AT525599B1 - Process for producing a component from a metal powder and/or ceramic powder - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (6) aus einem Metallpulver (3) und/oder Keramikpulver, nach dem das Metallpulver (3) und/oder Keramikpulver mittels eines additiven Verfahrens zu einem Formling (1) verarbeitet wird, und vorzugsweise danach gesintert wird. Das Bauteil (6) wird aus dem, gegebenenfalls gesinterten, Formling (1) durch mechanisches, als Kaltverdichtung durchgeführtes Nachverdichten durch Walzen oder Formpressen, bei dem der Formling (1) durch oder in ein Matrizenwerkzeug (9) gedrückt wird, zumindest eines Teils der Formlings-Oberfläche (7) hergestellt.The invention relates to a method for producing a component (6) from a metal powder (3) and/or ceramic powder, after which the metal powder (3) and/or ceramic powder is processed into a molded part (1) by means of an additive method, and preferably thereafter is sintered. The component (6) is made from the optionally sintered molding (1) by mechanical post-compacting, carried out as cold compaction, by rolling or compression molding, in which the molding (1) is pressed through or into a die tool (9), at least part of the Molding surface (7) produced.

Description

BeschreibungDescription

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus einem Metallpulver und/oder Keramikpulver, nach dem das Metallpulver und/oder Keramikpulver mittels eines additiven Verfahrens zu einem Formling verarbeitet wird. The invention relates to a method for producing a component from a metal powder and / or ceramic powder, according to which the metal powder and / or ceramic powder is processed by an additive process to form a molded part.

[0002] Weiter betrifft die Erfindung ein mittels eines additiven Verfahrens hergestelltes Bauteil umfassend einen metallischen Bauteilkörper. The invention further relates to a component produced by means of an additive method, comprising a metallic component body.

[0003] Additive Verfahren an sich sind aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei wird ein dreidimensionales Bauteil aus zumindest einem Werkstoff schichtweise aufgebaut. Diese Verfahren haben in den letzten Jahren Einzug in die industrielle Fertigung gehalten, da mit diesen Verfahren ein sehr hoher Individualisierungsgrad erreicht werden kann, ohne dass teure Werkzeugkosten anfallen. Die Prozessführung ist computergesteuert unter Einsatz von CAD-Daten. [0003] Additive processes per se are known from the prior art. A three-dimensional component is built up in layers from at least one material. These processes have found their way into industrial production in recent years, since these processes can be used to achieve a very high degree of customization without incurring expensive tooling costs. The process control is computer controlled using CAD data.

[0004] Die Problematik dieser Verfahren in der industriellen Anwendung wird in der DE 10 2017 007 178 A1 sehr gut beschrieben. Während in der herkömmlichen Sintertechnik (den pulvermetallurgischen Verfahren) Bauteile durch Anwendung von hohen Drücken mit hoher Qualität hergestellt werden können, ist eine derartige Verdichtung in 3D-Druckern nicht einsetzbar. Die Beigabe von Additiven, die Aufschmelzen und so die Poren im Bauteil auffüllen, ist nicht immer anwendbar, da damit Mischwerkstoffe, hergestellt werden. Gleiches gilt für das Imprägnieren derartiger Bauteile mit niedrigschmelzenden Metalllegierungen. [0004] The problem of this method in industrial application is described very well in DE 10 2017 007 178 A1. While high-quality components can be produced using conventional sintering technology (powder metallurgical processes) by applying high pressure, such compaction cannot be used in 3D printers. The addition of additives that melt and thus fill the pores in the component is not always applicable, since mixed materials are produced with it. The same applies to the impregnation of such components with low-melting metal alloys.

[0005] Zum Nachverdichten von Bauteilen, die mittels additiver Verfahren hergestellt werden, ist aus dem Stand der Technik das heißisostatische Pressen (HIP) bekannt, wie dies zum Beispiel in der DE 10 2020 107 105 A1 beschrieben wird. Das heißisostatische Pressen ist aber aufwändig, da die Bauteile in einem allseitig verschlossenen Behälter gepresst werden, um isostatische Bedingungen zu ermöglichen. Zudem erfordert das HIP das Vorliegen einer geschlossenen Porosität, was bei sinterbasierten Verfahren (und gröberen Metallpulverpartikeln) oft nicht der Fall ist. [0005] Hot isostatic pressing (HIP) is known from the prior art for the post-compacting of components that are produced by means of additive processes, as is described, for example, in DE 10 2020 107 105 A1. However, hot isostatic pressing is complex, since the components are pressed in a container that is closed on all sides in order to enable isostatic conditions. In addition, the HIP requires the presence of a closed porosity, which is often not the case with sinter-based processes (and coarser metal powder particles).

[0006] Aus der DE 10 2018 102 616 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Hartmetallkörpern bekannt, bei dem mit einem laserbasierten additiven Fertigungsverfahren mit einem Energieeintrag mittels Laser an jedem Ort des Energieeintrags zur Realisierung einer Temperatur von 800 °C bis maximal < 2735 °C ein Hartmetallgrünkörper mit einer Dichte von mindestens 30 % und maximal 70 % der theoretischen Dichte des Hartmetallkörpers hergestellt wird, und der nachfolgend einer Sinterung bei Temperaturen bis maximal 1600 °C mittels Vakuumsintern bei Partialdrücken von 100 bis 90000 Pa und/oder Gasdrucksintern und Drücken bis maximal 10 MPa bis zu einer Verdichtung des Hartmetallkörpers von 98 % der theoretischen Dichte unterzogen wird. DE 10 2018 102 616 A1 discloses a method for producing hard metal bodies, in which a laser-based additive manufacturing method with an energy input by means of a laser at each location of the energy input to realize a temperature of 800° C. to a maximum of <2735° C a hard metal green body is produced with a density of at least 30% and a maximum of 70% of the theoretical density of the hard metal body, and which is subsequently sintered at temperatures up to a maximum of 1600 °C by means of vacuum sintering at partial pressures of 100 to 90000 Pa and/or gas pressure sintering and pressures up to is subjected to a maximum of 10 MPa up to a compaction of the hard metal body of 98% of the theoretical density.

[0007] Die DE 10 2015 201 873 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung eines gesinterten Zahnrads nach zumindest einem der folgenden Herstellungsverfahren zum Ausbilden eines Schallminderungsmittels im Zahnrad: eine Oberflächenwalzung und/oder Oberflächenverdichtung der Verzahnung zur Einstellung einer Porosität unter schallmindernden Gesichtspunkten, eine gleichzeitige Anordnung von zwei oder mehr verschiedenen, gemeinsam zu sinternden Pulvern in einer Pressform, zur Ausbildung eines Schallminderungsmittels im Zahnrad, ein Einlegen von ein oder mehreren Körpern in und/oder an einem zu sinterndem Material des herzustellenden Zahnrads, vorzugsweise von einer Strebe, einem Schwingungssystem, einem Hohlkörper oder einem flüssigkeitsgefülltem Körper. DE 10 2015 201 873 A1 describes a method for producing a sintered gear wheel according to at least one of the following production methods for forming a noise-reducing agent in the gear wheel: surface rolling and/or surface compression of the toothing to adjust porosity from the point of view of noise reduction, simultaneous arrangement of two or more different powders to be sintered together in a press mold, to form a noise-reducing agent in the gear wheel, an insertion of one or more bodies in and/or on a material to be sintered of the gear wheel to be produced, preferably a strut, a vibration system, a Hollow body or a liquid-filled body.

[0008] Aus der DE 10 2021 003 914 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Bauteilanordnung bekannt, umfassend folgende Verfahrensschritte: Bereitstellen des Grundkörpers und eines Gemisches aus einer Eisenbasislegierung und den Verstärkungspartikeln; und schichtweises Herstellen des Verbundbauteils auf dem Grundkörper durch additive Fertigung. Nach der additiven Fertigung des Verbundbauteils kann dieser mittels heiß-isostatischem Pressen nachverdichtet werden. [0008] DE 10 2021 003 914 A1 discloses a method for producing a component arrangement, comprising the following method steps: providing the base body and a mixture of an iron-based alloy and the reinforcement particles; and producing the composite component in layers on the base body by additive manufacturing. After the additive manufacturing of the composite component, it can be post-compacted using hot isostatic pressing.

[0009] Die US 2018/326493 A1 beschreibt ein Verfahren zum Herstellen eines orthopädischen Implantats aus Metall, umfassend das additive Aufbauen des orthopädischen Implantats und in US 2018/326493 A1 describes a method for producing an orthopedic implant made of metal, comprising the additive construction of the orthopedic implant and in

beliebiger Reihenfolge das Entspannen des orthopädischen Implantats oder das Erhitzen des orthopädischen Implantats und das Komprimieren des erhitzten Implantats mit heißem isostatischem Druck oder heißem uniaxialem Druck und Erodieren von einem oder mehr Oberflächen des orthopädischen Implantats. in either order, relaxing the orthopedic implant or heating the orthopedic implant and compressing the heated implant with hot isostatic pressure or hot uniaxial pressure and eroding one or more surfaces of the orthopedic implant.

[0010] Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine industriell einfacher durchführbare Möglichkeit zu schaffen, mit der die Gebrauchseigenschaft eines mittels eines additiven Verfahrens hergestellten Bauteils verbessert werden kann. The present invention is based on the object of creating an industrially simpler feasible possibility with which the performance of a component produced by means of an additive process can be improved.

[0011] Die Aufgabe wird mit dem eingangs genannten Verfahren gelöst, nach dem vorgesehen ist, dass das Bauteil aus dem Formling durch (ausschließlich) mechanisches, als Kaltverdichtung durchgeführtes Nachverdichten durch Walzen oder Formpressen, bei dem der Formling durch oder in ein Matrizenwerkzeug gedrückt wird, zumindest eines Teils der Formlings-Oberfläche hergestellt wird. Es wird dabei also kein thermomechanisches Nachverdichten eingesetzt, wie dies beim HIP der Fall ist. The object is achieved with the method mentioned at the outset, according to which it is provided that the component is formed from the molding by (exclusively) mechanical post-compacting carried out as cold compression by rollers or compression molding, in which the molding is pressed through or into a die tool , At least part of the molding surface is produced. No thermomechanical post-compression is used, as is the case with HIP.

[0012] Weiter wird die Aufgabe der Erfindung dadurch gelöst, dass der Bauteilkörper zumindest abschnittsweise eine Oberfläche aufweist, die eine durch mechanisches, als Kaltverdichtung durchgeführtes Nachverdichten durch Walzen oder Formpressen, bei dem der Formling durch oder in ein Matrizenwerkzeug gedrückt worden ist, erzeugte höhere Dichte aufweist als eine unter der Oberfläche ausgebildete Kernschicht. The object of the invention is also achieved in that the component body has, at least in sections, a surface that produces higher density as a subsurface core layer.

[0013] Von Vorteil ist dabei, dass die Nachverdichtung mit einem Verfahren durchgeführt wird, das ohne große Adaptionen einfach in die Prozesskette zur Herstellung des Bauteils integriert werden kann. Es sind keine besonderen Behälter erforderlich, in die das Bauteil eingeführt werden muss, bevor die Verdichtung durchgeführt wird, wie dies beim isostatischen Pressen der Fall ist. Damit können Taktzeiten verkürzt werden und ist auch die Automatisierung der Bauteilherstellung in einem höheren Ausmaß möglich. Darüber hinaus ist es möglich, dass nur Bereiche der Bauteiloberfläche verdichtet werden, indem beispielsweise nicht die gesamte Oberfläche des Bauteils gewalzt wird, sodass ein Bauteil mit einem Mix an Eigenschaften einfacher hergestellt werden kann. Zudem kann der Verdichtungsgrad einfacher kontrolliert werden, beispielsweise durch die Kontrolle der Zustellung des Walzwerkzeugs, womit unterschiedliche Dichten in unterschiedlichen Bauteilen einfacher erzeugt werden können. The advantage here is that the post-compaction is carried out with a method that can be easily integrated into the process chain for manufacturing the component without major adaptations. There is no need for special containers into which the component must be inserted before compaction is carried out, as is the case with isostatic pressing. Cycle times can thus be shortened and the automation of component manufacture is also possible to a greater extent. In addition, it is possible that only areas of the component surface are compacted, for example by not rolling the entire surface of the component, so that a component with a mix of properties can be manufactured more easily. In addition, the degree of compaction can be controlled more easily, for example by controlling the infeed of the rolling tool, which makes it easier to produce different densities in different components.

[0014] Es ist vorgesehen, dass das Nachverdichten als Kaltverdichtung durchgeführt wird. Einerseits kann damit Energie eingespart werden. Andererseits ist damit bei entsprechender Werkstoffwahl auch eine weitere Verfestigung des Bauteils durch eine Festigkeitserhöhung des Bauteilwerkstoffes erreichbar. It is envisaged that the post-compression is carried out as a cold compression. On the one hand, energy can be saved in this way. On the other hand, if the material is selected accordingly, further hardening of the component can be achieved by increasing the strength of the component material.

[0015] Wie bereits erwähnt, ist es mit der Erfindung möglich, ein Bauteil bereitzustellen, das verdichtete und unverdichtete Oberflächenbereiche aufweist. Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung kann auch vorgesehen sein, ein Bauteil bereitzustellen, das unterschiedlich hoch verdichtete Oberflächenbereiche aufweist, womit ein Bauteil hergestellt werden kann, das an den jeweiligen Einsatzzweck angepasste Eigenschaften aufweisen kann. Es ist damit auch eine Senkung der Werkzeugkosten erreichbar, da diese durch eine geringere Verdichtung eine höhere Standzeit aufweisen. As already mentioned, it is possible with the invention to provide a component that has compacted and non-compacted surface areas. According to a further embodiment variant of the invention, provision can also be made to provide a component which has surface regions of different densities, with which a component can be produced which can have properties adapted to the respective application. A reduction in tool costs can also be achieved in this way, since they have a longer service life due to less compaction.

[0016] Ebenfalls zur Verlängerung der Standzeit des Werkzeugs kann nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung vorgesehen sein, dass der Formling mit einer Dichte von maximal 80 % der Volldichte hergestellt wird. Damit sind für die Verdichtung der Oberfläche des Bauteils aufgrund der höheren Porosität geringere Umformkräfte erforderlich, womit auch das Werkzeug einer geringeren Belastung unterliegt, verglichen mit einer Nachverdichtung eines Bauteils, das mit einer Dichte von mehr als 80 % der Volldichte hergestellt worden ist. Also to extend the service life of the tool can be provided according to another embodiment of the invention that the molding is produced with a maximum density of 80% of the full density. Due to the higher porosity, lower forming forces are required to compact the surface of the component, which means that the tool is also subject to less stress compared to post-compaction of a component that has been manufactured with a density of more than 80% of the full density.

[0017] Nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Bauteil nach dem mechanischen Nachverdichten gesintert wird. Es kann damit eine weitere Verbesserung der Bauteileigenschaften erreicht werden. Die durch das Verdichten erzeugten Metallpulverkontakte bilden Sinterbrücken aus und führen zu einer weiteren Verfestigung und Verdichtung der mechanisch verdichteten Bereiche. Zudem kann damit die Versiegelung der Bauteile According to another embodiment of the invention it can be provided that the component is sintered after the mechanical post-compacting. A further improvement in the component properties can thus be achieved. The metal-powder contacts produced by compaction form sinter bridges and lead to further hardening and compaction of the mechanically compacted areas. It can also be used to seal the components

durch die Randzonenverdichtung gegenüber Flüssigkeitseintritt verbessert werden. be improved by the edge zone compression against liquid ingress.

[0018] Gemäß weiteren Ausführungsvarianten der Erfindung kann vorgesehen sein, dass als additives Verfahren ein Strahlverfahren mit Einsatz von elektromagnetischen Strahlung oder ein sinterbasiertes additives Verfahren oder ein strahlbasiertes Pulverbettverfahren, wie insbesondere das Cold Metal Fusion Verfahren, eingesetzt wird, wobei das Strahlverfahren bevorzugt eine strahlbasiertes Pulverbettverfahren, wie insbesondere selektives Lasersintern, ist. Insbesondere bei diesen additiven Verfahren hat sich die genannte zumindest partielle Nachverdichtung der Bauteiloberfläche als vorteilhaft herausgestellt. According to further embodiment variants of the invention, it can be provided that a blasting method using electromagnetic radiation or a sinter-based additive method or a blasting-based powder bed method, such as in particular the cold metal fusion method, is used as the additive method, with the blasting method preferably being a blasting-based method Powder bed processes, such as selective laser sintering in particular, is. In these additive methods in particular, the mentioned at least partial post-densification of the component surface has proven to be advantageous.

[0019] Aus den gleichen Gründen wird nach einer weiteren Ausführungsvariante der Erfindung als Rohstoff für die Herstellung des Bauteils bevorzugt ein Sinterstahlpulver, ein Metallspritzgusspulver oder eine Mischungen daraus als Metallpulver eingesetzt. Insbesondere kann mit der Erfindung auch ein wasserverdüstes oder gemahlenes Metallpulver, das üblicherweise für additive Verfahren aufgrund der Morphologie und Fließfähigkeit nur bedingt einsetzbar sind, verwendet werden. For the same reasons, according to a further embodiment of the invention, a sintered steel powder, a metal injection molding powder or a mixture thereof is preferably used as the metal powder as the raw material for the production of the component. In particular, the invention can also be used to use a water-atomized or ground metal powder, which can usually only be used to a limited extent for additive processes due to its morphology and flowability.

[0020] Nach einer anderen Ausführungsvariante der Erfindung kann vorgesehen werden, dass der Abschnitt der Oberfläche mit der im Vergleich zur Kernschicht höheren Dichte frei von offenen Poren ausgebildet ist. Das Bauteil kann damit in diesem verdichteten Bereich flüssigkeitsdicht bereitgestellt werden. Es kann im Bauteil damit auch eine Restporosität erhalten bleiben, womit das Bauteilgewicht verringert werden kann bzw. das Bauteil auch eine Speicherfähigkeit für Flüssigkeit, wie beispielsweise Schmiermittel, aufweisen kann. According to another embodiment of the invention, it can be provided that the section of the surface with the higher density in comparison to the core layer is free of open pores. The component can thus be provided in a liquid-tight manner in this compressed area. A residual porosity can thus also be retained in the component, with the result that the component weight can be reduced or the component can also have a storage capacity for liquid, such as lubricant, for example.

[0021] Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. For a better understanding of the invention, this is explained in more detail with reference to the following figures.

[0022] Es zeigen jeweils in vereinfachter, schematischer Darstellung: In each case, in a simplified, schematic representation:

[0023] Fig. 1 die Herstellung eines Formlings mittels Pulverbettlasersintern, insbesondere Cold Metal Fusion; [0024] Fig. 2 eine erste Ausführungsvariante einer Nachverdichtung eines mittels eines ad-[0023] FIG. 1 shows the production of a molded part by means of powder bed laser sintering, in particular cold metal fusion; [0024] Fig. 2 shows a first variant of a post-compression of a means of an additional

ditiven Verfahrens hergestellten Bauteils; component manufactured by means of a ditive process;

[0025] Fig. 3 eine zweite Ausführungsvariante einer Nachverdichtung eines mittels eines additiven Verfahrens hergestellten Bauteils; [0025] FIG. 3 shows a second embodiment variant of a post-compaction of a component produced by means of an additive method;

[0026] Fig. 4 ein Bauteil mit unterschiedlich dichten Oberflächenbereichen. [0026] FIG. 4 shows a component with surface areas of different densities.

[0027] Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. First of all, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numbers or the same component designations, with the disclosures contained throughout the description being able to be transferred mutatis mutandis to the same parts with the same reference numbers or the same component designations. The position information selected in the description, such as top, bottom, side, etc., is related to the figure directly described and shown and these position information are to be transferred to the new position in the event of a change of position.

[0028] Fig. 1 zeigt einen Formling 1 während seiner Herstellung mittels eines additiven Verfahrens. Der Formling 1 weist einen dreidimensionalen Formlingskörper 2 auf. 1 shows a molding 1 during its manufacture by means of an additive process. The molding 1 has a three-dimensional molding body 2 .

[0029] Die dargestellt Form des Formlings 1 hat keine einschränkende Bedeutung, sondern ist nur exemplarisch zu verstehen. Prinzipiell können mit dem Verfahren nach der Erfindung Formlinge 1 mit unterschiedlichsten Formen hergestellt werden, beispielsweise Zahnräder, Schiebemuffen, Kupplungskörper, Synchronringe, Pleuelstangen, Lagerdeckel für eine geteilte Lageranordnungen, Lagerelemente, ein Unwuchtbauteil, Drehschwingungsdämpfer, Filterstrukturen, etc., The illustrated shape of the molding 1 has no restrictive meaning, but is only to be understood as an example. In principle, the method according to the invention can be used to produce moldings 1 with a wide variety of shapes, for example gear wheels, sliding sleeves, clutch bodies, synchronizer rings, connecting rods, bearing caps for a split bearing arrangement, bearing elements, an unbalanced component, torsional vibration dampers, filter structures, etc.

[0030] Der Formlingskörper 2 umfasst bevorzugt zumindest einen metallischen Werkstoff und/oder keramischen Werkstoff oder besteht daraus. Es ist aber auch möglich, für den Formlingskörper 2 zumindest teilweise einen anderen Werkstoff, wie beispielsweise einen polymeren Kunststoff, einzusetzen. Es ist weiter möglich, dass der Formling 1 aus zumindest zwei verschiedenen metallischen Werkstoffen besteht bzw. diese aufweist. The molded body 2 preferably comprises at least one metallic material and/or ceramic material or consists of it. However, it is also possible to use a different material, such as a polymer plastic, at least partially for the molded body 2 . It is also possible for the molding 1 to consist of or have at least two different metallic materials.

[0031] Als metallischer Werkstoff wird vorzugsweise ein wasserverdüstes oder gemahlenes Metallbulver eingesetzt, insbesondere ein Sinterstahlpulver, ein Metallspritzgusspulver oder auch Mischungen eingesetzt. Es können aber auch andere Metallpulver alternativ oder zusätzlich dazu verwendet werden. A water-atomized or ground metal powder is preferably used as the metallic material, in particular a sintered steel powder, a metal injection molding powder or mixtures. However, other metal powders can also be used as an alternative or in addition to this.

[0032] Der Formling 1 wird mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellt. Beispielsweise kann das Bauteil 1 mit jedem der bisher bekannten additiven Verfahren wie Selective Laser Sintering, Laser Powder Bed Fusion, Electron Beam Powder Bed Fusion, Binder Jetting, Pulverbettlasersintern, insbesondere Cold Metal Fusion, Direct Energy Deposition, Wire Arc Additive Manufacturing, Stereolithography-Verfahren und anderen Verfahren hergestellt werden. Insbesondere werden solche additive Verfahren zur Herstellung des Formlings 1 eingesetzt, bei denen das Rohmaterial nicht vollständig aufgeschmolzen wird, da bei diesen Verfahren mit vollständigen Aufschmelzen des Pulvers bereits Formlinge hergestellt werden, deren Dichte größer als 99 % ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante des Verfahrens wird als additives Verfahren ein Strahlverfahren mit Einsatz von elektromagnetischer Strahlung oder ein sinterbasiertes additives Verfahren eingesetzt. The molding 1 is produced by means of an additive manufacturing process. For example, the component 1 can be made with any of the previously known additive methods such as selective laser sintering, laser powder bed fusion, electron beam powder bed fusion, binder jetting, powder bed laser sintering, in particular cold metal fusion, direct energy deposition, wire arc additive manufacturing, stereolithography methods and other processes. In particular, such additive methods are used to produce the molding 1 in which the raw material is not completely melted, since with these methods with complete melting of the powder moldings are already produced whose density is greater than 99%. According to a preferred embodiment variant of the method, a blasting method using electromagnetic radiation or a sinter-based additive method is used as the additive method.

[0033] Nachdem diese Verfahren an sich bekannt sind, sei (zur Vermeidung von Wiederholungen) zu weiteren Einzelheiten dazu auf den einschlägigen Stand der Technik verwiesen. Exemplarisch ist in Fig. 1 das selektive Lasersintern als Herstellungsverfahren für den Formling 1 schematisch dargestellt. Dabei wird ein Metallpulver 3 bzw. ein dieses Metallpulver 3 enthaltendes Pulver (das neben dem Metallpulver auch ein Bindemittel und/oder zumindest ein weiteres Additiv enthalten kann) schichtweise vollflächig auf eine Plattform 4 aufgetragen Die Schichten des Formlings 1 werden mittels eines Laserstrahles 5 entsprechend der Formlingsgeometrie schrittweise in das Pulverbett „gesintert“ bzw. die Pulverpartikels durch Erweichen und Erstarren des Bindemittels verbunden. Zwischen den einzelnen Schritten (schichtweisen Aufbringungsschritten) wird die Plattform 4 abgesenkt und eine neue Schicht aufgetragen. Die Energie, die durch den Laserstrahl 5 zugeführt wird, wird vom Pulver bzw. vom Bindemittel absorbiert und führt zu einem lokal begrenzten Sintern der Pulver-Partikel. Since these methods are known per se, reference is made (to avoid repetition) to further details on the relevant prior art. As an example, selective laser sintering is shown schematically in FIG. A metal powder 3 or a powder containing this metal powder 3 (which can also contain a binder and/or at least one other additive in addition to the metal powder) is applied in layers over the entire surface of a platform 4. The layers of the molded part 1 are applied using a laser beam 5 in accordance with Shape of the blank is gradually "sintered" into the powder bed or the powder particles are connected by softening and solidifying the binder. Between the individual steps (layered application steps), the platform 4 is lowered and a new layer is applied. The energy supplied by the laser beam 5 is absorbed by the powder or the binder and leads to locally limited sintering of the powder particles.

[0034] Das laserbasierte Druckverfahren ist im besonderen Fall der Verwendung von Metallpulver enthaltenden Kunststoffpulverpartikel kein Lasersintern, sondern ein Laserschmelzverfahren (Cold Metal Fusion Verfahren), da die Kunststoffmatrix unter Einwirkung der Laserenergie schmilzt und zu fließen beginnt und nicht versintert. Die Kunststoffmatrix wird anschließend beim Entbindern wieder entfernt. In the special case of the use of plastic powder particles containing metal powder, the laser-based printing process is not laser sintering, but a laser fusion process (cold metal fusion process), since the plastic matrix melts under the action of the laser energy and begins to flow and does not sinter. The plastic matrix is then removed again during debinding.

[0035] Weitere Verfahren sind Binder Jetting oder auch Lithography based Metal Manufacturing bzw. generell alle additiven Verfahren, mit denen metallische Grünteile hergestellt werden können. Mittels Schüttsinterverfahren hergestellte rein metallische oder metallisch/keramische Grünkörper können nach dem Sintern bzw. Entbindern und Sintern verdichtet werden. Other methods are binder jetting or lithography-based metal manufacturing or generally all additive methods with which metallic green parts can be produced. Purely metallic or metallic/ceramic green bodies produced by bulk sintering processes can be compacted after sintering or debinding and sintering.

[0036] Aus dem Formling 1 wird in weiterer Folge ein Bauteil 6 hergestellt, indem zumindest ein Teil bzw. Abschnitt einer Formlings-Oberfläche 7 des Formlings 1 mechanisch durch Walzen oder Formpressen nachverdichtet wird, vorzugsweise nachdem der Formling 1 vorher gesintert wurde. Exemplarisch ist dazu in Fig. 2 ein Zahnrad als Bauteil 6 dargestellt. Generell werden für die Nachverdichtung mittels Walzen rotationssymmetrische Bauteile 6 bevorzugt. A component 6 is subsequently produced from the molding 1 by mechanically post-compacting at least a part or section of a molding surface 7 of the molding 1 by rolling or compression molding, preferably after the molding 1 has been sintered beforehand. A gear wheel is shown as component 6 in FIG. 2 as an example. In general, rotationally symmetrical components 6 are preferred for the subsequent compaction by means of rollers.

[0037] Es sei an dieser Stelle erwähnt, dass unter dem Begriff „Nachverdichten“ verstanden wird, dass diese Verdichtung nach der Herstellung des Formlings 1 erfolgt. Der Begriff bedeutet im Sinne der Erfindung nicht zwingend, dass vor dieser Nachverdichtung bereits eine Verdichtung des Formlings 1 stattgefunden hat. Eine mehrschrittige Verdichtung zumindest eines Teils oder Abschnitts der FormlingsOberfläche 7 ist jedoch im Rahmen der Erfindung möglich. It should be mentioned at this point that the term "recompression" means that this compression takes place after the molding 1 has been produced. For the purposes of the invention, the term does not necessarily mean that compaction of the molded body 1 has already taken place before this post-compression. However, a multi-step densification of at least a part or section of the molded surface 7 is possible within the scope of the invention.

[0038] Beim Nachverdichten der Formlings-Oberfläche 7 mittels Walzen wird ein Walzwerkzeug mit zumindest einem Formwalzrad eingesetzt, beispielsweise einem Zahnrad 8, wenn wie in Fig. 2 dargestellt die Verzahnung des Formlings 1 nachverdichtet werden soll. Das Walzwerkzeug kann aber auch eine andere Geometrie aufweisen, die entsprechend an die Geometrie bzw. Kontur des Formlings 1 bzw. des Bauteils 6 angepasst ist. When compacting the molding surface 7 by means of rollers, a rolling tool with at least one shaping wheel is used, for example a gear wheel 8, if, as shown in FIG. 2, the toothing of the molding 1 is to be compacted. However, the rolling tool can also have a different geometry, which is correspondingly adapted to the geometry or contour of the molded part 1 or the component 6 .

[0039] Für die Nachverdichtung der Formlings-Oberfläche 7 wird bevorzugt das Walzwerkzeug zugestellt, also gegen den Formling 1 gedrückt. Es kann aber auch der Formling 1 an das Walzwerkzeug zugestellt werden. For the post-compaction of the molding surface 7, the rolling tool is preferably delivered, ie pressed against the molding 1. However, the formed part 1 can also be delivered to the rolling tool.

[0040] Für das Nachverdichten der Formlings-Oberfläche 7 kann entweder der Formling 1 oder vorzugsweise das Walzwerkzeug oder der Formling 1 und das Walzwerkzeug angetrieben sein. Durch den Antrieb werden das Walzwerkzeug und der Formling in eine gegenläufige Drehbewegung versetzt, sodass die entsprechende Oberfläche des Walzwerkzeugs an der FormlingsOberfläche 1 abgleitet. Je nach Druck, mit dem das Walzwerkzeug und der Formling 1 aneinandergepresst werden, kann eine mehr oder weniger hohe Nachverdichtung der Formlings-Oberfläche 7 erreicht werden. For the recompression of the molding surface 7, either the molding 1 or preferably the rolling tool or the molding 1 and the rolling tool can be driven. The drive causes the rolling tool and the blank to rotate in opposite directions, so that the corresponding surface of the rolling tool slides off the surface 1 of the blank. Depending on the pressure with which the rolling tool and the blank 1 are pressed against one another, a greater or lesser degree of post-compaction of the blank surface 7 can be achieved.

[0041] Die Relativbewegung von Formling 1 und Walzwerkzeug zueinander kann gleichförmig, mit oder ohne Drehrichtungsumkehr, alternierend, etc. sein. The relative movement of the molding 1 and the rolling tool to one another can be uniform, with or without reversing the direction of rotation, alternating, etc.

[0042] Es ist weiter möglich, dass der Abstand zwischen Walzwerkzeug und Formlings-Oberfläche 7 während des Nachverdichtens verringert wird, um damit eine höhere Dichte im Bereich der Formlings-Oberfläche 7 zu erreichen. Diese Verringerung kann schrittweise oder kontinuierlich durchgeführt werden. It is also possible that the distance between the rolling tool and the surface 7 of the molded article is reduced during the post-compaction in order to achieve a higher density in the area of the surface 7 of the molded article. This reduction can be carried out stepwise or continuously.

[0043] Obwohl in Fig. 2 nur ein Walzwerkzeug dargestellt ist, besteht im Rahmen der Erfindung die Möglichkeit, mehr als ein Walzwerkzeug gleichzeitig oder nacheinander zu verwenden, um die gewünschte Dichte der Formlings-Oberfläche 7 zu erreichen. Beispielsweise können zwei oder drei Walzwerkzeuge eingesetzt werden. Although only one rolling tool is shown in FIG. 2, it is possible within the scope of the invention to use more than one rolling tool at the same time or in succession in order to achieve the desired density of the surface 7 of the molded product. For example, two or three rolling tools can be used.

[0044] Das Walzwerkzeug kann einen Außendurchmesser aufweisen, der größer ist als jener des Formlings 1. Vorzugsweise weist das Walzwerkzeug aber einen kleineren Außendurchmesser auf als der Formling 1. The rolling tool can have an outer diameter that is larger than that of the blank 1. However, the rolling tool preferably has a smaller outer diameter than the blank 1.

[0045] Nur der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass sowohl der Formling 1 als auch das Walzwerkzeug für die Nachverdichtung entsprechend auf einer Achse bzw. Welle angeordnet bzw. aufgespannt sind. Only for the sake of completeness it should be mentioned that both the molding 1 and the rolling tool for the post-compaction are arranged or clamped accordingly on an axis or shaft.

[0046] Mit dieser Ausführungsvariante der Nachverdichtung kann eine Dichte zumindest im Bereich der Formlings-Oberfläche 7 erreicht werden, die zwischen 95 % und 100 % der Volldichte des jeweiligen Werkstoffes entspricht. Diese Dichte kann in Richtung auf die Kernschichten des Bauteils 6, also nach innen, abnehmen, sodass die Kernschichten des Bauteils 6 eine geringere Dichte aufweisen als dessen Oberflächenschicht. Die Oberflächenschicht kann eine Schichtdicke zwischen 1 um und 1500 um, insbesondere zwischen 1 um und 1000 um, aufweisen, gemessen von der Oberfläche des Bauteils 6 aus. Innerhalb dieser nachverdichteten Oberflächenschicht ist die Dichte des Bauteils 6 vorzugsweise nicht kleiner als 98 % der Volldichte des eingesetzten Werkstoffes. Im Falle der Ausbildung eines Dichtegradienten in der verdichteten Oberflächenschicht bezieht sich dieser Wert auf die Maximaldichte an der Oberfläche bzw. der daran anschließenden Teilschicht der Oberflächenschicht, wobei die Maximaldichte ausgehend von der Oberfläche des Bauteils 6 ins Bauteilinnere kleiner wird. With this variant embodiment of the post-compaction, a density can be achieved, at least in the area of the molding surface 7, which corresponds to between 95% and 100% of the full density of the respective material. This density can decrease in the direction of the core layers of the component 6, ie inwards, so that the core layers of the component 6 have a lower density than its surface layer. The surface layer can have a layer thickness of between 1 μm and 1500 μm, in particular between 1 μm and 1000 μm, measured from the surface of the component 6 . Within this post-compacted surface layer, the density of the component 6 is preferably not less than 98% of the full density of the material used. If a density gradient develops in the compacted surface layer, this value relates to the maximum density on the surface or the adjoining partial layer of the surface layer, with the maximum density decreasing from the surface of the component 6 towards the interior of the component.

[0047] Die Ausführungen zur Maximaldichte können im Rahmen der Erfindung generell gelten, unabhängig vom angewandten Verdichtungsverfahren. The statements regarding the maximum density can generally apply within the scope of the invention, regardless of the compression method used.

[0048] In Fig. 3 ist eine Ausführungsvariante eines Werkzeugs für die Nachverdichtung dargestellt. Die Nachverdichtung der Formlings-Oberfläche 7 des Formlings 1 erfolgt dabei durch Formpressen. 3 shows a variant embodiment of a tool for post-compaction. The compression of the molding surface 7 of the molding 1 is done by compression molding.

[0049] Unter dem Begriff „Formpressen“ wird im Sinne der Erfindung verstanden, dass der Formling 1 durch oder in ein Matrizenwerkzeug 9 gedrückt wird. The term "compression molding" is understood in the sense of the invention that the molding 1 is pressed through or into a die tool 9 .

[0050] Das Matrizenwerkzeug 9 weist in der dargestellten Ausführungsform drei Verdichtungsstufen 10 auf. Eine Verdichtungsstufe 10 ist dadurch ausgezeichnet, dass ihr Innendurchmesser 11 kleiner ist als ein Außendurchmesser 12 des Formlings 1. The die tool 9 has three compression stages 10 in the illustrated embodiment. A compression stage 10 is characterized in that its inner diameter 11 is smaller than an outer diameter 12 of the molded part 1.

[0051] Der Formling 1 wird mittels eines nicht weiter dargestellten Oberstempels in das Matrizen-[0051] The molding 1 is inserted into the die by means of an upper punch (not shown).

werkzeug 9 hinein und durch die einzelnen Verdichtungsstufen 10 gedrückt. Dabei kann der Formling 1 gegebenenfalls auch von einem nicht weiter dargestellten Unterstempel gestützt werden, sodass also der Formling 1 zwischen dem Oberstempel und dem Unterstempel angeordnet ist. tool 9 in and pressed through the individual compression stages 10. In this case, the blank 1 can optionally also be supported by a lower punch, not shown in any more detail, so that the blank 1 is therefore arranged between the upper punch and the lower punch.

[0052] Nachdem der Innendurchmesser 11 einer Verdichtungsstufe 10 kleiner ist als der Außendurchmesser 12 des Formlings 1 wird dieser beim Durchdrücken oder beim Hineindrücken in die Verdichtungsstufe 10 zusammengedrückt, womit wie beim Walzen die Porosität des Formlings 1 verringert und die Formlings-Oberfläche 7 verdichtet wird. After the inner diameter 11 of a compression stage 10 is smaller than the outer diameter 12 of the molding 1, this is compressed when it is pushed through or when it is pressed into the compression stage 10, which reduces the porosity of the molding 1 as with rolling and the molding surface 7 is compressed .

[0053] Jede nachfolgende Verdichtungsstufe 10 hat einen kleineren Innendurchmesser 11 als die unmittelbar vorausgehende Verdichtungsstufe 10, womit also beim Durchbewegen des Formlings 1 durch das Matrizenwerkzeug die Formlings-Oberfläche 7 schrittweise immer weiter verdichtet wird. Each subsequent compression stage 10 has a smaller inside diameter 11 than the immediately preceding compression stage 10, which means that when the molding 1 is moved through the die tool, the molding surface 7 is progressively compressed further and further.

[0054] Die Übergänge zwischen den einzelnen Verdichtungsstufen 10 können scharfkantig oder gefast bzw. gerundet ausgeführt sein. The transitions between the individual compression stages 10 can be designed with sharp edges or chamfered or rounded.

[0055] Es ist weiter möglich, dass zwischen den einzelnen Verdichtungsstufen 10 ein Entspannungsabschnitt mit größerem Innendurchmesser als dem Innendurchmesser 11 der vorausgehenden Verdichtungsstuf 10 angeordnet ist. It is also possible that between the individual compression stages 10 a relaxation section with a larger inner diameter than the inner diameter 11 of the preceding compression stage 10 is arranged.

[0056] Die Entformung des fertig nachverdichteten Bauteils 6 kann nach unten oder infolge Bewegungsumkehr nach oben erfolgen. The demoulding of the finished, post-compacted component 6 can be downwards or, as a result of a reversal of movement, upwards.

[0057] Es ist möglich, dass das Matrizenwerkzeug nur eine oder zwei oder mehr als drei, beispielsweise vier, fünf, sechs, sieben, etc., Verdichtungsstufen 10 aufweist. Bei mehr als einer Verdichtungsstufe 10 können diese auch auf mehrere voneinander getrennte Matrizenwerkzeuge 9 aufgeteilt sein, sodass der Formling 1 von einem Matrizenwerkzeug 9 in ein nachfolgendes Matrizenwerkzeug 9 überführt werden muss. Die einteilige Ausführung des Matrizenwerkzeugs 9 mit mehreren Verdichtungsstufen 10 mit kleiner werdendem Innendurchmesser 11 ist jedoch die bevorzugte Ausführung. It is possible for the die tool to have only one or two or more than three, for example four, five, six, seven, etc., compression stages 10 . If there is more than one compression stage 10, these can also be divided between several separate die tools 9, so that the molded part 1 has to be transferred from one die tool 9 to a subsequent die tool 9. However, the one-piece design of the die tool 9 with a plurality of compression stages 10 with a decreasing inner diameter 11 is the preferred design.

[0058] Nur der Vollständigkeit halber sei erwähnt, dass die Innenkontur des Matrizenwerkezug 9, also die innere Querschnittsform, an die äußere Kontur des Formlings 1 und des Bauteils 6 angepasst ist, sodass abgesehen von der Nachverdichtung keine weitere Umformung des Formlings 1 im Matrizenwerkzeug 9 erfolgt. For the sake of completeness, it should be mentioned that the inner contour of the die tool 9, i.e. the inner cross-sectional shape, is adapted to the outer contour of the molding 1 and the component 6, so that apart from the post-compaction, no further deformation of the molding 1 in the die tool 9 he follows.

[0059] Hinsichtlich des Ausmaßes der Nachverdichtung mit dem Matrizenwerkzeug 9 sei auf voranstehende Ausführungen zur Erhöhung der Dichte mittels dem Walzwerkzeug verwiesen. With regard to the extent of the post-compaction with the die tool 9, reference is made to the above statements on increasing the density by means of the rolling tool.

[0060] Mit dem Verfahren wird also ein Bauteil 6 hergestellt, dass eine bezogen auf die Dichte des Formlings 1 nach dessen Herstellung mit dem additiven Verfahren verdichtete Oberfläche aufweist. Dabei kann die gesamte Oberfläche bzw. Mantelfläche zwischen den axialen Stirnflächen oder die gesamte Verzahnung des Bauteils 1 nachverdichtet sein. A component 6 is thus produced with the method that has a surface which is densified in relation to the density of the molding 1 after its production using the additive method. The entire surface or lateral surface between the axial end faces or the entire toothing of the component 1 can be post-compacted.

[0061] Gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung kann aber auch vorgesehen sein, dass nur ein Bereich bzw. Abschnitt dieser gesamten Oberfläche bzw. Mantelfläche zwischen den axialen Stirnflächen oder der gesamte Verzahnung des Bauteils 1 nachverdichtet wird. Dazu kann beispielsweise ein Walzwerkzeug eingesetzt werden, dessen Spur schmäler ist als die Breite des Bauteils 6 in axialer Richtung. Es kann damit beispielsweise ein Bauteil 6 hergestellt werden, wie dies ausschnittsweise in Fig. 4 dargestellt ist. Dieses Bauteil 6 weist einen ersten Abschnitt 13 auf, der nachverdichtet wurde, und einen zweiten Abschnitt 14 der die unverdichtete FormlingsOberfläche 7 aufweist. Erkennbar kann dies dadurch sein, dass im Abschnitt 13 an der Oberfläche des Bauteils 6 keine Poren 15 mehr vorhanden sind, im Abschnitt 14 jedoch die Poren 15 nach wie vor ausgebildet sind. Das Bauteil 6 kann also an der Oberfläche unterschiedliche Porositäten aufweisen oder in zumindest einem Abschnitt 13 auch keine Porosität mehr haben. According to one embodiment of the invention, however, it can also be provided that only a region or section of this entire surface or lateral surface between the axial end faces or the entire toothing of the component 1 is post-compacted. A rolling tool can be used for this purpose, for example, the track of which is narrower than the width of the component 6 in the axial direction. A component 6 can thus be produced, for example, as shown in detail in FIG. 4 . This component 6 has a first section 13 which has been post-compacted and a second section 14 which has the non-compacted surface 7 of the molded product. This can be recognized by the fact that there are no longer any pores 15 on the surface of the component 6 in section 13 , but the pores 15 are still formed in section 14 . The component 6 can therefore have different porosities on the surface or no longer have any porosity in at least one section 13 .

[0062] Es ist auch möglich, dass der Abschnitt 14 zwar nachverdichtet wurde, aber die Verdichtung hier weniger stark durchgeführt wurde, sodass zwar noch Poren 15 vorhanden sind, die jedoch kleiner sind als die ursprünglichen Poren des Formlings 1 oder deren Anzahl reduziert It is also possible that the section 14 was post-compacted, but the compression was carried out less strongly here, so that pores 15 are still present, but they are smaller than the original pores of the molding 1 or their number is reduced

wurde, wiederum bezogen auf den Formling 1 nach dessen additiver Herstellung. was, in turn based on the molding 1 after its additive manufacturing.

[0063] Sofern die Nachverdichtung mittels Walzen durchgeführt wird, kann sich der verdichtete Abschnitt 13 vollumfänglich erstrecken. Es besteht jedoch auch mit bei dem Matrizenwerkzeug 9 die Möglichkeit von unverdichteten oder weniger verdichten Abschnitten, die jedoch dann in Axialrichtung (in der Pressrichtung) verlaufen. Dazu können im Matrizenwerkzeug 9 in den Verdichtungsstufen 10 längsverlaufende Ausnehmungen vorgesehen werden, die beim Verdichten nicht zur Anlage an den Formling 1 gelangen oder in denen nur ein geringerer Druck auf den Formling 1 ausgeübt wird, also im restlichen Bereich der Verdichtungsstufe(n) 10. Diese Ausführung kann auch nur eine oder eine Bezogen auf die Gesamtanzahl an Verdichtungsstufen 10 geringere Anzahl an Verdichtungsstufen 10 betreffen. If the post-compaction is carried out by means of rollers, the compacted section 13 can extend over the entire circumference. However, there is also the possibility of non-compacted or less compacted sections in the die tool 9, which, however, then run in the axial direction (in the pressing direction). For this purpose, longitudinal recesses can be provided in the die tool 9 in the compression stages 10, which do not come into contact with the molding 1 during compression or in which only a lower pressure is exerted on the molding 1, i.e. in the remaining area of the compression stage(s) 10. This embodiment can also relate to only one or a lower number of compression stages 10 in relation to the total number of compression stages 10 .

[0064] Es ist also mit dem Verfahren möglich Bauteile 6 herzustellen, die mittels eines additiven Verfahrens hergestellt worden sind und die eine über die gesamte Oberfläche bzw. Mantelfläche zwischen axialen Stirnflächen eine gleichmäßig nachverdichtete Oberfläche aufweisen, oder die Abschnitte 13, 14 aufweisen, die eine unterschiedliche Dichte aufweisen. It is therefore possible with the method to produce components 6 which have been produced by means of an additive method and which have a uniformly post-compacted surface over the entire surface or lateral surface between axial end faces, or which have sections 13, 14 which have different densities.

[0065] Das Bauteil 6 kann gegebenenfalls vollverdichtet werden, sodass auch die Kernschichten keine Poren 15 mehr aufweisen. Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass in den Kernschichten nach wie vor Poren 15 vorhanden sind, wie dies in Fig. 4 dargestellt ist, die Anzahl oder Größe der Poren 15 jedoch gegebenenfalls durch das Nachverdichten des Formlings 1 verändert wurde. Die Kernschichten können Bei Bedarf aber auch in der ursprünglich hergestellten Form des Formlings 1 belassen werden. If necessary, the component 6 can be fully compacted, so that the core layers no longer have any pores 15 either. As an alternative to this, it can be provided that pores 15 are still present in the core layers, as shown in FIG. If required, the core layers can also be left in the form of the molding 1 originally produced.

[0066] Die Nachverdichtung wird als Kaltverdichtung durchgeführt. Damit ist gemeint, dass keine Energie zugeführt wird, um den Formling 1 für das Nachverdichten zu erwärmen. Der Formling 1 kann jedoch eine von der Raumtemperatur abweichende Temperatur haben, die aufgrund von Reibung im Prozess selbst entsteht. The post-compression is carried out as a cold compression. This means that no energy is supplied to heat the molded body 1 for the post-compacting. However, the molding 1 can have a temperature deviating from room temperature, which arises due to friction in the process itself.

[0067] Gemäß einer weiteren Ausführungsvariante kann vorgesehen werden, dass der Formling 1 bewusst mit einer höheren Porosität hergestellt wird. Der Formling 1 kann dazu mit einer Dichte von maximal 80 %, insbesondere maximal 70 %, vorzugsweise maximal 60 %, beispielsweise zwischen 40 % und 50 %, der Volldichte des Werkstoffes hergestellt werden. According to a further embodiment, it can be provided that the molding 1 is deliberately produced with a higher porosity. For this purpose, the molding 1 can be produced with a density of at most 80%, in particular at most 70%, preferably at most 60%, for example between 40% and 50%, of the full density of the material.

[0068] Unter Volldichte ist dabei die Dichte des Werkstoffes bei einer Porosität von Null zu verstehen, also beispielsweise die gegossene Form des Werkstoffes. [0068] Full density is to be understood here as meaning the density of the material with a porosity of zero, ie for example the cast form of the material.

[0069] Die erhöhte Porosität kann durch entsprechende Auslegung der Prozessparameter, insbesondere der CAD-Daten, erhalten werden. The increased porosity can be obtained by appropriate design of the process parameters, in particular the CAD data.

[0070] Nach einer weiteren Ausführungsvariante des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass das Bauteil 6 nach dem Nachverdichten gesintert wird (insbesondere ein zweites Mail gesintert wird). Das Sintern kann dazu wie aus der Pulvermetallurgie bekannt in einem Ofen, beispielsweise einem Durchlaufofen, erfolgen, also ohne Laser. Die Temperatur bei diesem Sintern ist vorzugsweise geringer als die Schmelztemperatur des Werkstoffes. Beispielsweise kann die Temperatur zwischen 900 °C und 1300 °C oder bei Hartmetallen bis 2000 °C betragen. Generell kann die Sintertemperatur zwischen 80 % und 90 % der Schmelztemperatur des Werkstoffes betragen. According to a further embodiment variant of the method it can be provided that the component 6 is sintered after the post-compacting (in particular a second piece is sintered). For this purpose, sintering can take place in a furnace, for example a continuous furnace, as is known from powder metallurgy, ie without a laser. The temperature during this sintering is preferably lower than the melting temperature of the material. For example, the temperature can be between 900°C and 1300°C or up to 2000°C in the case of hard metals. In general, the sintering temperature can be between 80% and 90% of the melting temperature of the material.

[0071] Mit dem Verfahren nach der Erfindung ist es möglich zu pulvermetallurgisch hergestellten Bauteilen ähnliche Bauteile 6 herzustellen, allerdings unter Anwendung eines additiven Verfahrens. With the method according to the invention it is possible to produce components 6 similar to components produced by powder metallurgy, but using an additive method.

[0072] Es ist weiter mit dem Verfahren möglich, nicht nur eine Nachverdichtung des Formlings 1 durchzuführen, sondern auch dessen Formlings-Oberfläche 7 zu glätten bzw. der Rauheit in Bezug auf die Rauheit nach der Herstellung des Formlings 1 zu reduzieren. It is also possible with the method not only to carry out a post-compaction of the molding 1, but also to smooth its molding surface 7 or to reduce the roughness in relation to the roughness after the production of the molding 1.

[0073] Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente in den Figuren nicht notwendigerweise maßstäblich dargestellt sind. Finally, for the sake of order, it should be pointed out that, for a better understanding of the structure, elements in the figures are not necessarily shown to scale.

BEZUGSZEICHENLISTE REFERENCE LIST

1 Formling 2 Formlingskörper 1 molding 2 molding bodies

3 Metallpulver 3 metal powder

4 Plattform 4 platform

5 Laserstrahl 5 laser beam

6 Bauteil 6 component

7 Formlings-Oberfläche 8 Zahnrad 7 molding surface 8 gear

9 Matrizenwerkzeug 10 Verdichtungsstufe 11 Innendurchmesser 12 Außendurchmesser 13 Abschnitt 9 die tool 10 compression stage 11 inner diameter 12 outer diameter 13 section

14 Abschnitt 15 Pore 14 section 15 pore

Claims (9)

Patentansprüchepatent claims 1. Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (6) aus einem Metallpulver und/oder Keramikpulver und gegebenenfalls weiteren Additiven, nach dem das Metallpulver (3) und/oder Keramikpulver mittels eines additiven Verfahrens zu einem Formling (1) verarbeitet wird, und vorzugsweise danach gesintert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (6) aus dem, gegebenenfalls gesinterten, Formling (1) durch mechanisches, als Kaltverdichtung durchgeführtes Nachverdichten durch Walzen oder Formpressen, bei dem der Formling (1) durch oder in ein Matrizenwerkzeug (9) gedrückt wird, zumindest eines Teils der Formlings-Oberfläche (7) hergestellt wird. 1. A method for producing a component (6) from a metal powder and/or ceramic powder and optionally further additives, after which the metal powder (3) and/or ceramic powder is processed into a molded part (1) by means of an additive method, and preferably then sintered characterized in that the component (6) is made from the optionally sintered molding (1) by mechanical post-compacting, carried out as cold compaction, by rolling or compression molding, in which the molding (1) is pressed through or into a die tool (9). , at least part of the molding surface (7) is produced. 2, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedlich hoch verdichtete Oberflächenbereiche hergestellt werden. 2. The method according to claim 1, characterized in that differently highly compressed surface areas are produced. 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Formling (1) mit einer Dichte von maximal 80 % der Volldichte hergestellt wird. 3. The method according to any one of claims 1 or 2, characterized in that the molding (1) is produced with a density of at most 80% of the full density. 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (6) nach dem mechanischen Nachverdichten gesintert, gegebenenfalls ein zweites Mal gesintert, wird. 4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the component (6) is sintered after the mechanical post-compacting, optionally sintered a second time. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass als additives Verfahren ein Strahlverfahren mit Einsatz von elektromagnetischen Strahlung oder ein sinterbasiertes additives Verfahren oder ein strahlbasiertes Pulverbettverfahren, wie insbesondere das Cold Metal Fusion Verfahren, eingesetzt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a blasting method using electromagnetic radiation or a sinter-based additive method or a blasting-based powder bed method, such as in particular the cold metal fusion method, is used as the additive method. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahlverfahren selektives Lasersintern eingesetzt wird. 6. The method according to claim 5, characterized in that selective laser sintering is used as the blasting method. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Metallpulver ein Sinterstahlpulver, ein Metallspritzgusspulver oder eine Mischung daraus verwendet wird. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that a sintered steel powder, a metal injection molding powder or a mixture thereof is used as the metal powder. 8. Mittels eines additiven Verfahrens hergestelltes Bauteil (6) umfassend einen metallischen Bauteilkörper, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauteilkörper zumindest abschnittsweise eine Oberfläche aufweist, die eine durch mechanisches, als Kaltverdichtung durchgeführtes Nachverdichten durch Walzen oder Formpressen, bei dem der Formling (1) durch oder in ein Matrizenwerkzeug (9) gedrückt worden ist, erzeugte, höhere Dichte aufweist als eine unter der Oberfläche ausgebildete Kernschicht. 8. The component (6) produced by means of an additive process, comprising a metallic component body, characterized in that the component body has at least sections of a surface that can be post-compacted by mechanical cold compaction by rolling or compression molding, in which the molded part (1) is or pressed into a die tool (9) has a higher density than a core layer formed below the surface. 9. Bauteil (6) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Abschnitt der Oberfläche mit der im Vergleich zur Kernschicht höheren Dichte frei von offenen Poren (15) ausgebildet ist. 9. Component (6) according to claim 8, characterized in that the section of the surface with the higher density in comparison to the core layer is free of open pores (15). Hierzu 2 Blatt Zeichnungen 2 sheets of drawings
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