DE10042134A1 - Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Sinterwerkstücken - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen SinterwerkstückenInfo
- Publication number
- DE10042134A1 DE10042134A1 DE10042134A DE10042134A DE10042134A1 DE 10042134 A1 DE10042134 A1 DE 10042134A1 DE 10042134 A DE10042134 A DE 10042134A DE 10042134 A DE10042134 A DE 10042134A DE 10042134 A1 DE10042134 A1 DE 10042134A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- individual sections
- workpiece
- sintered
- irradiation
- lattice structure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
- B29C67/02—Moulding by agglomerating
- B29C67/04—Sintering
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
- B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2995/00—Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
- B29K2995/0037—Other properties
- B29K2995/0063—Density
- B29K2995/0064—Non-uniform density
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Sinter-Werkstücken 1, insbesondere Stereolithgraphieverfahren zur Anwendung in einem Laser-Sinter-Automaten, wobei DOLLAR A - lagenweise Sintermaterial, insbesondere flüssiges, pastöses, pulverartiges oder körniges Sintermaterial, aus einer Vorratseinrichtung auf eine Unterlage aufgetragen wird und DOLLAR A - durch bereichsweise Bestrahlung von festgelegten Einzelabschnitten 2, 2' derart erhitzt wird, daß sich die Bestandteile des Sintermaterials bei teilweiser Aufschmelzung bestrahlungs-bereichsabhängig zu dem Werkstück miteinander verbinden, wobei zeitlich nacheinander bestrahlte Einzelabschnitte 2, 2' einen Abstand voneinander haben, der größer oder zumindest gleich dem mittleren Durchmesser dieser Einzelabschnitte 2, 2' ist.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen
Sinter-Werkstücken, insbesondere ein Stereolithographieverfahren, das in einem
Sinter-Automaten, insbesondere einem Laser-Sinter-Automaten eingesetzt werden
kann.
Aus EP-A-0 171 069 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem auf einem Träger
bzw. eine bereits verfestigte Schicht eine Schicht eines Sinter-Materials
aufgetragen wird und durch Bestrahlen mit einem gerichteten Laserstrahl
verfestigt wird. Dadurch wird das dreidimensionale Sinter-Werkstück lagenweise
aufgebaut. Auf die Offenbarung der EP-A-0 171 069 wird ausdrücklich Bezug
genommen, die Offenbarung dieser europäischen Anmeldung ist auch Gegenstand
dieser Anmeldung.
Aus DE 43 09 524 ist ferner bereits bekannt, Lagen in Einzelabschnitte
aufzuteilen und die Einzelabschnitte, beispielsweise Quadrate, nacheinander zu
verfestigen. Dabei werden zwischen den Einzelbereichen oder einzelnen
Bestrahlungszellen Trennfugen belassen, die dafür sorgen sollen, daß sich der
Werkstückinnenbereich nicht in Folge von Verspannungen verziehen kann.
Die Verfestigung einzelner beabstandeter Zellen im Kernbereich des Werkstückes
und das Freilassen von Trennfugen erscheint im Hinblick auf die Stabilität eines
Werkstückes nachteilhaft, insbesondere dann, wenn das Werkstück z. B. beim
Einsatz als Spritzgießwerkzeug hohen mechanischen Belastungen ausgesetzt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den Merkmalen des
Anspruches 1 derart weiterzubilden, daß auch bei der Herstellung von größeren
Werkstücken mit Sicherheit ein Verzug der Werkstücke vermieden wird. Diese
Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Als Kern der Erfindung wird es angesehen, die nacheinander abfolgende
Bestrahlung der Einzelabschnitte so vorzusehen, daß nacheinander bestrahlte
Einzelabschnitte einen Abstand voneinander haben, der größer oder zumindest
gleich dem mittleren Durchmesser des Einzelabschnittes ist. Insbesondere sollen
die Einzelabschnitte in stochastischer Verteilung nacheinander bestrahlt werden
und einen derartigen Abstand voneinander haben, daß der in Folge der
thermischen Bestrahlung auftretende Wärmeeintrag in die Schicht weitgehend
gleichmäßig ist. Dadurch werden Spannungen vermieden, die beim Stand der
Technik zum Teil sogar dazu geführt haben, daß sich einzelne Schichten nicht
ordnungsgemäß miteinander verbinden, sondern schichtweise auf oder abplatzen,
was zu einer Zerstörung des Werkstückes führt.
Insbesondere kann die nacheinander abfolgende Bestrahlung so geschehen, daß
sich benachbart liegende Einzelabschnitte randseitig überlappen. Dies bedeutet,
daß die Bestrahlung über den definierten Flächenbereich des einzelnen
Abschnittes hinausgeht und den Nachbarbereich mit umfaßt, so daß sich zwischen
den Einzelabschnitten eine Gitterstruktur ausbildet, deren Dichte sich von den
innerhalb der Gitterstruktur liegenden Flächenbereichen unterscheidet, weil das
Sinter-Material im Bereich der Gitterstrukturen mehrfach oder mit erhöhtem
Energieeintrag bestrahlt wird.
Das Einsintern einer Gitterstruktur kann im Rahmen der Erfindung aber auch
ohne die bereichsweise Bestrahlung von Einzelabschnitten erfolgen, nämlich
dadurch, daß im Werkstückinnenbereich zunächst eine Sinterung entlang der
Gitterstrukturlinien erfolgt und nachfolgend einzeln oder flächig die innerhalb der
Gitterstruktur liegenden Bereiche bestrahlt werden. Dies kann dadurch geschehen,
daß der Laserstrahl wirklich nur die Einzelbereiche innerhalb der Gitterstruktur
abfährt. Es liegt aber auch im Rahmen der Erfindung, linienartig die gesamte
Fläche zu überrastern und dabei die Linien der Gitterstruktur noch einmal zu
überfahren oder zu kreuzen.
Innerhalb der Abschnitte erfolgt eine Bestrahlung durch nebeneinanderliegende
Bestrahlungslinien, es sind aber auch andere Arten der Bestrahlung möglich. Es
ist auch möglich, benachbart liegende einzelne Abschnitte so zu bestrahlen, daß
die Bestrahlungslinien benachbarter Einzelabschnitte rechtwinklig zueinander
angeordnet sind.
Zudem kann es vorteilhaft sein, die Ränder der einzelnen Abschnitte nach
Bestrahlung der Innenbereiche der Einzelabschnitte zusätzlich einer umrandenden
Bestrahlung auszusetzen.
Weiterhin kann es vorteilhaft sein, die Gitterstruktur innerhalb eines Werkstückes
mit gegenseitigem Versatz anzuordnen, d. h., daß die Gitterlinien von
aufeinanderliegenden Lagen nicht übereinander liegen, sondern versetzt
zueinander angeordnet sind, so daß die Einzelabschnitte der Lagen im Verbund
übereinander liegen, wie dies bei Mauersteinen einer auf Verbund gesetzten
Steinmauer der Fall ist.
Die Einzelabschnitte übereinander angeordneter Lagen können unterschiedliche
Größen, unterschiedliche Form oder eine unterschiedliche Orientierung
aufweisen. Es kann vorteilhaft sein, daß im Bereich der Werkstückoberfläche eine
zum Werkstückinnenbereich unterschiedliche Struktur, insbesondere
Gitterstruktur eingesintert wird.
Es kann ferner vorteilhaft sein, den Randbereich des Werkstückes mit einer
höheren Dichte zu sintern, insbesondere kann die Dichte im Randbereich etwa der
Dichte der Gitterstruktur im Werkstückkernbereich entsprechen. Die höhere
Dichte kann durch eine im wesentlichen vollständige Aufschmelzung des Sinter-
Materials im Randbereich erzielt werden. Die höhere Dichte kann auch im
Bereich von innen liegenden Oberflächen an Werkstückkanälen, einzuarbeitenden
Gewinden oder dergleichen eingesintert werden, so daß Werkstückkanäle und
Werkstückoberflächen nachbearbeitbar sind, insbesondere durch spanabhebende
oder schleifende Bearbeitung.
Die Überlappung benachbarter Einzelabschnitte soll etwa 0,03-0,5 mm betragen,
je nach Werkstückgröße, es ist aber auch möglich, diesen Bereich deutlich zu
über- oder unterschreiten. Die Überlappung kann im Randbereich des
Werkstückes größer sein als im Kernbereich des Werkstückes.
In stärker strukturierten Werkstückbereichen ist es vorteilhaft, zwischen der
Laserbestrahlung benachbarter Sinter-Abschnitte längere Zeitabschnitte liegen zu
lassen als bei flächiger ausgelegten Sinterbereichen.
Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispieles in den Zeichnungsfiguren
näher erläutert. Diese zeigen:
Fig. 1 die Draufsicht auf eine beispielhaft herausgegriffene Lage eines
Sinter-Werkstückes;
Fig. 2 eine Draufsicht in stark vergrößerter Darstellung auf eine beispielhaft
herausgegriffene Lage eines Sinter-Werkstückes;
Fig. 3 eine Draufsicht auf eine Gitterstruktur eines Sinter-Werkstückes;
Fig. 4 eine Draufsicht einer alternativen Ausführungsform einer
Gitterstruktur eines Sinter-Werkstückes;
Fig. 5 einen Schnitt durch übereinander geordnete Lagen von
Einzelabschnitten sowie
Fig. 6 eine Draufsicht auf eine beispielhaft herausgegriffene Lage eines
Werkstückes.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen
Sinter-Werkstücken 1, bei dem es sich insbesondere um ein
Stereolithographieverfahren zur Anwendung in einem Laser-Sinter-Automaten
handelt, wird zunächst lagenweise Sintermaterial aus einer Vorratseinrichtung auf
eine Unterlage aufgetragen. Das Sintermaterial kann flüssig, pastös, pulverartig
oder körnig sein. Anschließend wird durch die bereichsweise Bestrahlung von
festgelegten Einzelabschnitten 2 das Sintermaterial derart erhitzt, daß sich die
Bestandteile des Sintermaterials bei teilweiser Aufschmelzung bestrahlungs-
bereichsabhängig zu dem Werkstück 1 miteinander verbinden.
Wie aus der Draufsicht auf ein Werkstück 1 gemäß Fig. 1 hervorgeht, haben
zeitlich nacheinander bestrahlte Einzelabschnitte 2 einen Abstand voneinander,
der größer oder zumindest gleich dem mittleren Durchmesser dieser
Einzelabschnitte 2 ist. Die Einzelabschnitte 2 sind mit Ziffern versehen, welche
die Reihenfolge der Bestrahlung verdeutlichen. Die Einzelabschnitte 2 werden
dabei ich stochastischer Verteilung nacheinander bestahlt. Indem die
Einzelabschnitte 2 in der geschilderten Weise bestrahlt werden, werden
Spannungen, die sich durch die Materialveränderungen ergeben, gleichmäßig über
das Werkstück 1 verteilt und ein Verzug des Werkstücks 1 wird verhindert.
Insbesondere haben die zeitlich nacheinander bestrahlten Einzelabschnitte 2 einen
derartigen Abstand voneinander, daß der in Folge der Bestrahlung auftretende
Wärmeeintrag weitgehend gleichmäßig in die zu sinternde Lage 8, 8' erfolgt.
Durch den gleichmäßigen Wärmeeintrag werden thermische Spannungen
verhindert, die zum Verzug des Werkstückes 1 oder sogar zur Rißbildung führen
können.
Bei dem in Fig. 2 dargestellten vergrößerten Ausschnitt eines Werkstückes 1 ist
die Reihenfolge der bestrahlten Einzelabschnitte 2 wieder mit entsprechenden
Ziffern versehen. Wie in Schritt 5 bzw. Schritt 6 abgebildet ist, überlappen sich
die benachbart liegenden Einzelabschnitte 2, 2' randseitig. Dadurch bildet sich
eine Gitterstruktur 3 aus, die eine erhöhte Dichte im Vergleich zu den
Innenbereichen der Einzelabschnitte 2, 2' aufweist, da die Randbereiche 4 der
Einzelabschnitte 2, 2' eine mehrfache Aufschmelzung mit einem erhöhten
Energieeintrag erfahren. Die Gitterstruktur 3 mit ihrer erhöhten Dichte kann beim
Einsatz des fertigen Werkstückes 1 einwirkende Kräfte aufnehmen, wobei die
nötige Zähigkeit des Werkstückes 1 durch die geringere Dichte der
Einzelabschnitte 2, 2' erreicht wird. Somit kann ein Werkstück 1 mit einer hohen
Härte und Zugfestigkeit bei gleichzeitig hoher Zähigkeit hergestellt werden.
Anschließend können die Randbereiche 4 nochmals mit dem Laserstrahl
umfahren werden.
Alternativ zu der beschriebenen Herstellung der Gitterstruktur 3 ist es auch
möglich, daß in die Sintermaterial-Lagen eine Gitterstruktur 3 eingesintert wird,
deren Dichte sich von den innerhalb der Gitterstruktur 3 liegenden
Flächenbereichen 5 unterscheidet. Die Dichte der Gitterstruktur 3 ist dabei
vorzugsweise höher als die Dichte der darin liegenden Flächenbereiche 5. Um
diese Gitterstruktur 3 herzustellen, kann der Laserstrahl über das gesamte
Werkstück 1 entsprechend der Gitterstruktur 3 verfahren werden. Im Anschluß
daran ist es möglich, auch die dazwischen liegenden Flächenbereiche 5
aufzuschmelzen, insbesondere in einer wie oben geschilderten stochastischen
Verteilung. Somit erhalten auch die dazwischen liegenden Flächenbereiche 5 die
notwendige Festigkeit, die gleichzeitig dem Werkstück die erforderliche Zähigkeit
verleihen.
Innerhalb der Einzelabschnitte 2, 2' erfolgt gemäß Fig. 2 eine zeilen- oder
spaltenartige Bestrahlung durch nebeneinander liegende Bestrahlungslinien 6. Die
nebeneinander liegenden Einzelabschnitte 2, 2' (in Schritt 5 und 6) weisen
rechtwinklig zueinander liegende Bestrahlungslinien 6 auf, wodurch sich eine
insgesamt gleichmäßige Textur über das gesamte Werkstück 1 ausbildet, wenn
sämtliche Einzelabschnitte 2, 2' mit zueinander versetzten, insbesondere
rechtwinklig zueinander liegenden Bestrahlungslinien 6 bestrahlt werden. Diese
Anordnung der Bestrahlungslinien bewirkt außerdem einen weiteren Abbau von
Spannungen im Werkstück 1.
Als alternative Bestrahlungsmethode können die Einzelabschnitte 2, 2' in ihrem
Innenbereich 7 auch punktuell bestrahlt werden, so daß sowohl die
Einzelabschnitte 2, 2' als auch das Werkstück 1 als ganzes isotrop aufgebaut ist.
Die Ränder bzw. die Randbereiche 4 der Einzelabschnitte 2, 2' werden gem. Fig.
2 nach der Bestrahlung der Abschnittinnenbereiche 7 zusätzlich einer
umrandenden Bestrahlung ausgesetzt, damit sich die gewünschte Gitterstruktur 3
deutlich ausbildet. Dieser Mehrantrag an Laser-Sinter-Energie führt zu einer
zusätzlichen Versteifung, die der mechanischen Stabilität gegen Verwerfungen
und dergleichen solcher Bauteile entgegenkommt.
Entsprechend Fig. 3 ist die Gitterstruktur 3 innerhalb des Werkstückes 1 mit
gegenseitigem Versatz angeordnet. Die Gitterstruktur 3 kann jedoch auch (siehe
Fig. 4) in beiden Richtungen mit einem gegenseitigem Versatz angeordnet sein, so
daß sich die Spannungen, die sich aufgrund der Gitterstruktur 3 ergeben können,
noch mehr ausgleichen. Dabei weisen die Einzelabschnitte 2 auch
unterschiedliche Größen auf, um z. B. unterschiedlichen Anforderungen im Rand-
oder Innenbereich des Sinterwerkstückes 1 gerecht zu werden.
Ebenso ist es auch möglich, daß die Einzelabschnitte 2 übereinander angeordneter
Lagen 8, 8' unterschiedliche Größen und/oder unterschiedliche Formen und/oder
unterschiedliche Orientierungen hinsichtlich einer Längsachse aufweisen. Die
Einzelabschnitte 2, 2' übereinander angeordneter Lagen 8, 8' sind gemäß Fig. 5
versetzt zueinander angeordnet. Das Ergebnis ist eine hochfeste und verzugsfreie
Struktur.
Fig. 6 zeigt eine unterschiedliche Ausbildung der Gitterstruktur 3 im Bereich der
Werkstückoberfläche 9 im Vergleich zum Werkstückinnenbereich 10. Die mittlere
Dichte im Randbereich 11 entspricht etwa der Dichte der Gitterstruktur im
Werkstückinnenbereich 10. Der Zwischenbereich 12, der zwischen dem Rand-
und dem Innenbereich liegt, weist eine mittlere Dichte auf, die zwischen der
mittleren Dichte des Rand- und des Innenbereiches liegt. Außerdem ist die
mittlere Dichte des gesamten Randbereiches 11 höher als im
Werkstückinnenbereich 10. Diese höhere Dichte im Randbereich 11 führt zu einer
einfacheren Nachbearbeitbarkeit der außenliegenden Oberflächen z. B. durch
spanabhebende oder schleifende Bearbeitung. Die höhere Dichte der
Gitterstruktur 3 im Randbereich 11 bewirkt außerdem eine erhöhte Festigkeit der
stark beanspruchten Werkstückoberfläche und eine Zähigkeit im Kernbereich des
Werkstückes 1, womit das Werkstück 1 z. B. vor einem Sprödbruch gesichert ist.
Dies kann mit einem Laserbrennfleck höherer Energiedichte erfolgen. Die höhere
Dichte im Randbereich 11 kann durch im wesentliche vollständige
Aufschmelzung des Sintermaterials erzielt werden. Die höhere Dichte kann auch
im Bereich von innen liegenden Oberflächen an Werkstückkanälen, Gewinden
oder anderen Gebilden eingesintert werden, die demnach nach dem Sintern
einfach nachbearbeitet werden können. Außerdem weisen damit auch die
innenliegenden, meist stark beanspruchten Oberflächen die notwendige Härte auf.
Auch in dieser Figur sind einige Einzelabschnitte 2 beispielhaft mit Ziffern
versehen, die die Reihenfolge ihrer Bestrahlung verdeutlichen.
Die Überlappung benachbarter Einzelabschnitte 2, 2' beträgt etwa 0,03-0,5 mm.
Die Überlappung im Randbereich 11 des Werkstückes 1 ist vorzugsweise am
größten und nimmt über den Zwischenbereich 12 zum Innenbereich 10 ab.
Demnach ist auch die mittlere Dichte im Randbereich 11 am höchsten. Der
Randbereich 11 des Werkstückes 1 kann auch vollständig aufgeschmolzen
werden, so daß nur im Randbereich 11 die Gitterstruktur 3 nicht mehr vorhanden
ist. Dazu wird im Randbereich ein Laserbrennfleck höherer Energiedichte
verwendet.
Um einen gleichmäßigen Eintrag zu gewährleisten, liegen in stärker strukturierten
Werkstückbereichen zwischen der Bestrahlung benachbarter Sinterabschnitte
längere Zeitabschnitte als in flächiger ausgelegten Sinterbereichen. Als
Sintermaterial können sowohl metallische Pulver, Pasten, Flüssigkeiten oder
körniges Material oder Sintermaterial aus Kunststoff verwendet werden.
1
(Sinter-)Werkstück
2
,
2
' Einzelabschnitt
3
Gitterstruktur
4
Randbereich
5
Flächenbereich
6
Bestrahlungslinien
7
Innenbereich
8
,
8
' Lage
9
Werkstückoberfläche
10
Werkstückinnenbereich
11
Randbereich
12
Zwischenbereich
Claims (27)
1. Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Sinter-Werkstücken,
insbesondere Steroelithographieverfahren zur Anwendung in einem Laser-
Sinter-Automaten, wobei
lagenweise Sintermaterial, insbesondere flüssiges, pastöses, pulverartiges oder körniges Sintermaterial, aus einer Vorratseinrichtung auf eine Unterlage aufgetragen wird und
durch bereichsweise Bestrahlung von festgelegten Einzelabschnitten derart erhitzt wird, daß sich die Bestandteile des Sintermaterials bei teilweiser Aufschmelzung bestrahlungs-bereichsabhängig zu dem Werkstück miteinander verbinden,
dadurch gekennzeichnet, daß
zeitlich nacheinander bestrahlte Einzelabschnitte einen Abstand voneinander haben, der größer oder zumindest gleich dem mittleren Durchmesser dieser Einzelabschnitte ist.
lagenweise Sintermaterial, insbesondere flüssiges, pastöses, pulverartiges oder körniges Sintermaterial, aus einer Vorratseinrichtung auf eine Unterlage aufgetragen wird und
durch bereichsweise Bestrahlung von festgelegten Einzelabschnitten derart erhitzt wird, daß sich die Bestandteile des Sintermaterials bei teilweiser Aufschmelzung bestrahlungs-bereichsabhängig zu dem Werkstück miteinander verbinden,
dadurch gekennzeichnet, daß
zeitlich nacheinander bestrahlte Einzelabschnitte einen Abstand voneinander haben, der größer oder zumindest gleich dem mittleren Durchmesser dieser Einzelabschnitte ist.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einzelabschnitte in stochastischer Verteilung nacheinander bestrahlt
werden.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die zeitlich nacheinander bestrahlten Einzelabschnitte einen derartigen
Abstand voneinander haben, daß der in Folge der Bestrahlung auftretende
Wärmeeintrag weitgehend gleichmäßig in die zu sinternde Lage erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
sich benachbart liegende Einzelabschnitte randseitig überlappen.
5. Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
in die Lagen eine Gitterstruktur eingesintert wird, deren Dichte sich von den
innerhalb der Gitterstruktur liegenden Flächenbereichen unterscheidet.
6. Verfahren nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gitterstruktur eine höhere Dichte als die darin liegenden
Flächenbereiche hat.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gitterstruktur durch eine Überlappung nebeneinanderliegender
Einzelabschnitte durch mehrfache Bestrahlung ausgebildet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
innerhalb der Einzelabschnitte eine Bestrahlung durch nebeneinander
liegende Bestrahlungslinien (zeilen- oder spaltenartige Bestrahlung) erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einzelabschnitte in ihrem Innenbereich punktuell bestrahlt werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ränder der Einzelabschnitte nach Bestrahlung der Abschnitt-
Innenbereiche zusätzlich einer umrandenden Bestrahlung ausgesetzt
werden.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Gitterstruktur innerhalb des Werkstücks mit gegenseitigem Versatz
angeordnet ist.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einzelabschnitte übereinander angeordneter Lagen unterschiedliche
Größen aufweisen.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einzelabschnitte übereinander angeordneter Lagen unterschiedliche
Formen aufweisen.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einzelabschnitte übereinander angeordneter Lagen hinsichtlich einer
Längsachsenlage unterschiedliche Orientierungen aufweisen.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einzelabschnitte übereinander angeordneter Lagen versetzt übereinander
angeordnet sind.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Bereich der Werkstückoberflächen eine zum Werkstückinnenbereich
unterschiedliche Struktur, insbesondere Gitterstruktur eingesintert wird.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die mittlere Dichte im Randbereich etwa der Dichte der Gitterstruktur
entspricht.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Dichte im Randbereich deutlich höher ist als im Werkstückinnenbereich.
19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die höhere Dichte durch im wesentlichen vollständige Aufschmelzung des
Sintermaterials im Randbereich erzielt wird.
20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die höhere Dichte auch im Bereich von innenliegenden Oberflächen an
Werkstückkanälen, Gewinden oder dergleichen eingesintert wird.
21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Überlappung benachbarter Einzelabschnitte etwa 0,03-0,5 mm beträgt.
22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Überlappung im Randbereich des Werkstückes größer ist als im
Innenbereich des Werkstücks.
23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Randbereich des Werkstücks im wesentlichen vollständig
aufgeschmolzen wird.
24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
im Randbereich ein Laserbrennfleck höherer Energiedichte verwendet wird.
25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß
in stärker strukturierten Werkstückbereichen zwischen der Bestrahlung
benachbarter Sinterabschnitte längere Zeitabschnitte liegen als in flächiger
ausgelegten Sinterbereichen.
26. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch die Verwendung von metallischem Sintermaterial.
27. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet
durch die Verwendung von Sintermaterial aus Kunststoffen.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10042134A DE10042134C2 (de) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Sinter-Werkstücken |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE10042134A DE10042134C2 (de) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Sinter-Werkstücken |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE10042134A1 true DE10042134A1 (de) | 2002-03-28 |
DE10042134C2 DE10042134C2 (de) | 2003-06-12 |
Family
ID=7653996
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE10042134A Expired - Lifetime DE10042134C2 (de) | 2000-08-28 | 2000-08-28 | Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Sinter-Werkstücken |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE10042134C2 (de) |
Cited By (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10317822A1 (de) * | 2003-04-16 | 2004-12-16 | Concept Laser Gmbh | Verfahren zum flächigen, schichtweisen Abtragen oder Aufschmelzen von Materialbereichen eines Werkstückes |
DE102005049886A1 (de) * | 2005-10-17 | 2007-04-19 | Sirona Dental Systems Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Zahnersatzteils |
DE102005050665A1 (de) * | 2005-10-20 | 2007-04-26 | Bego Medical Gmbh | Schichtweises Herstellungsverfahren mit Korngrößenbeeinflussung |
WO2008074287A1 (de) | 2006-12-15 | 2008-06-26 | Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh | Verfahren zur herstellung eines dreidimensionalen bauteils |
DE102013019180A1 (de) | 2013-11-18 | 2015-05-21 | Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Bauteils durch ein generatives Bauverfahren |
EP2786858B1 (de) | 2013-04-03 | 2015-09-16 | SLM Solutions GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken |
WO2016156020A1 (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | Arcam Ab | Improved method for additive manufacturing |
US9669583B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-06-06 | Renishaw Plc | Selective laser solidification apparatus and method |
WO2018197443A1 (de) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Homogenisierung des energieeintrags |
US10239263B2 (en) | 2014-10-06 | 2019-03-26 | Sodick Co., Ltd. | Three dimensional printer |
US10343216B2 (en) | 2013-03-28 | 2019-07-09 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Method and device for producing a three-dimensional object |
US10493562B2 (en) | 2013-02-14 | 2019-12-03 | Renishaw Plc | Selective laser solidification apparatus and method |
US10518356B2 (en) | 2018-02-05 | 2019-12-31 | General Electric Company | Methods and apparatus for generating additive manufacturing scan paths using thermal and strain modeling |
US10695865B2 (en) | 2017-03-03 | 2020-06-30 | General Electric Company | Systems and methods for fabricating a component with at least one laser device |
DE102020112719A1 (de) | 2020-05-11 | 2021-11-11 | Pro-Beam Gmbh & Co. Kgaa | Verfahren sowie Anlage zum Bearbeiten eines pulverförmigen Werkstoffes zur additiven Herstellung eines Werkstücks |
WO2021257091A1 (en) * | 2020-06-19 | 2021-12-23 | Siemens Industry Software Inc. | Heat-aware toolpath generation for 3d printing of physical parts |
US12030245B2 (en) | 2013-02-14 | 2024-07-09 | Renishaw Plc | Method of selective laser solidification |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ATE316835T1 (de) † | 2002-11-07 | 2006-02-15 | Concept Laser Gmbh | Verfahren zur herstellung eines formkörpers durch metallpulverschmelzverfahren |
DE102007014683A1 (de) | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts |
EP3170648B1 (de) | 2015-11-17 | 2021-05-19 | Additive Works GmbH | Additives herstellungsverfahren und verfahren zur ansteuerung einer vorrichtung zur additiven herstellung eines dreidimensionalen bauteils |
DE102017107362A1 (de) | 2017-04-06 | 2018-10-11 | Amsis Gmbh | Verfahren zur additiven Fertigung eines dreidimensionalen Bauteils und Verfahren zur Berechnung einer Scanstrategie zwecks entsprechender Ansteuerung einer Anlage zur additiven Fertigung eines dreidimensionalen Bauteils |
DE102017107364A1 (de) | 2017-04-06 | 2018-10-11 | Amsis Gmbh | Verfahren zur additiven Fertigung eines dreidimensionalen Bauteils und Verfahren zur Berechnung einer Scanstrategie zwecks entsprechender Ansteuerung einer Anlage zur additiven Fertigung eines dreidimensionalen Bauteils |
DE102018203233A1 (de) | 2018-03-05 | 2019-09-05 | MTU Aero Engines AG | Belichtungsverfahren, Herstellungsverfahren und Vorrichtung zum selektiven Laserschmelzen |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4309524C1 (de) * | 1993-03-24 | 1993-11-25 | Eos Electro Optical Syst | Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts |
WO1997030836A1 (de) * | 1996-02-20 | 1997-08-28 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen objektes |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4575330A (en) * | 1984-08-08 | 1986-03-11 | Uvp, Inc. | Apparatus for production of three-dimensional objects by stereolithography |
KR0183038B1 (ko) * | 1989-10-30 | 1999-05-15 | 윌리암 후울 찰스 | 개선된 스테레오리소그래피 성형기술 |
DE9218423U1 (de) * | 1991-05-17 | 1994-03-03 | 3D Systems, Inc., Valencia, Calif. | Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Gegenstandes durch Stereolithographie |
-
2000
- 2000-08-28 DE DE10042134A patent/DE10042134C2/de not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4309524C1 (de) * | 1993-03-24 | 1993-11-25 | Eos Electro Optical Syst | Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts |
WO1997030836A1 (de) * | 1996-02-20 | 1997-08-28 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen objektes |
Cited By (28)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10317822A1 (de) * | 2003-04-16 | 2004-12-16 | Concept Laser Gmbh | Verfahren zum flächigen, schichtweisen Abtragen oder Aufschmelzen von Materialbereichen eines Werkstückes |
DE10317822B4 (de) * | 2003-04-16 | 2005-04-14 | Concept Laser Gmbh | Verfahren zum flächigen, schichtweisen Abtragen von Materialbereichen eines Werkstückes |
DE102005049886A1 (de) * | 2005-10-17 | 2007-04-19 | Sirona Dental Systems Gmbh | Verfahren zur Herstellung eines Zahnersatzteils |
DE102005050665A1 (de) * | 2005-10-20 | 2007-04-26 | Bego Medical Gmbh | Schichtweises Herstellungsverfahren mit Korngrößenbeeinflussung |
WO2008074287A1 (de) | 2006-12-15 | 2008-06-26 | Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh | Verfahren zur herstellung eines dreidimensionalen bauteils |
DE102006059851A1 (de) | 2006-12-15 | 2008-07-03 | Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Bauteils |
DE102006059851B4 (de) * | 2006-12-15 | 2009-07-09 | Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Bauteils |
US11565346B2 (en) | 2013-02-14 | 2023-01-31 | Renishaw Plc | Selective laser solidification apparatus and method |
US12030245B2 (en) | 2013-02-14 | 2024-07-09 | Renishaw Plc | Method of selective laser solidification |
US10493562B2 (en) | 2013-02-14 | 2019-12-03 | Renishaw Plc | Selective laser solidification apparatus and method |
US9669583B2 (en) | 2013-03-15 | 2017-06-06 | Renishaw Plc | Selective laser solidification apparatus and method |
US11752694B2 (en) | 2013-03-15 | 2023-09-12 | Renishaw Plc | Selective laser solidification apparatus and method |
US10639879B2 (en) | 2013-03-15 | 2020-05-05 | Renishaw Plc | Selective laser solidification apparatus and method |
US11104121B2 (en) | 2013-03-15 | 2021-08-31 | Renishaw Plc | Selective laser solidification apparatus and method |
US10343216B2 (en) | 2013-03-28 | 2019-07-09 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Method and device for producing a three-dimensional object |
US10946446B2 (en) | 2013-03-28 | 2021-03-16 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Method and device for producing a three-dimensional object |
EP2786858B1 (de) | 2013-04-03 | 2015-09-16 | SLM Solutions GmbH | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Werkstücken |
DE102013019180A1 (de) | 2013-11-18 | 2015-05-21 | Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh | Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Bauteils durch ein generatives Bauverfahren |
US10239263B2 (en) | 2014-10-06 | 2019-03-26 | Sodick Co., Ltd. | Three dimensional printer |
WO2016156020A1 (en) * | 2015-03-27 | 2016-10-06 | Arcam Ab | Improved method for additive manufacturing |
US10695865B2 (en) | 2017-03-03 | 2020-06-30 | General Electric Company | Systems and methods for fabricating a component with at least one laser device |
CN110545986A (zh) * | 2017-04-28 | 2019-12-06 | Eos有限公司电镀光纤系统 | 能量输入的均匀化 |
CN110545986B (zh) * | 2017-04-28 | 2022-01-11 | Eos有限公司电镀光纤系统 | 控制数据提供方法和装置、逐层构造方法和设备及存储介质 |
US11230051B2 (en) | 2017-04-28 | 2022-01-25 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Homogenization of the energy input |
WO2018197443A1 (de) * | 2017-04-28 | 2018-11-01 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Homogenisierung des energieeintrags |
US10518356B2 (en) | 2018-02-05 | 2019-12-31 | General Electric Company | Methods and apparatus for generating additive manufacturing scan paths using thermal and strain modeling |
DE102020112719A1 (de) | 2020-05-11 | 2021-11-11 | Pro-Beam Gmbh & Co. Kgaa | Verfahren sowie Anlage zum Bearbeiten eines pulverförmigen Werkstoffes zur additiven Herstellung eines Werkstücks |
WO2021257091A1 (en) * | 2020-06-19 | 2021-12-23 | Siemens Industry Software Inc. | Heat-aware toolpath generation for 3d printing of physical parts |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE10042134C2 (de) | 2003-06-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP1441897B1 (de) | Verfahren zur herstellung von dreidimensionalen sinter-werkstücken | |
DE10042134C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Sinter-Werkstücken | |
EP1419836B2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers durch Metallpulverschmelzverfahren | |
EP2386405B1 (de) | Vorrichtung zum generativen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts mit Baufeldbegrenzung | |
EP0734842B1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes | |
DE19538257C2 (de) | Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes | |
EP2300218B1 (de) | Duales herstellungsverfahren für kleinserienprodukte | |
EP3242762A1 (de) | Vorrichtung und generatives schichtbauverfahren zur herstellung eines dreidimensionalen objekts mit mehrzahligen strahlen | |
EP3085519A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines dreidimensionalen objekts | |
EP2384882A1 (de) | Verfahren zum generativen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts mit Räumelementen und Verfahren zum Erstellen eines entsprechenden Datensatzes | |
EP3552804A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen objektes | |
EP1539465A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen formk rpers | |
EP2335848A1 (de) | Optische Bestrahlungseinheit für eine Anlage zur Herstellung von Werkstücken durch Bestrahlen von Pulverschichten mit Laserstrahlung | |
EP3585539A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum steuern eines bestrahlungssystems zur werkstückherstellung | |
DE112016003471T5 (de) | Verfahren zur Herstellung eines dreidimensional geformten Formerzeugnisses und dreidimensional geformtes Formerzeugnis | |
WO2017153187A1 (de) | Generatives schichtbauverfahren mit verbesserter detailauflösung und vorrichtung zur durchführung desselben | |
DE10042132A1 (de) | Selektives Randschichtschmelzen | |
WO2012062253A2 (de) | Vorrichtung zum herstellen, reparieren und/oder austauschen eines bauteils mittels eines durch energiestrahlung verfestigbaren pulvers, sowie ein verfahren und ein gemäss dem verfahren hergestellten bauteils | |
DE4439124C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes | |
WO2018206581A1 (de) | Positionsspezifischer energieeintrag | |
DE4326986C1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen von dreidimensionalen Objekten | |
DE102014005916A1 (de) | Vorrichtung zum Herstellen von dreidimensionalen Objekten | |
DE102010024226A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung oder Reparatur von Bauteilen, insbesondere Bauteilen von Strömungsmaschinen, mittels eines generativen Herstellungsverfahrens | |
EP3943218A1 (de) | Verfahren zum herstellen eines bauteils mittels additiver fertigung und spanender nachbearbeitung | |
DE29624498U1 (de) | Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objektes |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8304 | Grant after examination procedure | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CL SCHUTZRECHTSVERWALTUNGS GMBH, 96215 LICHTENFELS |
|
8365 | Fully valid after opposition proceedings | ||
R071 | Expiry of right |