DE102009048706A1 - Method and apparatus for producing a molded part by means of applying generative - Google Patents

Method and apparatus for producing a molded part by means of applying generative

Info

Publication number
DE102009048706A1
DE102009048706A1 DE200910048706 DE102009048706A DE102009048706A1 DE 102009048706 A1 DE102009048706 A1 DE 102009048706A1 DE 200910048706 DE200910048706 DE 200910048706 DE 102009048706 A DE102009048706 A DE 102009048706A DE 102009048706 A1 DE102009048706 A1 DE 102009048706A1
Authority
DE
Grant status
Application
Patent type
Prior art keywords
molding
characterized
method according
preceding
die
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.)
Ceased
Application number
DE200910048706
Other languages
German (de)
Inventor
Alfons Betting
Harald Brendel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
HERMLE MASCHINENBAU GmbH
Original Assignee
HERMLE MASCHINENBAU GmbH
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/115Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by spraying molten metal, i.e. spray sintering, spray casting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE, IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/40Structures for supporting 3D objects during manufacture and intended to be sacrificed after completion thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/24After-treatment of workpieces or articles
    • B22F2003/247Removing material: carving, cleaning, grinding, hobbing, honing, lapping, polishing, milling, shaving, skiving, turning the surface
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE, IN GENERAL
    • B29LINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASS B29C, RELATING TO PARTICULAR ARTICLES
    • B29L2031/00Other particular articles
    • B29L2031/757Moulds, cores, dies

Abstract

Verfahren zur Herstellung eines Formteils, umfassend die Schritte: Bereitstellen einer Basisoberfläche, Auftragen einer Trennschicht auf die Basisoberfläche mittels einem generativen Verfahren, wobei die Trennschichtoberfläche der inversen Formteiloberfläche entspricht. A process for producing a molding, comprising the steps of: providing a base surface, applying a release layer on the base surface by means of a generative method wherein the release layer surface of the molding surface corresponds to the inverse. Auftragen des Formteils auf die Trennschichtoberfläche mittels einem generativen Verfahren, und Lösen des Formteils von der Trennschicht. Coating of the shaped part on the release layer surface by means of a generative method, and releasing the molded article from the release liner.

Description

  • Die Erfindung betrifft Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Herstellung eines Formteils mittels einer generativen Auftragetechnik. The invention relates to method and apparatus for producing a molded part by means of a generative application technique.
  • Der Stand der Technik kennt unterschiedliche generative Verfahren, die meist unter dem Oberbegriff „rapid prototyping” zusammengefasst werden. The prior art knows different generative processes that are combined mostly under the umbrella term "rapid prototyping". Mit diesen Verfahren nach Stand der Technik kann entweder das gewünschte Bauteil direkt aufgebaut werden oder aber es wird eine Gussform des erwünschten Bauteils generativ erzeugt und anschließend ausgegossen. With this method according to the prior art the desired member can either be constructed directly, or it is produced, a mold of the desired component generative and then poured out. Diese bekannten Verfahren eignen sich also hauptsächlich dazu, Bauteile mit den äußeren Abmessungen und Konturen typischer Gussteile herzustellen. Thus, these known methods are mainly used to produce components with the external dimensions and contours of typical castings. Zur generativen Erzeugung von Bauteilen mit Abmessungen und Konturen vergleichbar mit umgeformten Blechen sind diese bekannten Verfahren ungeeignet und ineffizient. For generative production of components with dimensions and contours of the formed sheets, these known methods are unsuitable and inefficient comparable.
  • Somit ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, Verfahren sowie eine Vorrichtung bereitzustellen, welche in effizienter und kostengünstiger Weise mit einem generativen Auftrageerfahren die Herstellung eines Formteils ermöglichen. Thus, it is object of the present invention to provide methods and an apparatus which allow in an efficient and cost-effective manner with a generative Auftrageerfahren the production of a molding.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. This object is solved by the features of the independent claims. Die jeweiligen abhängigen Ansprüche beinhalten vorteilhafte Weitergestaltungen der Erfindung. The respective dependent claims contain advantageous further developments of the invention.
  • Somit sieht die Erfindung zur Lösung der Aufgabe ein erstes Verfahren zur Herstellung eines Formteils mit folgenden Schritten vor: Bereitstellen einer Basisoberfläche, Auftragen einer Trennschicht auf der Basisoberfläche mittels einem generativen Verfahren, wobei die Trennschichtoberfläche der inversen Formteiloberfläche entspricht, Auftragen des Formteils auf die Trennschichtoberfläche mittels einem generativen Verfahren, und Lösen des Formteils von der Trennschicht. Thus, the invention for achieving the object provides a first method for producing a molded part with the following steps: providing a base surface, applying a release layer on the base surface by means of a generative method wherein the release layer surface of the inverse molding surface corresponding to application of the molding on the release layer surface by means of a generative method, and releasing the molded article from the release liner. Das gewünschte Formteil wird also nicht direkt mit einem generativen Auftragsverfahren erzeugt, sondern zuerst wird mittels einer Trennschicht die inverse Oberfläche des Formteils nachgebildet. The desired molding is thus not directly generated by a generative method of application, but first the inverse of the molding surface is replicated by means of a separating layer. Auf dieser Trennschichtoberfläche, also der inversen Formteiloberfläche, kann dann das gewünschte Formteil sehr schnell und effektiv mittels generativem Verfahren aufgetragen werden. On this release layer surface, so the inverse molding surface, the desired molded part can then be applied very quickly and effectively by means of a generative method.
  • Bevorzugt wird das Formteil noch vor dem Lösen von der Trennschicht mittels spanabhebenden Bearbeitungsverfahren nachbearbeitet. the molded article is preferably post-processed before the release from the release layer by means of machining methods.
  • Die Trennschicht ist bevorzugt 1/10 mm bis 2 mm, insbesondere 1/10 mm bis 1 mm, insbesondere 1/10 mm bis 5/10 mm dick. The release layer is preferably 1/10 mm to 2 mm, in particular 1/10 mm to 1 mm, in particular 1/10 mm to 5/10 mm thick.
  • Vorteilhafterweise ist dabei vorgesehen, dass die Trennschicht und das Formteil mit demselben generativen Verfahren aufgetragen werden. Advantageously is provided, that the separation layer and the molding are coated with the same additive processes. Hierzu bietet sich insbesondere kinetisches Kompaktieren von Metallpulver, beispielsweise mit thermischem Spritzen oder Kaltgasspritzen, an. For this particular lends itself kinetic compacting metal powder, for example with thermal spraying or cold gas spraying on. Die Temperatur des Gases am Düseneingang wird dabei bevorzugt auf einen konstanten Wert geregelt. The temperature of the gas at the nozzle inlet is preferably controlled to a constant value. Dieser Wert befindet sich vorteilhafterweise in einem Intervall von 380°C bis 650°C. This value is advantageously located at an interval of 380 ° C to 650 ° C. Ferner bevorzugt wird der statische Druck am Düseneingang konstant auf 80 bis 120 bar, insbesondere auf 90 bis 110 bar, geregelt. the static pressure at the nozzle inlet constant at 80 to 120 bar, in particular at 90 to 110 bar is also preferred controlled. Bei dem Kaltgasspritzen handelt es sich um ein thermisches Spritzverfahren, das insbesondere auf der hohen kinetischen Energie der Pulverpartikel basiert. In the cold gas spraying is a thermal spraying method, which is based in particular on the high kinetic energy of the powder particles. Vorzugsweise wird dieses Verfahren unter Verwendung von Wasserdampf und/oder Stickstoff und/oder Luft durchgeführt. Preferably, this process is carried out using water vapor and / or nitrogen and / or air. Als besonders geeignet hat sich als Hauptgas Wasserdampf oder sauerstoffreduzierte Luft sowie als Trägergas für das aufzutragende Pulver ebenfalls sauerstoffreduzierte Luft herausgestellt. particularly suitable as has also been found as the main gas contains water vapor or oxygen-reduced air and as a carrier gas for the powder to be applied oxygen-reduced air. Der Sauerstoffgehalt sollte vorteilhafterweise < 3% sein. The oxygen content should advantageously be <3%. Dadurch dass das aufgetragene Material nicht flüssig, dh weder aufgelöst noch aufgeschmolzen, vorliegt, ist ein Bewegen des Formteils bzw. der Basisoberfläche oder der Trennschicht während des Herstellungsverfahrens jederzeit möglich. Characterized in that the deposited material not liquid, ie neither dissolved nor melted, is present, moving the molded part and the base surface or the separation layer during the manufacturing process at any time. Des Weiteren wird aufgrund der Verwendung relativ niedriger Temperaturen weder die Basisoberfläche noch die Trennschicht oder das Formteil sehr heiß, was sich positiv auf die Genauigkeit und die Eigenspannungen im Formteil auswirkt. Furthermore, due to the use of relatively low temperatures, neither the base surface or the interface or the molding very hot, which has a positive effect on the accuracy and the residual stresses in the molding. Alternativ zum Kaltgasspritzen sind auch weitere generative Auftragsverfahren wie Schichtlaminatverfahren, 3D-Druckverfahren oder Microcasting Deposition vorteilhafterweise vorgesehen. Alternatively, for cold gas spraying, other generative application methods such as laminate process, 3D printing process or Microcasting are advantageously provided deposition.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird die Basisoberfläche mit einem abtragenden Verfahren und/oder mittels eines generativen Verfahrens hergestellt. In a further advantageous embodiment the base surface is made with a subtractive process and / or by means of a generative method. Die Basisoberfläche kann also durch spanabhebende Bearbeitung, beispielsweise durch drehende, fräsende und/oder schleifende Bearbeitung, einer Kunststoff- oder Metallbasis hergestellt werden. Thus, the base surface can be produced by machining, for example by turning, milled and / or grinding operation, a plastic or metal base. Alternativ dazu wird die Basis und somit die Basisoberfläche mittels einem generativen Verfahren erzeugt. Alternatively, the base, and thus the base surface is generated by a generative method. Dabei ist es von besonderem Vorteil, die Trennschicht, das Formteil und die Basisoberfläche mit demselben generativen Verfahren, insbesondere mit Kaltgasspritzen, zu erzeugen. It is of particular advantage in the separation layer to produce the molded part and the base surface with the same additive processes, in particular cold gas spraying. In einer weitern Alternative wird die Basis mit einer separaten Vorrichtung, z. In a further alternative, the base having a separate device, such is. B. in einem Gießverfahren, hergestellt. B. in a casting process was prepared.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens weicht die Basisoberfläche um eine Trennschichtdicke von der inversen Formteiloberfläche ab. In a further advantageous embodiment of the method the base surface deviates by a separating layer thickness of the inverse molding surface. Vorteilhafterweise entspricht die Basisoberfläche in etwa bzw. fast der inversen Formteiloberfläche, so dass durch Auftragen einer vorteilhafterweise einheitlich dünnen Trennschicht die exakte inverse Formteiloberfläche erreicht wird. Advantageously, the base surface is roughly equivalent to or nearly the inverse molding surface, so that the exact inverse molding surface by applying a thin uniform advantageously separating layer is achieved. Ferner ist vorteilhafterweise eine Breite und/oder Länge und/oder ein Durchmesser des Formteils viel größer als die Trennschichtdicke Dadurch dass die Basisoberfläche bereits annähernd der inversen Formteiloberfläche entspricht, wird relativ wenig Material für die Trennschicht verwendet und auch eine relativ labile Trennschicht wird durch die Basisoberfläche in ihrer Form gestützt. Further, advantageously, a width and / or length and / or a diameter of the molding is much larger than the separation layer thickness The fact that the base surface already roughly corresponds to the inverse molding surface is relatively little used material for the separating layer, and also a relatively labile separating layer is formed by the base surface supported in shape.
  • Die Kombination aus Basisoberfläche, ausgebildet auf einer Basis mit der darauf aufgebrachten Trennschicht, bildet somit vorteilhafterweise eine Matrize für das Formteil. The combination of the base surface, formed on a base with the applied thereto separation layer, thus advantageously forms a mold for the molded part. Solch eine Matrize ist beispielsweise in ihrer Erscheinung vergleichbar mit einer Matrize, wie sie für das Pressen von Blechformteilen verwendet wird, jedoch wird hier erfindungemäß die oberste Schicht, nämlich die Trennschicht sowie das Formteil selbst, mit generativem Verfahren erzeugt. Such a matrix is, for example, comparable with a die, as is used for the pressing of sheet metal parts in its appearance, however, is produced by a generative method here erfindungemäß the uppermost layer, namely the separation layer and the molding itself.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Trennschicht mit im Wesentlichen einheitlicher Trennschichtdicke aufgebaut wird. In a further advantageous embodiment of the method according to the invention it is provided that the separating layer is constructed with a substantially uniform separation layer thickness. Des Weiteren ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Trennschicht auf die gesamte Basisoberfläche aufgebracht wird. Furthermore, it is advantageously provided that the separating layer is applied to the entire base surface. Die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise hergestellten Formteile entsprechen somit in ihrer äußeren Erscheinung und Kontur den dünnen flächigen Formteilen, wie sie beispielsweise aus der Blechumformung bekannt sind. The moldings advantageously produced by the process of the invention therefore correspond in their external appearance and contour of the thin sheet-like molded parts, such as are known for example from sheet metal forming.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung wird die Trennschicht vor Auftragen des Formteils mit einem abtragenden Verfahren, insbesondere spanenden Verfahren, nachbearbeitet. In a further advantageous embodiment, the release layer prior to application of the molding with a material-removing process, in particular cutting method reworked. Dies ermöglicht die Herstellung einer exakten Trennschicht und somit einer exakten inversen Oberfläche zur Herstellung des Formteils. This enables production of a precise separation layer, and thus an exact inverse surface for producing the molded article.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Basisoberfläche und/oder die Trennschicht und/oder das Formteil in mehreren Schichten mittels thermischem Spritzen aufgebaut werden. In a further advantageous refinement, it is provided that the base surface and / or the separating layer and / or the mold part are constructed in several layers by thermal spraying. Vorteilhafterweise wird dabei jeweils nach der Schichtung und/oder während der Schichtung die Basisoberfläche und/oder die Trennschicht und/oder das Formteil spanend nachbearbeitet. Advantageously, the base surface and / or the separating layer and / or the molded part is post-machined in each case according to the stratification and / or during the lamination. Für alle drei generativ aufgebauten Komponenten, nämlich die Basisoberfläche, die Trennschicht und das Formteil, können somit vorteilhafterweise Schichten verschiedener Materialien einzeln oder beliebig auf- oder nebeneinander aufgetragen werden. For all three structured generative components, namely the base surface, the release layer and the molding, thus can be advantageously applied layers of different materials individually or up to any size or side by side. Dadurch können Bereiche mit unterschiedlichen Eigenschaften geschaffen werden. This areas with different properties can be created. Es kann z. It can, for. B. das eine verwendete Material über eine besonders hohe Wärmeleitfähigkeit verfügen, während das andere Material über eine besonders hohe Verschleißfestigkeit oder Härte verfügt. As the have a material used a very high thermal conductivity, while the other material has a very high wear resistance and hardness. Vorteilhafterweise kann somit die Basis und/oder das Formteil in ihrem Kern aus kostengünstigem Material, wie z. Advantageously, therefore, the base and / or the molded part in the core of inexpensive material, such. B. Eisenpulver, aufgebaut werden, wobei erst an den konturnahen Bereichen mit Werkzeugstahl weiter aufgebaut wird. As iron powder, are built, being built up further only to the form-fitting areas with tool steel.
  • Des Weiteren ist beim schichtweisen Auftragen zu beachten, dass wenn beim Auftragen zuviel Energie in die aufzutragende Komponente eingebracht wird, es nötig sein kann, Umkehrpunkte außerhalb des Bauteils zu legen. to consider when layered application that if too much energy is introduced into the component to apply during the application, it may be necessary to lay reversal points outside of the device is further. Das heißt also, dass die Düse des auftragenden Verfahrens, welche linienweise eine Schicht aufbaut, vorteilhafterweise außerhalb der aufzubauenden Komponente ihren Umkehrpunkt setzt. That is, that the nozzle of the brushing method, which builds up a layer line by line, advantageously be established outside the component continues its reversal point. Ähnlich verhält es sich vorteilhafterweise mit Start- und Endpunkten, welche ebenfalls außerhalb der aufzubauenden Komponente liegen sollten. Similarly, advantageously with start and end points, which should be also be established outside the component. Bei dem vorteilhafterweise verwendeten thermischen Spritzverfahren werden üblicherweise Schichten mit einer Dicke von wenigen 1/10 mm bis zu maximal einigen Millimetern übereinander gespritzt. The advantageously used thermal spray processes usually layers with a thickness of a few 1/10 mm to a maximum of a few millimeters are superimposed sprayed. Bei dicken Schichten wird z. Thick layers z. B. die Oberfläche ungleichmäßig, oder die Eigenspannungen werden zu groß. As the surface uneven, or the residual stresses are too great. Deshalb muss die Oberfläche vor dem Auftragen der nächsten Schicht bearbeitet und insbesondere nivelliert werden. Therefore, the surface must be processed prior to application of the next layer, and in particular leveled. Diese Glättung kann z. This smoothing z can. B. durch ein spanabhebendes Bearbeitungsverfahren erfolgen. Example, by a cutting machining processes. Alternativ oder zusätzlich zu dem spanabhebenden Verfahren ist auch zu beachten, dass es notwendig sein kann, die Oberfläche, auf welche die nächste Schicht aufgebracht wird, zu aktivieren. Alternatively, or in addition to the machining process is also to note that it may be necessary, the surface on which the next layer is applied to activate. Dies kann vorteilhafterweise durch Strahlen, Laseraufrauhen oder chemische Verfahren erfolgen. This can be done advantageously by blasting, Laseraufrauhen or chemical methods.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die beiden Schritte Auftragen der Trennschicht und Auftragen des Formteils während der Herstellung ein und desselben Formteils beliebig oft abwechselnd zum Einsatz kommen, um ein Formteil mit innen liegenden Kavitäten und/oder Hinterschneidungen herzustellen. In a further advantageous embodiment of the method according to the invention it is provided that the two steps as often come applying the release layer and application of the molded part during the production of the same mold part alternately used to produce a molded part with internal cavities and / or undercuts. Des Weiteren ist es von Vorteil, jeweils zwischen den Schritten Auftragen der Trennschicht und Auftragen des Formteils die Trennschicht und/oder das Formteil abtragend, insbesondere spanabhebend, zu bearbeiten. Furthermore, it is advantageous dissipating function, in particular by machining to process between each of the steps application of the release layer and application of the molded part, the release layer and / or the molding. Somit können Kavitäten, Hinterschneidungen und/oder scharfkantige Innengeometrien am Formteil realisiert werden. Thus can be realized on the molding cavities, undercuts and / or sharp internal geometries.
  • Diese Erfindung sieht des Weiteren ein zweites erfindungsgemäßes Verfahren zur Herstellung eines Formteils mit den folgenden Schritten vor: Fertigen einer Matrize, wobei die Matrizenoberfläche der inversen Formteiloberfläche entspricht, Auftragen des Formteils auf die Matrizenoberfläche mittels einem generativen Verfahren und Lösen des Formteils von der Matrize. This invention further contemplates a second method of the invention for the preparation of a molded part with the following steps: fabricating a die, wherein the die surface of the inverse molding surface corresponding to application of the molded part to the mold surface by means of a generative method and releasing the molded article from the die. Anstatt der verwendeten Trennschicht wie im ersten erfindungsgemäßen Verfahren wird hier im zweiten erfindungsgemäßen Verfahren das Formteil direkt mittels dem generativen Verfahren auf eine Matrize aufgetragen. Instead of the used separation layer as in the first inventive method, the molding is coated on a die directly by means of the generative method here in the second inventive method.
  • In vorteilhafter Ausgestaltung des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Formteil mit thermischem Spritzen oder Kaltgasspritzen oder kinetischem Spritzen aufgetragen wird. In an advantageous embodiment of the second method according to the invention it is provided that the molding with thermal spraying or cold gas spraying or kinetic spraying is applied. Die Vorteile dieser generativen Auftragsverfahren sowie weitere vorteilhafte alternative Auftragsverfahren wurden bereits im Rahmen des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert und finden hier entsprechend Anwendung. The advantages of this generative application process and further advantageous alternative application methods have already been described in the context of the first method according to the invention and find here apply accordingly.
  • Des Weiteren ist für das zweite erfindungsgemäße Verfahren vorgesehen, dass die Matrize, ähnlich wie die Basis beim ersten erfindungsgemäßen Verfahren, mit einem abtragenden Verfahren und/oder mittels einem generativen Verfahren, insbesondere mittels thermischen Spritzens oder Kaltgasspritzens oder kinetischen Spritzens gefertigt wird. It is further provided for the second process of this invention, that the die, similar to the base in the first process of the invention, with a removal processes and / or by means of a generative method, in particular by means of thermal spraying or cold gas spraying or kinetic spraying is manufactured. Ferner wird vorteilhafterweise vorgeschlagen, dass die Matrize und/oder das Formteil in mehreren Schichten aufgebaut werden. Further it is advantageously proposed that the die and / or the mold part are constructed in several layers. Besonders vorteilhafterweise wird dabei jeweils nach der Schichtung die Matrize und/oder das Formteil spanend bearbeitet. Particularly advantageously, the die and / or the molded part is then machined in each case according to the stratification. Anstatt des generativen Auftragens einer Trennschicht wird also hier im zweiten erfindungsgemäßen Verfahren in vorteilhafter Weise direkt die Matrize bzw. die Matrizenoberfläche mittels generativem Verfahren erzeugt. Instead of the generative applying a separating layer is thus directly produced here in the second process of this invention in an advantageous manner, the die or the die surface by means of a generative method. Die Vorteile und die Ausgestaltungen des schichtweisen Aufbaus wurden sinngemäß bereits im Rahmen des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens erläutert. The advantages and embodiments of the laminar structure were accordingly already explained in the context of the first method.
  • Ferner ist vorteilhafterweise im Rahmen des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das Auftragen der Matrize und das Auftragen des Formteils während der Herstellung des Formteils beliebig oft abwechselnd zum Einsatz kommen, um ein Formteil mit innen liegenden Kavitäten und Hinterschneidungen herzustellen. Furthermore, it is advantageously provided in the context of the second method according to the invention in that the application of the die and the application of the molding during the production of the molding as often come alternately used to produce a molded part with internal cavities and undercuts. Wie bereits zum ersten erfindungsgemäßen Verfahren erläutert, kommt dabei zusätzlich zwischen den Schritten des Auftragens des Materials für das Formteil und dem Auftragen des Materials für die Matrize ein abtragendes, insbesondere spanabnehmendes, Verfahren zum Einsatz, um definierte Oberflächen bereitzustellen. As already explained for the first process of the invention, there is additionally provided between the steps of applying the material for the molding and the application of the material for the mold an abrasive, in particular span decreasing, methods of use to provide defined surfaces. Bevorzugt kann auch das Auftragen von Formteil und/oder Matrize für die Bearbeitung mit dem abtragenden Verfahren unterbrochen werden. Preferably also, the application of molding and / or die for machining with the removal processes can be interrupted.
  • Als weitere vorteilhafte Ausgestaltung des zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Formteil durch eine thermische Behandlung gelöst wird, wobei sich die Materialien für das Formteil und die Matrize in ihrem Wärmeausdehnungskoeffizienten unterscheiden. As a further advantageous embodiment of the second method of the invention it is provided that the molded part is achieved by a thermal treatment, whereby the materials for the molding and the template differ in their thermal expansion coefficients. Alternativ bevorzugt ist das Lösen durch Schmelzen, wobei das Material für die Matrize einen niedrigeren Schmelzpunkt hat als das Material für das Formteil. Alternatively preferred is the release by melting, wherein the material for the die a lower melting point than the material for the molded part.
  • Weist das Formteil im Wesentlichen eine der Matrize zugewandte Konvexität auf, dh also, ist die Matrize im Wesentlichen konkav ausgestaltet, so ist es von Vorteil, wenn der Wärmeausdehnungskoeffizient des Matrizenmaterials größer ist als derjenige des Formteilmaterials, um eine Deformation des Formteils beim Auslösen zu vermeiden. The molding has a substantially the die facing convexity on, ie, the die is constructed substantially concave, so it is advantageous, when the thermal expansion coefficient of the matrix material is greater than that to avoid a deformation of the molded article during triggering of the molding material, , Bei einer im Wesentlichen konvexen Form der Matrize ist vorteilhafterweise der Wärmeausdehnungskoeffizient des Formteils größer, um ein leichtes Ablösen zu gewährleisten. At a substantially convex shape of the die, the thermal expansion coefficient of the molded article is advantageously greater in order to ensure easy detachment.
  • Im Folgenden werden noch vorteilhafte Ausgestaltungen beschrieben, wie sie sowohl in dem ersten erfindungsgemäßen Verfahren als auch in dem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren zur Anwendung kommen können. In the following advantageous embodiments are described as they can be used both in the first inventive method and in the second method.
  • So ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Formteil flächig ist und im Wesentlichen eine einheitliche Formteilstärke aufweist. Thus, the invention provides that the molded part is flat and has a substantially uniform thickness molded part. Die erfindungsgemäßen Verfahren können somit besonders vorteilhafterweise zur Erzeugung von flächigen Formteilen verwendet werden, wie sie nach einem herkömmlichen Verfahren durch Umformung von Blech hergestellt werden. The methods of the invention can be used particularly advantageously for the production of sheet-like moldings thus, as they are produced by a conventional method by shaping of sheet metal. Das heißt, dass sich die erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise zur Herstellung von Prototypen von Blechumformteilen eignen. This means that the method according to the invention advantageously suitable for the production of prototype sheet metal parts. Das Formteil kann als zweidimensional beschrieben werden, insofern das Formteil sich flächig erstreckt und eine einheitliche dünne Formteilstärke aufweist. The molding can be described as two-dimensionally, in that the shaped part extends planar and having a uniform thin thickness molding. Vorteilhafterweise ist also zu beschreiben, dass Breite und/oder Länge und/oder ein Durchmesser des Formteils viel größer sind als die Formteilstärke. Advantageously, therefore, to describe the width and / or length and / or a diameter of the molding are much larger than the molding strength.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Verfahren wird das Formteil vor dem Lösen und/oder nach dem Lösen mit einem abtragenden Verfahren, insbesondere spanabhebenden Verfahren, nachbearbeitet. In a further advantageous embodiment of the inventive methods, the molding is in front of the loosening and / or reworked after dissolving with an abrasive method, in particular cutting process. Des Weiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Formteil vor dem Lösen und/oder nach dem Lösen ausgehärtet wird. Furthermore, the invention provides, that the molding is cured prior to the release and / or after dissolution. Das Formteil kann also vorteilhafterweise einer Nachbehandlung, z. The molded part can thus advantageously a post-treatment such. B. einer Wärmebehandlung, wie Vakuumglühen, unterzogen werden, wenn die mechanischen Eigenschaften des Formteils verändert werden sollen. B. a heat treatment such as vacuum annealing are subjected when the mechanical properties of the molding are to be changed. Um einen möglichen Verzug infolge der Wärmebehandlung auszugleichen, kann das Bauteil an den für eine Nachbearbeitung zugänglichen Stellen mit einem Aufmaß versehen sein, um anschließend auf Endmaß bearbeitet zu werden. To compensate for a possible delay due to the heat treatment, the component may be provided in the accessible for repair them with an allowance, to be subsequently machined to final dimensions. Vorteilhafterweise sind auch weitere Nachbearbeitungen, wie z. Advantageously, also rework such. B. Beschichten, Härten usw. und andere Nachbehandlungen, wie Wärmebehandlung unter Druck, vorgesehen. B. coating, curing, etc., and other post-treatments such as heat treatment under pressure provided. Selbstverständlich kann vorteilhafterweise auch das Härten gleichzeitig mit dem Auslösen vollzogen werden, so dass gleichzeitig das Formteil aushärtet und aufgrund der unterschiedlichen Wärmekoeffizienten zwischen Matrize und Formteil sich das Formteil löst. Of course, advantageously also the hardening be carried out simultaneously with the trigger so that at the same time the molding is hardened and due to the different thermal coefficients between the die and molding the molding dissolves.
  • Bevorzugt wird für den Kaltgasprozess Material mit niedrigem Schmelzpunkt und niedrigen Festigkeitswerten genutzt. Material is preferably used with low melting point and low resistance values ​​for the cold-gas process. Hierzu kommen insbesondere Zink, Aluminium oder Kupfer zur Anwendung. For this purpose, zinc, aluminum or copper are particularly used. Versuche haben ergeben, dass besonders bevorzugt Kupfer oder Aluminium zu verwenden ist. Tests have shown that particularly preferably copper or aluminum is to be used. Darüber hinaus führen Magnesium und konventioneller Werkzeugstahl im Kaltgasprozess zu guten Ergebnissen. In addition, magnesium and conventional tool steel in the cold gas process lead to good results. Anstatt die Materialien in Reinform zu verwenden, kommen bevorzugt Materialmischungen, insbesondere aus Zink und/oder Aluminium und/oder Kupfer und/oder Werkzeugstahl und/oder Magnesium, zur Anwendung. Instead of using the materials in pure form, preferably come material mixtures, in particular of zinc and / or aluminum and / or copper and / or tool steel and / or magnesium, are used. Insbesondere von Vorteil ist ein Aluminium-Eisen Pulvergemisch. In particular advantageous is an aluminum-iron powder mixture.
  • Als Trägermaterial bietet sich ein Eisen-Magnesium Gemisch an. Suitable support materials are an iron-magnesium mixture offers. Bevorzugt wird das Trägermaterial durch einen elektrochemischen Prozess entfernt. the carrier material is preferably removed by an electrochemical process.
  • Des Weiteren ist für die erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhafterweise vorgesehen, dass das Formteil mittels Wasser gelöst wird. Furthermore, it is advantageously provided for the inventive method that the molded part is dissolved by means of water. Vorteilhafterweise besteht also die Trennschicht aus einem wasserlöslichen Material. Thus Advantageously, the separating layer of a water soluble material. Ferner ist es aber auch denkbar, die gesamte Matrize gemäß dem zweiten erfindungsgemäßen Verfahren aus einem wasserlöslichen Material zu fertigen, so dass die gesamte Matrize in Wasser von dem Formteil gelöst wird. but further, it is also conceivable to manufacture the entire die according to the second method of this invention of a water soluble material so that the entire matrix is ​​dissolved in water from the molding.
  • In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung dieser wasserlöslichen Variante ist vorgesehen, dass für die Trennschicht oder die Matrize ein korrodierbares Material verwendet wird, wobei das korrodierbare Material eine Mischung oder Legierung aus Magnesium und mindestens einer weiteren Metallkomponente, die ein Metall oder eine Metallverbindung sein kann, ist, deren Normalpotential unter Reaktionsbedingungen größer als das von Magnesium ist. In a further advantageous embodiment of these water-soluble variant it is provided that a corrodible material is used for the release layer or the die, the corrodible material is a mixture or alloy of magnesium and at least one other metal component can be a metal or a metal compound, whose normal potential is under the reaction conditions greater than that of magnesium.
  • Die Erfindung umfasst weiter eine Bearbeitungsanordnung zur Herstellung eines Formteils nach einem der beiden beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren. The invention further comprises a processing arrangement for manufacturing of a molded part according to one of the two methods of the invention described. Die Bearbeitungsanordnung umfasst dabei eine Auftragvorrichtung zum generativen Auftragen von Material, wobei die Auftragvorrichtung ausgebildet ist zum Auftragen einer Trennschicht und/oder Matrize und/oder des Formteils, eine Abtragvorrichtung ausgebildet zum abtragenden Bearbeiten, insbesondere spanabtragenden Bearbeiten, der Trennschicht und/oder Matrize und/oder des Formteils, und eine Lösungsvorrichtung, welche zum Lösen des Formteils von der Trennschicht oder Matrize ausgebildet ist. The processing arrangement in this case comprises an application device for generative application of material, wherein the applicator device is adapted for applying a release layer and / or die and / or of the molding, an ablation device adapted for abrasive machining, in particular chip-removing machining, the release layer and / or die and / or of the molding, and a dissolution apparatus, which is designed for releasing the molded article from the release liner or die. Die vorteilhaften Ausgestaltungen, die im Rahmen des ersten und zweiten erfindungsgemäßen Verfahrens diskutiert wurden, finden selbstverständlich auch sinngemäß Anwendung für die erfindungsgemäße Bearbeitungsanordnung. The advantageous embodiments discussed under the first and second method of the invention find naturally also apply mutatis mutandis for the inventive processing arrangement.
  • Ferner umfasst die erfindungsgemäße Bearbeitungsanordnung vorteilhafterweise eine Prozesskammer, wobei sowohl die Auftragvorrichtung als auch die Abtragvorrichtung in dieser gemeinsamen Prozesskammer angeordnet sind. Further, the processing arrangement of the invention advantageously includes a process chamber, wherein both the application device and the opening device are arranged in this common process chamber. Dies erfolgt vorteilhafterweise durch eine Bearbeitungsmaschine mit mindestens fünf Bewegungsachsen zum Kombinieren der Auftragvorrichtung und der Abtragvorrichtung, wobei sowohl der Aufbau als auch der Abtrag innerhalb dieser einen Prozesskammer erfolgen. This is advantageously carried out by a processing machine with at least five axes of motion for combining the applicator and the reduction device, both the construction as well as the removal of these occur within a process chamber. Vorteilhafterweise sind dabei die Düse der Auftragvorrichtung, beispielsweise die Spritzpistole, und die Abtrageinrichtung, beispielsweise der Fräskopf, mit ein und derselben Bewegungsvorrichtung verfahrbar, so dass nur relativ wenig Aufwand für die Antriebe angewendet werden muss. must be applied advantageously are the nozzle of the dispensing device, such as the spray gun, and the removal device, such as the milling head, moved with the same moving device, so that only relatively little effort for the drives. In einer bevorzugten Alternative sind die Auftragvorrichtung und die Abtragvorrichtung als zwei getrennte Anlagen mit separaten Prozesskammern ausgebildet. In a preferred alternative, the application device and the opening device are formed as two separate units with separate process chambers.
  • Des Weiteren kann es von Vorteil sein, bei dem generativen Auftragsverfahren die aufzubauende Komponente bzw. die darunter liegende Schicht zu erwärmen. Furthermore, it may be advantageous to heat the component to be set up and the underlying layer in the generative application process. Dazu kann in der Prozesskammer beispielsweise eine Strahlungsquelle oder eine induktive Heizvorrichtung vorgesehen werden. For this purpose, in the process chamber, for example a radiation source or an inductive heating device can be provided. Die jeweilige Erwärmung der verschiedenen aufzubauenden Komponenten kann beispielsweise mittels einer vorteilhaften Wärmebildkamera kontrolliert werden. The respective heating of the various components to be established, for example, be controlled by means of an advantageous thermal imaging camera.
  • Des Weiteren ist für die erfindungsgemäße Bearbeitungsanordnung vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Lösungsvorrichtung einen Härteofen zum Aushärten des Formteils umfasst. Furthermore, it is advantageously provided for the inventive handling arrangement is that the solution device comprises a curing oven for hardening the molding. Diese Lösungsvorrichtung bzw. der Härteofen befinden sich vorteilhafterweise in direktem Anschluss an die Bearbeitungsmaschine, welche in der Prozesskammer Auftragsvorrichtung und Abtragsvorrichtung vereint. This solution device or the hardening furnace are advantageously located in direct connection to the machine, which combines the process chamber applicator and subtractive. Dadurch kann das Formteil mit Trennschicht und Basis oder Matrize direkt innerhalb der Bearbeitungsanordnung zur Lösungsvorrichtung übergeben werden. Thus, the molding with separating layer and base or die can be passed directly within the processing arrangement for solving device.
  • Im Folgenden werden drei Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der begleitenden Zeichnung genauer erläutert. In the following, three exemplary embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Dabei zeigen die These show
  • 1 1 bis to 6 6 den Ablauf des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens nach einem ersten Ausführungsbeispiel, the end of the first method of the invention according to a first embodiment,
  • 7 7 das erste erfindungsgemäße Verfahren nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, und the first process of the invention according to a second embodiment, and
  • 8 8th das erste erfindungsgemäße Verfahren nach einem dritten Ausführungsbeispiel. the first process of the invention according to a third embodiment.
  • 1 1 zeigt die Herstellung einer Basis shows the preparation of a base 1 1 mittels spanabhebendem Verfahren durch einen Fräser means spanabhebendem method by a cutter 3 3 . , Durch dieses abtragende Bearbeiten der Basis By this abrasive machining the base 1 1 entsteht eine Basisoberfläche creates a base surface 2 2 . , Hierbei ist zu beachten, dass alternativ zur reinen abtragenden Bearbeitung auch eine Basisoberfläche It should be noted that as an alternative to pure abrasive machining a base surface 2 2 mittels generativem Verfahren herstellbar wäre. would be produced by means of a generative method.
  • 2 2 zeigt nun den nächsten Verfahrensschritt, wobei auf der Basisoberfläche now shows the next process step, wherein on the base surface 2 2 eine Trennschicht a separating layer 4 4 mittels einer thermischen Spritzvorrichtung by means of a thermal spraying device 5 5 aufgetragen wird. is applied. Diese Trennschicht This separating layer 4 4 wird mit einheitlicher Stärke aufgetragen und besteht aus einem wasserlöslichen Material. is applied with a uniform thickness and consists of a water-soluble material. Zur Anwendung kommt ein thermisches Spritzverfahren unter Verwendung von Wasserdampf. To apply a thermal spray process is using water vapor.
  • In In 3 3 ist dargestellt, wie die Trennschicht shows how the separating layer 4 4 bzw. die Trennschichtoberfläche and the release layer surface 7 7 innerhalb derselben Bearbeitungsmaschine mit dem Fräser within the same machine with the cutter 3 3 nachbearbeitet wird. is reworked. Dadurch wird eine Konturnähe bzw. Oberflächengüte der Trennschicht Thereby, a contour near or surface quality of the release layer 4 4 sichergestellt. ensured. Diese nun bearbeitete Trennschichtoberfläche This now processed separating layer 7 7 bildet die inverse Oberfläche des Formteils is the inverse of the molding surface 6 6 bzw. der Formteiloberfläche and the molding surface 8 8th (siehe (please refer 6 6 ). ).
  • 4 4 zeigt, wie mit derselben thermischen Spritzvorrichtung, welche auch schon zum Auftragen der Trennschicht shows how with the same thermal spray apparatus which already for applying the separating layer 4 4 verwendet wurde, das Formteil was used, the molded part 6 6 aufgetragen wird. is applied. Gut zu sehen ist, dass das Formteil is good to see that the molding 6 6 wesentlich stärker ist als die Trennschicht is much stronger than the separating layer 4 4 , das Formteil jedoch im Wesentlichen flächig ist und somit als zweidimensional bezeichnet werden kann. , The molding but is essentially flat and therefore can be described as two-dimensional.
  • 5 5 zeigt nun, wie mit dem Fräser now shows how the router 3 3 die Endkontur des Formteils durch spanabhebendes Verfahren erzeugt wird. the final contour of the shaped part is produced by machining process.
  • In In 6 6 erfolgt die Abtrennung des Formteils , the separation of the molded part 6 6 von der Trennschicht from the release liner 4 4 und von der Basisoberfläche and from the base surface 2 2 durch Auflösen der Trennschicht by dissolving the release layer 6 6 mittels Wasser. by means of water.
  • In einem weiteren nicht dargestellten Schritt kann das Formteil nun weiter mechanisch nachbearbeitet werden oder beispielsweise in einem Härteofen ausgehärtet werden. In a further step not shown, the molded part can then be further finished mechanically or be cured, for example in a hardening furnace.
  • 7 7 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens. shows a second embodiment of the first method of the invention. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind in allen Ausführungsbeispielen mit denselben Bezugszeichen beschrieben. Identical or functionally identical parts are described in all of the embodiments the same reference numerals.
  • 7 7 zeigt einen Querschnitt durch die Basis shows a cross section through the base 1 1 , die Trennschicht , The separation layer 4 4 und das Formteil and the molding 6 6 hergestellt nach dem ersten erfindungsgemäßen Verfahren. produced by the first method of this invention. Das letztendlich herzustellende Formteil The ultimately produced molding 6 6 ist hier um einen Überstand here is a supernatant 12 12 ergänzt. added. Durch diesen Überstand Through this supernatant 12 12 hat das Formteil does the molding 6 6 eine direkte Verbindung a direct connection 9 9 zur Basis. to the base. Nach dem vollständigen Aufspritzen des Formteils After the complete spraying of the molding 6 6 wird der Überstand the supernatant is 12 12 entlang den Fräslinien along the milling lines 12 12 abgefräst. milled. Dadurch bleibt nur noch die leicht lösbare Verbindung zwischen Formteil This only remaining easily removable connection between the molded part 6 6 und Trennschicht and interface 4 4 . ,
  • 8 8th zeigt ein drittes Ausführungsbeispiel des ersten erfindungsgemäßen Verfahrens. shows a third embodiment of the first method of the invention. Gleiche bzw. funktional gleiche Teile sind in allen Ausführungsbeispielen mit denselben Bezugszeichen beschrieben. Identical or functionally identical parts are described in all of the embodiments the same reference numerals.
  • Das dritte Ausführungsbeispiel zeigt ein großflächiges Formteil The third embodiment shows a large-area molding 6 6 , ausgebildet als Blech. , Formed as sheet metal. In den Randbereichen ist das Formteil At the margins of the molding 6 6 während seiner Herstellung mittels der Überstände during its manufacture by means of the supernatants 12 12 direkt mit der Basis directly to the base 1 1 verbunden. connected. Zusätzlich zur Verbindung In addition to the connection 9 9 in den Randbereichen ist eine Bolzen in the edge regions is a bolt 11 11 vorgesehen der die Trennschicht durchbricht und somit die Basis provided by breaking the separation layer, and thus the base 1 1 und das Formteil and the molding 6 6 verbindet. combines. Der Bolzen The bolt 11 11 kann sowohl in die Basis in both, the base 1 1 eingesetzt sein, als auch integraler Bestandteil der Basis be used, as well as an integral part of the base 1 1 sein. be.
  • Die Haftung zwischen Formteilmaterial und Basismaterial ist sehr viel besser ist als die Haftung zur Trennschicht The adhesion between molding material and base material is much better than the adhesion to the interface 4 4 . , Durch den Überstand Through the supernatant 12 12 kann eine Verformung bzw. ein Ablösen des Formteils , deformation or peeling of the mold part 4 4 weitgehend vermieden werden. are largely avoided.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1 1
    Basis Base
    2 2
    Basisoberfläche basic interface
    3 3
    Fräse milling machine
    4 4
    Trennschicht Interface
    5 5
    Thermische Spritzvorrichtung Thermal spray device
    6 6
    Formteil molding
    7 7
    Trennschichtoberfläche Separating layer
    8 8th
    Formteiloberfläche Molding surface
    9 9
    Verbindung zur Basis Connection to the base
    10 10
    Fräslinie milling line
    11 11
    Bolzen bolt
    12 12
    Überstand Got over

Claims (28)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Formteils ( A process for producing a molding ( 6 6 ), umfassend die Schritte: – Bereitstellen einer Basisoberfläche ( ), Comprising the steps of: - providing a base surface ( 2 2 ), – Auftragen einer Trennschicht ( ), - applying a separation layer ( 4 4 ) auf die Basisoberfläche ( ) (On the base surface 2 2 ) mittels einem generativen Verfahren, wobei die Trennschichtoberfläche ( ) By means of a generative method wherein the release layer surface ( 7 7 ) der inversen Formteiloberfläche entspricht, – Auftragen des Formteils ( ) Corresponds to the inverse molding surface, - applying of the molding ( 6 6 ) auf die Trennschichtoberfläche ( ) (On the release layer surface 7 7 ) mittels einem generativen Verfahren, und – Lösen des Formteils ( ) By means of a generative method, and - (releasing the mold part 6 6 ) von der Trennschicht ( ) (Of the release layer 4 4 ). ).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht ( A method according to claim 1, characterized in that the separating layer ( 4 4 ) und das Formteil ( ) And the molding ( 6 6 ) mit demselben generativen Verfahren, insbesondere mit thermischem Spritzen oder Kaltgasspritzen oder kinetischem Spritzen, aufgetragen werden. ) Using the same additive processes, in particular with thermal spraying or cold gas spraying or kinetic spraying, are applied.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisoberfläche ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the base surface ( 2 2 ) mit einem abtragenden Verfahren und/oder mittels einem generativen Verfahren, insbesondere mittels thermischem Spritzen oder Kaltgasspritzen oder kinetischem Spritzen, hergestellt wird ) Is produced by a material-removing methods and / or by means of a generative method, in particular by means of thermal spraying or cold gas spraying or kinetic spraying
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisoberfläche ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the base surface ( 2 2 ) um eine Trennschichtdicke von der inversen Formteiloberfläche abweicht. ) Deviates by a separating layer thickness of the inverse molding surface.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisoberfläche ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the base surface ( 2 2 ) zusammen mit der Trennschicht ( ) (Together with the separating layer 4 4 ) eine Matrize für das Formteil ( ) A female mold for the molded part ( 6 6 ) bildet. ) Forms.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the separating layer ( 4 4 ) mit im Wesentlichen einheitlicher Trennschichtdicke aufgebracht wird. ) Is applied with a substantially uniform separation layer thickness.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the separating layer ( 4 4 ) auf die gesamte Basisoberfläche aufgebracht wird. ) Is applied to the entire base surface.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennschicht ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the separating layer ( 4 4 ) vor Auftragen des Formteils ( ) (Before applying the molding 6 6 ) mit einem abtragenden Verfahren, insbesondere spanenden Verfahren, nachbearbeitet wird. ) Is post-processed with an abrasive method, in particular cutting process.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite und/oder Länge und/oder ein Durchmesser des Formteils ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that a width and / or length and / or a diameter of the molding ( 6 6 ) viel größer ist als die Trennschichtdicke. ) Is much larger than the separation layer thickness.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basisoberfläche ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the base surface ( 2 2 ) und/oder die Trennschicht ( () And / or the separating layer 4 4 ) und/oder das Formteil ( () And / or the mold part 6 6 ) in mehreren Schichten mittels thermischem Spritzen aufgebaut werden, wobei jeweils nach und/oder während der Schichtung die Basisoberfläche ( ) Are constructed in several layers by thermal spraying, in each case after and / or during the layering (the base surface 2 2 ) und/oder die Trennschicht ( () And / or the separating layer 4 4 ) und/oder das Formteil ( () And / or the mold part 6 6 ) spanend bearbeitet wird. ) Is machined.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Schritte Auftragen der Trennschicht ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the two steps of applying the separation layer ( 4 4 ) und Auftragen des Formteils ( ) And applying of the molding ( 6 6 ) während der Herstellung des Formteils ( ) (During the manufacture of the molded part 6 6 ) beliebig oft abwechselnd zum Einsatz kommen, um ein Formteil ( ) As often come alternately used to produce a molding ( 6 6 ) mit innen liegenden Kavitäten und/oder Hinterschneidungen herzustellen. prepare) with internal cavities and / or undercuts.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the molding ( 6 6 ) mit einem Überstand ( ) (With an overhang 12 12 ) über die Trennschicht ( ) (Via the separating layer 4 4 ) hinaus steht, so dass partiell ein direkter Kontakt zwischen Formteil ( ) Stands out so that partially direct contact between the molded part ( 6 6 ) und Basisoberfläche ( () And the base surface 2 2 ) entsteht. ) Arises.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Überstand ( A method according to claim 12, characterized in that the supernatant ( 12 12 ) mit einem spanabhebenden Verfahren entfernt wird. ) Is removed by a machining process.
  14. Verfahren zur Herstellung eines Formteils ( A process for producing a molding ( 6 6 ), umfassend die Schritte: – Fertigen einer Matrize, wobei die Matrizenoberfläche der inversen Formteiloberfläche entspricht, – Auftragen des Formteils ( ), Comprising the steps of: - machining a die, wherein the die surface of the molding surface corresponds to the inverse, - application of the molding ( 6 6 ) auf die Matrizenoberfläche mittels einem generativen Verfahren, und – Lösen des Formteils ( ) On the mold surface by means of a generative method, and - (releasing the mold part 6 6 ) von der Matrize. ) Of the die.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil ( A method according to claim 14, characterized in that the molding ( 6 6 ) mit thermischem Spritzen oder Kaltgasspritzen oder kinetischem Spritzen aufgetragen wird. ) Is applied by thermal spraying or cold gas spraying or kinetic spraying.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize mit einem abtragenden Verfahren und/oder mittels einem generativen Verfahren, insbesondere mittels thermischem Spritzen oder Kaltgasspritzen oder kinetischem Spritzen, gefertigt wird. A method according to any one of claims 14 or 15, characterized in that the die with an ablative methods and / or is manufactured by means of a generative method, in particular by means of thermal spraying or cold gas spraying or kinetic spraying.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Matrize und/oder das Formteil ( A method according to claim 16, characterized in that the die and / or the molding ( 6 6 ) in mehreren Schichten aufgebaut werden, wobei jeweils nach und/oder wärend der Schichtung die Matrize und/oder das Formteil ( ) Are constructed in several layers, whereby in each case after and / or moment during the laminating the die and / or the molding ( 6 6 ) spanend bearbeitet wird. ) Is machined.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Auftragen der Matrize und das Auftragen des Formteils ( A method according to any one of claims 14 or 15, characterized in that the application of the die and the application of the molding ( 6 6 ) während der Herstellung des Formteils ( ) (During the manufacture of the molded part 6 6 ) beliebig oft abwechselnd zum Einsatz kommen, um ein Formteil ( ) As often come alternately used to produce a molding ( 6 6 ) mit innen liegenden Kavitäten und Hinterschneidungen herzustellen. prepare) with internal cavities and undercuts.
  19. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil durch eine thermische Behandlung gelöst wird, wobei sich die Materialien für das Formteil ( A method according to any one of claims 14 to 18, characterized in that the molded part is achieved by a thermal treatment, whereby the materials for the molding ( 6 6 ) und die Matrize in ihrem Wärmeausdehnungskoeffizienten unterscheiden. differ) and die in their thermal expansion coefficients.
  20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the molding ( 6 6 ) flächig ist und im Wesentlichen eine einheitliche Formteilstärke aufweist. ) Is flat and has a substantially uniform thickness molded part.
  21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite und/oder Länge und/oder ein Durchmesser des Formteils ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that a width and / or length and / or a diameter of the molding ( 6 6 ) viel größer ist als die Formteilstärke. ) Is much larger than the molding strength.
  22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the molding ( 6 6 ) vor dem Lösen und/oder nach dem Lösen mit einem abtragenden Verfahren, insbesondere spanenden Verfahren, nachbearbeitet wird. ), Prior to the release and / or after dissolving with an abrasive method, in particular cutting method reworked.
  23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the molding ( 6 6 ) vor dem Lösen und/oder nach dem Lösen ausgehärtet wird. ) Is cured prior to the release and / or after dissolution.
  24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Formteil ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that the molding ( 6 6 ) mittels Wasser gelöst wird. ) Is dissolved by means of water.
  25. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für die Trennschicht ( Method according to one of the preceding claims, characterized in that (for the separating layer 4 4 ) oder die Matrize ein korrodierbares Material verwendet wird, wobei das korrodierbare Material eine Mischung oder Legierung aus Magnesium und mindestens einer weiteren Metallkomponente, die ein Metall oder eine Metallverbindung sein kann, ist, deren Normalpotenzial unter Reaktionsbedingungen größer als das von Magnesium ist. ) Or the template, a corrodible material is used, the corrodible material is a mixture or alloy of magnesium and at least one other metal component can be a metal or a metal compound, whose normal potential is under the reaction conditions is greater than that of magnesium.
  26. Bearbeitungsanordnung zur Herstellung eines Formteils ( Processing arrangement for manufacturing a molding ( 6 6 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend – eine Auftragvorrichtung zum generativen Aufragen von Material, wobei die Auftragvorrichtung ausgebildet ist zum Auftragen einer Trennschicht ( ) According to one of the preceding claims, comprising - an application device for generative towering of material, wherein the applicator device is formed (for applying a separating layer 4 4 ) und/oder Matrize und/oder des Formteils ( () And / or die and / or of the molding 6 6 ), – eine Abtragvorrichtung ausgebildet zum abtragenden Bearbeiten der Trennschicht ( ), - an ablation device adapted for abrasive machining of the separating layer ( 4 4 ) und/oder Matrize und/oder des Formteils ( () And / or die and / or of the molding 6 6 ), und – eine Lösungsvorrichtung, welche zum Lösen des flächigen Formteils ( ), And - a solution apparatus (to release the sheet-like molded article 6 6 ) von der Trennschicht ( ) (Of the release layer 4 4 ) oder Matrize ausgebildet ist. ) Or die is formed.
  27. Bearbeitungsanordnung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass die Auftragvorrichtung und die Abtragvorrichtung in einer gemeinsamen Prozesskammer angeordnet sind. The processing assembly of claim 26, characterized in that the application device and the opening device are arranged in a common processing chamber.
  28. Bearbeitungsanordnung nach einem der Ansprüche 26 oder 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösungsvorrichtung einen Härteofen zum Aushärten des Formteils ( Processing arrangement according to one of claims 26 or 27, characterized in that the dissolver (a curing oven for curing of the molding 6 6 ) umfasst. ) Includes.
DE200910048706 2009-10-08 2009-10-08 Method and apparatus for producing a molded part by means of applying generative Ceased DE102009048706A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910048706 DE102009048706A1 (en) 2009-10-08 2009-10-08 Method and apparatus for producing a molded part by means of applying generative

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200910048706 DE102009048706A1 (en) 2009-10-08 2009-10-08 Method and apparatus for producing a molded part by means of applying generative
PCT/EP2010/005001 WO2011042090A1 (en) 2009-10-08 2010-08-13 Method and device for producing a moulded part by means of generative application

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102009048706A1 true true DE102009048706A1 (en) 2011-04-28

Family

ID=42799955

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200910048706 Ceased DE102009048706A1 (en) 2009-10-08 2009-10-08 Method and apparatus for producing a molded part by means of applying generative

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102009048706A1 (en)
WO (1) WO2011042090A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014206073A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-01 Siemens Aktiengesellschaft A method for producing a hollow body by means of cold gas spraying, and for performing this method suitable mold core
DE102014220180A1 (en) * 2014-10-06 2016-06-09 Siemens Aktiengesellschaft Monitoring and controlling a coating operation using a thermal distribution on the workpiece
DE102015015629A1 (en) * 2015-12-03 2017-06-08 Audi Ag A method of manufacturing a casting mold
DE102016010923A1 (en) 2016-09-08 2018-03-08 Universität Rostock Combination printing for additively manufacturing a component from a metal-plastic combination

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013018976A1 (en) 2013-11-14 2015-05-21 Idea GmbH Temperature-controlled device
US20180179640A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 United Technologies Corporation Reinforcement of a deposited structure forming a metal matrix composite
US20180179639A1 (en) * 2016-12-22 2018-06-28 United Technologies Corporation Modular tooling for a deposited structure

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63286563A (en) * 1987-05-15 1988-11-24 Yamaki Kogyo Kk Production of thin formed product
DE4225779A1 (en) * 1992-08-04 1994-02-10 Siemens Ag Thin shape body prodn. from limited formability alloy - by plasma spray deposition e.g. for high temp. fuel cell component mfr.
EP0911426B1 (en) * 1997-10-27 2002-12-18 Linde AG Production of mouldings
WO2008125353A2 (en) * 2007-04-16 2008-10-23 Innovaris Gmbh & Co. Kg Machining center for subtractive and additive machining operations
DE102007017753A1 (en) * 2007-04-16 2008-10-23 Innovaris Gmbh & Co. Kg Production of large components by kinetic cold gas compacting of material particles

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5286573A (en) * 1990-12-03 1994-02-15 Fritz Prinz Method and support structures for creation of objects by layer deposition
US6658314B1 (en) * 1999-10-06 2003-12-02 Objet Geometries Ltd. System and method for three dimensional model printing
US6572807B1 (en) * 2000-10-26 2003-06-03 3D Systems, Inc. Method of improving surfaces in selective deposition modeling
DE10058748C1 (en) * 2000-11-27 2002-07-25 Markus Dirscherl A method for producing a component and device for carrying out the method
DE102007017758A1 (en) * 2007-04-16 2008-10-23 Innovaris Gmbh & Co. Kg A process for the production of complex components
DE102007017754B4 (en) * 2007-04-16 2016-12-29 Hermle Maschinenbau Gmbh A process for the production of a workpiece with at least one free space

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63286563A (en) * 1987-05-15 1988-11-24 Yamaki Kogyo Kk Production of thin formed product
DE4225779A1 (en) * 1992-08-04 1994-02-10 Siemens Ag Thin shape body prodn. from limited formability alloy - by plasma spray deposition e.g. for high temp. fuel cell component mfr.
EP0911426B1 (en) * 1997-10-27 2002-12-18 Linde AG Production of mouldings
WO2008125353A2 (en) * 2007-04-16 2008-10-23 Innovaris Gmbh & Co. Kg Machining center for subtractive and additive machining operations
DE102007017753A1 (en) * 2007-04-16 2008-10-23 Innovaris Gmbh & Co. Kg Production of large components by kinetic cold gas compacting of material particles

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014206073A1 (en) * 2014-03-31 2015-10-01 Siemens Aktiengesellschaft A method for producing a hollow body by means of cold gas spraying, and for performing this method suitable mold core
DE102014220180A1 (en) * 2014-10-06 2016-06-09 Siemens Aktiengesellschaft Monitoring and controlling a coating operation using a thermal distribution on the workpiece
DE102015015629A1 (en) * 2015-12-03 2017-06-08 Audi Ag A method of manufacturing a casting mold
DE102016010923A1 (en) 2016-09-08 2018-03-08 Universität Rostock Combination printing for additively manufacturing a component from a metal-plastic combination

Also Published As

Publication number Publication date Type
WO2011042090A1 (en) 2011-04-14 application

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102009051479A1 (en) Method and apparatus for producing a component of a turbomachine
DE4318540A1 (en) Method and apparatus for producing a composite component
EP0411322A1 (en) Method of forming wear resistant surfaces on aluminium-silicon alloy workpieces
DE102008058452A1 (en) A method and tool for producing a predetermined surface roughness
DE202010008893U1 (en) Apparatus for producing a particle-foam molding
DE102007023418A1 (en) Method for roughening component surfaces of the internal combustion engines to improve adhesion of layers, which are thermally sprayed onto the surface, comprises roughening the surface under the formation of microscopic undercuts
EP1400339A1 (en) Method for manufacturing a three-dimensional object
DE19537264A1 (en) Producing three=dimensional components, in particular, those made of metals, plastics or ceramics
DE102007059865A1 (en) Producing a mold body by structuring powder forming metallic material in layered manner, comprises subjecting layers one upon the other and melting each powder layer before bringing the powder layer with a wave like high energy radiation
DE3721008A1 (en) Sandwich material or sandwich material element, and process for manufacturing it by vacuum-plasma spraying
DE102009034566A1 (en) Use of generative manufacturing method for layered structure of a component of a tank shell of a tank for liquids and/or gases, preferably fuel tank of e.g. satellite, where the component consists of titanium or an alloy of titanium
DE102006026967A1 (en) A method for producing a cutting tool
DE102011086889A1 (en) Generative manufacturing a component
DE102012107297A1 (en) Working method for producing three-dimensional workpiece under e.g. normal atmosphere, involves fully hardening applied layers of powdered materials at laser beam incidence on workpiece surface after introducing liquid or binding agent
DE102006057641A1 (en) Repair and / or contour change a mold surface of a mold
DE102010029078A1 (en) Producing an article by layer-wise structures made of powdered metallic or ceramic material, comprises individually preparing material powder layers subsequent to each other on a support, and location-selectively solidifying each layer
DE102007057450A1 (en) Producing three-dimensional articles e.g. injection mold, comprises applying and pressing solidifyable fluid or powdered material layer on target surface, and illuminating selected part of the layer with energy beam or material beam
DE19652223A1 (en) Article with controlled internal stress especially stress-free state
DE102011005929A1 (en) Apparatus and method for manufacturing a component in layer construction
DE102011089336A1 (en) Producing component from powder for turbomachines made of nickel-based alloys, by partially processing powder to green body in which non-powder particles are connected to each other and/or to green body using high energy beam
DE102007049862A1 (en) Device for holding and tensioning a turbine or compressor comprises a base element and a clamping element partly made from glass
DE102004058705B3 (en) Thermal surface coating process operated in conjunction with a mask of pressed moist particles
EP0421374A2 (en) Manufacturing process of casted articles with superficial wear resisting layer and product realised with the process
EP0426101A2 (en) Cylinder component for twin screw extruder and method of manufacture
DE10333166A1 (en) Press cured component and method for producing a press-hardened component

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final