumulated to realize high overall performance.
  • relatively inexpensive laser can be used to increase the temperature up to
  • Embodiment of the method is carried out successively irradiation of the area by means of at least ten laser sources.
  • the heating or melting of the area in several steps allows the melting despite a lower energy input per step. In this way, it does not come to the evaporation or the blasting of powder particles or to rupture the
  • Powder layer as in one known from the prior art, in one step energy input is known. Also movements of the powder, which may result, for example, as a result of high local temperature gradients are prevented.
  • the irradiation takes place at the same time by means of a plurality of first laser sources and / or at the same time by means of a plurality of second laser sources.
  • a higher radiant power can be realized on the part of the powder in this way than with the respective use of only one laser source.
  • the respective radiation powers of all laser sources used at the same time are cumulated.
  • Output devices arranged to output laser radiation at the same position along the feed direction, so that the laser beams realized by them are simultaneously directed to the part of the powder during movement of the powder.
  • This embodiment enables the use of particularly cost-effective laser sources, since each individual laser source manages with a comparatively low radiation power.
  • An embodiment of the method for the generative production of at least one component is characterized in that the powder is moved along at least a portion of the time along with the irradiation by at least one laser source along a feed direction. In this case, the movement takes place in particular relative to the laser source or to an output device for outputting laser radiation.
  • the powder is moved linearly.
  • it can be on a
  • Conveyor belt to be arranged by means of this with respect to the laser sources and optionally in relation to other parts of the apparatus for carrying out the
  • the powder is irradiated in succession by means of at least two laser sources, which are set up to output laser radiation at different positions along the feed direction.
  • the two laser sources can be at different positions along the
  • each laser source that is to say at least the first and the second laser source, is provided with an output device for outputting
  • Laser radiation in particular a light guide such as an optical fiber for the conduction and output of the laser radiation connected, wherein the output device or the end of the respective light guide is adapted to output the laser radiation.
  • a light guide such as an optical fiber for the conduction and output of the laser radiation connected, wherein the output device or the end of the respective light guide is adapted to output the laser radiation.
  • the output devices that is, for example, the light guides or their ends, are arranged at different positions in relation to the feed direction. They can be stationary. In other words, the powder is moved along output devices arranged one behind the other so that a region of the powder is irradiated successively in succession by means of laser radiation emitted from the output devices. In this way, the temperature is increased in several steps in continuous operation. This allows a particularly simple implementation of the
  • Be arranged device for carrying out the method which is thus particularly simple and inexpensive to produce.
  • a further embodiment of the method for the generative production of at least one component is characterized in that the first and the second laser source are imaged by means of a planar field optics on a substantially planar surface of the powder.
  • Laser radiation imaged by means of a plan field optics on the surface of the powder In this case, a plan field optics for multiple or all laser sources can be used.
  • a flat surface according to the invention means a surface running along a non-curved plane. In other words, the laser radiation is influenced such that the surface of the powder is irradiated substantially uniformly.
  • a plan field optics serves to focus the laser radiation on a flat surface and comprises at least one lens or at least one lens system. Thus, a curvature of the image field is minimized when imaging the laser radiation on the flat surface of the powder bed.
  • planar field optics are also known as F-theta optics, scan optics or flat field optics. This brings the advantage of a particularly uniform irradiation of the area or
  • the laser radiation is guided over the powder by means of an optical scanning device, in particular by means of a rotating polygon mirror.
  • an optical scanning device in particular by means of a rotating polygon mirror.
  • the axis of rotation is aligned in particular parallel to a feed direction of the powder.
  • the optical scanning device serves to image the laser radiation on the surface of the powder.
  • This serves a controllable and in particular uniform irradiation of the surface of the powder.
  • the guiding of the laser radiation over the powder is also called scanning.
  • an occurrence point of the laser radiation is guided over the powder.
  • a rotating polygon mirror has a cross-section in the shape of a regular polygon so that each of the angled outer surfaces allows for guiding the laser radiation across the powder along a path. In this way, a large number of scanning operations are made possible with each revolution of the polygon mirror.
  • the laser radiation is guided perpendicular to the feed direction of the powder and in particular along linear paths over the surface thereof.
  • Feed rates and higher laser powers are operated, which allows a particularly rapid and efficient production of components.
  • An embodiment of the method for the generative production of at least one component is characterized in that a secondary region of the powder, which is adjacent to the region to be melted or melted to form the component, is heated. This is done in particular by irradiation by means of laser radiation. The heating minimizes dissipation of heat from the molten portion of the powder by reducing temperature differences between the powder to be melted and the minor portion of the powder.
  • the heating of the secondary area is effected in particular by means of at least one first and / or at least one second laser source. In particular, it is effected by means of multiple successive irradiation by means of laser radiation.
  • Alternative or supplementary another method of heating can be used. For example, the entire powder bed and / or other parts of the device can be heated by realizing a warm atmosphere.
  • the overall temperature of the powder bed or the component to be produced is increased. In other words, a heat accumulation is generated.
  • This has the advantage of minimizing thermal distortion resulting from volume shrinkage of the solidifying or cooling material.
  • the cooling is slowed down and evened out.
  • thermal insulation of the powder takes place. In this way, cooling of the powder is slowed down and evened out.
  • a further embodiment of the method for the generative production of at least one component is characterized in that irradiation of a first region of the powder of the material arranged in a first plane takes place.
  • a powder of a material is applied to a second region of the material which has been previously at least partially melted and in particular solidifies again in a second plane spaced from the first plane, heated by means of laser radiation and at least partially melted.
  • a powder of a material is applied to a second region of the material which has been previously at least partially melted and in particular solidifies again in a second plane spaced from the first plane, heated by means of laser radiation and at least partially melted.
  • first and the second plane are aligned parallel to one another.
  • the same material is applied in the second level as in the first level.
  • Embodiment applied in at least one hundred levels of powder, heated and at least partially melted.
  • a distance measured along an advancing direction of the powder between an occurrence point of the laser radiation on the first region of the powder and an occurrence point of the laser radiation on the powder applied to the second region is less than 10 cm, in particular less than 3 cm.
  • This can be achieved by the high quality of the laser radiation which can be realized by means of the method according to the invention, that is to say by the high beam quality or beam quality and optionally by high-quality polygon mirrors and long focal lengths of the lenses used.
  • a device for carrying out the method by means of which components constructed from several hundred layers can be produced, can be produced in a comparatively small space or with a comparatively short distance. Also be in this way by the spatial proximity of the effective ranges of the individual
  • Laser sources which in the continuous process associated with rapidly successive irradiations by the individual laser sources, thermal gradients between individual areas of the component to be manufactured and / or the powder bed is reduced so that a slow and uniform cooling can take place, which minimizes thermal distortion as described.
  • the order of the powder takes place in a thickness between 5 square meters and 50 square meters; especially in a range of 10 sqm to 20 sqm. In one embodiment, a layer thickness between 50 square meters and 1 mm is produced.
  • a plurality of parallel planes of at least one component are produced at least in sections at the same time.
  • the already described advantages of slow and uniform cooling give.
  • the solidified material of the second region of the first plane during the application of the powder in the second plane at a temperature between 500 ° C and 1500 ° C, in particular between 700 ° C and 1000 ° C.
  • volume shrinkage caused thermal distortion and thus minimizes the remaining in the component or registered in the component tensile stresses.
  • a heat build-up comprising multiple printed layers is realized, allowing slow and even cooling.
  • a second aspect of the invention is a device for carrying out the
  • This comprises a receiving and moving device for receiving a powder and movement of the powder along a feed direction. Furthermore, the device comprises a laser unit with at least two laser sources for Realization of laser radiation on at least one area of the powder accommodated in the receiving and moving device for heating and at least partial melting of the powder.
  • the laser sources are set up to output laser radiation at different positions along the feed direction, such that, as the powder moves along the feed direction, the area of the powder can be irradiated in chronological succession by means of the laser sources.
  • each laser source is provided with an output device for outputting
  • Laser radiation connected. These are arranged and arranged such that the
  • Irradiation of the powder at different positions along the feed direction can be realized.
  • the output devices are at different
  • Each output device may be part of a line and output device, for example comprising an optical fiber.
  • a laser unit comprises at least two laser sources, which are not
  • the receiving and moving device is typically linearly movable. It comprises, for example, a receiving device movable along a feed direction for receiving the powder, which can be moved by means of a movement device. It can be configured as a conveyor belt.
  • pig-tail diode lasers can be used as laser sources. These have the further advantage that they achieve high radiation performance with a comparatively small space.
  • the apparatus may further comprise an applicator for applying the powder for placement on the receiving and moving device or on previously at least partially melted and in particular re-solidified material.
  • the device according to the invention is simple and inexpensive and serves the particularly efficient generative production of components.
  • An embodiment of the device is characterized in that the device has a plurality of generation devices for the generative production of a respective material layer of at least one component.
  • Each generation includes one
  • Applicator for applying the powder for placement on the receiving and Movement device or on previously at least partially melted and in particular solidified material and a laser unit.
  • the generation devices are arranged one behind the other along the
  • Feed direction of the powder arranged.
  • Each generation device may comprise a rotatably arranged polygon mirror for guiding the laser radiation over the powder or for imaging the laser radiation on the surface of the powder, wherein the
  • Rotation axis of the polygon mirror is aligned in particular parallel to a feed direction of the powder.
  • each generation device serves the jobs, at least partially melting and solidifying a layer of powder, so that a layer of the component is produced.
  • the number of generation devices thus corresponds to the number of layers that can be produced.
  • the device has at least ten, in particular at least fifty, and in one embodiment at least one hundred
  • a third aspect of the invention is a motor vehicle, in particular a passenger car.
  • This comprises at least one component produced by the method according to the invention.
  • it is a metal component or a plastic component.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a device
  • FIG. 2 shows a first embodiment of a line and output device for use in a device
  • Fig. 3 is a schematic representation of the function of the line
  • FIG. 4 shows a second embodiment of a line and output device for use in a device
  • 5 shows a schematic representation of the function of the line and output device of Figure 4
  • FIG. 6 shows a first multispot arrangement of line and output devices for use in a device
  • FIG. 7 shows a schematic representation of the use of the first multi-spot arrangement from FIG. 6,
  • Fig. 8 a schematic representation of the use of line
  • FIG. 12 shows a third multispot arrangement in the device of usable light guides
  • FIG. 13 is a first perspective view of a detail of a device
  • FIG. 14 is a second perspective view of a detail of the device shown in FIG. 13, and FIG. 14
  • Fig. 15 a schematic representation of a further embodiment of the device.
  • FIG. 1 shows a part of an embodiment of a device for the generative production of at least one component.
  • the respective laser radiation 30 is superimposed by four laser sources 34 in order to irradiate an area 25 of an in-plane powder 20 of a material 22 or its surface 26 and in this way to heat and at least partially melt. After completion of the irradiation by means of
  • Laser radiation 30 solidifies the molten material 22 for the at least partial formation of at least one component.
  • the illustrated laser unit 32 includes four linearly successively arranged laser sources 34, wherein respective mirrors 135 are arranged such that the respective laser radiation 30 is superimposed in the direction of the powder 20 to be irradiated and thus the cumulative laser radiation 30 of all laser sources 34 impinges on the powder 20 simultaneously , In this way, a plurality of smaller-sized laser sources 34 can be used to achieve a total of high radiation power.
  • the superposed laser radiation 30 is deflected and focused by means of optical elements 132, namely a mirror and a condenser lens. It is a line and output device 70, namely a circular cross-section having optical fiber 72 is shown, through which the laser radiation 30 is guided in sections to the material 22. At the left end of the line and
  • Output device 70 exits the laser radiation for the purpose of deflection or focusing by means of the optical elements 132 from the line and output device 70.
  • the laser radiation 30 of all four laser sources 34 enters the line and output device 70.
  • Such a superposition of a plurality of laser sources 34 or their respective laser radiation 30 can be described in each of the following
  • information relating to the temperature of the irradiated material 22, namely a heat radiation 60 is directed in the opposite direction to the laser radiation 30.
  • both the detection device 62 and the laser sources 34 are connected to a control and / or regulating device 140, which has a
  • Temperature evaluation device 142 and a laser source control 144 includes.
  • the detection device 62 is for the purpose of evaluating the temperature prevailing on the surface 26 in control-technical connection with the
  • Temperature evaluation device 142 This gives corresponding signals to the
  • Laser source controller 144 which is adapted to influence on the basis of the received signals one or more laser sources 34 with respect to their respective laser intensity. In this way, too high or too low irradiation can be detected and compensated accordingly.
  • a signal of an interference radiation 130 is shown, which is radiated from an area adjacent to the irradiated area 25 of the surface 26 and is also refracted or deflected by the optical elements 133, the light guide 72 and the mirror 137.
  • the interference radiation 130 is not detected by the detection device 62 and thus has no influence on the
  • Has laser intensity In other words, only the temperature signal from the center of the point of occurrence hits the detection device 62 and is used to influence the laser intensity. Due to the suitable design of the optical elements 132, the Mirror 137 and the detection device 62 ensures that no interfering radiation 130 impedes such control of the laser intensity.
  • FIG. 2 shows a line and output device 70 for conducting and outputting laser radiation with a light guide 72 for use in a device for the generative production of at least one component.
  • the front, bottom left end face of the line and output device 70 and the light guide 72 is used to output the laser radiation for the purpose of irradiation of the powder.
  • the inner region 75 of the light guide 72, an optical fiber, is designed as a glass body 76 and serves to transmit the heat radiation emitted by the material to be irradiated or irradiated in the direction of a detection device of the device.
  • the inner region 75 of the light guide 72 is hollow. This has the advantage over the design in glass that the heat radiation can be detected even in spectral regions in which glass is not able to conduct the heat radiation, since glass is no longer transparent in these areas.
  • the inner region 75 is for transmission of
  • the line and output device 70 shown here is also referred to as dual-core fiber.
  • the light guide 72 serves for the at least in sections conducting the laser radiation from a laser source to the material to be irradiated. This means that the distance traveled by the laser radiation from the laser source to the point of impact on the powder is not necessarily completely realized by the light guide 72.
  • the light guide 72 and its inner region 75 each have coaxially arranged circular cross sections. In this way, exactly that of the irradiated area of the material
  • Detection device are passed.
  • the respective materials of the light guide 72 and its inner region 75 have different refractive indices.
  • the inner region 75 of the light guide is bounded by a glass surface.
  • An outer diameter D1 of the line and output device 70 and the optical fiber 72 is between 50 pm and 1000 pm. Especially for larger plants, it makes sense to have an outer one
  • Diameter D1 in the range of 500 pm -1000 pm to realize.
  • FIG. 3 shows schematically the operation of the described line and output device 70. In the upper part of the figure, a segment of the line and output device 70 is shown, which is cut off to improve the clarity of the presentation. If arranged in the device for the generative production of at least one component, a laser source would be connected to the light guide 72 in the further course of the line and output device 70, and a detection device would be connected to the inner region 75 of the light guide 72.
  • the emergent laser radiation 30 is divergent and is focused by an optical element 132, namely a first condenser lens 138, to produce a parallel beam path.
  • the laser radiation 30 passes through another optical element 132, namely a second converging lens 139, and is focused. In the state shown here, the focus or focal point of the laser radiation 30 is located in front of or behind the point of occurrence of
  • an optical pickup device for guiding the
  • the irradiated area 25 is located on the side of the powder 20 facing the line and output device 70.
  • the thermal radiation 60 radiated from the irradiated material 22 or from the area 25 passes through the optical elements 132 in the opposite direction to the laser radiation 30 and arrives in this manner in the designed as a glass body 76 inner region 75 of the line and output device 70. There, it is forwarded for the purpose of detection.
  • the inner region of the optical waveguide 72 can also be designed as a hollow or hollow core, ie as an air volume bounded by an inner wall of the optical waveguide 72, a glass surface, for conducting the thermal radiation.
  • Figure 4 shows an alternative embodiment of the line and output device 70, in which the light guide 72 is configured as a photonic crystal fiber 73.
  • This optical fiber has fine channels or cavities aligned along its direction of the light guide which, as structures with a refractive index, influence the movement of laser radiation.
  • the inner area 75 of the light guide 72 is configured in this embodiment as a cavity 77 or hollow core.
  • the line and output device 70 is surrounded by a glass jacket 78.
  • the diameter D2 of the inner region 75 of the light guide 72 is about 30 pm and the diameter D3 of the light guide 72 is about 100 pm.
  • FIG. 5 shows the use of the line and output device 70 described in FIG. 4 in a device for the generative production of at least one component. Analogous to the illustration of Figure 3, this is cut off in its upper region.
  • the laser radiation 30 emerges on the underside of the light guide 72 and strikes the area 25 of the powder 20 of the material 22 to be irradiated. Heat radiation 60 emitted by the area 25 enters the cavity 77 in the opposite direction to the laser radiation 30
  • FIG. 6 shows a square multispot arrangement 100, which is designed as a field or array with five by five line and output devices 70.
  • the individual line and output devices 70 can be configured analogously to FIGS. 2 or 4 and thus as a dual core fiber or as a hollow core having photonic crystal fiber. All of the line and output devices 70 have a light guide 72 and its inner area 75 designed to transmit the information, the light guide 72 and the inner area 75 being arranged coaxially.
  • such a multi-spot arrangement 100 can be used to temporally successively irradiate a region of the powder by means of the line and output devices 70 arranged next to one another along a first expansion direction and thus to heat and / or melt the region in FIG to realize several steps.
  • This can be realized by means of an optical scanning device during a movement of the powder along a feed direction and / or during a scanning of the surface with laser radiation output from the multi-spot arrangement.
  • the output devices arranged side by side along a second expansion device can be used to simultaneously irradiate a portion of the powder in order to control the radiation powers of the respective ones
  • FIG. 7 shows schematically and by way of example the use of the multi-spot arrangement 100 from FIG. 6 in carrying out a method for the generative production of at least one component.
  • a powder of a material 22 is irradiated to produce a component 12 by means of laser radiation emitted from the light guides 72, so that it is heated and at least partially melted.
  • the molten material 22 solidifies after the irradiation for the at least partial formation of the component 12.
  • Heat radiation 60 is transmitted in the inner region 75 of the light guide 72 for the purpose of detecting them to influence the laser intensity.
  • the measured by the respective heat radiation temperatures T1 to T6 of the respective appearance points of the individual line and output devices 70 are shown in different hatching in the inner region 75 of the respective light guide.
  • the first temperature T1 corresponds to a temperature range between about 750 ° C and 899 ° C
  • the second temperature T2 corresponds to a range between about 900 ° C and 949 ° C
  • the third temperature T3 corresponds to a range between about 950 ° C and 1099 ° C
  • the fourth temperature T4 corresponds to a range between about 1100 ° C and 1299 ° C
  • the fifth temperature T5 corresponds to a range between about 1300 ° C and 1599 ° C
  • the sixth temperature T6 corresponds to a temperature of about 1600 ° C and possibly higher.
  • Output means 70 a comparatively low temperature T1 prevails, since this point of occurrence is on the one hand along the scanning direction 31 of the multi-spot arrangement 100 from and thus the material 22 located there has not yet been irradiated. On the other hand, this point of occurrence lies behind along the feed direction 49 of the material 22 and has not yet been irradiated in a previously realized scan.
  • the application point arranged therebelow has a significantly higher third temperature T3, since it was irradiated immediately before by means of laser radiation which was output by means of the line and output device 70 shown above on the right. The further below
  • the top-left entry point already has a high fifth temperature T5, since it is located in the immediate vicinity of hot, previously irradiated material 22.
  • the occurrence points below have correspondingly even higher sixth temperatures T6.
  • the temperature drops due to the dwindling influence of the already heated, previously irradiated material 22 from the left to the right. Downwards, the respective temperatures increase as described. After reaching a defined maximum temperature, for example, the laser intensity can be reduced, so that no overheating of the material 22 occurs in any area.
  • a scanning direction 31 which describes a relative movement of the respective points of occurrence of the light guides 72 in relation to the surface to be irradiated.
  • the material 22 is moved along the movement of the points of occurrence
  • Scanning direction 31 temporally successively irradiated by laser radiation of multiple laser sources, at the same time with the irradiation, the heat radiation of the respective
  • irradiated areas are directed to a respective detection device, detected by means of this and used to influence the laser intensity.
  • a respective detection device detected by means of this and used to influence the laser intensity.
  • the respective appearance points by means of a rotating polygon mirror or a
  • the embodiment with oscillating mirror represents a cost-effective variant in which the heating process is reversible.
  • a planar field optics can be used to uniformly irradiate the substantially planar surface of the powder.
  • Orders of the powder is moved in order to realize in this way a continuous layer-by-layer production of the component.
  • the individual line and output devices 70 of the multi-spot arrangement 100 from FIG. 7 are shown schematically in FIG. 8, whereby the hatchings shown in the respective inner area 75 of the light guides 72 also correspond to the abovementioned temperature ranges of the first temperature T1 to the sixth temperature T6.
  • Figures 9 to 12 show schematically different arrangements of optical fibers 72 of line and output devices analogous to Figure 7. These can in some
  • light conductors 72 for example optical fibers, are used as line and output devices for conducting and outputting laser radiation.
  • the light guide 72 shown in FIG. 9 has a diameter D4 of 500 ⁇ m -1000 ⁇ m. It can be used to laser radiation of any arranged laser source in such a way issue that it occurs at a desired position on the powder to be heated.
  • the illustration shows a plan view of one end of the light guide 72, which is set up to output laser radiation and thus serves as an output device for outputting laser radiation. This also applies analogously to the following figures.
  • FIG. 10 illustrates a square multispot arrangement 100, which is designed as a field or array with five by five light guides 72. With preferred diameters of the individual line and output devices in the range of 500 pm, the length L1 along both extension directions of the square arrangement is 2.5 mm.
  • Such a multi-spot arrangement 100 can be used analogously to the multi-spot arrangement 100 shown in FIGS. 6 and 7.
  • different arrangements of the individual light guides 72 within the multi-spot arrangement 100 can be selected so that, for example, rectangular or round shapes are present, as illustrated in FIGS. 11 and 12.
  • FIG. 13 schematically shows a detail of a device for the generative production of a component 12.
  • a powder 20 of a material 22 is arranged on a receiving and moving device, not shown here, and is moved along the feed direction 49 by the latter.
  • a laser unit 32 having sixteen line and output devices arranged in a stationary multi-spot arrangement 100 is arranged above the powder 20 and behind it. The line and output devices are connected at their respective other ends, each with a laser source not shown here, which is also part of the laser unit 32.
  • the multi-spot arrangement 100 is designed as a field or array with two by eight line and output devices, so that in each case eight line and
  • Output devices at different positions along the feed direction 49, namely, one behind the other, are arranged and two line and
  • the laser sources connected to the respective eight line and output devices arranged one behind the other are arranged in such a way or configured by means of the respective line and output devices that they are set up to output laser radiation at different positions along the feed direction 49.
  • the area 25 of the powder 20 can move along the direction of advance 49 of the powder 20 by means of each of the eight adjacent arranged line and output devices output laser radiation are irradiated successively. In this way, the heating or melting of the region 25 takes place in eight steps.
  • the molten material 22 solidifies for the purpose of at least partially forming at least one component. In this way, a material layer 27 is formed.
  • the two adjacent line and output devices can, on the one hand, serve for the simultaneous irradiation of the respective part of the powder 20, in order to increase in this way the total radiant power realized on the part of the powder 20.
  • they can be used to irradiate a region 25 of the surface 26 in succession in succession while guiding the respective laser radiation over the surface 26 along the scanning direction 31.
  • Output devices these could also be arranged in a zigzag offset, along the feed direction 49 at different positions one behind the other
  • Each of the line and output devices shown can be coupled to a plurality of laser sources, analogously to FIG. 1, and thus configured for conducting and outputting laser radiation emitted by a plurality of laser sources.
  • the device further comprises a rotating polygon mirror 38, whose
  • Rotation axis parallel to the feed direction 49 extends. This serves to guide the laser radiation emerging from the respective line and output devices over the surface 26 of the powder 20, which is also referred to as scanning. In this case, an occurrence point of the respective laser radiation moves along a scan direction 31 extending perpendicular to the feed direction 49.
  • the device comprises a planar field optics 36, namely an F-theta lens, by means of which a deflection of the laser radiation takes place, so that a uniform
  • Irradiation of the planar surface 26 of the powder 20 can be realized.
  • FIG. 14 shows a further detailed representation of the device for the generative production of at least one component.
  • the detail shown in FIG. 13 is shown here in the middle, the laser radiation 30 output by means of multispot arrangement 100 being shown schematically. Here are the first and the last along the
  • the device comprises a plurality of generation devices 55 for generatively producing a respective material layer 27.
  • Each of the generation devices 55 comprises an application device 52 for applying the powder 20 for the purpose of arranging the powder 20 on the receiving and moving device 50 or on at least partially molten and re-solidified material.
  • Generation device 55 as a melting device, a laser unit 32 with eight
  • the application device 52 comprises a powder tank 53 and a powder well 54 extending downwardly therefrom, in the direction of gravity, for conveying the powder to the receiving and moving device 50 or to material which has previously been at least partially melted and solidified again.
  • the powder chute 54 has a continuously expanding cross-section along the direction of gravity, so that
  • Blocking of the powder to be delivered can be prevented.
  • Feed direction 49 arranged at the front wall of the powder chute 54 serves as a squeegee 90 for stripping excess powder in order to produce a flat powder surface.
  • applied powder 20 is arranged. This serves to reduce the proportion of the gas contained in the powder 20 or gas mixture, so that the mechanical strength of the
  • Powder composite is increased.
  • in the compression between the powder grains located gas is displaced or passed outwards and thus reduces the total volume of the powder 20 and increases its density.
  • the compression device 80 comprises a movably arranged compression element 82, also referred to as a punch, with one arranged on the underside
  • Compression surface 83 for applying a force to the powder 20 along the vertically downwardly directed force application direction 85. In this way, by means of the compression element 82, a compacted surface of the powder 20 can be produced.
  • the compression element 82 is adapted to perform by means of a double arrow schematically illustrated vibrations 81 with respect to the powder 20 and to introduce into this.
  • the compression surface 83 extends along a horizontally oriented compression plane 84.
  • the compression element 82 has an insertion surface 87 which forms an edge with the compression plane 84 or results in an asymptotic transition of the insertion surface 87 and the compression surface 83. This serves to compact powder 20 for introducing the powder 20 under the compression surface 83 during a relative movement between the powder 20 and the compression element 82 perpendicular to the force application direction 85. In other words, when the powder 20 is moved along the direction of advance 49, it is first on this impinging area of
  • Compression element 82 designed as a slope, the powder 20 for the first time compacts for easier introduction of the powder 20 below the compression surface 83.
  • This slope extends, starting from the horizontal compression surface 83, obliquely opposite to the feed direction 49 upwards.
  • the compression element 82 promotes powder flow in the area of the powder chute 54 by the change between upward movement and downward movement in the oscillation 81, so that no clumping occurs.
  • the generation device 55 shown on the right side is shown completely, while in the subsequent generation device 55 shown on the left side, for reasons of clarity, the laser unit 32 is not shown.
  • the generation device 55 shown on the right side serves to produce a material layer 27 arranged in a first plane 41 on the surface of the receiving and moving device 50, ie the conveyor belt.
  • Generation device 55 serves to produce a second plane 42
  • the second plane 42 is parallel to the first plane 41 at a distance to this, the thickness of the material layer 27 and the corresponding
  • Powder layer corresponds.
  • a large number of further generation devices 55 can follow in order to be able to produce the component completely in a continuous process, layer by layer.
  • the irradiation of a first region 41 arranged in the first plane 46 of the powder 20 takes place at the same time on a previously at least partially melted and re-solidified, arranged in the first plane 41 and left of The first region 46 illustrated second region 47 of the material 22 powder 20 in the second plane 42 applied by the applicator 52, heated by laser radiation 30 and at least partially melted.
  • the formation of multiple levels 41, 42 of the component takes place.
  • FIG. 15 shows a schematic representation of a device 10 for carrying out the method with nine generation devices 55 for the generative production of a material layer of the component 12 to be produced.
  • substantially more generation devices 55 are arranged to completely construct components to be constructed from a plurality of material layers with the device 10 to be able to produce.
  • the manufactured component 12 and the excess compacted powder 20 around it are transported by means of the conveyor belt 51 to the left side of the apparatus 10, where it is removed in the so-called unpacking station 120 and freed of excess powder 20. This is collected in the schematically illustrated powder assembly 122 to be returned to the process.
  • Each generation device 55 comprises an applicator 52 with a powder chute 54.
  • all powder shafts 54 are connected to a common powder tank 53, from which they are fed with powder 20 to be applied.
  • the applicator 52 of the first generation device 55 shown on the right serves to apply the powder 20 to the receiving and
  • Moving device 50 namely the metallic conveyor belt 51, for the purpose of producing the material layer arranged in the first plane 41.
  • Applicators 52 serve to apply the powder to the respective previously prepared layers of material for the purpose of producing the layers of material disposed in the second plane 42, third plane 43, fourth plane 44, etc. It can be seen that simultaneously with the production of the first region 46 of the material layer arranged in the first plane 41 by the first generation device 55 on a second region 47 of the previously produced by means of the first generation means 55, arranged in the first plane 41 material layer by means of the second applicator Powder applied and irradiated by the second laser spot assembly 100.
  • the first serves
  • the second generation means 55 serves to produce the material layer arranged in the second plane 42, etc.
  • a laser unit 32 comprising a multi-spot arrangement 100 and connected to respective light guides 72 of the multi-spot arrangement 100, not shown here
  • the multi-spot arrangement 100 is configured, for example, analogously to that shown in FIG. 6 or in FIG. 8 and serves the purpose described there
  • the respective triangular laser radiation 30 is to be indicated schematically that superimpose the respective laser radiation of the respectively arranged at the same positions along the feed direction 49 light guide.
  • the dashed lines and double arrows in the region of the laser beams 30 shown on the right indicate that by means of suitable optical elements simultaneously with the movement of the powder along the feed direction 49 and with the guiding of the respective points of occurrence of the laser sources on the surface to be irradiated along a direction perpendicular to the feed direction
  • Direction means of the rotating polygon mirror 38, a control or adjustment of the angle can be made in the area shown here to realize a scanning of the surface along parallel paths.
  • parameters of the laser radiation 30 such as, for example, respective appearance points can be adapted to the respective requirements by suitable configuration of optical elements.
  • the rotating polygon mirror 38 with its axis of rotation 39 is shown schematically.
  • Conveyor belt 51 is arranged a cooling device, in which cold water 110 is fed, along a flow direction 115 against the feed direction 49 flows and is heated due to heat emitted the molten layers and then removed as hot water 112 in the right portion of the illustration. This serves to influence the temperature and in particular a uniform cooling of the component 12. In this connection, it can be seen that the temperature of the component to be produced or the multilayer arrangement is highest on the right side and becomes smaller along the feed direction 49.
  • Each generation device 55 further comprises a compression device 80 for compressing the applied powder to reduce the proportion of gas or gas mixture contained in the powder 20 to increase the mechanical strength of the powder 20.
  • the entire powder tank 53 for performing vibrations 81 and for shaking designed to be introduced by means of respective (not shown) compression elements 82 in the applied powder to produce in this way a compacted surface of the powder.

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Abstract

The invention relates to a method for the generative production of at least one component, to a device for carrying out the method, and to a motor vehicle, in particular a passenger car. A method for the generative production of at least one component (12) is provided. A powder (20) of a material (22) is heated by means of laser radiation (30) and at least partly melted, and the molten material (22) solidified for the purpose of at least partially forming the component (12). At least one region (25) of the powder (20) is irradiated with laser radiation (13) emitted by means of at least a first laser source (34), and then irradiated with laser radiation (30) emitted by means of at least a second laser source (34). In this way, heating and/or melting of the region (25) in multiple steps is implemented. At least part of the powder (20) is irradiated at least intermittently simultaneously by means of two laser sources (34), such that the radiation power striking the part is greater than the radiation power that can be implemented by means of one of the laser sources (34).

Description

Verfahren zur generativen Herstellung eines Bauteils, Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und Kraftfahrzeug  Method for the generative production of a component, device for carrying out the method and motor vehicle
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils, eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens sowie ein Kraftfahrzeug, insbesondere einen Personenkraftwagen. The invention relates to a method for the generative production of at least one component, a device for carrying out the method and a motor vehicle, in particular a passenger car.
Generative Fertigungsverfahren, auch als additive Fertigungsverfahren bezeichnet, haben aufgrund zahlreicher Vorteile in unterschiedliche Bereiche der industriellen Produktion Einzug gehalten. Insbesondere die Flexibilität dieser Verfahren, die das Herstellen von Bauteilen ohne Formwerkzeuge ermöglichen und somit ohne teure bzw. aufwendige Änderungen für die Herstellung neuer bzw. geänderter Bauteile genutzt werden können, qualifiziert sie für breite Anwendungsbereiche.  Generative manufacturing processes, also referred to as additive manufacturing processes, have found their way into various areas of industrial production due to numerous advantages. In particular, the flexibility of these methods, which allow the production of components without molds and thus can be used without expensive or costly changes for the production of new or modified components, qualifies them for a wide range of applications.
Bei den Pulverbettverfahren erfolgt dabei ein schichtweiser Aufbau, bei dem eine  In the powder bed process, a layered structure is carried out in which a
Pulverschicht aufgetragen und die einzelnen Pulverpartikel lokal verbunden werden . Dies erfolgt beim selektiven Laserschmelzen beispielsweise durch lokales Aufschmelzen mittels Laserstrahlung. Beim Binder Jetting werden die Partikel dagegen mittels eines Bindemittels miteinander verklebt und es wird auf diese Weise das Bauteil hergestellt. Diesen Verfahren ist gemein, dass eine Oberfläche eines Pulverbettes zwecks Verbindung der Pulverpartikel bereichsweise bearbeitet wird. Das lose Pulver aus nicht bearbeiteten Bereichen kann zum Abstützen folgender zu verbindender Pulverschichten genutzt werden und wird Applied powder layer and the individual powder particles are locally connected. This occurs during selective laser melting, for example by local melting by means of laser radiation. In binder jetting, on the other hand, the particles are bonded together by means of a binder and the component is produced in this way. This method has in common that a surface of a powder bed for the purpose of connecting the powder particles is processed in areas. The loose powder from unprocessed areas can be used to support the following powder layers to be joined
typischerweise nach Herstellung des Bauteils wieder entfernt. Mit derartigen Verfahren sind Bauteile mit Überhängen von bis zu 15° herstellbar. typically removed after fabrication of the component. With such methods, components with overhangs of up to 15 ° can be produced.
Bei den bisher bekannten Verfahren erfolgt im Anschluss an das Verbinden von  In the previously known method is carried out after the connection of
Pulverpartikeln einer Schicht eine Absenkung des Pulverbettes um eine Schichthöhe und das Aufträgen einer weiteren Schicht losen Pulvers. Powder particles of a layer a lowering of the powder bed by one layer height and the orders of another layer of loose powder.
Die DE 10 2013 01 1 675 A1 beschreibt ein Verfahren zur generativen Bauteilfertigung, bei dem ein pulverförmiger Werkstoff schichtweise mittels Laserstrahlung aufgeschmolzen wird. Dieses wird auch als selektives Laserschmelzen bezeichnet. Die Intensität der  DE 10 2013 01 1 675 A1 describes a method for generating generative components, in which a powdery material is melted in layers by means of laser radiation. This is also called selective laser melting. The intensity of
Laserstrahlung ist dabei innerhalb der Bearbeitungsebene räumlich und/oder zeitlich veränderbar. In einem ersten Bereich ist die Intensität derart eingestellt, dass die Laser radiation is spatially and / or temporally changeable within the working plane. In a first area, the intensity is set such that the
Schmelztemperatur des Werkstoffs erreicht bzw. überschritten wird. In mehreren außerhalb liegenden zweiten Bereichen wird jeweils eine geringere Intensität eingestellt. Die Melting temperature of the material is reached or exceeded. In several outlying second areas each set a lower intensity. The
Intensitäten sind unabhängig voneinander einstellbar. Insbesondere kann eine Vorwärmung des Werkstoffs vor dem Aufschmelzen realisiert werden. Die EP 3 034 205 A2 offenbart eine Vorrichtung zur generativen Herstellung eines Bauteils auf einer Baufläche mit einem Beschichter zum Erzeugen einer Pulverschicht und einem Laser zum lokalen Aufschmelzen der Pulverschicht. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Ablenkeinrichtung zum Ablenken des Laserstrahls auf unterschiedliche Bereiche der Pulverschicht bzw. zum Fokussieren des Laserstrahls sowie eine Ausgleichseinrichtung zur Ausrichtung der Baufläche und einer Fokusfläche des Laserstrahls zueinander. Dies ermöglicht die Korrektur einer während des Herstellungsprozess verstellten Fokuslage und dient somit der Einstellung der gewünschten lokalen Energiedichte des Laserstrahls. Intensities are independently adjustable. In particular, a preheating of the material can be realized before melting. EP 3 034 205 A2 discloses an apparatus for the generative production of a component on a building surface with a coater for producing a powder layer and a laser for local melting of the powder layer. Furthermore, the device comprises a deflection device for deflecting the laser beam to different areas of the powder layer or for focusing the laser beam and a compensation device for aligning the construction surface and a focal surface of the laser beam to each other. This allows the correction of an adjusted during the manufacturing process focus position and thus serves to set the desired local energy density of the laser beam.
Beispielsweise kann dazu ein Messsystem im Strahlengang des Lasers angeordnet sein, um Form und Größe des Laserspots abzubilden und anhand dessen zu ermitteln, ob der Laser fokussiert ist. Die Ablenkeinrichtung kann eine F-Theta-Objektiv umfassen, um eine planare Fokusfläche zu gewährleisten. For example, a measuring system may be arranged in the beam path of the laser to image the shape and size of the laser spot and to determine on the basis of whether the laser is focused. The deflector may include an F-theta lens to provide a planar focus area.
Die DE 10 2015 103 127 A1 beschreibt ein Laser-basiertes Bestrahlungssystem für eine Vorrichtung zur generativen Fertigung mit einer ersten Strahlquelle und einer zweiten Strahlquelle. Das Bestrahlungssystem weist weiterhin eine gemeinsame Scanneroptik zur Fokussierung der beiden Laserstrahlen und einen Strahlenkombinierer zur Überlagerung der beiden Strahlen auf. Damit können aufgeteilte Laserstrahlen oder verschiedene  DE 10 2015 103 127 A1 describes a laser-based irradiation system for a device for additive manufacturing with a first beam source and a second beam source. The irradiation system furthermore has a common scanner optics for focusing the two laser beams and a beam combiner for superimposing the two beams. This can be split laser beams or different
Laserstrahlen in eine einzige Transportfaser eingekoppelt werden und gemeinsam mittels einer Scanneroptik über einen aufzuschmelzenden Bereich der Pulverschicht bewegt werden. Strahlung aus einer ringförmigen Faserhülle einer Transportfaser, welche einen größeren Fokusdurchmesser aufweist, kann das Pulver großflächig auf eine Temperatur nahe dem Schmelzpunkt erwärmen und der Laserstrahl aus dem Faserkern der Laser beams are coupled into a single transport fiber and moved together by means of a scanner optics over a melted area of the powder layer. Radiation from an annular fiber sheath of a transport fiber, which has a larger focus diameter, can heat the powder over a large area to a temperature close to the melting point and the laser beam from the fiber core of the
Transportfaser dient dem Aufschmelzen des Pulvers. Transport fiber serves to melt the powder.
Bei weiteren bisherig bekannten 3-D Druckern zur Herstellung von Metallbauteilen teilen sich mehrere Laserscannereinheiten mit jeweiligen Laserquellen die Oberfläche eines  In other previously known 3-D printers for the production of metal components, several laser scanner units with respective laser sources share the surface of a
Pulverbettes und sind somit in der Lage, jeweils Bereiche von gemeinsam zu fertigenden Bauteilen oder separate Bauteile herzustellen. Auf diese Weise werden beispielsweise Bremssattel hergestellt. Hierbei kann die Geschwindigkeit deutlich erhöht werden, da mehrere Laserscannereinheiten ein Bauteil gleichzeitig hersteilen können. Nachteilig ist, dass alle Scanner die Herstellung ihres zugeordneten Bereichs abgeschlossen haben müssen, bevor eine neue Pulverschicht aufgetragen werden kann und der Prozess erneut beginnt. Powder beds and are thus able to produce each areas of jointly manufactured components or separate components. In this way, for example, calipers are produced. In this case, the speed can be increased significantly, since several laser scanner units can produce a component simultaneously. The disadvantage is that all scanners must have completed the production of their assigned area before a new layer of powder can be applied and the process begins again.
Es ist die Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels welchen die generative Herstellung wenigstens eines Bauteils auf besonders einfache und kostengünstige Weise möglich ist. Die Aufgabe wird gelöst durch das Verfahren zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils gemäß Anspruch 1 sowie durch die Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 7. Ausgestaltungen des Verfahrens sind in den Unteransprüchen 2-6 angegeben, eine Ausgestaltung der Vorrichtung ist in Unteranspruch 8 angegeben. Des Weiteren wird ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen, gemäß Anspruch 9 zur Verfügung gestellt. It is the object of the invention to provide a method and a device by means of which the generative production of at least one component in a particularly simple and cost-effective manner is possible. The object is achieved by the method for the generative production of at least one component according to claim 1 and by the apparatus for performing the method according to claim 7. Embodiments of the method are specified in the dependent claims 2-6, an embodiment of the device is specified in dependent claim 8. Furthermore, a motor vehicle, in particular a passenger car, according to claim 9 is provided.
Ein erster Aspekt der Erfindung ist ein Verfahren zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils, bei dem ein Pulver eines Materials mittels Laserstrahlung erhitzt und zumindest teilweise geschmolzen wird und das geschmolzene Material zwecks zumindest bereichsweiser Ausbildung des Bauteils erstarrt. Wenigstens ein Bereich des Pulvers wird mit mittels wenigstens einer ersten Laserquelle ausgegebener Laserstrahlung und  A first aspect of the invention is a method for the generative production of at least one component in which a powder of a material is heated by means of laser radiation and at least partially melted and solidifies the molten material for the purpose of at least partially forming the component. At least one region of the powder is irradiated with laser radiation emitted by at least one first laser source
anschließend mit mittels wenigstens einer zweiten Laserquelle ausgegebener Laserstrahlung bestrahlt. Auf diese Weise wird ein Erhitzen und/oder Schmelzen des Bereichs in mehreren Schritten realisiert. subsequently irradiated with laser radiation emitted by means of at least one second laser source. In this way, heating and / or melting of the area is realized in several steps.
Wenigstens ein Teil des Pulvers wird mittels wenigstens zweier Laserquellen zumindest zeitabschnittsweise zeitgleich bestrahlt, sodass die auf den Teil treffende Strahlungsleistung größer ist als die mittels einer der Laserquellen realisierbare Strahlungsleistung.  At least part of the powder is irradiated at least in sections of time by means of at least two laser sources at the same time, so that the radiation power striking the part is greater than the radiation power that can be realized by means of one of the laser sources.
Ein Pulver im Sinne der Erfindung ist ein in Form von Feststoffpartikeln vorliegendes  A powder according to the invention is a present in the form of solid particles
Material. Die Partikelgröße beträgt typischerweise < 0,5 mm. Es können jedoch auch granulatförmige Stoffe bzw. Stoffgemische mit größeren Partikeln genutzt werden. Material. The particle size is typically <0.5 mm. However, it is also possible to use granular substances or substance mixtures with larger particles.
Insbesondere werden metallische Materialien genutzt. Die Erfindung ist allerdings nicht darauf beschränkt, da ebenso thermische Kunststoffe bzw. kunststoffummantelte In particular, metallic materials are used. However, the invention is not limited to this, since also thermal plastics or plastic-coated
Metallpartikel, wie sie aus dem Binderjet-Verfahren bekannt sind, verarbeitet werden können. Letztere werden insbesondere im Anschluss an den schichtweisen Aufbau des Bauteils, bei welchem der Kunststoff zur mechanischen Verbindung der einzelnen Pulverkörner zumindest teilweise aufgeschmolzen wird, bei höheren Temperaturen in einem Ofen gesintert, um ein metallisches Gefüge mit einer höheren Festigkeit zu erzeugen. Metal particles, as they are known from the binder jet process, can be processed. The latter are sintered at higher temperatures in an oven, in particular following the layered construction of the component, in which the plastic for the mechanical connection of the individual powder grains is at least partially melted, to produce a metallic structure with a higher strength.
Typischerweise wird in einer Schicht angeordnetes Pulver bzw. eine Oberfläche  Typically, powder or surface disposed in a layer
ausbildendes Pulver teilweise geschmolzen. Das bedeutet, dass nur Bereiche der Schicht geschmolzen werden, sodass nur in den geschmolzenen Bereichen das Bauteil hergestellt wird, und andere Bereiche der Schicht nicht geschmolzen werden und somit weiterhin als Pulver vorliegen. Das zumindest teilweise Schmelzen des Pulvers meint gegebenenfalls auch, dass einzelne Partikel des Materials lediglich teilweise geschmolzen werden, insbesondere in den jeweiligen Randbereichen der Partikel, sodass keine durchgehende flüssige Phase vorliegt. Auch auf diese Weise ist ein Verschmelzen der einzelnen Partikel unter Ausbildung einer im Wesentlichen festen Schicht möglich. Mit anderen Worten können einzelne Partikel vollständig geschmolzen werden, einzelne Partikel können teilweise, beispielsweise in Randbereichen, geschmolzen werden und/oder einzelne Partikel können nicht geschmolzen werden bzw. fest bleiben. forming powder partially melted. This means that only areas of the layer are melted, so that only in the molten areas, the component is produced, and other areas of the layer are not melted and thus continue to exist as a powder. The at least partial melting of the powder optionally also means that individual particles of the material are only partially melted, in particular in the respective edge regions of the particles, so that there is no continuous liquid phase. Also in this way is a merging of the individual particles forming a substantially solid layer possible. In other words, individual particles can be completely melted, individual particles can be partially melted, for example in edge regions, and / or individual particles can not be melted or remain solid.
Bei der Bestrahlung des Bereichs mittels Laserstrahlung erhitzt diese das in dem Bereich befindliche Pulver, sodass es zumindest teilweise geschmolzen wird. Laserstrahlung wird dazu unter Ausbildung eines Auftrittspunkts auf eine Oberfläche des Pulvers gerichtet. Dabei wird die Oberfläche und ggf. auch darunter befindliches Pulver erhitzt bzw. geschmolzen. Selbstverständlich ist der Auftrittspunkt kein Punkt im mathematischen Sinne sondern vielmehr eine Auftrittsfläche, die auch als Fokusfeld, Fokuspunkt oder Fokusfleck der Laserstrahlung bezeichnet wird. Ein Auftrittspunkt im Sinne der Erfindung meint die  Upon irradiation of the area by means of laser radiation, the latter heats the powder located in the area so that it is at least partially melted. Laser radiation is directed to a surface of the powder to form a point of impact. In the process, the surface and possibly also powder underneath are heated or melted. Of course, the appearance point is not a point in the mathematical sense but rather an appearance surface, which is also referred to as the focus field, focus point or focal spot of the laser radiation. An entry point in the sense of the invention means the
Auftrittsfläche einer Strahlung auf eine Oberfläche und bedeutet nicht notwendigerweise, dass an dieser Stelle ein Fokus bzw. Brennpunkt eines optischen Elements bzw. Systems vorliegt. Occurrence surface of a radiation on a surface and does not necessarily mean that there is a focus or focal point of an optical element or system at this point.
Insbesondere beschreibt das erfindungsgemäße Verfahren ein Verfahren zum selektiven Laserschmelzen, typischerweise mit SLM abgekürzt.  In particular, the method according to the invention describes a method for selective laser melting, typically abbreviated to SLM.
Insbesondere umfasst das Verfahren weiterhin das Aufträgen von Pulver zwecks Herstellung eines Pulverbettes. Es kann eine gleichmäßige Oberfläche hergestellt werden,  In particular, the method further comprises applying powder to produce a powder bed. It can be made a uniform surface,
beispielsweise mittels einer Rakel, um eine gleichmäßige Bestrahlung des Pulvers mittels Laserstrahlung zu gewährleisten. Nach dem Erstarren des in dem Bereich befindlichen, zuvor aufgeschmolzenen Pulvers erfolgt insbesondere ein erneutes Aufträgen von Pulver.For example, by means of a doctor blade to ensure uniform irradiation of the powder by means of laser radiation. After solidification of the previously melted powder in the region, in particular a renewed application of powder takes place.
Der Bereich des Pulvers wird mehrere Male mittels jeweiliger Laserquellen bestrahlt. Das Ausgeben der Laserstrahlung durch eine Laserquelle meint insbesondere auch das The area of the powder is irradiated several times by means of respective laser sources. The outputting of the laser radiation by a laser source in particular also means that
Erzeugen der Laserstrahlung durch die Laserquelle. Mit anderen Worten wird der Bereich wenigstens einmal mit zumindest einer ersten Laserquelle und anschließend wenigstens einmal mit zumindest einer zweiten Laserquelle bestrahlt. Im Anschluss kann ggf. eine weitere Bestrahlung mittels weiteren Laserquellen erfolgen. Die Laserquellen sind insbesondere voneinander unabhängig betreibbar. Generating the laser radiation by the laser source. In other words, the area is irradiated at least once with at least one first laser source and then at least once with at least one second laser source. Following this, if necessary, a further irradiation can take place by means of further laser sources. The laser sources are in particular operable independently of each other.
Die an die erste Bestrahlung anschließende Bestrahlung mittels der zweiten Laserquelle meint, dass zu einem ersten Zeitpunkt die Bestrahlung des Bereichs lediglich mittels der ersten Laserquelle erfolgt und zu einem zweiten, auf den ersten Zeitpunkt folgenden  The irradiation following the first irradiation by means of the second laser source means that at a first time the irradiation of the area takes place only by means of the first laser source and to a second, following at the first time
Zeitpunkt die Bestrahlung des Bereichs lediglich mittels der zweiten Laserquelle erfolgt. Dabei ist es unerheblich, ob zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt eine gleichzeitige Bestrahlung des Bereichs mittels beider Laserquellen erfolgt. Das Erhitzen bzw. Schmelzen des Bereichs in mehreren Schritten meint, dass ein Time the irradiation of the area takes place only by means of the second laser source. It is irrelevant whether there is a simultaneous irradiation of the area by means of both laser sources between the first and the second time. The heating or melting of the area in several steps means that a
Wärmeeintrag in einzelnen Abschnitten erfolgt, was mittels jeweils unterschiedlicher Heat input in individual sections is done, which by means of each different
Laserquellen realisiert wird. Dabei ist es nicht notwendig, dass zwischen den Schritten bzw. Abschnitten eine Unterbrechung des Wärmeeintrags erfolgt. Mit anderen Worten ist es möglich, dass der Bereich über einen definierten Zeitraum kontinuierlich bestrahlt wird, wobei die Bestrahlung mittels mehreren Laserquellen realisiert wird, die den Bereich zeitlich aufeinander folgend bestrahlen. Dies ist insbesondere der Fall, wenn sich die mittels der einzelnen Laserquellen realisierten Auftrittspunkte überlappen. Laser sources is realized. It is not necessary that there is an interruption of the heat input between the steps or sections. In other words, it is possible that the area is irradiated continuously over a defined period of time, wherein the irradiation is realized by means of a plurality of laser sources, which irradiate the area temporally successive. This is particularly the case when the points of application realized by means of the individual laser sources overlap.
Das in mehreren Schritten realisierte Erhitzen meint insbesondere die in mehreren Schritten erfolgende Erhöhung der Temperatur. Das in mehreren Schritten realisierte Schmelzen meint einen in mehreren Schritten erfolgenden Energieeintrag zwecks Schmelzens. Dabei kann die Temperatur des in dem Bereich befindlichen Pulvers insbesondere beim  The heating realized in several steps means in particular the increase of the temperature, which takes place in several steps. The melting realized in several steps means a multi-step energy input for melting. In this case, the temperature of the powder located in the area can be particularly during
Schmelzen des Pulvers konstant bleiben. Melting of the powder remain constant.
Das Erhitzen in mehreren Schritten kann durch Bewegung des Pulvers in Bezug zu wenigstens zwei Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen bzw. Strahlungsquellen realisiert werden. Alternativ oder ergänzend kann es durch Führen von Laserstrahlung wenigstens zweier Laserquellen über die Oberfläche, auch als Scannen bezeichnet, realisiert werden. The heating in several steps can be realized by moving the powder with respect to at least two line and output devices or radiation sources. Alternatively or additionally, it can be realized by guiding laser radiation of at least two laser sources over the surface, also referred to as scanning.
Typischerweise werden als erste, zweite und gegebenenfalls dritte etc. Laserquelle gleichartige Laserquellen genutzt. Es können Pig-Tail-Diodenlaser verwendet werden. Dabei handelt es sich um leistungsstarke Dioden-Laser, welche mit einer Leitungs- und Typically, similar laser sources are used as first, second and possibly third, etc., laser sources. Pig-tail diode lasers can be used. These are powerful diode lasers, which with a line and
Ausgabeeinrichtung wie etwa einer Lichtleitfaser zur Leitung und Ausgabe der Output device such as an optical fiber for conducting and outputting the
Laserstrahlung verbunden sind. Das Ende bzw. die Stirnseite der jeweiligen Leitungs- und Ausgabeeinrichtung ist insbesondere dazu eingerichtet, die jeweilige Laserstrahlung auszugeben. Somit können die Leistungen mehrerer Laserquellen kumuliert werden, um eine hohe Gesamtleistung zu realisieren. Auf diese Weise können vergleichsweise kostengünstige Laser genutzt werden, um eine Temperaturerhöhung bis hin zum Laser radiation are connected. The end or the front side of the respective line and output device is in particular configured to output the respective laser radiation. Thus, the power of several laser sources can be cumulated to realize high overall performance. In this way, relatively inexpensive laser can be used to increase the temperature up to
Aufschmelzen insbesondere metallischer Materialien zu realisieren. Insbesondere erfolgt nach der Bestrahlung des Bereichs mittels der zweiten Laserquelle eine Bestrahlung des Bereichs mittels einer dritten, einer vierten und einer fünften Laserquelle. In einer Melting particular metallic materials to realize. In particular, after the irradiation of the region by means of the second laser source, irradiation of the region takes place by means of a third, a fourth and a fifth laser source. In a
Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt nacheinander die Bestrahlung des Bereichs mittels wenigstens zehn Laserquellen. Embodiment of the method is carried out successively irradiation of the area by means of at least ten laser sources.
Das Erhitzen bzw. Schmelzen des Bereichs in mehreren Schritten ermöglicht das Schmelzen trotz eines je Schritt geringeren Energieeintrags. Auf diese Weise kommt es nicht zur Verdampfung oder zur Absprengung von Pulverpartikeln bzw. zum Zerreißen der  The heating or melting of the area in several steps allows the melting despite a lower energy input per step. In this way, it does not come to the evaporation or the blasting of powder particles or to rupture the
Pulverschicht, wie es bei einem aus dem Stand der Technik bekannten, in einem Schritt erfolgenden Energieeintrag bekannt ist. Auch Bewegungen des Pulvers, die sich beispielsweise infolge hoher lokaler Temperaturgradienten ergeben können, werden verhindert. Powder layer, as in one known from the prior art, in one step energy input is known. Also movements of the powder, which may result, for example, as a result of high local temperature gradients are prevented.
Mit anderen Worten erfolgt die Bestrahlung zeitgleich mittels mehrerer erster Laserquellen und/oder zeitgleich mittels mehrerer zweiter Laserquellen. Während der zeitgleichen Bestrahlung kann auf dem Teil des Pulvers auf diese Weise eine höhere Strahlungsleistung realisiert werden als bei jeweiliger Verwendung lediglich einer Laserquelle. Mit anderen Worten werden die jeweiligen Strahlungsleistungen aller zeitgleich genutzten Laserquellen kumuliert.  In other words, the irradiation takes place at the same time by means of a plurality of first laser sources and / or at the same time by means of a plurality of second laser sources. During the simultaneous irradiation, a higher radiant power can be realized on the part of the powder in this way than with the respective use of only one laser source. In other words, the respective radiation powers of all laser sources used at the same time are cumulated.
Insbesondere sind dabei wenigstens zwei Laserquellen bzw. entsprechende  In particular, at least two laser sources or corresponding ones are used
Ausgabeeinrichtungen zur Ausgabe von Laserstrahlung auf derselben Position entlang der Vorschubrichtung angeordnet, sodass die mittels ihnen realisierten Laserstrahlen bei Bewegung des Pulvers zeitgleich auf den Teil des Pulvers gerichtet werden. Output devices arranged to output laser radiation at the same position along the feed direction, so that the laser beams realized by them are simultaneously directed to the part of the powder during movement of the powder.
Diese Ausgestaltung ermöglicht die Nutzung besonders kostengünstiger Laserquellen, da jede einzelne Laserquelle mit einer vergleichsweise geringen Strahlungsleistung auskommt. Darüber hinaus ist eine dieser Ausgestaltung der Erfindung entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens durch das Vorhandensein jeweils mehrerer erster, zweiter und ggf. weiterer Laserquellen auf einfache Weise an unterschiedliche Anforderungen anpassbar, beispielsweise hinsichtlich des verwendeten Materials bzw. dessen  This embodiment enables the use of particularly cost-effective laser sources, since each individual laser source manages with a comparatively low radiation power. In addition, a device according to this embodiment of the invention for carrying out the method by the presence of a plurality of first, second and possibly further laser sources in a simple manner to different requirements adaptable, for example, with regard to the material used or its
Schmelzpunkts und/oder hinsichtlich einer Vorschubgeschwindigkeit bzw. einer zu schmelzenden Schichtdicke. Melting point and / or with respect to a feed rate or to be melted layer thickness.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils ist dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver zumindest zeitabschnittsweise zeitgleich mit der Bestrahlung durch wenigstens eine Laserquelle entlang einer Vorschubrichtung bewegt wird. Dabei erfolgt die Bewegung insbesondere relativ zu der Laserquelle bzw. zu einer Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Laserstrahlung.  An embodiment of the method for the generative production of at least one component is characterized in that the powder is moved along at least a portion of the time along with the irradiation by at least one laser source along a feed direction. In this case, the movement takes place in particular relative to the laser source or to an output device for outputting laser radiation.
Typischerweise wird das Pulver linear bewegt. Es kann beispielsweise auf einem  Typically, the powder is moved linearly. For example, it can be on a
Förderband angeordnet sein, um mittels diesem in Bezug zu den Laserquellen sowie gegebenenfalls in Bezug zu weiteren Teilen der Vorrichtung zur Durchführung des Conveyor belt to be arranged by means of this with respect to the laser sources and optionally in relation to other parts of the apparatus for carrying out the
Verfahrens bewegt zu werden. Dabei kann das Pulver selbstverständlich auch in Procedure to be moved. The powder can of course also in
Zeitabschnitten ohne Bestrahlung bewegt werden. Periods are moved without irradiation.
Mit anderen Worten wird ein kontinuierliches Verfahren zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils zur Verfügung gestellt. Dies ermöglicht eine besonders schnelle und kostengünstige Herstellung von Bauteilen. ln einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird das Pulver mittels wenigstens zweier Laserquellen nacheinander bestrahlt, welche zur Ausgabe von Laserstrahlung an unterschiedlichen Positionen entlang der Vorschubrichtung eingerichtet sind. In other words, a continuous process for the generative production of at least one component is provided. This allows a particularly fast and cost-effective production of components. In a further embodiment of the method, the powder is irradiated in succession by means of at least two laser sources, which are set up to output laser radiation at different positions along the feed direction.
Die beiden Laserquellen können auf unterschiedlichen Positionen entlang der  The two laser sources can be at different positions along the
Vorschubrichtung angeordnet sein. Typischerweise ist jede Laserquelle, also zumindest die erste und die zweite Laserquelle, mit einer Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Be arranged feed direction. Typically, each laser source, that is to say at least the first and the second laser source, is provided with an output device for outputting
Laserstrahlung, insbesondere einem Lichtleiter wie etwa einer Lichtleitfaser zur Leitung und Ausgabe der Laserstrahlung verbunden, wobei die Ausgabeeinrichtung bzw. das Ende des jeweiligen Lichtleiters dazu eingerichtet ist, die Laserstrahlung auszugeben. Laser radiation, in particular a light guide such as an optical fiber for the conduction and output of the laser radiation connected, wherein the output device or the end of the respective light guide is adapted to output the laser radiation.
Insbesondere sind die Ausgabeeinrichtungen, also beispielsweise die Lichtleiter bzw. deren Enden, an unterschiedlichen Positionen in Bezug zur Vorschubrichtung angeordnet. Sie können ortsfest sein. Mit anderen Worten wird das Pulver entlang hintereinander angeordneter Ausgabeeinrichtungen bewegt, sodass ein Bereich des Pulvers in zeitlicher Abfolge nacheinander mittels aus den Ausgabeeinrichtungen ausgegebener Laserstrahlung bestrahlt wird. Auf diese Weise erfolgt eine Erhöhung der Temperatur in mehreren Schritten im Durchlaufbetrieb. Dies ermöglicht eine besonders einfache Durchführung des  In particular, the output devices, that is, for example, the light guides or their ends, are arranged at different positions in relation to the feed direction. They can be stationary. In other words, the powder is moved along output devices arranged one behind the other so that a region of the powder is irradiated successively in succession by means of laser radiation emitted from the output devices. In this way, the temperature is increased in several steps in continuous operation. This allows a particularly simple implementation of the
erfindungsgemäßen Verfahrens. Die beschriebene Anordnung kann ebenso in der inventive method. The arrangement described can also in the
Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens angeordnet sein, welche somit besonders einfach und kostengünstig herstellbar ist. Be arranged device for carrying out the method, which is thus particularly simple and inexpensive to produce.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Laserquelle mittels einer Planfeldoptik auf einer im Wesentlichen ebenen Oberfläche des Pulvers abgebildet werden. A further embodiment of the method for the generative production of at least one component is characterized in that the first and the second laser source are imaged by means of a planar field optics on a substantially planar surface of the powder.
Mit anderen Worten wird die mittels einer jeweiligen Laserquelle ausgegebene In other words, the output by means of a respective laser source
Laserstrahlung mittels einer Planfeldoptik auf der Oberfläche des Pulvers abgebildet. Dabei kann eine Planfeldoptik für mehrere bzw. alle Laserquellen genutzt werden. Eine ebene Oberfläche im Sinne der Erfindung meint eine entlang einer nicht gekrümmten Ebene verlaufende Oberfläche. Mit anderen Worten erfolgt eine Beeinflussung der Laserstrahlung derart, dass die Oberfläche des Pulvers im Wesentlichen gleichmäßig bestrahlt wird. Laser radiation imaged by means of a plan field optics on the surface of the powder. In this case, a plan field optics for multiple or all laser sources can be used. A flat surface according to the invention means a surface running along a non-curved plane. In other words, the laser radiation is influenced such that the surface of the powder is irradiated substantially uniformly.
Eine Planfeldoptik dient der Fokussierung der Laserstrahlung auf eine ebene Fläche und umfasst wenigstens eine Linse bzw. wenigstens ein Linsensystem. Damit wird eine Wölbung des Bildfelds bei Abbildung der Laserstrahlung auf die ebene Oberfläche des Pulverbetts minimiert. Verschiedene Ausführungen von Planfeldoptiken sind auch als F-Theta-Optik, Scan-Optik oder Flachfeldoptik bekannt. Dies bringt den Vorteil einer besonders gleichmäßigen Bestrahlung des Bereichs bzw. A plan field optics serves to focus the laser radiation on a flat surface and comprises at least one lens or at least one lens system. Thus, a curvature of the image field is minimized when imaging the laser radiation on the flat surface of the powder bed. Various designs of planar field optics are also known as F-theta optics, scan optics or flat field optics. This brings the advantage of a particularly uniform irradiation of the area or
unterschiedlicher Bereiche des Pulvers mit sich und ermöglicht auf diese Weise eine besonders hohe Qualität des hergestellten Bauteils. different areas of the powder with it and allows in this way a particularly high quality of the manufactured component.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird die Laserstrahlung mittels einer optischen Abtastvorrichtung, insbesondere mittels eines rotierenden Polygonspiegels, über das Pulver geführt. Im Falle eines rotierenden Polygonspiegels ist die Rotationsachse insbesondere parallel zu einer Vorschubrichtung des Pulvers ausgerichtet.  In a further embodiment of the method, the laser radiation is guided over the powder by means of an optical scanning device, in particular by means of a rotating polygon mirror. In the case of a rotating polygon mirror, the axis of rotation is aligned in particular parallel to a feed direction of the powder.
Mit anderen Worten dient die optische Abtastvorrichtung, auch als Scaneinheit bezeichnet, dem Abbilden der Laserstrahlung auf der Oberfläche des Pulvers. Dies dient einer steuerbaren und insbesondere gleichmäßigen Bestrahlung der Oberfläche des Pulvers. Das Führen der Laserstrahlung über das Pulver wird auch als Scannen bezeichnet. Insbesondere wird dabei ein Auftrittspunkt der Laserstrahlung über das Pulver geführt. Ein rotierender Polygonspiegel weist einen Querschnitt in der Form eines regelmäßigen Polygons auf, sodass jede der winklig zueinander stehenden Außenflächen das Führen der Laserstrahlung über das Pulver entlang einer Bahn ermöglicht. Auf diese Weise wird bei jeder Umdrehung des Polygonspiegels eine Vielzahl von Abtastvorgängen ermöglicht.  In other words, the optical scanning device, also referred to as a scanning unit, serves to image the laser radiation on the surface of the powder. This serves a controllable and in particular uniform irradiation of the surface of the powder. The guiding of the laser radiation over the powder is also called scanning. In particular, an occurrence point of the laser radiation is guided over the powder. A rotating polygon mirror has a cross-section in the shape of a regular polygon so that each of the angled outer surfaces allows for guiding the laser radiation across the powder along a path. In this way, a large number of scanning operations are made possible with each revolution of the polygon mirror.
Bei einer parallel zur Vorschubrichtung des Pulvers ausgerichteten Rotationsachse wird die Laserstrahlung senkrecht zur Vorschubrichtung des Pulvers und insbesondere entlang linearer Bahnen über dessen Oberfläche geführt.  In a rotation axis oriented parallel to the feed direction of the powder, the laser radiation is guided perpendicular to the feed direction of the powder and in particular along linear paths over the surface thereof.
Diese Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht eine Skalierbarkeit der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zu höheren Vorschubgeschwindigkeiten und höheren  This embodiment of the invention allows scalability of the apparatus for performing the method to higher feed rates and higher
Laserleistungen. Somit kann das Verfahren auf vorteilhafte Weise mit höheren Laser powers. Thus, the method can advantageously with higher
Vorschubgeschwindigkeiten und höheren Laserleistungen betrieben werden, was eine besonders rasche und effiziente Herstellung von Bauteilen ermöglicht. Feed rates and higher laser powers are operated, which allows a particularly rapid and efficient production of components.
Eine Ausgestaltung des Verfahrens zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Nebenbereich des Pulvers, welcher dem zwecks Ausbildung des Bauteils zu schmelzenden bzw. geschmolzenen Bereich benachbart ist, erhitzt wird. Dies erfolgt Insbesondere durch Bestrahlung mittels Laserstrahlung. Durch das Erhitzen wird mittels Verringerung von Temperaturdifferenzen zwischen zu schmelzendem bzw. geschmolzenem Pulver und dem Nebenbereich des Pulvers eine Ableitung von Wärme aus dem zu schmelzenden bzw. geschmolzenen Bereich des Pulvers minimiert.  An embodiment of the method for the generative production of at least one component is characterized in that a secondary region of the powder, which is adjacent to the region to be melted or melted to form the component, is heated. This is done in particular by irradiation by means of laser radiation. The heating minimizes dissipation of heat from the molten portion of the powder by reducing temperature differences between the powder to be melted and the minor portion of the powder.
Das Erhitzen des Nebenbereichs erfolgt insbesondere mittels wenigstens einer ersten und/oder wenigstens einer zweiten Laserquelle. Insbesondere erfolgt es mittels mehrfach nacheinander erfolgender Bestrahlung mittels Laserstrahlung. Alternativ oder ergänzend kann ein anderes Verfahren zur Erhitzung genutzt werden. So können beispielsweise das gesamte Pulverbett und/oder weitere Teile der Vorrichtung durch Realisierung einer warmen Atmosphäre erhitzt werden. The heating of the secondary area is effected in particular by means of at least one first and / or at least one second laser source. In particular, it is effected by means of multiple successive irradiation by means of laser radiation. Alternative or supplementary another method of heating can be used. For example, the entire powder bed and / or other parts of the device can be heated by realizing a warm atmosphere.
Durch die Minimierung der Temperaturdifferenz zwischen zu schmelzendem bzw.  By minimizing the temperature difference between to be melted or
geschmolzenem Pulver und dem Nebenbereich und der damit verbundenen Minimierung der Wärmeableitung wird die Gesamttemperatur des Pulverbettes bzw. des herzustellenden Bauteils erhöht. Mit anderen Worten wird ein Wärmestau erzeugt. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass der thermische Verzug minimiert wird, der aus der Volumenschrumpfung des erstarrenden bzw. sich abkühlenden Materials resultiert. Die Abkühlung wird verlangsamt und vergleichmäßigt. In der Folge werden die im Bauteil entstehenden Spannungen, insbesondere Zugspannungen, wie sie bei herkömmlichen Verfahren bekannt sind, minimiert. In einer Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt eine thermische Isolierung des Pulvers. Auf diese Weise wird ein Abkühlen des Pulvers verlangsamt und vergleichmäßigt.molten powder and the minor area and the associated minimization of heat dissipation, the overall temperature of the powder bed or the component to be produced is increased. In other words, a heat accumulation is generated. This has the advantage of minimizing thermal distortion resulting from volume shrinkage of the solidifying or cooling material. The cooling is slowed down and evened out. As a result, the stresses arising in the component, in particular tensile stresses, as are known in conventional methods, minimized. In one embodiment of the method, thermal insulation of the powder takes place. In this way, cooling of the powder is slowed down and evened out.
Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Bestrahlung eines in einer ersten Ebene angeordneten ersten Bereichs des Pulvers des Materials erfolgt. Zumindest A further embodiment of the method for the generative production of at least one component is characterized in that irradiation of a first region of the powder of the material arranged in a first plane takes place. At least
zeitabschnittsweise zeitgleich dazu wird auf einen zuvor zumindest teilweise geschmolzenen und insbesondere wieder erstarrten, in der ersten Ebene angeordneten zweiten Bereich des Materials ein Pulver eines Materials in einer zur ersten Ebene beabstandeten zweiten Ebene aufgetragen, mittels Laserstrahlung erhitzt und zumindest teilweise geschmolzen. Auf diese Weise erfolgt zeitgleich eine Ausbildung mehrerer Ebenen eines Bauteils. Periodically at the same time, a powder of a material is applied to a second region of the material which has been previously at least partially melted and in particular solidifies again in a second plane spaced from the first plane, heated by means of laser radiation and at least partially melted. In this way, at the same time an education several levels of a component takes place.
Insbesondere sind die erste und die zweite Ebene parallel zueinander ausgerichtet.  In particular, the first and the second plane are aligned parallel to one another.
Typischerweise wird in der zweiten Ebene dasselbe Material aufgetragen wie in der ersten Ebene. Typically, the same material is applied in the second level as in the first level.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird zumindest zeitabschnittsweise zeitgleich in wenigstens zehn Ebenen, insbesondere wenigstens fünfzig Ebenen, und in einer  In one embodiment of the method, at least in sections, at least simultaneously in at least ten levels, in particular at least fifty levels, and in one
Ausgestaltung in wenigstens einhundert Ebenen Pulver aufgetragen, erhitzt und zumindest teilweise geschmolzen. Embodiment applied in at least one hundred levels of powder, heated and at least partially melted.
Insbesondere beträgt ein entlang einer Vorschubrichtung des Pulvers gemessener Abstand zwischen einem Auftrittspunkt der Laserstrahlung auf den ersten Bereich des Pulvers und einem Auftrittspunkt der Laserstrahlung auf das auf den zweiten Bereich aufgetragene Pulver weniger als 10 cm, insbesondere weniger als 3 cm. Dies ist erreichbar durch die mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens realisierbare hohe Qualität der Laserstrahlung, also durch die hohe Strahlgüte bzw. Strahlqualität sowie gegebenenfalls durch qualitativ hochwertige Polygonspiegel und lange Brennweiten der verwendeten Linsen. Auf diese Weise kann eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, mittels welcher aus mehreren hundert Schichten aufgebaute Bauteile herstellbar sind, auf vergleichsweise geringem Bauraum bzw. mit einer vergleichsweise kurzen Strecke hergestellt werden. Auch werden auf diese Weise durch die räumliche Nähe der Wirkbereiche der einzelnen In particular, a distance measured along an advancing direction of the powder between an occurrence point of the laser radiation on the first region of the powder and an occurrence point of the laser radiation on the powder applied to the second region is less than 10 cm, in particular less than 3 cm. This can be achieved by the high quality of the laser radiation which can be realized by means of the method according to the invention, that is to say by the high beam quality or beam quality and optionally by high-quality polygon mirrors and long focal lengths of the lenses used. To this A device for carrying out the method, by means of which components constructed from several hundred layers can be produced, can be produced in a comparatively small space or with a comparatively short distance. Also be in this way by the spatial proximity of the effective ranges of the individual
Laserquellen, die im kontinuierlichen Verfahren einhergeht mit rasch aufeinanderfolgenden Bestrahlungen durch die einzelnen Laserquellen, Wärmegradienten zwischen einzelnen Bereichen des herzustellenden Bauteils und/oder des Pulverbettes verringert, sodass ein langsames und gleichmäßiges Abkühlen erfolgen kann, was wie beschrieben thermischen Verzug minimiert. Laser sources, which in the continuous process associated with rapidly successive irradiations by the individual laser sources, thermal gradients between individual areas of the component to be manufactured and / or the powder bed is reduced so that a slow and uniform cooling can take place, which minimizes thermal distortion as described.
Insbesondere erfolgt der Auftrag des Pulvers in einer Dicke zwischen 5 qm und 50 qm; insbesondere in einem Bereich von 10 qm bis 20 qm. In einer Ausgestaltung wird eine Schichtdicke zwischen 50 qm und 1 mm hergestellt.  In particular, the order of the powder takes place in a thickness between 5 square meters and 50 square meters; especially in a range of 10 sqm to 20 sqm. In one embodiment, a layer thickness between 50 square meters and 1 mm is produced.
Mit anderen Worten werden mehrere parallele Ebenen wenigstens eines Bauteils zumindest zeitabschnittsweise zeitgleich hergestellt. Es erfolgt eine kontinuierliche, stufenförmige Herstellung mehrerer Schichten wenigstens eines Bauteils. Auf diese Weise kann ein gesamtes Bauteil bzw. eine Vielzahl von Bauteilen vollständig in einem kontinuierlichen Prozess hergestellt werden. Dabei geben sich insbesondere die bereits beschriebenen Vorteile der langsamen und gleichmäßigen Abkühlung.  In other words, a plurality of parallel planes of at least one component are produced at least in sections at the same time. There is a continuous, step-shaped production of several layers of at least one component. In this way, an entire component or a plurality of components can be produced completely in a continuous process. In particular, the already described advantages of slow and uniform cooling give.
Darüber hinaus wird bei einer raschen Durchführung eines kontinuierlichen Verfahrens zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils der thermische Verzug minimiert, sodass auf besonders einfache Weise Bauteile höherer Qualität herstellbar sind.  In addition, in a rapid implementation of a continuous process for the generative production of at least one component of the thermal distortion is minimized, so that components of higher quality can be produced in a particularly simple manner.
In einer Ausgestaltung weist das erstarrte Material des zweiten Bereichs der ersten Ebene bei dem Auftrag des Pulvers in der zweiten Ebene eine Temperatur zwischen 500 °C und 1500 °C, insbesondere zwischen 700 °C und 1000 °C auf. Im Vergleich zu herkömmlichen Verfahren zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils, bei denen jede aufgeschmolzene Schicht vor dem Aufträgen einer weiteren Pulverschicht weitgehend abkühlt, werden bei dem erfindungsgemäßen Verfahren auf diese Weise der durch  In one embodiment, the solidified material of the second region of the first plane during the application of the powder in the second plane at a temperature between 500 ° C and 1500 ° C, in particular between 700 ° C and 1000 ° C. Compared to conventional methods for the generative production of at least one component in which each molten layer largely cools before the application of a further powder layer, in the inventive method in this way
Volumenschrumpfung bedingte thermische Verzug und somit die im Bauteil verbleibenden bzw. in das Bauteil eingetragenen Zugspannungen minimiert. Mit anderen Worten wird ein mehrere gedruckte Schichten umfassender Wärmestau realisiert, der ein langsames und gleichmäßiges Abkühlen ermöglicht. Volume shrinkage caused thermal distortion and thus minimizes the remaining in the component or registered in the component tensile stresses. In other words, a heat build-up comprising multiple printed layers is realized, allowing slow and even cooling.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Durchführung des  A second aspect of the invention is a device for carrying out the
erfindungsgemäßen Verfahrens. Diese umfasst eine Aufnahme- und Bewegungseinrichtung zur Aufnahme eines Pulvers und Bewegung des Pulvers entlang einer Vorschubrichtung. Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Lasereinheit mit wenigstens zwei Laserquellen zur Realisierung von Laserstrahlung auf wenigstens einen Bereich des in der Aufnahme- und Bewegungseinrichtung aufgenommenen Pulvers zum Erhitzen und zumindest teilweisen Schmelzen des Pulvers. Die Laserquellen sind zur Ausgabe von Laserstrahlung an unterschiedlichen Positionen entlang der Vorschubrichtung eingerichtet, sodass bei Bewegung des Pulvers entlang der Vorschubrichtung der Bereich des Pulvers mittels der Laserquellen zeitlich nacheinander bestrahlbar ist. inventive method. This comprises a receiving and moving device for receiving a powder and movement of the powder along a feed direction. Furthermore, the device comprises a laser unit with at least two laser sources for Realization of laser radiation on at least one area of the powder accommodated in the receiving and moving device for heating and at least partial melting of the powder. The laser sources are set up to output laser radiation at different positions along the feed direction, such that, as the powder moves along the feed direction, the area of the powder can be irradiated in chronological succession by means of the laser sources.
Typischerweise ist jede Laserquelle mit einer Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von  Typically, each laser source is provided with an output device for outputting
Laserstrahlung verbunden. Diese sind derart angeordnet und eingerichtet, dass die Laser radiation connected. These are arranged and arranged such that the
Bestrahlung des Pulvers an unterschiedlichen Positionen entlang der Vorschubrichtung realisierbar ist. Insbesondere sind die Ausgabeeinrichtungen auf unterschiedlichen Irradiation of the powder at different positions along the feed direction can be realized. In particular, the output devices are at different
Positionen entlang der Vorschubrichtung angeordnet. Somit passiert das Pulver bei einer Bewegung entlang der Vorschubrichtung die Ausgabeeinrichtungen nacheinander und kann auf diese Weise nacheinander mit der jeweilig ausgegebenen Laserstrahlung bestrahlt werden. Jede Ausgabeeinrichtung kann Teil einer Leitung- und Ausgabeeinrichtung, beispielsweise umfassend eine Lichtleitfaser, sein. Positions arranged along the feed direction. Thus, during a movement along the feed direction, the powder passes through the dispensing devices one after the other and can be irradiated in succession with the laser radiation emitted in each case. Each output device may be part of a line and output device, for example comprising an optical fiber.
Eine Lasereinheit umfasst wenigstens zwei Laserquellen, wobei diese nicht  A laser unit comprises at least two laser sources, which are not
notwendigerweise mechanisch oder steuerungstechnisch gekoppelt sein müssen sondern vollständig unabhängig voneinander vorliegen können. must necessarily be coupled mechanically or control technology but can be completely independent of each other.
Die Aufnahme- und Bewegungseinrichtung ist typischerweise linear beweglich. Sie umfasst beispielsweise eine entlang einer Vorschubrichtung bewegliche Aufnahmeeinrichtung zur Aufnahme des Pulvers, die mittels einer Bewegungseinrichtung bewegt werden kann. Sie kann als Förderband ausgestaltet sein.  The receiving and moving device is typically linearly movable. It comprises, for example, a receiving device movable along a feed direction for receiving the powder, which can be moved by means of a movement device. It can be configured as a conveyor belt.
Wie beschrieben können als Laserquellen insbesondere sogenannte Pig-Tail-Diodenlaser genutzt werden. Diese weisen weiterhin den Vorteil auf, dass sie bei vergleichsweise geringem Bauraum hohe Strahlungsleistungen erzielen.  As described, in particular so-called pig-tail diode lasers can be used as laser sources. These have the further advantage that they achieve high radiation performance with a comparatively small space.
Die Vorrichtung kann weiterhin eine Auftrageinrichtung zum Aufträgen des Pulvers zwecks Anordnung auf der Aufnahme- und Bewegungseinrichtung bzw. auf zuvor zumindest teilweise geschmolzenem und insbesondere wieder erstarrtem Material aufweisen.  The apparatus may further comprise an applicator for applying the powder for placement on the receiving and moving device or on previously at least partially melted and in particular re-solidified material.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist einfach und kostengünstig und dient der besonders effizienten generativen Herstellung von Bauteilen.  The device according to the invention is simple and inexpensive and serves the particularly efficient generative production of components.
Eine Ausgestaltung der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung mehrere Generationseinrichtungen zur generativen Herstellung jeweils einer Materialschicht wenigstens eines Bauteils aufweist. Jede Generationseinrichtung umfasst eine  An embodiment of the device is characterized in that the device has a plurality of generation devices for the generative production of a respective material layer of at least one component. Each generation includes one
Auftrageinrichtung zum Aufträgen des Pulvers zwecks Anordnung auf der Aufnahme- und Bewegungseinrichtung bzw. auf zuvor zumindest teilweise geschmolzenem und insbesondere erstarrtem Material sowie eine Lasereinheit. Applicator for applying the powder for placement on the receiving and Movement device or on previously at least partially melted and in particular solidified material and a laser unit.
Insbesondere sind die Generationseinrichtungen hintereinander entlang der  In particular, the generation devices are arranged one behind the other along the
Vorschubrichtung des Pulvers angeordnet. Feed direction of the powder arranged.
Jede Generationseinrichtung kann weiterhin eine Planfeldoptik zur Ablenkung der  Each generation device can continue to have a plan field optics for the deflection of the
Laserstrahlung zwecks gleichmäßiger Bestrahlung einer im Wesentlichen ebenen Laser radiation for the purpose of uniform irradiation of a substantially planar
Oberfläche des Pulvers aufweisen. Jede Generationseinrichtung kann einen drehbar angeordneten Polygonspiegel zur Führung der Laserstrahlung über das Pulver bzw. zum Abbilden der Laserstrahlung auf der Oberfläche des Pulvers aufweisen, wobei die Surface of the powder have. Each generation device may comprise a rotatably arranged polygon mirror for guiding the laser radiation over the powder or for imaging the laser radiation on the surface of the powder, wherein the
Rotationsachse des Polygonspiegels insbesondere parallel zu einer Vorschubrichtung des Pulvers ausgerichtet ist. Rotation axis of the polygon mirror is aligned in particular parallel to a feed direction of the powder.
Insbesondere dient jede Generationseinrichtung dem Aufträgen, zumindest teilweisen Schmelzen und Erstarren einer Schicht Pulver, sodass eine Schicht des Bauteils hergestellt wird. Die Anzahl der Generationseinrichtungen entspricht somit der Anzahl der herstellbaren Schichten. In einer Ausgestaltung weist die Vorrichtung wenigstens zehn, insbesondere wenigstens fünfzig, und in einer Ausgestaltung in wenigstens einhundert  In particular, each generation device serves the jobs, at least partially melting and solidifying a layer of powder, so that a layer of the component is produced. The number of generation devices thus corresponds to the number of layers that can be produced. In one embodiment, the device has at least ten, in particular at least fifty, and in one embodiment at least one hundred
Generationseinrichtungen auf, welche entlang der Vorschubrichtung hintereinander angeordnet sind. Generation devices, which are arranged along the feed direction one behind the other.
Ein dritter Aspekt der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Personenkraftwagen. Dieses umfasst wenigstens ein mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestelltes Bauteil. Insbesondere handelt es sich um ein Metallbauteil oder um ein Kunststoffbauteil.  A third aspect of the invention is a motor vehicle, in particular a passenger car. This comprises at least one component produced by the method according to the invention. In particular, it is a metal component or a plastic component.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der in den beiliegenden Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele erläutert, die unterschiedliche Aspekte und Ausgestaltungen illustrieren. The invention is explained below with reference to the exemplary embodiments illustrated in the accompanying drawings, which illustrate different aspects and embodiments.
Es zeigen  Show it
Fig. 1 : eine schematische Darstellung einer Ausgestaltung einer Vorrichtung, 1 shows a schematic representation of an embodiment of a device,
Fig. 2: eine erste Ausgestaltung einer Leitungs- und Ausgabeeinrichtung zur Nutzung in einer Vorrichtung, 2 shows a first embodiment of a line and output device for use in a device,
Fig. 3: eine schematische Darstellung der Funktion der Leitungs- und  Fig. 3 is a schematic representation of the function of the line and
Ausgabeeinrichtung aus Figur 2,  Output device of Figure 2,
Fig. 4: eine zweite Ausgestaltung einer Leitungs- und Ausgabeeinrichtung zur Nutzung in einer Vorrichtung, Fig. 5: eine schematische Darstellung der Funktion der Leitungs- und Ausgabeeinrichtung aus Figur 4, 4 shows a second embodiment of a line and output device for use in a device, 5 shows a schematic representation of the function of the line and output device of Figure 4,
Fig. 6: eine erste Multispotanordnung von Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen zur Nutzung in einer Vorrichtung,  6 shows a first multispot arrangement of line and output devices for use in a device,
Fig. 7: eine schematische Darstellung der Nutzung der ersten Multispotanordnung aus Figur 6,  7 shows a schematic representation of the use of the first multi-spot arrangement from FIG. 6,
Fig. 8: eine schematische Darstellung der Nutzung von Leitungs- und  Fig. 8: a schematic representation of the use of line and
Ausgabeeinrichtungen,  Output devices,
Fig. 9: eine schematische Darstellung eines in der Vorrichtung nutzbaren Lichtleiters, 9 shows a schematic representation of a light conductor which can be used in the device,
Fig. 10: eine erste Multispotanordnung in der Vorrichtung nutzbarer Lichtleiter,10 shows a first multispot arrangement in the device of usable light guides,
Fig. 11 : eine zweite Multispotanordnung in der Vorrichtung nutzbarer Lichtleiter,11 shows a second multi-spot arrangement in the device of usable optical fibers,
Fig. 12: eine dritte Multispotanordnung in der Vorrichtung nutzbarer Lichtleiter,FIG. 12 shows a third multispot arrangement in the device of usable light guides, FIG.
Fig. 13: eine erste perspektivische Darstellung eines Details einer Vorrichtung,13 is a first perspective view of a detail of a device,
Fig. 14: eine zweite perspektivische Darstellung eines Details der in Figur 13 gezeigten Vorrichtung, sowie 14 is a second perspective view of a detail of the device shown in FIG. 13, and FIG
Fig. 15: eine schematische Darstellung einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung.  Fig. 15: a schematic representation of a further embodiment of the device.
Figur 1 zeigt einen Teil einer Ausgestaltung einer Vorrichtung zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils. Es wird jeweilige Laserstrahlung 30 aus vier Laserquellen 34 überlagert, um einen Bereich 25 eines in einer Ebene angeordneten Pulvers 20 eines Materials 22 bzw. dessen Oberfläche 26 zu bestrahlen und auf diese Weise zu erhitzen und zumindest teilweise zu schmelzen. Nach Beendigung der Bestrahlung mittels der FIG. 1 shows a part of an embodiment of a device for the generative production of at least one component. The respective laser radiation 30 is superimposed by four laser sources 34 in order to irradiate an area 25 of an in-plane powder 20 of a material 22 or its surface 26 and in this way to heat and at least partially melt. After completion of the irradiation by means of
Laserstrahlung 30 erstarrt das geschmolzene Material 22 zur zumindest bereichsweisen Ausbildung wenigstens eines Bauteils. Laser radiation 30 solidifies the molten material 22 for the at least partial formation of at least one component.
Die dargestellte Lasereinheit 32 umfasst vier linear hintereinander angeordnete Laserquellen 34, wobei jeweilige Spiegel 135 derart angeordnet sind, dass die jeweilige Laserstrahlung 30 in Richtung auf das zu bestrahlende Pulver 20 überlagert wird und somit die kumulierte Laserstrahlung 30 aller Laserquellen 34 gleichzeitig auf das Pulver 20 auftrifft. Auf diese Weise kann eine Vielzahl geringer dimensionierter Laserquellen 34 genutzt werden, um in der Summe eine hohe Strahlungsleistung zu erzielen. Die überlagerte Laserstrahlung 30 wird mittels optischer Elemente 132, nämlich einem Spiegel und einer Sammellinse, abgelenkt und fokussiert. Es ist eine Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70, nämlich ein einen Kreisquerschnitt aufweisender Lichtleiter 72 dargestellt, durch welchen die Laserstrahlung 30 abschnittsweise zum Material 22 geleitet wird. Am links dargestellten Ende der Leitungs- und The illustrated laser unit 32 includes four linearly successively arranged laser sources 34, wherein respective mirrors 135 are arranged such that the respective laser radiation 30 is superimposed in the direction of the powder 20 to be irradiated and thus the cumulative laser radiation 30 of all laser sources 34 impinges on the powder 20 simultaneously , In this way, a plurality of smaller-sized laser sources 34 can be used to achieve a total of high radiation power. The superposed laser radiation 30 is deflected and focused by means of optical elements 132, namely a mirror and a condenser lens. It is a line and output device 70, namely a circular cross-section having optical fiber 72 is shown, through which the laser radiation 30 is guided in sections to the material 22. At the left end of the line and
Ausgabeeinrichtung 70 tritt die Laserstrahlung zwecks Ablenkung bzw. Fokussierung mittels der optischen Elemente 132 aus der Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70 aus. Am rechts dargestellten Ende tritt die Laserstrahlung 30 aller vier Laserquellen 34 in die Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70 ein. Eine derartige Überlagerung mehrerer Laserquellen 34 bzw. deren jeweiliger Laserstrahlung 30 kann bei jeder der im Folgenden beschriebenen Output device 70 exits the laser radiation for the purpose of deflection or focusing by means of the optical elements 132 from the line and output device 70. At the end shown on the right, the laser radiation 30 of all four laser sources 34 enters the line and output device 70. Such a superposition of a plurality of laser sources 34 or their respective laser radiation 30 can be described in each of the following
Lichtleiter 72 bzw. Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70 realisiert sein. Light guide 72 and line and output device 70 be realized.
Im inneren Bereich 75 des Lichtleiters 72 wird eine Information bezüglich der Temperatur des bestrahlten Materials 22, nämlich eine Wärmestrahlung 60, in entgegengesetzter Richtung zur Laserstrahlung 30 geleitet. Diese strahlt von der mittels Laserstrahlung 30 bestrahlten Oberfläche 26 ab, durchläuft dieselben optischen Elemente 132 wie auch die Laserstrahlung und wird mittels eines weiteren Spiegels 137 zu einer Erfassungseinrichtung 62 geleitet. Diese dient der Erfassung der Wärmestrahlung 60 zwecks Beeinflussung der Laserintensität.  In the inner region 75 of the light guide 72, information relating to the temperature of the irradiated material 22, namely a heat radiation 60, is directed in the opposite direction to the laser radiation 30. This radiates from the surface 26 irradiated by laser radiation 30, passes through the same optical elements 132 as well as the laser radiation and is guided by means of a further mirror 137 to a detection device 62. This serves to detect the heat radiation 60 in order to influence the laser intensity.
Zu diesem Zweck sind sowohl die Erfassungseinrichtung 62 als auch die Laserquellen 34 mit einer Steuer- und/oder Regeleinrichtung 140 verbunden, welche eine  For this purpose, both the detection device 62 and the laser sources 34 are connected to a control and / or regulating device 140, which has a
Temperaturauswertungseinrichtung 142 sowie eine Laserquellensteuerung 144 umfasst. Die Erfassungseinrichtung 62 steht zwecks Auswertung der auf der Oberfläche 26 herrschenden Temperatur in steuerungstechnischer Verbindung mit der Temperature evaluation device 142 and a laser source control 144 includes. The detection device 62 is for the purpose of evaluating the temperature prevailing on the surface 26 in control-technical connection with the
Temperaturauswertungseinrichtung 142. Diese gibt entsprechende Signale an die Temperature evaluation device 142. This gives corresponding signals to the
Laserquellensteuerung 144 aus, welche dazu eingerichtet ist, auf der Basis der erhaltenen Signale eine oder mehrere Laserquellen 34 hinsichtlich ihrer jeweiligen Laserintensität zu beeinflussen. Auf diese Weise kann eine zu hohe oder zu geringe Bestrahlung erkannt und entsprechend ausgeglichen werden. Laser source controller 144, which is adapted to influence on the basis of the received signals one or more laser sources 34 with respect to their respective laser intensity. In this way, too high or too low irradiation can be detected and compensated accordingly.
Weiterhin ist ein Signal einer Störstrahlung 130 dargestellt, welches von einem dem bestrahlten Bereich 25 der Oberfläche 26 benachbarten Bereich abgestrahlt wird und ebenfalls durch die optischen Elemente 133, den Lichtleiter 72 und den Spiegel 137 gebrochen bzw. abgelenkt wird. Es ist jedoch ersichtlich, dass die Störstrahlung 130 nicht von der Erfassungseinrichtung 62 erfasst wird und somit keinen Einfluss auf die  Furthermore, a signal of an interference radiation 130 is shown, which is radiated from an area adjacent to the irradiated area 25 of the surface 26 and is also refracted or deflected by the optical elements 133, the light guide 72 and the mirror 137. However, it can be seen that the interference radiation 130 is not detected by the detection device 62 and thus has no influence on the
Laserintensität hat. Mit anderen Worten trifft lediglich das Temperatursignal aus der Mitte des Auftrittspunkts auf die Erfassungseinrichtung 62 und wird zur somit Beeinflussung der Laserintensität genutzt. Durch die geeignete Ausgestaltung der optischen Elemente 132, des Spiegels 137 und der Erfassungseinrichtung 62 wird sichergestellt, dass keine Störstrahlung 130 eine derartige Regelung der Laserintensität behindert. Has laser intensity. In other words, only the temperature signal from the center of the point of occurrence hits the detection device 62 and is used to influence the laser intensity. Due to the suitable design of the optical elements 132, the Mirror 137 and the detection device 62 ensures that no interfering radiation 130 impedes such control of the laser intensity.
Figur 2 zeigt eine Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70 zur Leitung und Ausgabe von Laserstrahlung mit einem Lichtleiter 72 zur Nutzung in einer Vorrichtung zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils. Die vordere, unten links dargestellte Stirnfläche der Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70 bzw. des Lichtleiters 72 dient der Ausgabe der Laserstrahlung zwecks Bestrahlung des Pulvers. Der innere Bereich 75 des Lichtleiters 72, einer Lichtleitfaser, ist als Glaskörper 76 ausgestaltet und dient der Übertragung der vom bestrahlten bzw. zu bestrahlenden Material abgegebenen Wärmestrahlung in Richtung auf eine Erfassungseinrichtung der Vorrichtung.  FIG. 2 shows a line and output device 70 for conducting and outputting laser radiation with a light guide 72 for use in a device for the generative production of at least one component. The front, bottom left end face of the line and output device 70 and the light guide 72 is used to output the laser radiation for the purpose of irradiation of the powder. The inner region 75 of the light guide 72, an optical fiber, is designed as a glass body 76 and serves to transmit the heat radiation emitted by the material to be irradiated or irradiated in the direction of a detection device of the device.
In alternativer Ausgestaltung ist der innere Bereich 75 des Lichtleiters 72 hohl ausgebildet. Dies hat den Vorteil gegenüber der Ausgestaltung in Glas, dass die Wärmestrahlung auch in Spektralbereichen erfassbar ist, in denen Glas nicht in der Lage ist, die Wärmestrahlung zu leiten, da Glas in diesen Bereichen nicht mehr transparent ist.  In an alternative embodiment, the inner region 75 of the light guide 72 is hollow. This has the advantage over the design in glass that the heat radiation can be detected even in spectral regions in which glass is not able to conduct the heat radiation, since glass is no longer transparent in these areas.
Mit anderen Worten ist der innere Bereich 75 zur Leitung bzw. Übertragung von  In other words, the inner region 75 is for transmission of
Wärmestrahlung ausgestaltet. Die hier gezeigte Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70 wird auch als Dualkernfaser bezeichnet. Thermal radiation designed. The line and output device 70 shown here is also referred to as dual-core fiber.
Der Lichtleiter 72 dient der zumindest abschnittsweisen Leitung der Laserstrahlung von einer Laserquelle zum zu bestrahlenden Material. Das bedeutet, dass die von der Laserstrahlung zurückzulegende Wegstrecke von der Laserquelle bis zum Auftrittspunkt auf dem Pulver nicht notwendigerweise vollständig durch den Lichtleiter 72 realisiert wird. Der Lichtleiter 72 und sein innerer Bereich 75 weisen jeweils koaxial angeordnete kreisförmige Querschnitte auf. Auf diese Weise kann exakt diejenige vom bestrahlten Bereich des Materials  The light guide 72 serves for the at least in sections conducting the laser radiation from a laser source to the material to be irradiated. This means that the distance traveled by the laser radiation from the laser source to the point of impact on the powder is not necessarily completely realized by the light guide 72. The light guide 72 and its inner region 75 each have coaxially arranged circular cross sections. In this way, exactly that of the irradiated area of the material
abgegebene Wärmestrahlung zwecks Beeinflussung der Laserintensität zur emitted heat radiation for the purpose of influencing the laser intensity
Erfassungseinrichtung geleitet werden. Die jeweiligen Materialien des Lichtleiters 72 sowie seines inneren Bereichs 75 weisen unterschiedliche Brechungsindizes auf. Der innere Bereich 75 des Lichtleiters ist von einer Glasfläche begrenzt. Ein äußerer Durchmesser D1 der Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70 bzw. des Lichtleiters 72 beträgt zwischen 50 pm und 1000 pm. Insbesondere für größere Anlagen bietet es sich an, einen äußeren Detection device are passed. The respective materials of the light guide 72 and its inner region 75 have different refractive indices. The inner region 75 of the light guide is bounded by a glass surface. An outer diameter D1 of the line and output device 70 and the optical fiber 72 is between 50 pm and 1000 pm. Especially for larger plants, it makes sense to have an outer one
Durchmesser D1 im Bereich von 500 pm -1000 pm zu realisieren. Diameter D1 in the range of 500 pm -1000 pm to realize.
Dabei ist vorteilhafterweise ein Verhältnis vom Durchmesser des inneren Bereichs 75 zum äußeren Durchmesser D1 zu realisieren, welches zwischen 0,3 und 0,9 liegt. Insbesondere ist anzustreben trieben, dass dieses Verhältnis zwischen 0,5 und 0,8 liegt. Dies hat den Vorteil, dass die zu messenden Wärmestrahlung zuverlässig der Erfassungseinrichtung 62 zugeführt werden kann. Figur 3 zeigt schematisch die Funktionsweise der beschriebenen Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70. Im oberen Bereich der Abbildung ist ein Segment der Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70 dargestellt, welches zur Verbesserung der Übersichtlichkeit der Darstellung abgeschnitten ist. Bei Anordnung in der Vorrichtung zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils wäre im weiteren Verlauf der Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70 an den Lichtleiter 72 eine Laserquelle und an den inneren Bereich 75 des Lichtleiters 72 eine Erfassungseinrichtung angeschlossen. It is advantageous to realize a ratio of the diameter of the inner region 75 to the outer diameter D1, which is between 0.3 and 0.9. In particular, it is desirable to have this ratio between 0.5 and 0.8. This has the advantage that the heat radiation to be measured can be reliably supplied to the detection device 62. Figure 3 shows schematically the operation of the described line and output device 70. In the upper part of the figure, a segment of the line and output device 70 is shown, which is cut off to improve the clarity of the presentation. If arranged in the device for the generative production of at least one component, a laser source would be connected to the light guide 72 in the further course of the line and output device 70, and a detection device would be connected to the inner region 75 of the light guide 72.
Es ist ersichtlich, dass Laserstrahlung 30 aus dem Ende der Leitungs- und  It can be seen that laser radiation 30 from the end of the line and
Ausgabeeinrichtung 70 bzw. des als Lichtleitfaser ausgestalteten Lichtleiters 72 austritt. Die austretende Laserstrahlung 30 ist divergent und wird durch ein optisches Element 132, nämlich eine erste Sammellinse 138, fokussiert, um einen parallelen Strahlengang herzustellen. Die Laserstrahlung 30 durchläuft ein weiteres optisches Element 132, nämlich eine zweite Sammellinse 139, und wird fokussiert. Im hier dargestellten Zustand liegt der Fokus bzw. Brennpunkt der Laserstrahlung 30 vor oder hinter dem Auftrittspunkt der Output device 70 and configured as an optical fiber light guide 72 exits. The emergent laser radiation 30 is divergent and is focused by an optical element 132, namely a first condenser lens 138, to produce a parallel beam path. The laser radiation 30 passes through another optical element 132, namely a second converging lens 139, and is focused. In the state shown here, the focus or focal point of the laser radiation 30 is located in front of or behind the point of occurrence of
Laserstrahlung 30 auf eine Oberfläche ausbildenden Material 22 des Pulvers 20, sodass die Laserstrahlung 30 am Auftrittspunkt, also an ihrer Auftrittsfläche auf die Oberfläche, wieder als divergente Laserstrahlung 30 vorliegt. Dies dient der Realisierung eines weichen Laser radiation 30 on a surface forming material 22 of the powder 20, so that the laser radiation 30 at the point of occurrence, ie at its surface on the surface, again as a divergent laser radiation 30 is present. This serves to realize a soft
Übergangs zwischen einem kalten Kern und einem heißen Rand der Laserstrahlung am Auftrittspunkt. Typischerweise ist eine optische Abtastvorrichtung zum Führen der Transition between a cold core and a hot edge of laser radiation at the point of impact. Typically, an optical pickup device for guiding the
Laserstrahlung 30 über das Pulver 20 im parallelen Strahlengang zwischen den gezeigten optischen Elementen 132 angeordnet. Laser radiation 30 via the powder 20 in the parallel beam path between the optical elements 132 shown.
Die bestrahlte Bereich 25 befindet sich auf der der Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70 zugewandten Seite des Pulvers 20. Die vom bestrahlten Material 22 bzw. vom genannten Bereich 25 abgestrahlte Wärmestrahlung 60 durchläuft in entgegengesetzter Richtung zur Laserstrahlung 30 die optischen Elemente 132 und gelangt auf diese Weise in den als Glaskörper 76 ausgestalteten inneren Bereich 75 der Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70. Dort wird sie zwecks Erfassung weitergeleitet.  The irradiated area 25 is located on the side of the powder 20 facing the line and output device 70. The thermal radiation 60 radiated from the irradiated material 22 or from the area 25 passes through the optical elements 132 in the opposite direction to the laser radiation 30 and arrives in this manner in the designed as a glass body 76 inner region 75 of the line and output device 70. There, it is forwarded for the purpose of detection.
Alternativ zur hier beschriebenen Ausgestaltung kann der innere Bereich des Lichtleiters 72 ebenso als Hohlraum bzw. Hohlkern ausgestaltet sein, also als von einer Innenwandung des Lichtleiters 72, einer Glasfläche, begrenztes Luftvolumen zur Leitung der Wärmestrahlung. As an alternative to the embodiment described here, the inner region of the optical waveguide 72 can also be designed as a hollow or hollow core, ie as an air volume bounded by an inner wall of the optical waveguide 72, a glass surface, for conducting the thermal radiation.
Figur 4 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70, in welcher der Lichtleiter 72 als photonische Kristallfaser 73 ausgestaltet ist. Diese Lichtleitfaser weist feine, entlang ihrer Lichtleitrichtung ausgerichtete Kanäle bzw. Hohlräume auf, welche als Strukturen mit einem Brechungsindex die Bewegung von Laserstrahlung beeinflussen.Figure 4 shows an alternative embodiment of the line and output device 70, in which the light guide 72 is configured as a photonic crystal fiber 73. This optical fiber has fine channels or cavities aligned along its direction of the light guide which, as structures with a refractive index, influence the movement of laser radiation.
Auf diese Weise kann Laserstrahlung besonders effizient geleitet werden. Der innere Bereich 75 des Lichtleiters 72 ist in dieser Ausgestaltung als Hohlraum 77 bzw. Hohlkern ausgestaltet. Die Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70 ist umgeben von einem Glasmantel 78. Der Durchmesser D2 des inneren Bereichs 75 des Lichtleiters 72 beträgt etwa 30 pm und der Durchmesser D3 des Lichtleiters 72 beträgt etwa 100 pm. In this way, laser radiation can be directed particularly efficiently. The inner area 75 of the light guide 72 is configured in this embodiment as a cavity 77 or hollow core. The line and output device 70 is surrounded by a glass jacket 78. The diameter D2 of the inner region 75 of the light guide 72 is about 30 pm and the diameter D3 of the light guide 72 is about 100 pm.
Figur 5 zeigt die Nutzung der in Figur 4 beschriebenen Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70 in einer Vorrichtung zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils. Analog zur Darstellung der Figur 3 ist diese in ihrem oberen Bereich abgeschnitten. Die Laserstrahlung 30 tritt an der Unterseite des Lichtleiters 72 aus und trifft auf den zu bestrahlenden Bereich 25 des Pulvers 20 des Materials 22. Von dem Bereich 25 abgestrahlte Wärmestrahlung 60 tritt in entgegengesetzter Richtung zur Laserstrahlung 30 in den als Hohlraum 77  FIG. 5 shows the use of the line and output device 70 described in FIG. 4 in a device for the generative production of at least one component. Analogous to the illustration of Figure 3, this is cut off in its upper region. The laser radiation 30 emerges on the underside of the light guide 72 and strikes the area 25 of the powder 20 of the material 22 to be irradiated. Heat radiation 60 emitted by the area 25 enters the cavity 77 in the opposite direction to the laser radiation 30
ausgestalteten inneren Bereich 75 der Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70 ein und wird durch dieses in Richtung auf eine nicht dargestellte Erfassungseinrichtung geführt. Es ist ersichtlich, dass eine Wandung des inneren Bereichs 75 zur Reflexion der Wärmestrahlung ausgestaltet ist. Dies kann bei allen beschriebenen Ausgestaltungen der Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70 der Fall sein. designed inner region 75 of the line and output device 70 and is guided by this in the direction of a detection device, not shown. It can be seen that a wall of the inner region 75 is designed for reflection of the heat radiation. This can be the case in all described embodiments of the line and output device 70.
Figur 6 zeigt eine quadratische Multispotanordnung 100, die als Feld bzw. Array mit fünf mal fünf Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen 70 ausgestaltet ist. Dabei können die einzelnen Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen 70 analog zu den Figuren 2 oder 4 und somit als Dualkernfaser oder als einen Hohlkern aufweisende photonische Kristallfaser ausgestaltet sein. Alle Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen 70 weisen einen Lichtleiter 72 und seinen zum Übertragen der Information ausgestalteten inneren Bereich 75 auf, wobei der Lichtleiter 72 und der innere Bereich 75 koaxial angeordnet sind.  FIG. 6 shows a square multispot arrangement 100, which is designed as a field or array with five by five line and output devices 70. In this case, the individual line and output devices 70 can be configured analogously to FIGS. 2 or 4 and thus as a dual core fiber or as a hollow core having photonic crystal fiber. All of the line and output devices 70 have a light guide 72 and its inner area 75 designed to transmit the information, the light guide 72 and the inner area 75 being arranged coaxially.
Eine derartige Multispotanordnung 100 kann einerseits dazu genutzt werden, um mittels der entlang einer ersten Ausdehnungsrichtung nebeneinander angeordneten Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen 70 bzw. der mit diesen verbundenen Laserquellen einen Bereich des Pulvers zeitlich nacheinander zu bestrahlen und somit ein Erhitzen und/oder Schmelzen des Bereichs in mehreren Schritten zu realisieren. Dies kann bei einer Bewegung des Pulvers entlang einer Vorschubrichtung und/oder bei einem Abtasten der Oberfläche mit aus der Multispotanordnung ausgegebener Laserstrahlung mittels einer optischen Abtastvorrichtung realisierbar sein. Die entlang einer zweiten Ausdehnungseinrichtung nebeneinander angeordneten Ausgabeeinrichtungen können dazu genutzt werden, einen Teil des Pulvers gleichzeitig zu bestrahlen, um die Strahlungsleistungen der mit den jeweiligen  On the one hand, such a multi-spot arrangement 100 can be used to temporally successively irradiate a region of the powder by means of the line and output devices 70 arranged next to one another along a first expansion direction and thus to heat and / or melt the region in FIG to realize several steps. This can be realized by means of an optical scanning device during a movement of the powder along a feed direction and / or during a scanning of the surface with laser radiation output from the multi-spot arrangement. The output devices arranged side by side along a second expansion device can be used to simultaneously irradiate a portion of the powder in order to control the radiation powers of the respective ones
Ausgabeeinrichtungen verbundenen Laserquellen zu kumulieren oder um bei einem To cumulate output devices connected laser sources or at a
Abtasten der Oberfläche einen Teil des Pulvers mittels mehrerer Laserquellen mehrfach nacheinander zu bestrahlen. Auch können analog zu Figur 1 mehrere Laserquellen in die einzelnen Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen 70 eingekoppelt sein. Scanning the surface of a part of the powder by means of multiple laser sources multiple times to be irradiated one after the other. Also, analogous to FIG. 1, a plurality of laser sources can be coupled into the individual line and output devices 70.
Figur 7 zeigt schematisch und beispielhaft die Nutzung der Multispotanordnung 100 aus Figur 6 bei der Durchführung eines Verfahrens zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils. Ein Pulver eines Materials 22 wird zur Herstellung eines Bauteils 12 mittels aus den Lichtleitern 72 ausgegebener Laserstrahlung bestrahlt, sodass es erhitzt und zumindest teilweise geschmolzen wird. Das geschmolzene Material 22 erstarrt nach der Bestrahlung zur zumindest bereichsweiser Ausbildung des Bauteils 12. Eine Information bezüglich der Temperatur des zu bestrahlenden bzw. bestrahlten Materials 22, nämlich eine  FIG. 7 shows schematically and by way of example the use of the multi-spot arrangement 100 from FIG. 6 in carrying out a method for the generative production of at least one component. A powder of a material 22 is irradiated to produce a component 12 by means of laser radiation emitted from the light guides 72, so that it is heated and at least partially melted. The molten material 22 solidifies after the irradiation for the at least partial formation of the component 12. An information regarding the temperature of the material to be irradiated or irradiated 22, namely a
Wärmestrahlung 60, wird im inneren Bereich 75 der Lichtleiter 72 zwecks deren Erfassung zur Beeinflussung der Laserintensität übertragen. Heat radiation 60, is transmitted in the inner region 75 of the light guide 72 for the purpose of detecting them to influence the laser intensity.
Die mittels der jeweiligen Wärmestrahlungen gemessenen Temperaturen T1 bis T6 der jeweiligen Auftrittspunkte der einzelnen Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen 70 sind in unterschiedlichen Schraffuren im inneren Bereich 75 der jeweiligen Lichtleiter dargestellt. Die erste Temperatur T1 entspricht dabei einem Temperaturbereich zwischen etwa 750 °C und 899 °C, die zweite Temperatur T2 entspricht einem Bereich zwischen etwa 900 °C und 949 °C, die dritte Temperatur T3 entspricht einem Bereich zwischen etwa 950 °C und 1099 °C, die vierte Temperatur T4 entspricht einem Bereich zwischen etwa 1100 °C und 1299 °C, die fünfte Temperatur T5 entspricht einem Bereich zwischen etwa 1300 °C und 1599 °C und die sechste Temperatur T6 entspricht einer Temperatur von etwa 1600 °C und ggf. höher.  The measured by the respective heat radiation temperatures T1 to T6 of the respective appearance points of the individual line and output devices 70 are shown in different hatching in the inner region 75 of the respective light guide. The first temperature T1 corresponds to a temperature range between about 750 ° C and 899 ° C, the second temperature T2 corresponds to a range between about 900 ° C and 949 ° C, the third temperature T3 corresponds to a range between about 950 ° C and 1099 ° C, the fourth temperature T4 corresponds to a range between about 1100 ° C and 1299 ° C, the fifth temperature T5 corresponds to a range between about 1300 ° C and 1599 ° C and the sixth temperature T6 corresponds to a temperature of about 1600 ° C and possibly higher.
Es ist ersichtlich, dass im Auftrittspunkt der oben rechts dargestellten Leitungs- und  It can be seen that in the appearance of the top right and left
Ausgabeeinrichtung 70 eine vergleichsweise geringe Temperatur T1 herrscht, da dieser Auftrittspunkt einerseits entlang der Scanrichtung 31 der Multispotanordnung 100 vom liegt und somit das dort befindliche Material 22 noch nicht bestrahlt wurde. Andererseits liegt dieser Auftrittspunkt entlang der Vorschubrichtung 49 des Materials 22 hinten und wurde auch in einem zuvor realisierten Scan noch nicht bestrahlt. Der darunter angeordnete Auftrittspunkt weist eine deutlich höhere dritte Temperatur T3 auf, da er unmittelbar zuvor mittels Laserstrahlung bestrahlt worden ist, die mittels der oben rechts gezeigten Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70 ausgegeben wurde. Die weiter darunter befindlichen Output means 70 a comparatively low temperature T1 prevails, since this point of occurrence is on the one hand along the scanning direction 31 of the multi-spot arrangement 100 from and thus the material 22 located there has not yet been irradiated. On the other hand, this point of occurrence lies behind along the feed direction 49 of the material 22 and has not yet been irradiated in a previously realized scan. The application point arranged therebelow has a significantly higher third temperature T3, since it was irradiated immediately before by means of laser radiation which was output by means of the line and output device 70 shown above on the right. The further below
Auftrittspunkte weisen entsprechend höhere Temperaturen auf. Performance points have correspondingly higher temperatures.
Der oben links befindliche Auftrittspunkt weist bereits eine hohe fünfte Temperatur T5 auf, da er in unmittelbarer Nachbarschaft von heißem, da zuvor bereits bestrahltem Material 22 angeordnet ist. Die darunter befindlichen Auftrittspunkte weisen dementsprechend noch höhere sechste Temperaturen T6 auf. In der oberen Reihe sinkt die Temperatur aufgrund des schwindenden Einflusses des bereits erhitzten, zuvor bestrahlten Materials 22 von links nach rechts. Nach unten hin erhöhen sich die jeweiligen Temperaturen wie beschrieben. Nach Erreichen einer definierten Maximaltemperatur kann etwa die Laserintensität verringert werden, sodass es in keinem Bereich zu einer Überhitzung des Materials 22 kommt. The top-left entry point already has a high fifth temperature T5, since it is located in the immediate vicinity of hot, previously irradiated material 22. The occurrence points below have correspondingly even higher sixth temperatures T6. In the upper row, the temperature drops due to the dwindling influence of the already heated, previously irradiated material 22 from the left to the right. Downwards, the respective temperatures increase as described. After reaching a defined maximum temperature, for example, the laser intensity can be reduced, so that no overheating of the material 22 occurs in any area.
Schematisch ist eine Scanrichtung 31 dargestellt, welche eine Relativbewegung der jeweiligen Auftrittspunkte der Lichtleiter 72 in Bezug zu der zu bestrahlenden Oberfläche beschreibt. Das Material 22 wird bei der Bewegung der Auftrittspunkte entlang der  Schematically, a scanning direction 31 is shown which describes a relative movement of the respective points of occurrence of the light guides 72 in relation to the surface to be irradiated. The material 22 is moved along the movement of the points of occurrence
Scanrichtung 31 zeitlich nacheinander mittels Laserstrahlung mehrerer Laserquellen bestrahlt, wobei zeitgleich mit der Bestrahlung die Wärmestrahlungen der jeweilig Scanning direction 31 temporally successively irradiated by laser radiation of multiple laser sources, at the same time with the irradiation, the heat radiation of the respective
bestrahlten Bereiche zu einer jeweiligen Erfassungseinrichtung geleitet, mittels dieser erfasst und zur Beeinflussung der Laserintensität genutzt werden. Insbesondere werden die jeweiligen Auftrittspunkte mittels eines rotierenden Polygonspiegels oder auch eine irradiated areas are directed to a respective detection device, detected by means of this and used to influence the laser intensity. In particular, the respective appearance points by means of a rotating polygon mirror or a
Pendelbewegung aus führenden Spiegels über die Oberfläche geführt. Insbesondere die Ausführungsform mit pendelndem Spiegel stellt eine kostengünstige Variante dar, in der der Erwärmungsprozess reversierend auszuführen ist. Oscillation of leading mirror led over the surface. In particular, the embodiment with oscillating mirror represents a cost-effective variant in which the heating process is reversible.
Eine Planfeldoptik kann dabei zur gleichmäßigen Bestrahlung der im Wesentlichen ebenen Oberfläche des Pulvers genutzt werden.  A planar field optics can be used to uniformly irradiate the substantially planar surface of the powder.
Zusätzlich zum Führen der Auftrittspunkte über die Oberfläche erfolgt eine lineare Bewegung des Pulvers entlang der Vorschubrichtung 49. Auf diese Weise wird ein kontinuierliches Verfahren zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils zur Verfügung gestellt, in welchem das Pulver relativ zu den Lichtleitern 72 sowie zu Auftrageinrichtungen zum  In addition to guiding the points of occurrence across the surface, there is a linear movement of the powder along the advancing direction 49. In this way, a continuous process is provided for the generative production of at least one component in which the powder relative to the optical fibers 72 and applicators to the
Aufträgen des Pulvers bewegt wird, um auf diese Weise eine kontinuierliche schichtweise Herstellung des Bauteils zu realisieren. Orders of the powder is moved in order to realize in this way a continuous layer-by-layer production of the component.
Die einzelnen Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen 70 der Multispotanordnung 100 aus Figur 7 sind schematisch in Figur 8 dargestellt, wobei auch hier die im jeweiligen inneren Bereich 75 der Lichtleiter 72 dargestellten Schraffuren den oben genannten Temperaturbereichen der ersten Temperatur T1 bis zur sechsten Temperatur T6 entsprechen.  The individual line and output devices 70 of the multi-spot arrangement 100 from FIG. 7 are shown schematically in FIG. 8, whereby the hatchings shown in the respective inner area 75 of the light guides 72 also correspond to the abovementioned temperature ranges of the first temperature T1 to the sixth temperature T6.
Die Figuren 9 bis 12 zeigen schematisch unterschiedliche Anordnungen von Lichtleitern 72 von Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen analog zu Figur 7. Diese können in einigen  Figures 9 to 12 show schematically different arrangements of optical fibers 72 of line and output devices analogous to Figure 7. These can in some
Ausgestaltungen alternativ zu den in den Figuren 2 und 4 gezeigten Leitungs- und Embodiments alternative to the line and shown in Figures 2 and 4
Ausgabeeinrichtungen genutzt werden. In diesen Ausgestaltungen werden als Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen zur Leitung und Ausgabe von Laserstrahlung somit Lichtleiter 72, beispielsweise Lichtleitfasern, genutzt. Output devices are used. In these refinements, light conductors 72, for example optical fibers, are used as line and output devices for conducting and outputting laser radiation.
Der in Figur 9 gezeigte Lichtleiter 72 weist einen Durchmesser D4 von 500 pm -1000 pm auf. Er kann genutzt werden, um Laserstrahlung einer beliebig angeordneten Laserquelle derart auszugeben, dass sie an einer gewünschten Position auf dem zu erhitzenden Pulver auftritt. Die Darstellung zeigt eine Draufsicht auf ein Ende des Lichtleiters 72, welches zur Ausgabe von Laserstrahlung eingerichtet ist und somit als Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Laserstrahlung dient. Dies gilt analog auch für die folgenden Figuren. The light guide 72 shown in FIG. 9 has a diameter D4 of 500 μm -1000 μm. It can be used to laser radiation of any arranged laser source in such a way issue that it occurs at a desired position on the powder to be heated. The illustration shows a plan view of one end of the light guide 72, which is set up to output laser radiation and thus serves as an output device for outputting laser radiation. This also applies analogously to the following figures.
In Figur 10 ist eine quadratische Multispotanordnung 100 dargestellt, die als Feld bzw. Array mit fünf mal fünf Lichtleitern 72 ausgestaltet ist. Bei bevorzugten Durchmessern der einzelnen Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen im Bereich von 500 pm beträgt die Länge L1 entlang beider Ausdehnungsrichtungen der quadratischen Anordnung entsprechend 2,5 mm. Eine derartige Multispotanordnung 100 kann analog zur in den Figuren 6 und 7 gezeigten Multispotanordnung 100 genutzt werden.  FIG. 10 illustrates a square multispot arrangement 100, which is designed as a field or array with five by five light guides 72. With preferred diameters of the individual line and output devices in the range of 500 pm, the length L1 along both extension directions of the square arrangement is 2.5 mm. Such a multi-spot arrangement 100 can be used analogously to the multi-spot arrangement 100 shown in FIGS. 6 and 7.
In Anhängigkeit der jeweiligen Anforderungen können unterschiedliche Anordnungen der einzelnen Lichtleiter 72 innerhalb der Multispotanordnung 100 gewählt werden, so dass beispielsweise rechteckige oder runde Formen vorliegen, wie sie den Figuren 11 und 12 dargestellt sind.  Depending on the respective requirements, different arrangements of the individual light guides 72 within the multi-spot arrangement 100 can be selected so that, for example, rectangular or round shapes are present, as illustrated in FIGS. 11 and 12.
Figur 13 zeigt schematisch ein Detail einer Vorrichtung zur generativen Herstellung eines Bauteils 12. Ein Pulver 20 eines Materials 22 ist auf einer hier nicht dargestellten Aufnahme- und Bewegungseinrichtung angeordnet und wird durch diese entlang der Vorschubrichtung 49 bewegt. Eine Lasereinheit 32 mit sechzehn in einer ortsfesten Multispotanordnung 100 angeordneten Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen ist oberhalb des Pulvers 20 und hinter diesem angeordnet. Die Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen sind an ihren jeweils anderen Enden mit jeweils einer hier nicht dargestellten Laserquelle verbunden, welche ebenfalls Teil der Lasereinheit 32 ist. Die Multispotanordnung 100 ist als Feld bzw. Array mit zwei mal acht Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen ausgestaltet, sodass jeweils acht Leitungs- und  FIG. 13 schematically shows a detail of a device for the generative production of a component 12. A powder 20 of a material 22 is arranged on a receiving and moving device, not shown here, and is moved along the feed direction 49 by the latter. A laser unit 32 having sixteen line and output devices arranged in a stationary multi-spot arrangement 100 is arranged above the powder 20 and behind it. The line and output devices are connected at their respective other ends, each with a laser source not shown here, which is also part of the laser unit 32. The multi-spot arrangement 100 is designed as a field or array with two by eight line and output devices, so that in each case eight line and
Ausgabeeinrichtungen an unterschiedlichen Positionen entlang der Vorschubrichtung 49, nämlich hintereinander, angeordnet sind und jeweils zwei Leitungs- und Output devices at different positions along the feed direction 49, namely, one behind the other, are arranged and two line and
Ausgabeeinrichtungen an derselben Position entlang der Vorschubrichtung 49, Output devices at the same position along the feed direction 49,
nebeneinander, angeordnet sind. Die Darstellung zeigt beispielhaft Leitungs- und next to each other, are arranged. The illustration shows examples of line and
Ausgabeeinrichtungen gemäß den Figuren 2 bzw. 4, es können jedoch ebenso solche nach den Figuren 9 bis 12 genutzt werden. Output devices according to the figures 2 and 4, however, it can also be used according to the figures 9 to 12.
Auf diese Weise sind die mit den jeweils acht hintereinander angeordneten Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen verbundenen Laserquellen derart angeordnet bzw. mittels der jeweiligen Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen derart ausgestaltet, dass sie zur Ausgabe von Laserstrahlung an unterschiedlichen Positionen entlang der Vorschubrichtung 49 eingerichtet sind. Auf diese Weise kann der Bereich 25 des Pulvers 20 bei Bewegung des Pulvers 20 entlang der Vorschubrichtung 49 von mittels jeder der acht nebeneinander angeordneten Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen ausgegebenen Laserstrahlung nacheinander bestrahlt werden. Auf diese Weise erfolgt das Erhitzen bzw. Schmelzen des Bereichs 25 in acht Schritten. In this way, the laser sources connected to the respective eight line and output devices arranged one behind the other are arranged in such a way or configured by means of the respective line and output devices that they are set up to output laser radiation at different positions along the feed direction 49. In this way, the area 25 of the powder 20 can move along the direction of advance 49 of the powder 20 by means of each of the eight adjacent arranged line and output devices output laser radiation are irradiated successively. In this way, the heating or melting of the region 25 takes place in eight steps.
Bei weitergehender Bewegung entlang der Vorschubrichtung 49, nach der Passage der Lasereinheit 32, erstarrt das geschmolzene Material 22 zwecks zumindest bereichsweiser Ausbildung wenigstens eines Bauteils. Auf diese Weise wird eine Materialschicht 27 gebildet. Upon further movement along the feed direction 49, after the passage of the laser unit 32, the molten material 22 solidifies for the purpose of at least partially forming at least one component. In this way, a material layer 27 is formed.
Die jeweils zwei nebeneinander befindlichen Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen können in Abhängigkeit der genutzten optischen Elemente einerseits der zeitgleichen Bestrahlung des jeweiligen Teils des Pulvers 20 dienen, um auf diese Weise die auf den Teil des Pulvers 20 insgesamt realisierte Strahlungsleistung zu erhöhen. Ergänzend oder alternativ können sie der zeitlich nacheinander erfolgenden Bestrahlung eines Bereichs 25 der Oberfläche 26 beim Führen der jeweiligen Laserstrahlung über die Oberfläche 26 entlang der Scanrichtung 31 dienen. Alternativ zur hier dargestellten Anordnung der Leitungs- und Depending on the optical elements used, the two adjacent line and output devices can, on the one hand, serve for the simultaneous irradiation of the respective part of the powder 20, in order to increase in this way the total radiant power realized on the part of the powder 20. In addition or as an alternative, they can be used to irradiate a region 25 of the surface 26 in succession in succession while guiding the respective laser radiation over the surface 26 along the scanning direction 31. Alternatively to the arrangement of the line and
Ausgabeeinrichtungen könnten diese auch zickzackartig versetzt angeordnet sein, um entlang der Vorschubrichtung 49 auf unterschiedlichen Positionen hintereinander Output devices, these could also be arranged in a zigzag offset, along the feed direction 49 at different positions one behind the other
Laserstrahlung auszugeben. Jede der gezeigten Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen kann analog zu Figur 1 an mehrere Laserquellen gekoppelt und somit zur Leitung und Ausgabe mittels mehrerer Laserquellen ausgegebener Laserstrahlung eingerichtet sein. To output laser radiation. Each of the line and output devices shown can be coupled to a plurality of laser sources, analogously to FIG. 1, and thus configured for conducting and outputting laser radiation emitted by a plurality of laser sources.
Die Vorrichtung umfasst weiterhin einen rotierenden Polygonspiegel 38, dessen  The device further comprises a rotating polygon mirror 38, whose
Rotationsachse parallel zur Vorschubrichtung 49 verläuft. Dieser dient dem Führen der aus den jeweiligen Leitungs- und Ausgabeeinrichtungen punktuell austretenden Laserstrahlung über die Oberfläche 26 des Pulvers 20, was auch als Scannen bezeichnet wird. Dabei bewegt sich ein Auftrittspunkt der jeweiligen Laserstrahlung entlang einer senkrecht zur Vorschubrichtung 49 verlaufenden Scanrichtung 31. Rotation axis parallel to the feed direction 49 extends. This serves to guide the laser radiation emerging from the respective line and output devices over the surface 26 of the powder 20, which is also referred to as scanning. In this case, an occurrence point of the respective laser radiation moves along a scan direction 31 extending perpendicular to the feed direction 49.
Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung eine Planfeldoptik 36, nämlich eine F-Theta-Linse, mittels welcher eine Ablenkung der Laserstrahlung erfolgt, sodass eine gleichmäßige  In addition, the device comprises a planar field optics 36, namely an F-theta lens, by means of which a deflection of the laser radiation takes place, so that a uniform
Bestrahlung der ebenen Oberfläche 26 des Pulvers 20 realisierbar ist. Irradiation of the planar surface 26 of the powder 20 can be realized.
In Figur 14 ist eine weitere Detaildarstellung der Vorrichtung zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils dargestellt. Das in Figur 13 gezeigte Detail ist hierbei mittig dargestellt, wobei die mittels Multispotanordnung 100 ausgegebene Laserstrahlung 30 schematisch dargestellt ist. Dabei sind jeweils der erste und der letzte entlang der  FIG. 14 shows a further detailed representation of the device for the generative production of at least one component. The detail shown in FIG. 13 is shown here in the middle, the laser radiation 30 output by means of multispot arrangement 100 being shown schematically. Here are the first and the last along the
Scanrichtung 31 auf das Pulver 20 auftreffende Auftrittspunkt dargestellt. Auch hier ist die Planfeldoptik 36 sowie der rotierende Polygonspiegel 38 mit seiner parallel zur Vorschubrichtung 49 ausgerichteten Rotationsachse 39 dargestellt. Er dreht sich entlang der Rotationsrichtung 37. Scanning direction 31 on the powder 20 incident occurrence point shown. Again, the plan field optics 36 and the rotating polygon mirror 38 is shown with its aligned parallel to the feed direction 49 rotation axis 39. It rotates along the direction of rotation 37.
Es ist ersichtlich, dass die Vorrichtung mehrere Generationseinrichtungen 55 zur generativen Herstellung jeweils einer Materialschicht 27 umfasst. Jede der Generationseinrichtungen 55 umfasst eine Auftrageinrichtung 52 zum Aufträgen des Pulvers 20 zwecks Anordnung des Pulvers 20 auf der Aufnahme- und Bewegungseinrichtung 50 bzw. auf zuvor zumindest teilweise geschmolzenem und wieder erstarrtem Material. Weiterhin umfasst jede  It can be seen that the device comprises a plurality of generation devices 55 for generatively producing a respective material layer 27. Each of the generation devices 55 comprises an application device 52 for applying the powder 20 for the purpose of arranging the powder 20 on the receiving and moving device 50 or on at least partially molten and re-solidified material. Furthermore, each includes
Generationseinrichtung 55 als Schmelzeinrichtung eine Lasereinheit 32 mit acht Generation device 55 as a melting device, a laser unit 32 with eight
Laserquellen zur zeitlich aufeinanderfolgenden Bestrahlung des Bereichs 25 des Pulvers.Laser sources for temporally successive irradiation of the area 25 of the powder.
Die Auftrageinrichtung 52 umfasst einen Pulvertank 53 und einen sich von diesem entlang der Schwerkraftrichtung nach unten erstreckenden Pulverschacht 54 zur Leitung des Pulvers auf die Aufnahme- und Bewegungseinrichtung 50 bzw. auf zuvor zumindest teilweise geschmolzenes und wieder erstarrtes Material. Der Pulverschacht 54 weist einen sich entlang der Schwerkraftrichtung kontinuierlich erweiternden Querschnitt auf, sodass The application device 52 comprises a powder tank 53 and a powder well 54 extending downwardly therefrom, in the direction of gravity, for conveying the powder to the receiving and moving device 50 or to material which has previously been at least partially melted and solidified again. The powder chute 54 has a continuously expanding cross-section along the direction of gravity, so that
Verblockungen des zu fördernden Pulvers verhindert werden. Die in Bezug zur Blocking of the powder to be delivered can be prevented. In relation to
Vorschubrichtung 49 vorn angeordnete Wandung des Pulverschachts 54 dient als Rakel 90 zum Abstreifen überschüssigen Pulvers zwecks Herstellung einer ebenen Pulveroberfläche.Feed direction 49 arranged at the front wall of the powder chute 54 serves as a squeegee 90 for stripping excess powder in order to produce a flat powder surface.
Entlang der Vorschubrichtung 49 hinter der Auftrageinrichtung 52 ist als Teil jeder Along the feed direction 49 behind the applicator 52 is as part of each
Generationseinrichtung 55 eine Verdichtungseinrichtung 80 zum Verdichten des Generation device 55 a compression device 80 for compacting the
aufgetragenen Pulvers 20 angeordnet. Diese dient der Verringerung des Anteils im Pulver 20 enthaltenen Gases bzw. Gasgemischs, sodass die mechanische Festigkeit des applied powder 20 is arranged. This serves to reduce the proportion of the gas contained in the powder 20 or gas mixture, so that the mechanical strength of the
Pulververbunds erhöht wird. Mit anderen Worten wird bei der Verdichtung zwischen den Pulverkörnern befindliches Gas verdrängt bzw. nach außen geleitet und auf diese Weise das Gesamtvolumen des Pulvers 20 verringert bzw. dessen Dichte erhöht. Powder composite is increased. In other words, in the compression between the powder grains located gas is displaced or passed outwards and thus reduces the total volume of the powder 20 and increases its density.
Die Verdichtungseinrichtung 80 umfasst ein beweglich angeordnetes Verdichtungselement 82, auch als Stempel bezeichnet, mit einer an der Unterseite angeordneten  The compression device 80 comprises a movably arranged compression element 82, also referred to as a punch, with one arranged on the underside
Verdichtungsfläche 83 zum Ausüben einer Kraft auf das Pulver 20 entlang der senkrecht nach unten ausgerichteten Kraftausübungsrichtung 85. Auf diese Weise kann mittels des Verdichtungselements 82 eine verdichtete Oberfläche des Pulvers 20 hergestellt werden.Compression surface 83 for applying a force to the powder 20 along the vertically downwardly directed force application direction 85. In this way, by means of the compression element 82, a compacted surface of the powder 20 can be produced.
Das Verdichtungselement 82 ist dazu eingerichtet, mittels eines Doppelpfeils schematisch dargestellte Schwingungen 81 in Bezug zum Pulver 20 auszuführen und in dieses einzubringen. Somit kann durch wiederholte Kraftausübung mittels der Verdichtungsfläche 83 die verdichtete Oberfläche des Pulvers 20 hergestellt werden. Die Verdichtungsfläche 83 erstreckt sich entlang einer horizontal ausgerichteten Verdichtungsebene 84. Das Verdichtungselement 82 weist eine Einführfläche 87 auf, die eine Kante mit der Verdichtungsebene 84 ausbildet bzw. einen asymptotischen Übergang der Einführfläche 87 und der Verdichtungsfläche 83 ergeben. Diese dient zur Verdichtung von Pulver 20 zwecks Einführens des Pulvers 20 unter die Verdichtungsfläche 83 bei einer Relativbewegung zwischen dem Pulver 20 und dem Verdichtungselement 82 senkrecht zur Kraftausübungsrichtung 85. Mit anderen Worten ist der bei einer Bewegung des Pulvers 20 entlang der Vorschubrichtung 49 zuerst auf dieses auftreffende Bereich des The compression element 82 is adapted to perform by means of a double arrow schematically illustrated vibrations 81 with respect to the powder 20 and to introduce into this. Thus, by repeated application of force by means of the compression surface 83, the compacted surface of the powder 20 can be produced. The compression surface 83 extends along a horizontally oriented compression plane 84. The compression element 82 has an insertion surface 87 which forms an edge with the compression plane 84 or results in an asymptotic transition of the insertion surface 87 and the compression surface 83. This serves to compact powder 20 for introducing the powder 20 under the compression surface 83 during a relative movement between the powder 20 and the compression element 82 perpendicular to the force application direction 85. In other words, when the powder 20 is moved along the direction of advance 49, it is first on this impinging area of
Verdichtungselements 82 als Schräge ausgeführt, die für ein erleichtertes Einführen des Pulvers 20 unter die Verdichtungsfläche 83 das Pulver 20 erstmalig verdichtet. Diese Schräge erstreckt sich, ausgehend von der horizontalen Verdichtungsfläche 83, schräg entgegen der Vorschubrichtung 49 nach oben. Dabei fördert das Verdichtungselement 82 durch den Wechsel zwischen Aufwärtsbewegung und Abwärtsbewegung in der Schwingung 81 Pulverzustrom im Bereich des Pulverschachtes 54, sodass es nicht zu einer Verklumpung kommt. Compression element 82 designed as a slope, the powder 20 for the first time compacts for easier introduction of the powder 20 below the compression surface 83. This slope extends, starting from the horizontal compression surface 83, obliquely opposite to the feed direction 49 upwards. In this case, the compression element 82 promotes powder flow in the area of the powder chute 54 by the change between upward movement and downward movement in the oscillation 81, so that no clumping occurs.
Es ist ersichtlich, dass die auf der rechten Seite gezeigte Generationseinrichtung 55 vollständig dargestellt ist, während bei der daran anschließenden, auf der linken Seite dargestellten Generationseinrichtung 55 aus Gründen der Übersichtlichkeit die Lasereinheit 32 nicht dargestellt ist.  It can be seen that the generation device 55 shown on the right side is shown completely, while in the subsequent generation device 55 shown on the left side, for reasons of clarity, the laser unit 32 is not shown.
Die auf der rechten Seite gezeigte Generationseinrichtung 55 dient der Herstellung einer in einer ersten Ebene 41 angeordneten Materialschicht 27 auf der Oberfläche der Aufnahme- und Bewegungseinrichtung 50, also des Förderbands. Die links davon dargestellte  The generation device 55 shown on the right side serves to produce a material layer 27 arranged in a first plane 41 on the surface of the receiving and moving device 50, ie the conveyor belt. The left of it shown
Generationseinrichtung 55 dient der Herstellung einer in einer zweiten Ebene 42 Generation device 55 serves to produce a second plane 42
angeordneten Materialschicht auf der Oberfläche der zuvor hergestellten Materialschicht 27 der ersten Ebene 41. Die zweite Ebene 42 verläuft parallel zur ersten Ebene 41 in einem Abstand zu dieser, der der Dicke der Materialschicht 27 bzw. der entsprechenden arranged material layer on the surface of the previously prepared material layer 27 of the first plane 41. The second plane 42 is parallel to the first plane 41 at a distance to this, the thickness of the material layer 27 and the corresponding
Pulverschicht entspricht. Es kann eine Vielzahl weiterer Generationseinrichtungen 55 folgen, um Schicht für Schicht das Bauteil vollständig im kontinuierlichen Verfahren hersteilen zu können. Powder layer corresponds. A large number of further generation devices 55 can follow in order to be able to produce the component completely in a continuous process, layer by layer.
Bei der Durchführung des Verfahrens zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils erfolgt die Bestrahlung eines in der ersten Ebene 41 angeordneten ersten Bereichs 46 des Pulvers 20. Zeitgleich dazu wird auf einem zuvor zumindest teilweise geschmolzenen und wieder erstarrten, in der ersten Ebene 41 angeordneten und links vom ersten Bereich 46 dargestellten zweiten Bereich 47 des Materials 22 Pulver 20 in der zweiten Ebene 42 mittels der Auftrageinrichtung 52 aufgetragen, mittels Laserstrahlung 30 erhitzt und zumindest teilweise geschmolzen. Auf diese Weise erfolgt zeitgleich die Ausbildung mehrerer Ebenen 41 , 42 des Bauteils. Dabei erfolgen der Auftrag sowie das Erhitzen des Pulvers der ersten Ebene 41 und der zweiten Ebene 42 in räumlicher und zeitlicher Nähe zueinander, sodass insgesamt ein langsames und gleichmäßiges Abkühlen des hergestellten Bauteils erfolgen kann. In carrying out the method for the generative production of at least one component, the irradiation of a first region 41 arranged in the first plane 46 of the powder 20 takes place at the same time on a previously at least partially melted and re-solidified, arranged in the first plane 41 and left of The first region 46 illustrated second region 47 of the material 22 powder 20 in the second plane 42 applied by the applicator 52, heated by laser radiation 30 and at least partially melted. In this way, at the same time the formation of multiple levels 41, 42 of the component takes place. In this case, the order and the heating of the powder of the first level 41 and the second level 42 in spatial and temporal proximity to each other, so that a total of a slow and uniform cooling of the manufactured component can be done.
Figur 15 zeigt eine schematische Darstellung einer Vorrichtung 10 zur Durchführung des Verfahrens mit neun Generationseinrichtungen 55 zur generativen Herstellung jeweils einer Materialschicht des herzustellenden Bauteils 12. Selbstverständlich werden üblicherweise wesentlich mehr Generationseinrichtungen 55 angeordnet, um aus einer Vielzahl von Materialschichten aufzubauende Bauteile vollständig mit der Vorrichtung 10 hersteilen zu können. Nach Auftrag aller Materialschichten wird das hergestellte Bauteil 12 sowie das darum herum befindliche überschüssige verdichtete Pulver 20 mittels des Förderbands 51 zur linken Seite der Vorrichtung 10 transportiert, wo es in der sogenannten Auspackstation 120 entnommen und von überschüssigem Pulver 20 befreit wird. Dieses wird in der schematisch dargestellten Pulversammlung 122 gesammelt, um erneut dem Prozess zugeführt zu werden.  FIG. 15 shows a schematic representation of a device 10 for carrying out the method with nine generation devices 55 for the generative production of a material layer of the component 12 to be produced. Of course, substantially more generation devices 55 are arranged to completely construct components to be constructed from a plurality of material layers with the device 10 to be able to produce. After application of all material layers, the manufactured component 12 and the excess compacted powder 20 around it are transported by means of the conveyor belt 51 to the left side of the apparatus 10, where it is removed in the so-called unpacking station 120 and freed of excess powder 20. This is collected in the schematically illustrated powder assembly 122 to be returned to the process.
Jede Generationseinrichtung 55 umfasst eine Auftrageinrichtung 52 mit einem Pulverschacht 54. In der hier gezeigten Ausgestaltung sind sämtliche Pulverschächte 54 mit einem gemeinsamen Pulvertank 53 verbunden, aus welchem sie mit aufzutragendem Pulver 20 gespeist werden. Die auf der rechten Seite dargestellte Auftrageinrichtung 52 der ersten Generationseinrichtung 55 dient dem Auftrag des Pulvers 20 auf die Aufnahme- und  Each generation device 55 comprises an applicator 52 with a powder chute 54. In the embodiment shown here, all powder shafts 54 are connected to a common powder tank 53, from which they are fed with powder 20 to be applied. The applicator 52 of the first generation device 55 shown on the right serves to apply the powder 20 to the receiving and
Bewegungseinrichtung 50, nämlich das metallische Förderband 51 , zwecks Herstellung der in der ersten Ebene 41 angeordneten Materialschicht. Die jeweils folgenden Moving device 50, namely the metallic conveyor belt 51, for the purpose of producing the material layer arranged in the first plane 41. The following each
Auftrageinrichtungen 52 dienen dem Auftrag des Pulvers auf die jeweils zuvor hergestellten Materialschichten zwecks Herstellung der in der zweiten Ebene 42, der dritten Ebene 43, der vierten Ebene 44, usw. angeordneten Materialschichten. Es ist ersichtlich, dass zeitgleich zur Herstellung des ersten Bereichs 46 der in der ersten Ebene 41 angeordneten Materialschicht durch die erste Generationseinrichtung 55 auf einen zweiten Bereich 47 der zuvor mittels der ersten Generationseinrichtung 55 hergestellten, in der ersten Ebene 41 angeordneten Materialschicht mittels der zweiten Auftrageinrichtung 52 Pulver aufgetragen und mittels der zweiten Laserspotanordnung 100 bestrahlt wird. Somit dient die erste Applicators 52 serve to apply the powder to the respective previously prepared layers of material for the purpose of producing the layers of material disposed in the second plane 42, third plane 43, fourth plane 44, etc. It can be seen that simultaneously with the production of the first region 46 of the material layer arranged in the first plane 41 by the first generation device 55 on a second region 47 of the previously produced by means of the first generation means 55, arranged in the first plane 41 material layer by means of the second applicator Powder applied and irradiated by the second laser spot assembly 100. Thus, the first serves
Generationseinrichtung 55 der Herstellung der in der ersten Ebene 41 angeordneten Generation device 55 of the production arranged in the first plane 41
Materialschicht, die zweite Generationseinrichtung 55 dient der Herstellung der in der zweiten Ebene 42 angeordneten Materialschicht, usw. Entlang der Vorschubrichtung 49 hinter einer jeweiligen Auftrageinrichtung 52 befindet sich jeweils eine Lasereinheit 32, umfassend eine Multispotanordnung 100 und an jeweilige Lichtleiter 72 der Multispotanordnung 100 angeschlossene, hier nicht dargestellte Material layer, the second generation means 55 serves to produce the material layer arranged in the second plane 42, etc. Along the feed direction 49 behind a respective applicator 52 is in each case a laser unit 32, comprising a multi-spot arrangement 100 and connected to respective light guides 72 of the multi-spot arrangement 100, not shown here
Laserquellen. Die Multispotanordnung 100 ist beispielsweise analog zu der in Figur 6 oder in Figur 8 gezeigten ausgestaltet und dient dem dort beschriebenen Zweck Laser sources. The multi-spot arrangement 100 is configured, for example, analogously to that shown in FIG. 6 or in FIG. 8 and serves the purpose described there
Durch die jeweils dreieckig dargestellte Laserstrahlung 30 soll schematisch angedeutet werden, dass sich die jeweilige Laserstrahlung der jeweilig an denselben Positionen entlang der Vorschubrichtung 49 angeordneten Lichtleiter überlagern. Die gestrichelten Linien und Doppelpfeile im Bereich der rechts dargestellten Laserstrahlen 30 deuten an, dass mittels geeigneter optischer Elemente zeitgleich mit der Bewegung des Pulvers entlang der Vorschubrichtung 49 sowie mit dem Führen der jeweiligen Auftrittspunkte der Laserquellen über die zu bestrahlende Oberfläche entlang einer senkrecht zur Vorschubrichtung verlaufenden Richtung mittels des rotierenden Polygonspiegels 38 eine Steuerung bzw. Anpassung des Winkels im hier dargestellten Bereich vorgenommen werden kann, um ein Scannen der Oberfläche entlang paralleler Bahnen zu realisieren. Darüber hinaus können Parameter der Laserstrahlung 30 wie beispielsweise jeweilige Auftrittspunkte durch geeignete Konfiguration optischer Elemente an die jeweiligen Anforderungen angepasst werden. Schematisch dargestellt ist ebenfalls der rotierende Polygonspiegel 38 mit seiner Rotationsachse 39.  By the respective triangular laser radiation 30 is to be indicated schematically that superimpose the respective laser radiation of the respectively arranged at the same positions along the feed direction 49 light guide. The dashed lines and double arrows in the region of the laser beams 30 shown on the right indicate that by means of suitable optical elements simultaneously with the movement of the powder along the feed direction 49 and with the guiding of the respective points of occurrence of the laser sources on the surface to be irradiated along a direction perpendicular to the feed direction Direction means of the rotating polygon mirror 38, a control or adjustment of the angle can be made in the area shown here to realize a scanning of the surface along parallel paths. In addition, parameters of the laser radiation 30 such as, for example, respective appearance points can be adapted to the respective requirements by suitable configuration of optical elements. Also shown schematically is the rotating polygon mirror 38 with its axis of rotation 39.
Unterhalb der sich entlang der Vorschubrichtung 49 bewegenden Oberseite des  Below the top of the moving along the feed direction 49
Förderbands 51 ist eine Kühlungseinrichtung angeordnet, in welche Kaltwasser 110 eingespeist wird, entlang einer Fließrichtung 115 entgegen der Vorschubrichtung 49 strömt und dabei infolge abgegebener Wärme der aufgeschmolzenen Schichten erwärmt wird und anschließend als Heißwasser 112 im rechten Bereich der Darstellung entnommen wird. Dies dient der Beeinflussung der Temperatur sowie insbesondere einer gleichmäßigen Abkühlung des Bauteils 12. In diesem Zusammenhang ist ersichtlich, dass die Temperatur des herzustellenden Bauteils bzw. der Mehrschichtanordnung auf der rechten Seite am höchsten ist und entlang der Vorschubrichtung 49 geringer wird. Conveyor belt 51 is arranged a cooling device, in which cold water 110 is fed, along a flow direction 115 against the feed direction 49 flows and is heated due to heat emitted the molten layers and then removed as hot water 112 in the right portion of the illustration. This serves to influence the temperature and in particular a uniform cooling of the component 12. In this connection, it can be seen that the temperature of the component to be produced or the multilayer arrangement is highest on the right side and becomes smaller along the feed direction 49.
Jede Generationseinrichtung 55 umfasst weiterhin eine Verdichtungseinrichtung 80 zum Verdichten des aufgetragenen Pulvers zwecks Verringerung des Anteils im Pulver 20 enthaltenen Gases bzw. Gasgemischs zur Steigerung der mechanischen Festigkeit des Pulvers 20. In dieser Ausgestaltung ist der gesamte Pulvertank 53 zur Ausführung von Schwingungen 81 beziehungsweise zum Rütteln ausgestaltet, um diese mittels jeweiliger (nicht dargestellter) Verdichtungselemente 82 in das aufgetragene Pulver einzubringen, um auf diese Weise eine verdichtete Oberfläche des Pulvers herzustellen. Bezugszeichenliste Each generation device 55 further comprises a compression device 80 for compressing the applied powder to reduce the proportion of gas or gas mixture contained in the powder 20 to increase the mechanical strength of the powder 20. In this embodiment, the entire powder tank 53 for performing vibrations 81 and for shaking designed to be introduced by means of respective (not shown) compression elements 82 in the applied powder to produce in this way a compacted surface of the powder. LIST OF REFERENCE NUMBERS
Vorrichtung 10Device 10
Bauteil 12Component 12
Pulver 20Powder 20
Material 22Material 22
Bereich 25Area 25
Oberfläche 26Surface 26
Materialschicht 27Material layer 27
Laserstrahlung 30Laser radiation 30
Scanrichtung 31Scanning direction 31
Lasereinheit 32Laser unit 32
Laserquelle 34Laser source 34
Planfeldoptik 36Plan field optics 36
Rotationsrichtung 37Rotation direction 37
Rotierender Polygonspiegel 38Rotating polygon mirror 38
Rotationsachse 39Rotation axis 39
Erste Ebene 41First level 41
Zweite Ebene 42Second level 42
Dritte Ebene 43Third level 43
Vierte Ebene 44Fourth level 44
Erster Bereich 46First area 46
Zweiter Bereich 47Second area 47
Vorschubrichtung 49Feed direction 49
Aufnahme- und Bewegungseinrichtung 50Pick-up and movement device 50
Förderband 51Conveyor belt 51
Auftrageinrichtung 52Applicator 52
Pulvertank 53 Pulverschacht 54Powder tank 53 Powder shaft 54
Generationseinrichtung 55Generation device 55
Wärmestrahlung 60Heat radiation 60
Erfassungseinrichtung 62Detection device 62
Leitungs- und Ausgabeeinrichtung 70Line and output device 70
Lichtleiter 72Light guide 72
Photonische Kristallfaser 73Photonic crystal fiber 73
Innerer Bereich 75Inner area 75
Glaskörper 76Vitreous body 76
Hohlraum 77Cavity 77
Glasmantel 78Glass jacket 78
Verdichtungseinrichtung 80Compressor 80
Schwingung 81Oscillation 81
Verdichtungselement 82Compression element 82
Verdichtungsfläche 83Compaction area 83
Verdichtungsebene 84Summarization level 84
Kraftausübungsrichtung 85Force application direction 85
Einführfläche 87Insertion surface 87
Rakel 90Squeegee 90
Multispotanordnung 100Multi-spot arrangement 100
Kaltwasser 1 10Cold water 1 10
Heißwasser 1 12Hot water 1 12
Fließrichtung 1 15Flow direction 1 15
Auspackstation 120Unpacking station 120
Pulversammlung 122Pow assembly 122
Störstrahlung 130Interference radiation 130
Optisches Element 132Optical element 132
Spiegel 135 Spiegel 137Mirror 135 Mirror 137
Erste Sammellinse 138First condensing lens 138
Zweite Sammellinse 139Second collecting lens 139
Steuerungseinrichtung 140Control device 140
Temperaturauswertungseinrichtung 142Temperature evaluation device 142
Laserquellensteuerung 144Laser source control 144
Durchmesser D1Diameter D1
Durchmesser D2Diameter D2
Durchmesser D3Diameter D3
Durchmesser D4Diameter D4
Länge L1Length L1
Erste Temperatur T1First temperature T1
Zweite Temperatur T2Second temperature T2
Dritte Temperatur T3Third temperature T3
Vierte Temperatur T4Fourth temperature T4
Fünfte Temperatur T5Fifth temperature T5
Sechste Temperatur T6 Sixth temperature T6

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils (12), bei dem ein Pulver (20) eines Materials (22) mittels Laserstrahlung (30) erhitzt und zumindest teilweise geschmolzen wird und das geschmolzene Material (22) zwecks zumindest bereichsweiser Ausbildung des Bauteils (12) erstarrt, 1. A method for the generative production of at least one component (12), in which a powder (20) of a material (22) is heated and at least partially melted by means of laser radiation (30) and the molten material (22) is formed for the purpose of at least partially forming the component (22). 12) solidifies,
wobei wenigstens ein Bereich (25) des Pulvers (20) mit mittels wenigstens einer ersten Laserquelle (34) ausgegebener Laserstrahlung (30) und anschließend mit mittels wenigstens einer zweiten Laserquelle (34) ausgegebener Laserstrahlung (30) bestrahlt wird und somit ein Erhitzen und/oder Schmelzen des Bereichs (25) in mehreren Schritten realisiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Pulvers (20) mittels wenigstens zweier Laserquellen (34) zumindest  wherein at least one region (25) of the powder (20) is irradiated with laser radiation (30) emitted by at least one first laser source (34) and subsequently with laser radiation (30) emitted by at least one second laser source (34) and thus heating and / or or melting the region (25) is realized in several steps, characterized in that at least a part of the powder (20) by means of at least two laser sources (34) at least
zeitabschnittsweise zeitgleich bestrahlt wird, sodass die auf den Teil treffende Strahlungsleistung größer ist als die mittels einer der Laserquellen (34) realisierbare Strahlungsleistung.  is irradiated time-wise at the same time, so that the incident on the part radiation power is greater than the one by means of one of the laser sources (34) realizable radiation power.
2. Verfahren zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils (12) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Pulver (20) zumindest zeitabschnittsweise zeitgleich mit der Bestrahlung durch wenigstens eine Laserquelle (34) entlang einer Vorschubrichtung (49) bewegt wird, wobei die Bewegung insbesondere relativ zu der Laserquelle (34) bzw. zu einer Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Laserstrahlung (30) erfolgt. 2. A method for the generative production of at least one component (12) according to claim 1, characterized in that the powder (20) at least in sections at the same time with the irradiation by at least one laser source (34) along a feed direction (49) is moved, wherein the movement in particular relative to the laser source (34) or to an output device for outputting laser radiation (30).
3. Verfahren zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Laserquelle (34) mittels einer Planfeldoptik (36) auf einer im Wesentlichen ebenen Oberfläche (26) des Pulvers (20) abgebildet werden. 3. A method for the generative production of at least one component (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the first and the second laser source (34) by means of a planar field optics (36) on a substantially planar surface (26) of the powder (20 ).
4. Verfahren zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserstrahlung (30) mittels einer optischen Abtastvorrichtung, insbesondere mittels eines rotierenden Polygonspiegels (38), über das Pulver (20) geführt wird. 4. A method for the generative production of at least one component (12) according to one of the preceding claims, characterized in that the laser radiation (30) by means of an optical scanning device, in particular by means of a rotating polygon mirror (38), over the powder (20) is guided.
5. Verfahren zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Nebenbereich des Pulvers (20), welcher dem zwecks Ausbildung des Bauteils (12) zu schmelzenden bzw. geschmolzenen Bereich (25) benachbart ist, erhitzt wird, insbesondere durch Bestrahlung mittels Laserstrahlung (30), um durch die Verringerung von 5. A method for the generative production of at least one component (12) according to one of the preceding claims, characterized in that a secondary region of the powder (20) which is adjacent to the purpose of forming the component (12) to be melted or molten region (25) , is heated, in particular by irradiation by means of laser radiation (30), to reduce by
Temperaturdifferenzen zwischen zu schmelzendem bzw. geschmolzenem Pulver (20) und dem Nebenbereich des Pulvers (20) eine Ableitung von Wärme aus dem zu schmelzenden bzw. geschmolzenen Bereich (25) des Pulvers (20) zu minimieren.  Temperature differences between melted or molten powder (20) and the secondary region of the powder (20) to minimize dissipation of heat from the melted or melted region (25) of the powder (20).
6. Verfahren zur generativen Herstellung wenigstens eines Bauteils (12) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest 6. A method for the generative production of at least one component (12) according to one of the preceding claims, characterized in that at least
zeitabschnittsweise zeitgleich zur Bestrahlung eines in einer ersten Ebene (41 ) angeordneten ersten Bereichs (46) des Pulvers (20) des Materials (22) auf einen zuvor zumindest teilweise geschmolzenen und insbesondere wieder erstarrten, in der ersten Ebene (41 ) angeordneten zweiten Bereich (47) des Materials (22) ein Pulver (20) eines Materials (22) in einer zur ersten Ebene (41 ) beabstandeten zweiten Ebene (42) aufgetragen, mittels Laserstrahlung (30) erhitzt und zumindest teilweise geschmolzen wird, sodass zeitgleich eine Ausbildung mehrerer Ebenen (41 , 42) eines Bauteils (12) erfolgt.  Periodically at the same time as irradiation of a first region (46) of the powder (20) of the material (22) arranged in a first plane (41) onto a second region (at least partially molten and in particular again solidified) arranged in the first plane (41) ( 47) of the material (22) a powder (20) of a material (22) in a first plane (41) spaced second plane (42) applied, heated by laser radiation (30) and at least partially melted, so that at the same time forming a plurality of Layers (41, 42) of a component (12) takes place.
7. Vorrichtung (10) zur Durchführung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 -6, umfassend eine Aufnahme- und Bewegungseinrichtung (50) zur Aufnahme eines Pulvers (20) und Bewegung des Pulvers (20) entlang einer Vorschubrichtung (49) sowie eine Lasereinheit (32) mit wenigstens zwei Laserquellen (34) zur Realisierung von Laserstrahlung (30) auf wenigstens einen Bereich (25) des in der Aufnahme- und Bewegungseinrichtung (50) aufgenommenen Pulvers (20) zum Erhitzen und zumindest teilweisen Schmelzen des Pulvers (20), wobei die Laserquellen (34) zur Ausgabe von Laserstrahlung (30) an unterschiedlichen Positionen entlang der Vorschubrichtung (49) eingerichtet sind, sodass bei Bewegung des Pulvers (20) entlang der Vorschubrichtung (49) der Bereich (25) des Pulvers (20) mittels der Laserquellen (34) zeitlich nacheinander bestrahlbar ist. 7. Device (10) for carrying out the method according to one of claims 1 -6, comprising a receiving and moving device (50) for receiving a powder (20) and movement of the powder (20) along a feed direction (49) and a laser unit (32) with at least two laser sources (34) for realizing laser radiation (30) on at least one region (25) of the powder (20) accommodated in the receiving and moving device (50) for heating and at least partially melting the powder (20). wherein the laser sources (34) are arranged to output laser radiation (30) at different positions along the feed direction (49) so that, when the powder (20) moves along the feed direction (49), the area (25) of the powder (20) by means of the laser sources (34) is temporally successively irradiated.
8. Vorrichtung (10) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) mehrere Generationseinrichtungen (55) zur generativen Herstellung jeweils einer Materialschicht (27) wenigstens eines Bauteils (12) aufweist, wobei jede Generationseinrichtung (55) eine 8. Device (10) for carrying out the method according to claim 7, characterized in that the device (10) has a plurality of generation devices (55) for the generative production of a respective material layer (27) of at least one component (12), each generation device (55 ) one
Auftrageinrichtung (52) zum Aufträgen des Pulvers (20) zwecks Anordnung auf der Aufnahme- und Bewegungseinrichtung (50) bzw. auf zuvor zumindest teilweise geschmolzenem und insbesondere wieder erstarrtem Material sowie eine  Applicator (52) for applying the powder (20) for the purpose of arrangement on the receiving and moving means (50) or on previously at least partially melted and in particular again solidified material and a
Lasereinheit (32) umfasst.  Laser unit (32) includes.
9. Kraftfahrzeug, insbesondere Personenkraftwagen, umfassend wenigstens ein mit dem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1-6 hergestelltes Bauteil (12). 9. Motor vehicle, in particular passenger car, comprising at least one produced by the method according to any one of claims 1-6 component (12).
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