DE102010046579A1 - Component, preferably aircraft component, which is formed of powder to be solidified by energy radiation source, comprises cavity with solidified powder, which is not solidified by energy radiation source and for forming damping element - Google Patents

Component, preferably aircraft component, which is formed of powder to be solidified by energy radiation source, comprises cavity with solidified powder, which is not solidified by energy radiation source and for forming damping element

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DE102010046579A1
DE102010046579A1 DE201010046579 DE102010046579A DE102010046579A1 DE 102010046579 A1 DE102010046579 A1 DE 102010046579A1 DE 201010046579 DE201010046579 DE 201010046579 DE 102010046579 A DE102010046579 A DE 102010046579A DE 102010046579 A1 DE102010046579 A1 DE 102010046579A1
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Abstract

Component (10), preferably an aircraft component, which is formed of powder to be solidified by energy radiation source (32), comprises at least one cavity (14) with a solidified powder (16), which is not solidified by energy radiation source and for forming a damping element (18). An independent claim is also included for forming a component, preferably an aircraft component, comprising forming a component with a solidified powder using the energy radiation source, and forming the component with at least one cavity having the non-solidified powder, using energy radiation source, for forming a damping element.

Description

  • [0001]
    Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bauteil mit wenigstens einem Dämpfungselement und ein Verfahren zum Herstellen bzw. Ausbilden eines Bauteils mit wenigstens einem solchen Dämpfungselement. The present invention relates to a component with at least one damping element and a method for manufacturing or forming a component having at least one such damping element. Das Bauteil ist hierbei insbesondere schichtweise aus einem Pulver hergestellt, welches durch eine Energiestrahlung verfestigt wird, beispielweise mittels eines Laserstrahls oder eines Elektronenstrahls. The component is in this case made in particular layer by layer from a powder which is solidified by an energy radiation, for example by means of a laser beam or an electron beam. Das Bauteil ist beispielsweise ein Schaufelelement eines Triebwerks, z. The component is for example a blade member of an engine, z. B. Flugzeugtriebwerks. B. aircraft engine.
  • [0002]
    Heutige Gehäuse werden konventionell mittels Gusstechnik oder Frästechnik hergestellt. Current housings are conventionally manufactured by casting or milling. Durch diese Herstellverfahren ergeben sich Einschränkungen, die sich auf das Design auswirken. Through this manufacturing to limitations that affect the design result.
  • [0003]
    Dämpfende Elemente können bisher nur unter großem Aufwand und weiteren Fertigungsschritten angebracht werden. Damping elements can be attached only at great expense and other production steps so far. Die Optimierung in Richtung eines guten akustischen Verhaltens und bezüglich der Langlebigkeit kann dabei nur über die konstruktive Anpassung der Resonanzfrequenzen oder den Anbau weiterer Elemente erfolgen. The optimization in the direction of a good acoustic behavior and respect of longevity can be carried out only with the constructive adaptation of the resonance frequencies or attaching additional elements.
  • [0004]
    Neben der Frästechnik und in Ergänzung zu der Gusstechnik ist des Weiteren aus dem Stand der Technik, wie er in der In addition to milling and in addition to the casting technique is further from the prior art, as in the DE 10 2007 039 035 B3 DE 10 2007 039 035 B3 offenbart ist, ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils bekannt mittels eines durch Energiestrahlung zu verfestigenden Pulvers. a method for manufacturing a component is disclosed, by means of a known to be solidified by means of energy radiation powder. Das Verfahren besteht darin Bauteile durch eine Kombination einer generativen Fertigung und einer gießtechnischen Fertigung herzustellen. The method consists in the production of components by a combination of a generative manufacturing and casting production. Dazu wird das Bauteil in einen Hüllbereich und einen Kernbereich zerlegt. For this purpose, the component is broken down into an envelope region and a core region. Mit einer generativen Fertigung wird dabei nur der Hüllbereich des Bauteils aufgebaut. With a generative manufacturing while only the envelope region of the component is built. Das Volumen des Kernbereichs wird dagegen nicht generative aufgebaut. The volume of the core area is not built, however generative. Stattdessen wird das innerhalb des Hüllbereichs verbliebene nicht verfestige Pulver durch eine in der Hülle vorgesehene Öffnung entfernt bzw. ausgeleert. the remaining within the Hüllbereichs not solidified powder is removed through an opening provided in the sleeve opening or emptied instead. Das Volumen des Kernbereichs wird anschließend durch Eingießen eines Werkstoffs durch die Öffnung in der Hülle ausgefüllt. The volume of the core region is then filled by pouring a material through the opening in the shell. Dadurch kann eine Verkürzung der Herstellungszeit von insbesondere massiven Bauteilen gegenüber rein generativen oder rein gießtechnischen Fertigungsverfahren erzielt werden. Can be achieved by shortening the manufacturing time of, in particular solid components over purely generative or purely casting manufacturing process.
  • [0005]
    Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Bauteil mit wenigstens einem Dämpfungselement, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Bauteils bereitzustellen. The invention now has for its object to provide an improved device with at least one damping element, and a method for producing such a component.
  • [0006]
    Gemäß der Erfindung werden nun ein Bauteil sowie ein entsprechendes Verfahren zur Herstellung bzw. Ausbildung des Bauteils bereitgestellt. According to the invention, a device and a corresponding method for the production or formation of the component will now be provided.
  • [0007]
    Genauer gesagt wird ein Bauteil bereitgestellt, insbesondere ein Flugzeugbauteil, welches aus einem mittels einer Energiestrahlungsquelle zu verfestigenden Pulver ausgebildet ist, wobei das Bauteil wenigstens einen Hohlraum mit einem nicht durch die Energiestrahlungsquelle verfestigten Pulver zum Bilden eines Dämpfungselements aufweist. a component is more specifically provided, in particular an aircraft component, which is formed of a means of an energy radiation source for solidifying powder, wherein the component has at least one cavity with a non-solidified by the energy radiation source powder to form a damping element.
  • [0008]
    Das Bauteil hat den Vorteil, dass der Hohlraum mit dem darin aufgenommenen Pulver ein Dämpfungselement bildet, welches beispielsweise Vibrationen dämpfen oder kompensieren kann. The component has the advantage that the cavity forms a damping element with the captured powder therein which can cushion, for example, vibrations or compensate. Dabei muss kein weiteres Fertigungsverfahren eingesetzt werden, um ein Dämpfungselement an dem Bauteil vorzusehen. In this case, no additional manufacturing processes must be employed to provide a damping element to the component. Dies führt zu reduzierten Herstellungskosten und einem vereinfachten Herstellungsverfahren. This leads to reduced manufacturing cost and a simplified manufacturing process.
  • [0009]
    Des Weiteren wird ein Verfahren bereitgestellt zum Ausbilden eines Bauteils, insbesondere eines Flugzeugbauteils, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Furthermore, a method is provided for forming a component, in particular an aircraft component, the method comprising the steps of:
    Ausbilden eines Bauteils aus einem mittels einer Energiestrahlungsquelle zu verfestigenden Pulver, und Forming a component from a to be solidified by means of an energy radiation source powder, and
    Ausbilden des Bauteils mit wenigstens einem Hohlraum, mit einem nicht durch die Energiestrahlungsquelle verfestigten Pulver zum Bilden eines Dämpfungselements. Forming the structural part with at least one cavity with a non-solidified by the energy radiation source powder to form a damping element.
  • [0010]
    Das Verfahren hat den Vorteil, dass ein Dämpfungselement durch das Ausbilden des mit einem Pulver gefüllten Hohlraums bereitgestellt werden kann. The process has the advantage that a damping element may be provided by forming the filled powder with a cavity. Das Pulver wirkt in dem Hohlraum dabei als Dämpfung. The powder acts as a damping in the cavity thereby. Des Weiteren werden keine zusätzlichen Fertigungsschritte benötigt, um ein Bauteil mit einem Dämpfungselement zu versehen, wie das bisher im Stand der Technik der Fall war. Furthermore, does not require additional manufacturing steps to provide a device with a damping element, as was previously the case in the prior art.
  • [0011]
    Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Advantageous embodiments and further developments of the invention emerge from the dependent claims and the description with reference to the drawings.
  • [0012]
    In einer Ausführungsform ist der Hohlraumkern aus schmelzbarem Wachs. In one embodiment, the cavity core of meltable wax. Dies ist besonders preiswert und kann beispielsweise auch so ausgebildet sein, dass es im Bereich von Raumtemperatur oder im Bereich der Betriebstemperatur des Bauteils geschmolzen oder im Wesentlichen geschmolzen vorliegt. This is particularly inexpensive and may for instance also be designed so that it is present melted in the range of room temperature or in the range of the operating temperature of the component or melted substantially.
  • [0013]
    In einer weiteren Ausführungsform weist der geschlossene Hohlraum wenigstens eine verschlossene Öffnung auf zum zumindest teilweisen Entfernen von Pulver aus dem Hohlraum und gegebenenfalls teilweisen Wiederbefüllen des Hohlraums mit beispielsweise einem anderen Pulver. In a further embodiment, the closed cavity, at least one sealed opening for at least partial removal of powder from the cavity and, optionally, partial refilling the cavity with, for example, another powder. Im Anschluss an das Entleeren und/oder Befüllen wird dann die Öffnung verschlossen. Following the emptying and / or filling, the opening is then closed. Das Vorsehen der Öffnung hat den Vorteil, dass das Pulver bis zur Fertigstellung des Bauteils in diesem verbleiben kann und durch die Öffnung zumindest teilweise entfernt werden kann bevor die Öffnung später geschlossen wird. The provision of the opening has the advantage that the powder can remain in this until the completion of the component and can be at least partially removed through the opening before the opening is closed later.
  • [0014]
    Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in den schematischen Figuren der Zeichnungen angegebenen Ausführungsbeispiele näher erläutert. The invention is explained in more detail below based on the specified in the schematic figures of the drawings embodiments. Es zeigen: Show it:
  • [0015]
    1 1 eine schematische Schnittansicht eines Bauteils mit zwei Dämpfungselementen gemäß der Erfindung; is a schematic sectional view of a component with two damping elements according to the invention;
  • [0016]
    2 2 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauteils mit zwei Dämpfungselementen; a schematic representation of an apparatus for producing a component according to the invention with two damping elements; und and
  • [0017]
    3 3 eine Ablaufdiagramm einer Herstellung eines erfindungsgemäßen Bauteils mit wenigstens einem Dämpfungselement. a flow chart of a production of a component according to the invention with at least one damping element.
  • [0018]
    In In 1 1 ist eine schematische Schnittansicht eines Bauteils mit beispielsweise zwei Dämpfungselementen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. there is shown a schematic sectional view of a component with, for example, two damping elements according to an embodiment of the invention.
  • [0019]
    Das Bauteil The component 10 10 weist dabei ein Gehäuse it has a housing 12 12 mit wenigstens einem bzw. hier z. with at least one or in this case z. B. zwei Hohlräumen B. two cavities 14 14 auf. on. In den Hohlräumen In the cavities 14 14 wird dabei beispielsweise jeweils ein Pulver is, for example, in each case a powder 16 16 vorgesehen, um ein Dämpfungselement provided to a damping element 18 18 zu bilden. to build.
  • [0020]
    Das Gehäuse the housing 12 12 oder die Gehäusewände or the housing walls 20 20 , welche den jeweiligen Hohlraum Corresponding to the respective cavity 14 14 umschließen, sind mittels eines generativen Fertigungsverfahrens hergestellt. enclose, are produced by a generative manufacturing method. Das heißt, die Gehäusewände That is, the housing walls 20 20 oder Hohlraumwände sind schichtweise aus einem mittels einer Energiestrahlung verfestigbaren Pulver or cavity walls are layers of a solidifiable means of an energy radiation powder 16 16 hergestellt. manufactured. Das Pulver The powder 16 16 kann dabei aus einem oder mehreren Werkstoffen zusammengesetzt sein, beispielsweise kann das Pulver can in this case be composed of one or more materials, for example, the powder 16 16 wenigstens ein Metallpulver, ein Metalllegierungspulver, ein Keramikpulver und/oder auch ein Kunststoffpulver aufweisen, um nur einige Beispiele für das Pulver comprise at least one metal powder, a metal alloy powder, a ceramic powder and / or a plastic powder, to name a few examples for the powder 16 16 zu nennen. to call. Die Erfindung ist auf diese Beispiele aber nicht beschränkt. The invention is not limited to these examples. Grundsätzlich kann jedes Pulver In principle, any powder can 16 16 aus einem Werkstoff oder einer Werkstoffkombination verwendet werden, das geeignet ist mittels einer Energiestrahlenquelle, wie z. use of a material or a material combination which is suitable by means of an energy ray source such. B. einem Elektronenstrahl oder einem Laserstrahl, verfestigt zu werden. As an electron beam or a laser beam to be solidified.
  • [0021]
    Mittels der generative Fertigung können Bauteile, insbesondere im Rahmen des sog. Rapid Manufacturing oder auch dem sog. Rapid Prototyping hergestellt werden. By means of the generative manufacturing rapid prototyping can be manufactured components, especially in the context of the so-called. Rapid Manufacturing or the so-called.. Bei der generativen Fertigung werden Bauteile hierzu beispielsweise schichtweise durch Materialauftrag aufgebaut. In the generative manufacturing components are for this purpose, for example, constructed in layers of material application. Dabei wird bei den entsprechenden Verfahren, die als Electron Beam Melting (EBM), LaserCusing, Selective Laser Sintering (SLS), Selective Laser Melting (SLM) oder 3D-Printing bekannt sind, der hinzuzufügende oder aufzutragende Werkstoff/Werkstoffkombination in Pulverform verarbeitet. In this case, the to be added or to be applied material / material combination is processed in powder form at the appropriate procedures, which are known as Electron Beam Melting (EBM), LaserCusing, Selective Laser Sintering (SLS), Selective Laser Melting (SLM) or 3D Printing. Das Pulver wird hierbei in einer Schicht auf eine Bauplattform oder einen Träger aufgetragen. The powder is in this case applied in a layer on a build platform or carrier. Anschließend kann die Pulverschicht selektiv mittels einer Energiestrahlung, wie z. Subsequently, the powder layer may be selectively by means of an energy radiation such. B. eines Laserstrahls oder Elektronenstrahls, verfestigt werden. As a laser beam or electron beam to be solidified. Die Verfestigung der jeweiligen Pulverschicht erfolgt dabei normalerweise auf Basis von Geometriedaten des herzustellenden Bauteils. The consolidation of the respective powder layer usually takes place on the basis of geometrical data of the component. Dabei kann die Pulverschicht z. Here, the powder layer z. B. auch abgescannt und der zu einer entsprechenden Bauteilschicht gehörende Bereich der Pulverschicht mittels Energiestrahlung verfestigt werden. B. also scanned and associated with a corresponding device layer portion of the powder layer are bonded by means of energy radiation. Durch Einwirken der Energiestrahlung schmilzt oder versintert das Pulver in diesem Bereich. melts by the action of the energy radiation or sinters the powder in this area. Im Fall des 3D-Printings wird die Pulverschicht verfestigt, indem ein Binder selektiv in die zum Bauteil gehörenden Bereiche eingebracht wird. In the case of the 3D-Printings the powder layer is solidified by a binder is selectively introduced into the regions belonging to the component. Anschließend kann die Bauplattform oder der Träger um eine Schichtdicke verfahren, z. Subsequently, the build platform or the support may proceed by a layer thickness, z. B. abgesenkt werden. B. be lowered. Daraufhin wird eine neue Pulverschicht darüber aufgetragen und wiederum verfestigt. Then a new layer of powder is applied over and again solidified. Auf diese Weise wird Schicht für Schicht das Bauteil aufgebaut. In this way, the component layer is built up by layer.
  • [0022]
    In In 1 1 wird als Pulver is as a powder 16 16 beispielsweise ein Metallpulver oder ein Metalllegierungspulver verwendet. for example, a metal powder or a metal alloy powder. Das Pulver The powder 16 16 ist dabei mittels einer Energiestrahlung, wie z. is by means of an energy radiation such. B. einem Laserstrahl und/oder Elektronenstrahl, in dem Bereich verfestigt, welcher die Gehäusewände B. solidified a laser beam and / or electron beam in the area in which the housing walls 20 20 bildet. forms. In dem Bereich der dagegen von den Gehäusewänden In the range of contrast of the housing walls 20 20 eingeschlossen oder umschlossen ist und somit einen Hohlraum is incorporated or enclosed, and thus a cavity 14 14 bildet, wird das Pulver forms, the powder is 16 16 nicht verfestigt. not solidified. Das Pulver The powder 16 16 verbleibt in dem durch die Gehäusewände remains in the through housing walls 20 20 gebildeten Hohlraum cavity formed 14 14 unverfestigt. unconsolidated. Dabei wird ein Teil des Pulvers Here, a part of the powder 16 16 aus dem Hohlraum from the cavity 14 14 entfernt, wobei der Hohlraum removed, the cavity 14 14 z. z. B. anschließend verschlossen bzw. vollständig verschlossen werden kann. B. can be subsequently closed or completely closed. Das Pulver The powder 16 16 in dem Hohlraum in the cavity 14 14 wirkt dabei als Dämpfung. acts as a damper. Mit anderen Worten, durch die Konstruktion von einem oder mehreren Hohlräumen In other words, by constructing one or more cavities 14 14 , in denen ein unversintertes oder nicht geschmolzenes Pulver In which a unversintertes or non-fused powder 16 16 verbleibt, kann durch das lose Pulver remains, by the loose powder 16 16 ein Dämpfungselement a damping element 18 18 entstehen. arise. Das Dämpfungselement The damping element 18 18 des Bauteils the component 10 10 kann dabei z. can, for. B. den Resonanzfall des Bauteilgehäuses As the resonance of the component housing 12 12 verhindern oder entstehende Schwingungen dämpfen bzw. zumindest ganz oder teilweise kompensieren. dampen or prevent vibrations arising, or at least compensate completely or partially. Dadurch kann sowohl die Geräuschentwicklung minimiert als auch das dynamische Langzeitverhalten des Bauteils This allows both the noise is minimized and the long-term dynamic behavior of the component 10 10 verbessert werden. be improved. Durch den generativen Aufbau des Bauteils By the generative construction of the component 10 10 bzw. des Bauteilgehäuses or of the component housing 12 12 ist es außerdem möglich dämpfende Elemente in das Bauteilgehäuse it is also possible damping elements in the component housing 12 12 zu integrieren ohne weitere Fertigungsschritte. to integrate without further production steps.
  • [0023]
    Das erfindungsgemäße Prinzip kann an beliebigen, dynamisch beanspruchten Bauteilen The principle of the invention can at any dynamically loaded components 10 10 angewendet werden. be applied. So kann beispielsweise in einem Schaufelfuß eines Schaufelelements wenigstens ein mit Pulver gefüllter Hohlraum verbleiben, der die Übertragung von Schwingungen von einer Scheibe auf eine Schaufelspitze des Schaufelelements und umgekehrt verhindert oder zumindest reduziert. For example, in a blade root of a blade element, at least one cavity filled with powder remain, the transfer of vibrations from a disk on a blade tip of the blade element and vice versa is prevented or at least reduced. Der Hohlraum kann dabei zumindest teilweise mit dem Pulver gefüllt sein. The cavity can at least be partially filled with the powder. Das Schaufelelement kann dabei zu einem Triebwerk, beispielsweise einem Turbinentriebwerk gehören. The blade element may be an engine, for example, includes a turbine engine.
  • [0024]
    In In 2 2 ist eine schematische Darstellung einer Vorrichtung is a schematic representation of an apparatus 22 22 gezeigt zur Herstellung eines Bauteils shown for producing a component 10 10 mit wenigstens einem Dämpfungselement with at least one damping element 18 18 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. according to an embodiment of the invention. Die Vorrichtung The device 22 22 weist dabei z. this case has such. B. eine zusätzliche Prozesskammer As an additional process chamber 24 24 auf, in welcher eine Bauplattform on, in which a build platform 26 26 oder ein Träger angeordnet ist, welcher in or a carrier is arranged, which in 2 2 auf und ab oder in der Z-Richtung verfahrbar ausgebildet ist. is designed to be movable up and down or in the Z-direction. Die Bauplattform the building platform 26 26 oder der Träger ist dabei z. or the carrier is z. B. durch einen Rahmen For example, by a frame 28 28 begrenzt, so dass ein Pulver limited, so that a powder 16 16 darin aufgenommen werden kann. can be accommodated therein. Auf den Träger On the support 26 26 wird mittels einer Beschichtungseinrichtung by means of a coating device 30 30 , beispielsweise einer Abstreifereinrichtung wie sie in Such as a scraper as in 2 2 gezeigt ist, das Pulver As shown, the powder 16 16 aufgebracht, insbesondere schichtweise aufgebracht. applied, in particular applied in layers. Die Versorgung der Beschichtungseinrichtung The supply of the coating device 30 30 mit dem Pulver with powder 16 16 z. z. B. durch einen Vorratsbehälter wurde in B. a holding tank was in 2 2 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. not shown for clarity.
  • [0025]
    Das Pulver The powder 16 16 wird in den Bauteilbereichen verfestigt, darunter den Hohlraumwänden is solidified in the component areas, including the cavity walls 20 20 der beiden Hohlräume the two cavities 14 14 des Bauteils the component 10 10 . , Nach dem Verfestigen einer Schicht wird die Bauplattform After solidifying a layer of the build platform is 26 26 jeweils für die nächste Bauteilschicht entsprechend abgesenkt und eine weitere Pulverschicht each lowered accordingly for the next component layer and another layer of powder 16 16 wird über die Beschichtungseinrichtung is the coating device 30 30 aufgetragen und die Bauteilbereiche, darunter die Hohlraumwände applied and the device areas, including the cavity walls 20 20 , mittels einer Energiestrahlung aus einer Energiestrahlungsquelle , By means of an energy beam from an energy radiation source 32 32 verfestigt. solidified. Dazu wird das Pulver The powder is 16 16 in diesen Bereichen durch die Energiestrahlungsquelle in these areas by the energy radiation source 32 32 , z. Such. B. eine Laserstrahlquelle bzw. einen Laser oder eine Elektronenstrahlquelle, geschmolzen oder gesintert wird. B. is a laser beam source or a laser or an electron beam source, melted or sintered.
  • [0026]
    Das Pulver The powder 16 16 im Bereich der Hohlräume in the region of the cavities 14 14 wird dagegen nicht verfestigt sondern verbleibt als nicht verfestigtes Pulver on the other hand not solidified but remains as non-solidified powder 16 16 in den Hohlräumen in the cavities 14 14 . , Um nun hier z. In order here for. B. zwei Dämpfungselemente For example, two damping elements 18 18 bereitzustellen, welche jeweils einen mit Pulver provide each having a powder 16 16 gefüllten Hohlraum filled cavity 14 14 umfassen, kann nun ein Teil des Pulvers include, but is now part of the powder 16 16 aus dem jeweiligen Hohlraum from the respective cavity 14 14 entfernt und durch einen Hohlraumkern removed and replaced with a hollow core 34 34 ersetzt werden. be replaced. Der Hohlraumkern The cavity core 34 34 kann dabei als ein leicht schmelzbarer Hohlraumkern can be incorporated as an easily meltable core cavity 34 34 ausgebildet sein, welcher beispielsweise aus Wachs, z. be formed, which, for example, wax, z. B. einem bei bereits niedrigen Temperaturen schmelzbaren Wachs besteht oder dieses aufweist. B. is a meltable at low temperatures already wax or comprises this. In dem einen Hohlraum In which a cavity 14 14 in in 2 2 ist ein Teil des nicht gesinterten Pulvers is a part of the non-sintered powder 16 16 entfernt und durch einen solchen Hohlraumkern removed and replaced by such a cavity core 34 34 ersetzt. replaced. Zum Verschließen, hier vollständigen Verschließen des Hohlraums To close, here complete closing of the cavity 14 14 wird nun z. will be such. B. eine Pulverschicht As a powder layer 16 16 auf den Hohlraumkern to the cavity core 14 14 und die Wände and the walls 20 20 des Hohlraums of the cavity 14 14 aufgebracht und mittels der Energiestrahlenquelle and is applied by means of the energy beam source 32 32 verfestigt. solidified. Anschließend wird die Bauplattform Next, the building platform is 26 26 entsprechend der nächsten Pulverschicht abgesenkt und eine nächste Pulverschicht mittels der Beschichtungseinrichtung lowered corresponding to the next powder layer and a next layer of powder by means of the coating device 30 30 aufgebracht und im Bereich des Hohlraumkerns and applied in the area of ​​the cavity core 34 34 und der Hohlraumwände and the cavity walls 20 20 verfestig, um einen sog. Deckel verfestig, a so-called. cover 36 36 oder eine Abdeckung über dem Hohlraum or cover over the cavity 14 14 auszubilden. train. Der Deckel The lid 36 36 oder die Abdeckung weist dabei normalerweise mehrere mittels Energiestrahlung verfestigte Pulverschichten auf. or the cover normally in this case has a plurality of solidified by means of energy radiation powder layers.
  • [0027]
    Stall eines Hohlraumkerns Stall of a hollow core 34 34 zum Ausbilden eines Deckels for forming a lid 36 36 oder einer Abdeckung zum Verschließen des jeweiligen Hohlraums or a cover for closing the respective cavity 14 14 kann auch auf den Hohlraumkern can also be the core cavity 14 14 verzichtet werden. be omitted. Wie an dem Beispiel des zweiten Hohlraums As to the example of the second cavity 14 14 des Bauteils the component 10 10 gezeigt ist, kann stattdessen wenigstens eine Öffnung shown, may instead at least one opening 38 38 (hier mit einer gestrichelten Linie) in der Hohlraumwandung (Here with a dashed line) in the cavity wall 20 20 vorgesehen sein. be provided. Über diese Öffnung About this opening 38 38 oder wie in or, as in 2 2 gezeigt, z. demonstrated z. B. zwei Öffnungen For example, two openings 38 38 , kann ein Teil des nicht verfestigten Pulvers , Part of the non-solidified powder 16 16 in dem Hohlraum in the cavity 14 14 später entfernt oder aus dem Hohlraum or later removed from the cavity 14 14 ausgeleert werden und die jeweilige Öffnung be emptied and the respective opening 38 38 anschließend verschlossen werden, um den Hohlraum are then sealed to the cavity 14 14 vollständig zu verschließen. to completely close.
  • [0028]
    Es kann auch das gesamte Pulver It can also all of the powder 16 16 aus dem Hohlraum from the cavity 14 14 entfernt und durch ein anderes Pulver removed and replaced with another powder 16 16 teilweise oder vollständig ersetzt werden. partially or completely replaced. Ebenso kann ein Teil des Pulvers Also, some of the powder 16 16 , welches aus dem Hohlraum Which from the cavity 14 14 entfernt wurde durch ein anderes Pulver was removed by another powder 16 16 ersetzt werden, so dass beispielsweise Pulver to be replaced, so that, for example, powder 16 16 mit einer unterschiedlichen Korngröße, Material und/oder Form in dem Hohlraum with a different grain size, material and / or shape in the cavity 14 14 vorgesehen werden können. can be provided.
  • [0029]
    Dadurch, dass ein Teil des Pulvers Characterized in that a part of the powder 16 16 aus dem Hohlraum from the cavity 14 14 entfernt wird, kann das in dem Hohlraum is removed, which may in the cavity 14 14 verbleibende Pulver remaining powder 16 16 später leichter gelöst werden und ein loses oder loseres Pulver later be dissolved more easily, and a loose powder or looser 16 16 bilden, sobald das Bauteil form as soon as the component 10 10 z. z. B. bewegt oder gar geschüttelt wird. B. or even shaken moves. Wie in As in 2 2 gezeigt ist, kann die Öffnung As shown, the aperture can 38 38 an der Außenwand des Hohlraums on the outer wall of the cavity 14 14 , oder im Deckel Or in the lid 36 36 bzw. der Abdeckung vorgesehen sein, oder am Boden or the cover may be provided, or on the floor 40 40 (nicht dargestellt). (not shown). Des Weiteren kann auch wenigstens eine Öffnung Furthermore, also at least one opening 38 38 zwischen zwei Hohlräumen between two cavities 14 14 vorgesehen sein, welche die beiden Hohlräume be provided, which the two cavities 14 14 miteinander verbindet, wie in connects, as shown in 2 2 mit einer gestrichelten Linie angedeutet ist. is indicated with a dashed line.
  • [0030]
    Bei dem zweiten Hohlraum In the second cavity 14 14 mit der wenigstens einen Öffnung with the at least one opening 38 38 als Zugang zu dem Hohlraum as access to the cavity 14 14 , muss also bei dem Verfestigen des Pulvers So, it must at the solidification of the powder 16 16 durch die Energiestrahlungsquelle by the energy radiation source 32 32 zunächst kein Pulver initially no powder 16 16 aus dem Hohlraum from the cavity 14 14 entfernt werden. be removed. Das bedeutet, wie in That is, as in 2 2 angedeutet ist, dass die Wände It is indicated that the walls 20 20 des Hohlraums of the cavity 14 14 durch z. by z. B. schichtweises Verfestigen des Pulvers B. layerwise solidification of the powder 16 16 durch die Energiestrahlungsquelle by the energy radiation source 32 32 hochgezogen bzw. ausgebildet werden, wobei dabei wenigstens eine Öffnung are pulled up or formed, wherein this at least one opening 38 38 in der Hohlraumwand in the cavity wall 20 20 vorgesehen werden kann. can be provided. Zum Verschließen des Hohlraums For closing the cavity 14 14 wird die jeweilige Pulverschicht über dem Hohlraum is the respective powder layer above the cavity 14 14 und im Bereich der Hohlraumwände and in the area of ​​the cavity walls 20 20 vollständig verfestigt, so dass z. completely solidified, so that z. B. eine vollständig geschlossene Fläche über dem Hohlraum As a completely closed surface on the cavity 14 14 entsteht oder die Fläche wenigstens eine Öffnung is formed, or the surface of at least one opening 38 38 über dem Hohlraum on the cavity 12 12 bzw. in dessen Deckel or in its cover 36 36 oder Abdeckung aufweist, zum späteren Entleeren von Pulver or having coverage for later draining of powder 16 16 aus dem Hohlraum from the cavity 14 14 . , Dabei muss zum Ausbilden der Abdeckung oder dem Deckel Thus it is necessary to form the cover or lid 36 36 des Hohlraums of the cavity 14 14 kein Pulver no powder 16 16 entfernt und durch einen Hohlraumkern removed and replaced with a hollow core 34 34 ersetzt werden. be replaced. Stattdessen wird anschließend zumindest ein Teil des Pulvers Instead, then at least a part of the powder 16 16 aus dem Hohlraum from the cavity 14 14 durch die Öffnung through the opening 38 38 entfernt bzw. entleert und die Öffnung removed or emptied and the opening 38 38 anschließend geschlossen. then closed.
  • [0031]
    Das Schließen der Öffnung The closing of the opening 38 38 kann durch jedes geeignete Verfahren z. can be prepared by any suitable method eg. B. durch Schweißen, Löten, Kleben usw. und/oder durch jedes geeignete Verschlusselement lösbar oder unlösbar verschlossen werden, beispielsweise mittels eines Bolzens, Stifts und/oder einer Schraube usw.. Die Erfindung ist auf die genannten Beispiele zum Verschließen der Öffnung B. be closed detachably or undetachably by welding, soldering, gluing, etc. and / or by any suitable closure member, for example by means of a bolt, pin and / or a screw, etc .. The invention is directed to the examples mentioned for closing the opening 38 38 aber nicht beschränkt. but not limited.
  • [0032]
    Grundsätzlich ist es auch denkbar, das gesamte nicht verfestigte Pulver Basically it is also conceivable that the entire unconsolidated powder 16 16 in dem Hohlraum in the cavity 14 14 des Bauteils the component 10 10 zu belassen, wobei der Hohlraum to leave, said cavity 14 14 vollständig verschlossen ausgebildet wird durch das Verfestigen der Hohlraumwände is formed completely closed by solidifying the cavity walls 20 20 mittels einer Energiestrahlungsquelle, wobei auf das Vorsehen von Öffnungen by means of an energy radiation source, to the provision of openings 38 38 in der Hohlraumwand in the cavity wall 20 20 und/oder eines Hohlraumkerns and / or a core cavity 34 34 , z. Such. B. aus Wachs, verzichtet wird. B. is omitted from wax. Mit anderen Worten, das gesamte Pulver In other words, all of the powder 16 16 verbleibt in dem Hohlraum remains in the cavity 14 14 und wird nicht teilweise oder vollständig entleert. and will not be emptied partly or completely. In diesem Fall bildet das gesamte Pulver In this case, all of the powder forms 16 16 in dem Hohlraum in the cavity 14 14 das Dämpfungselement. the damping element.
  • [0033]
    Als Energiestrahlungsquelle As an energy radiation source 32 32 kann in can in 2 2 beispielsweise eine Laserstrahleinrichtung und/oder eine Elektronenstrahleinrichtung vorgesehen werden. for example, a laser beam device and / or an electron beam device can be provided. Die Erfindung ist aber auf Laserstrahlen und Elektronenstrahlen als Energiestrahlung nicht beschränkt. The invention is not limited to laser beams and electron beams as energy radiation. Grundsätzlich kann jede andere Energiestrahlungsquelle Basically any other energy radiation source 32 32 eingesetzt werden, die geeignet ist, ein zugeordnetes Pulver be used, which is suitable for an associated powder 16 16 zu verfestigen. to solidify. Die Prozesskammer The process chamber 24 24 in in 2 2 kann wahlweise zusätzlich evakuierbar und/oder mit Gas z. may optionally in addition be evacuated and / or with gas such. B. einem Edelgas oder Edelgasgemisch befüllbar ausgebildet sein, je nach Funktion und Einsatzzweck. As a noble gas or noble gas mixture to be formed can be filled, depending on the function and purpose of use. Ebenso kann die Prozesskammer Likewise, the process chamber can 24 24 je nach Funktion und Einsatzzweck auch entfallen. depending on the function and purpose be omitted.
  • [0034]
    Statt einer Abstreifereinrichtung als Beschichtungseinrichtung Instead of a wiper as a coating device 30 30 kann zusätzlich oder alternativ auch ein Rakel und/oder ein oder mehrere Pulverzuführdüsen vorgesehen werden. a doctor blade and / or one or more Pulverzuführdüsen can be additionally or alternatively provided.
  • [0035]
    Zum Bestimmen der vorbestimmten Bauteilbereiche kann das Pulverbett außerdem wahlweise zusätzlich falls erforderlich entsprechend abgescannt werden mittels eines Scanners (nicht dargestellt). For determining the predetermined areas of the component, the powder bed can optionally also be additionally if necessary in accordance with scanned by a scanner (not shown).
  • [0036]
    In In 3 3 ist nun ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Bauteils mit wenigstens einem Dämpfungselement gezeigt. there is shown a flow diagram of a method for manufacturing a component according to the invention with at least one damping element.
  • [0037]
    Dabei wird das Bauteil in einem Schritt S1 mit wenigstens einem Hohlraum ausgebildet. In this case, the component is formed in a step S1 with at least one cavity. Das Bauteil und darunter die Hohlraumwände werden dabei, insbesondere schichtweise, aus einem mittels einer Energiestrahlung verfestigbaren Pulver hergestellt. The component and including the cavity walls are thereby, in particular layers, manufactured from a solidifiable means of an energy radiation powder. Das Pulver in den Hohlräumen wird hierbei dagegen nicht mittels der Energiestrahlung verfestigt sondern verbleibt unverfestigt. The powder in the cavities, however, is in this case not solidified by means of radiation energy but remains unconsolidated.
  • [0038]
    Zur Reduzierung des Pulvers wird in dem Schritt S1 als weiterer Schritt S2 wenigstens eine Öffnung in dem Hohlraum zum Entfernen von Pulver aus dem Hohlraum vorgesehen. In order to reduce the powder an opening in the cavity for the removal of powder from the cavity is provided in the step S1 as a further step S2 least. Nach dem Herstellen des Bauteils in einem Schritt S3 wird ein Teil des Pulvers aus dem Hohlraum über die Öffnung entfernt. After the production of the component in a step S3, a part of the powder from the cavity is removed via the opening. In einem Schritt S4 wird die Öffnung dann verschlossen, um den Hohlraum vollständig zu verschließen. In a step S4, the opening is then closed to close the cavity completely.
  • [0039]
    Zusätzlich oder alternativ wird in dem Schritt S1 zum Reduzieren eines Teils des Pulvers in dem Hohlraum, in einem Schritt S2* ein Teil des Pulvers in dem Hohlraum durch einen Hohlraumkern ersetzt und anschließend der Hohlraum in einem Schritt S3* vollständig geschlossen. Additionally or alternatively, * is a part of the powder in the cavity replaced by a core cavity, and then * fully closed, the cavity in a step S3 in the step S1 for reducing a portion of the powder in the cavity, in a step S2. Der Hohlraumkern ist dabei aus einem leicht schmelzbaren Material, das sich z. The cavity core is made of a fusible material for themselves. B. mit dem Pulver verbinden kann aber nicht muss, und mit dem Pulver den Hohlraum völlig oder nicht völlig ausfüllen kann. B. but can connect to the powder does not have, and can completely fill the cavity completely or not with the powder.
  • [0040]
    Füllen der geschmolzene Hohlraumkern und das Pulver den Hohlraum nicht vollständig aus, so kann das Pulver durch das Bewegen oder sogar Schütteln des Bauteils leicht gelöst werden. the melted core cavity and the powder fill the cavity from not complete, so the powder can be easily released by moving or even shaking of the component.
  • [0041]
    Der Hohlraumkern ist beispielsweise aus einem Wachs welches sich bei Raumtemperatur verflüssigt. The cavity core which liquefies at room temperature, for example, a wax. Insofern kann beim Herstellen des Bauteils mittels einer Energiestrahlungsquelle zum Verfestigen des Pulvers in den Bauteilbereichen, bei der Verwendung eines solchen leicht schmelzbaren Kerns wahlweise zusätzliche eine Kühleinrichtung vorgesehen werden, um ein sofortiges Schmelzen des Wachskerns zu verhindern bzw. die Prozesskammer entsprechend kühl gehalten werden. To this extent, additional cooling means can be provided when manufacturing the component by means of an energy radiation source for solidifying the powder in the part areas, in the use of such fusible core selectively to prevent immediate melting of the wax core or the process chamber are held in accordance cool.
  • [0042]
    Obwohl die vorliegende Erfindung vorstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Although the present invention has been described above with reference to preferred embodiments, it is not limited thereto but can be modified in a variety of ways. Insbesondere sind die zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiele miteinander kombinierbar, insbesondere einzelne Merkmale davon. In particular, the above-described embodiments are combined with each other, in particular individual features of them. Die vorliegende Erfindung kann auf jede Art von Bauteil angewendet werden, welche mittels eines durch Energiestrahlung zu verfestigenden Pulvers herstellbar ist und welches mit wenigstens einem Dämpfungselement versehbar ist. The present invention can be applied to any type of component, which can be produced by means of a to be hardened by means of energy radiation powder and which is providable with at least one damping element. Die Erfindung ist nicht auf zu dämpfende Flugzeugbauteile, wie Schaufelelemente beschränkt. The invention is not limited to be damped aircraft components such as blade elements.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 10 10
    Bauteil component
    12 12
    Gehäuse casing
    14 14
    Hohlraum cavity
    16 16
    Pulver powder
    18 18
    Dämpfungselement damping element
    20 20
    Wand (Gehäusewand bzw. Hohlraumwand) Wall (housing wall or cavity wall)
    22 22
    Vorrichtung device
    24 24
    Prozesskammer process chamber
    26 26
    Bauplattform building platform
    28 28
    Rahmen frame
    30 30
    Beschichtungseinrichtung coater
    32 32
    Energiestrahlungsquelle Energy radiation source
    34 34
    Hohlraumkern cavity core
    36 36
    Deckel cover
    38 38
    Öffnung opening
    40 40
    Boden ground
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • [0043]
    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
  • [0044]
    • DE 102007039035 B3 [0004] DE 102007039035 B3 [0004]

Claims (11)

  1. Bauteil, insbesondere Flugzeugbauteil, welches aus einem mittels einer Energiestrahlungsquelle ( Component, in particular aircraft component, which (from a means of energy radiation source 32 32 ) zu verfestigenden Pulver ( ) (To be solidified powder 16 16 ) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet , dass das Bauteil ( ) Is formed, characterized in that the component ( 10 10 ) wenigstens einen Hohlraum ( ) At least one cavity ( 14 14 ), mit einem nicht durch die Energiestrahlungsquelle ( ), Not (with a source of radiation energy by the 32 32 ) verfestigten Pulver ( ) Solidified powder ( 16 16 ) zum Bilden eines Dämpfungselement ( ) (For forming a damping element 18 18 ) aufweist. ) having.
  2. Bauteil nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Hohlraum ( Component according to claim 1, characterized in that the (at least one cavity 14 14 ) vollständig geschlossen ausgebildet ist. ) Is completely closed.
  3. Bauteil nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem wenigstens einen Hohlraum ( Component according to claim 2, characterized in that in the one cavity (at least 14 14 ) ein Teil des Pulvers ( ) (Some of the powder 16 16 ) durch wenigstens einen Hohlraumkern ( ) (By at least one cavity core 34 34 ) ersetzt ist, wobei der wenigstens eine Hohlraumkern ( is replaced), the at least one cavity core ( 34 34 ) schmelzbar ausgebildet ist. ) Is meltable.
  4. Bauteil nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraumkern ( Component according to claim 3, characterized in that the cavity core ( 34 34 ) aus schmelzbarem Wachs ausgebildet ist oder dieses aufweist, wobei das Wachs im Bereich der Raumtemperatur oder im Bereich einer Betriebstemperatur des Bauteils ( ) Is formed of meltable wax or comprising this, wherein the wax in the range of room temperature or in the range of an operating temperature of the component ( 10 10 ) schmelzbar ist. ) Is meltable.
  5. Bauteil nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum ( Component according to one of claims 2 to 4, characterized in that the cavity ( 14 14 ) wenigstens eine verschließbare Öffnung ( ) At least one closable opening ( 38 38 ) zum zumindest teilweisen Entfernen von Pulver ( ) (For at least partial removal of powder 16 16 ) aus dem Hohlraum ( ) (From the cavity 14 14 ) aufweist, wobei die Öffnung beispielsweise durch Schweißen, Löten, Kleben, mittels eines Bolzens, Stifts, Pfropfens und/oder einer Schraube verschließbar ist. ), Wherein the opening for example by welding, soldering, gluing, by a bolt, pin, the plug and / or screw is lockable.
  6. Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hohlraum ( Component according to one of the preceding claims, characterized in that the cavity ( 14 14 ) zumindest teilweise mit einem anderen Pulver als dem ursprünglichen Pulver ( ) At least partially (with a different powder as the original powder 16 16 ) befüllt ist, zusätzlich zu dem oder statt des ursprünglichen Pulvers ( ) Is filled, in addition (or instead of to the original powder 16 16 ). ).
  7. Bauteil nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil ( Component according to one of the preceding claims, characterized in that the component ( 10 10 ) ein Schaufelelement mit einem Schaufelfuß ist oder aufweist, wobei zumindest der Schaufelfuß den wenigstens einen zumindest teilweise mit einem Pulver ( ) Is or comprises a blade member having a blade root, wherein at least the blade root of the at least one at least partially (with a powder 16 16 ) gefüllten Hohlraum ( ) Filled cavity ( 14 14 ) aufweist. ) having.
  8. Verfahren zum Ausbilden eines Bauteils, insbesondere eines Flugzeugbauteils, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Ausbilden eines Bauteils ( A method of forming a component, in particular an aircraft component, the method comprising the steps of: forming a component ( 10 10 ) aus einem mittels einer Energiestrahlungsquelle ( ) From a (by means of an energy radiation source 32 32 ) zu verfestigenden Pulver ( ) (To be solidified powder 16 16 ); ); und Ausbilden des Bauteils ( and forming the structural part ( 10 10 ) mit wenigstens einem Hohlraum ( ) (With at least one cavity 14 14 ) mit einem nicht durch die Energiestrahlungsquelle ( ) With a non-(by the energy radiation source 32 32 ) verfestigten Pulver ( ) Solidified powder ( 16 16 ) zum Bilden eines Dämpfungselements ( ) (For forming a damping element 18 18 ). ).
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner den folgenden Schritt aufweist: Ersetzten eines Teils des Pulvers ( A method according to claim 8, characterized in that the method further comprises the step of: (Replace a portion of the powder 16 16 ) in dem Hohlraum ( ) In the cavity ( 14 14 ) durch wenigstens einen Hohlraumkern ( ) (By at least one cavity core 34 34 ). ).
  10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ferner die folgenden Schritte aufweist: Ausbilden des Hohlraums ( The method of claim 8 or 9, characterized in that the method further comprises the steps of: forming the cavity ( 14 14 ) mit wenigstens einer Öffnung ( ) (With at least one opening 38 38 ); ); Entfernen zumindest eines Teils des Pulvers ( Removing at least a portion of the powder ( 16 16 ) über die wenigstens eine Öffnung ( ) (Via the at least one opening 38 38 ) nach dem Aufbau des Bauteils ( ) (According to the construction of the component 10 10 ) durch das mittels einer Energiestrahlungsquelle ( ) Through (by means of an energy radiation source 32 32 ) zu verfestigende Pulver ( ) (To be solidified powder 16 16 ); ); und Verschließen der wenigstens einen Öffnung ( and closing the at least one opening ( 38 38 ). ).
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Entfernens zumindest eines Teils des Pulvers ( A method according to claim 10, characterized in that the step of removing (at least a portion of the powder 16 16 ) den folgenden Schritt aufweist: Füllen eines anderen Pulvers zumindest teilweise in den Hohlraum ( ) Comprises the step of: filling a powder other at least partially into the cavity ( 14 14 ) zu dem oder anstatt dem ursprünglichen Pulver ( ) To or instead of (the original powder 16 16 ), wobei das andere Pulver ein mittels einer Energiestrahlungsquelle ( ), With the other powders (by means of an energy radiation source 32 32 ) verfestigbares Pulver oder nicht verfestigbares Pulver ist. is) solidifiable powder or not solidifiable powder.
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