-
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum schichtweisen Herstellen dreidimensionaler Strukturen unter Einsatz einer Vorrichtung zur additiven Fertigung, wobei das Verfahren die aufeinanderfolgenden Schritte aufweist: a) Bedecken zumindest eines Teilbereiches einer Oberfläche eines zu beschichtenden Körpers mit einem Beschichtungsmaterial in Form eines Pulverbetts oder einer Schicht aus flüssigem Photopolymer und b) Umschmelzen oder Aushärten des Beschichtungsmaterials unter Verwendung eines energiereichen Teilchenstrahls, der die Oberfläche des Bauteils punktförmig, linienförmig oder flächig belichtet, insbesondere eines Laser- oder Elektronenstrahls. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur additiven Fertigung mit einer Teilchenstrahleinrichtung, einer Aufnahmeeinrichtung, die zur Aufnahme eines zu beschichtenden Körpers eingerichtet ist, und einer Beschichtungsmaterialauftragungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, einen in der Aufnahmeeinrichtung befestigten Körper zumindest teilweise mit Beschichtungsmaterial in Form eines Pulverbetts zu bedecken. Außerdem betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur additiven Fertigung mit einer Teilchenstrahleinrichtung, einem Photopolymerbadbehälter und einer Aufnahmeeinrichtung, die zur Aufnahme eines zu beschichtenden Körpers innerhalb des Photopolymerbadbehälters eingerichtet ist.
-
Verfahren zum schichtweisen Herstellen dreidimensionaler Strukturen unter Einsatz einer Vorrichtung zur additiven Fertigung sind aus dem Stand der Technik bekannt.
-
Beim selektiven Laser- oder Elektronenstrahlschmelzen wird in einem ersten Schritt Beschichtungsmaterial in Form eines Pulverbetts auf eine Plattform aufgetragen. In einem sich anschließenden Schritt wird das Pulverbett mittels eines Laser- oder Elektronenstrahls selektiv umgeschmolzen. Daraufhin wird die Plattform um ein vorbestimmtes Maß, das der Schichtdicke des im vorangegangen Schritt umgeschmolzenen Pulvermaterials entspricht, abgesenkt und eine weitere Pulverschicht aufgetragen, die dann wieder selektiv umgeschmolzen wird. Auf diese Weise wird nach und nach schichtweise eine dreidimensionale Struktur erzeugt.
-
Bei der Stereolithografie wird ein zu beschichtender Körper zunächst derart in einen mit einem flüssigen Photopolymer gefüllten Photopolymerbadbehälter derart getaucht, dass er von einer Photopolymerschicht definierter Dicke bedeckt wird. Daraufhin wird die Photopolymerschicht mithilfe eines Teilchenstrahls selektiv ausgehärtet. Anschließend wird der zu beschichtende Körper innerhalb des Photopolymerbadbehälters um ein vorbestimmtes Maß abgesenkt und dabei erneut mit einer flüssigen Photopolymerschicht bedeckt, die dann wieder selektiv ausgehärtet wird, um schichtweise eine dreidimensionale Struktur zu generieren.
-
Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren und Vorrichtungen zum schichtweisen Herstellen dreidimensionaler Strukturen der eingangs genannten Art haben sich bewährt. Es wäre jedoch wünschenswert, ihre Einsatzmöglichkeiten flexibler zu gestalten.
-
Ausgehend von dem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein alternatives Verfahren und eine alternative Vorrichtung der eingangs genannten Art mit flexiblen Einsatzmöglichkeiten zu schaffen.
-
Zur Lösung dieser Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren der eingangs genannten Art, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Körper nach der Durchführung zumindest eines Umschmelz- oder Aushärtungsschrittes b) und vor der Durchführung eines sich anschließenden Bedeckungsschrittes a) maschinengesteuert um eine vorbestimmte Drehachse gedreht wird. Dank des Drehens des Körpers um die vorbestimmte Drehachse lassen sich auf einfache Art und Weise auch dreidimensionale Strukturen mit gekrümmten Oberflächen generieren oder beschichten, wie die Mantelfläche eines zylinderförmigen Körpers, um nur ein Beispiel zu nennen.
-
Gemäß einer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der Körper jeweils um ein vorbestimmtes Winkelmaß gedreht wird, das insbesondere konstant ist, wenn der Körper während der Durchführung des Verfahrens mehrfach gedreht wird. Hierdurch wird eine gleichmäßige Beschichtung des Körpers ermöglicht.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Körper und/oder eine Teilchenstrahleinrichtung nach der Durchführung zumindest eines Umschmelz- oder Aushärtungsschrittes b) und vor der Durchführung eines sich anschließenden Bedeckungsschrittes a) vertikal bewegt wird, was bevorzugt maschinengesteuert erfolgt. Hierdurch wird vorteilhaft ermöglicht, dass der Abstand zwischen der Teilchenstrahleinrichtung und dem umzuschmelzenden oder auszuhärtenden Beschichtungsmaterial konstant bleibt, wenn Schichten des Beschichtungsmaterials übereinander umgeschmolzen oder ausgehärtet werden.
-
Bei den Körpern kann es sich entweder um einen vorrichtungseigenen oder um einen vorrichtungsfremden Körper handeln. Bei Verwendung eines vorrichtungsfremden Körpers wird ein bereits bestehendes Bauteil lediglich beschichtet. Bei Verwendung eines vorrichtungseigenen Körpers wird ein vollständiges Bauteil generiert, das am Ende des Generierungsprozesses von dem vorrichtungseigenen Körper getrennt wird. Ein solcher vorrichtungseigener Körper wird häufig auch als Support bezeichnet.
-
Vorteilhaft ist vorgesehen, dass der Körper zumindest teilweise rotationssymmetrisch ist, wobei die vorbestimmte Drehachse einer Symmetrieachse des Körpers entspricht.
-
Bevorzugt wird der Teilchenstrahl in Schritt b) entlang der vorbestimmten Drehachse geführt. Hierdurch wird eine konstante Schichtdicke bei der Beschichtung eines rotationssymmetrischen Körpers in Bereichen konstanten Durchmessers erzielt.
-
Gemäß einer Variante der vorliegenden Erfindung wird in Schritt a) pulverförmiges Beschichtungsmaterial verwendet, wobei Bereiche des Körpers, die im sich anschließenden Umschmelzschritt b) nicht beschichtet werden sollen, mit einer Abdeckeinrichtung abgedeckt werden. Der Einsatz einer solchen Abdeckeinrichtung ist zum einen dahingehend von Vorteil, dass weniger Beschichtungsmaterial erforderlich ist, um die zu beschichtenden Bereiche des Körpers ordnungsgemäß zu bedecken. Zum anderen trägt die Abdeckeinrichtung dazu bei, dass sich der Körper problemlos um die vorbestimmte Drehachse drehen lässt.
-
Gemäß einer Ausbildung der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass der zu beschichtende Körper in Schritt a) mit einem einen Lotwerkstoff oder einem einen verschleißbeständigen Werkstoff (z.B. Hartmetall oder Karbide) aufweisenden Pulverbett bedeckt wird. Beim Auftragen von Loten besteht ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens darin, dass das Lot auf der gesamten Mantelfläche im Bereich eines Fügebereichs aufgetragen werden kann, was eine gute Verbindung gewährleistest und durch die Verwendung schlecht beloteter Lote bei großen Überlappungslängen ermöglicht.
-
Vorteilhaft wird ein Lotwerkstoff auf Nickelbasis verwendet. Durch die hohen Umschmelztemperaturen, die für einen Lotwerkstoff auf Nickelbasis verwendet werden, wird die Diffusion des Lotwerkstoffs in den zu belotenden Körper begünstigt.
-
Bevorzugt wird der Körper mit einer Schichtdicke von 10 bis 100 μm belotet, besonders bevorzugt mit einer Schichtdicke von 20 bis 50 μm. Mit derartigen Schichtdicken wurden sehr gute und reproduzierbare Ergebnisse sowohl beim Auftragen von verschleißbeständigen Werkstoffen als auch von Loten erzielt.
-
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ferner eine Vorrichtung zur additiven Fertigung umfassend eine Teilchenstrahleinrichtung, eine Aufnahmeeinrichtung, die zur Aufnahme eines zu beschichtenden Körpers eingerichtet ist, und eine Beschichtungsmaterialauftragungseinrichtung, die dazu ausgelegt ist, einen an der Aufnahmeeinrichtung aufgenommenen Körper zumindest teilweise mit Beschichtungsmaterial in Form eines Pulverbetts zu bedecken, wobei die Vorrichtung zur additiven Fertigung dadurch gekennzeichnet ist, dass die Aufnahmeeinrichtung derart ausgestaltet ist, dass der zu beschichtende Körper maschinengesteuert um eine vorbestimmte Drehachse drehbar ist.
-
In Weiterbildung der Erfindung ist bevorzugt zumindest eine Abdeckeinrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgelegt ist, die Bereiche des Körpers abzudecken, die im folgenden Umschmelzschritt b) nicht beschichtet werden sollen. Dank einer solchen Abdeckeinrichtung wird zum einen nur eine geringe Pulvermenge zum Bedecken des zu beschichtenden Bauteils benötigt. Zum anderen wird die Drehbarkeit des zu beschichtenden Körpers gewährleistet, da sich kein eine Drehung des Körpers blockierendes Beschichtungsmaterial unterhalb und neben dem zu beschichtenden Körper ansammeln kann.
-
Bevorzugt weist die Abdeckeinrichtung bewegbar ausgeführte Abdeckelemente auf. Hierdurch kann die Abdeckeinrichtung während des Fertigungsprozesses an das schrittweise vergrößerte Volumen des Körpers angepasst werden. Außerdem wird eine Anpassung der Abdeckeinrichtung an Körper mit unterschiedlichen Geometrien ermöglicht.
-
Zur Lösung der eingangs genannten Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung zudem eine Vorrichtung zur additiven Fertigung umfassend eine Teilchenstrahleinrichtung, ein Photopolymerbadbehälter und eine Aufnahmeeinrichtung, die zur Aufnahme eines zu beschichtenden Körpers innerhalb des Photopolymerbadbehälters eingerichtet ist,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung derart ausgestaltet ist, dass der zu beschichtende Körper maschinengesteuert um eine vorbestimmte Drehachse drehbar ist.
-
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Aufnahmeeinrichtung und/oder die Teilchenstrahleinrichtung an einer Hubeinrichtung gehalten ist/sind.
-
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der nachfolgenden Beschreibung verschiedener Ausführungsformen erfindungsgemäßer Vorrichtungen zur additiven Fertigung unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist
-
1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zur additiven Fertigung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, in der ein zu beschichtendes Bauteil aufgenommen ist,
-
2 eine schematische Querschnittansicht des fertig beschichteten Bauteils, das mit einem weiteren Bauteil verlötet ist,
-
3 eine schematische Querschnittansicht der in 2 dargestellten Bauteile, die in herkömmlicher Weise miteinander verlötet sind; und
-
4 eine schematische Querschnittansicht einer Vorrichtung zur additiven Fertigung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
-
1 zeigt eine Vorrichtung zur additiven Fertigung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die zum schichtweisen Herstellen dreidimensionaler Strukturen dient. Die Vorrichtung zur additiven Fertigung 1 umfasst als Hauptkomponenten eine Teilchenstrahleinrichtung 2, eine an einer Hubeinrichtung 3 gehaltene Aufnahmeeinrichtung 4, die zur Aufnahme eines zu beschichtenden Körpers 5 eingerichtet ist, eine Beschichtungsmaterialauftragungseinrichtung 6, die dazu ausgelegt ist, einen an der Aufnahmeeinrichtung 4 befestigten Körper 5 zumindest teilweise mit pulverförmigem Beschichtungsmaterial zu bedecken, eine Abdeckeinrichtung 7 und eine Steuerung 8, die signaltechnisch mit der Teilchenstrahleinrichtung 2, der Hubeinrichtung 3, der Aufnahmeeinrichtung 4, der Beschichtungsmaterialauftragungseinrichtung 7 und der Abdeckeinrichtung 7 verbunden ist.
-
Bei der Teilchenstrahleinrichtung 2 handelt es sich vorliegend um eine Laserstrahleinrichtung, wobei alternativ beispielsweise auch eine Elektronenstrahleinrichtung verwendet werden kann. Sie ist mit nicht näher dargestellten Antriebseinheiten in allen drei Raumrichtungen X, Y und Z verfahrbar, wobei ihre Bewegung über die Steuerung 8 mittels eines entsprechenden Bearbeitungsprogramms gesteuert wird.
-
Die Hubeinrichtung 3 umfasst einen über die Steuerung 8 ansteuerbaren, nicht näher gezeigten Hubantrieb, der derart angeordnet und eingerichtet ist, dass die Hubeinrichtung 3 zusammen mit der an ihr gehaltenen Aufnahmeeinrichtung 4 in Z-Richtung auf- und abwärts bewegbar ist.
-
Die Aufnahmeeinrichtung 4 weist nicht näher dargestellte Spannmittel auf, die in bekannter Weise zum lösbaren Befestigen des Körpers 5 ausgelegt sind. Ferner umfasst die Aufnahmeeinrichtung 4 eine Drehachse 9, um die der in der Aufnahmeeinrichtung 4 aufgenommene Körper 5 unter Betätigung eines nicht näher dargestellten und über die Steuerung 8 ansteuerbaren Motors, der beispielsweise als Schrittmotor ausgebildet sein kann, maschinengesteuert um definierte Winkelmaße gedreht werden kann.
-
Der Körper 5 ist ein metallischer Körper, der vorliegend eine zylindrische Form aufweist und an seinem Umfang mit einem metallischen Beschichtungsmaterial beschichtet werden soll, bei dem es sich bei dieser Ausführungsform um ein Lotmaterial auf Nickelbasis handelt. Es sollte jedoch klar sein, dass als Beschichtungsmaterial grundsätzlich auch andere Lotmaterialien oder metallische Materialien im Allgemeinen verarbeitet werden können. Insbesondere lassen sich auch verschleißbeständige Materialien verarbeiten, die beispielsweise Hartmetall und/oder Karbide enthalten.
-
Die Beschichtungsmaterialauftragungseinrichtung 6 ist mit nicht näher dargestellten Antriebsmitteln, die datentechnisch mit der Steuerung 8 verbunden sind, entlang der drei Raumachsen verfahrbar und derart ausgebildet, dass sie zumindest einen zu beschichtenden Teilbereich des in der Aufnahmeeinrichtung 4 gehaltenen Körpers 5 maschinengesteuert mit pulverförmigem Beschichtungsmaterial in Form eines Pulverbetts bedecken kann. Derartige Beschichtungsmaterialauftragungseinrichtungen sind im Stand der Technik bekannt, weshalb auf den Aufbau im Einzelnen vorliegend nicht eingegangen wird, da er für den Kern der Erfindung nicht wesentlich ist. Zusätzlich zu der Beschichtungsmaterialauftragungseinrichtung 6 kann ein horizontal verfahrbares und an sich bekanntes Rakel vorgesehen sein, das derart ausgebildet und angeordnet ist, dass es die Oberfläche eines von der Beschichtungsmaterialauftragungseinrichtung 6 aufgetragenen Pulverbetts glättet.
-
Die Abdeckeinrichtung 7 umfasst mehrere Abdeckelemente 10, die horizontal verfahrbar sind, was vorteilhaft ebenfalls maschinengesteuert unter Einsatz der Steuerung 8 erfolgt. Die Abdeckelemente 10 haben vorliegend im Wesentlichen die Form rechteckiger Bleche oder Lamellen, die Dichtungselemente aufweisen, die sich parallel zur Drehachse 9 erstreckende Kontaktkanten 11 definieren, wobei grundsätzlich auch andere Formen denkbar sind. Die Dichtungselemente können beispielsweise aus Polymeren bestehen, die sich auch unebenen Flächen anpassen können. Anstelle von Dichtelementen aus Polymeren sind auch Bürsten denkbar.
-
Zum Beschichten des Körpers 5 wird dieser in einem ersten Schritt in der Aufnahmeeinrichtung 4 derart befestigt, dass er sicher gehalten und drehbar um die Drehachse 9 angeordnet ist, wobei die Drehachse 9 vorliegend mit der Längsachse des Körpers 5 zusammenfällt.
-
In einem weiteren Schritt werden die Abdeckelemente 10 der Abdeckeinrichtung 7 aufeinander zu bewegt, bis die Kontaktkanten 11 jeweils mit der Mantelfläche des Körpers 5 zur Anlage kommen.
-
Anschließend wird derjenige Bereich der Mantelfläche des Körpers 5, der sich oberhalb der Abdeckelemente 10 befindet, unter Einsatz der Beschichtungsmaterialauftragungseinrichtung mit einem Pulverbett 12 aus Beschichtungsmaterial bedeckt, wobei die vorab gewählte minimale Überdeckung, die im Wesentlichen der zu erzeugenden Beschichtungsdicke entspricht, bevorzugt im Bereich zwischen 20 und 50 μm liegt. Die Oberfläche 13 des Pulverbettes 12 kann bei Bedarf geglättet werden, beispielsweise unter Verwendung eines Rakels.
-
In einem weiteren Schritt wird unter Einsatz der Teilchenstrahleinrichtung 2 ein Teilchenstrahl 14, vorliegend in Form eines Laserstrahls, in einem vorbestimmten Abstand zur Oberfläche 13 des Pulverbetts 12 entlang der Drehachse 9 über das Pulverbett 12 geführt, so dass das Pulverbett 12 oberhalb des Körpers 5 linienförmig umgeschmolzen wird.
-
Nunmehr werden die Abdeckelemente 10 der Abdeckeinrichtung 7 geringfügig auseinander bewegt, dann der Körper um ein vorbestimmtes Winkelmaß um die Drehachse 9 gedreht, und die Abdeckelemente 10 anschließend wieder aufeinander zu bewegt, bis die Kontaktkanten 11 mit der Mantelfläche des Körpers 5 in Eingriff kommen. Daraufhin wird eine weitere Pulverschicht aufgetragen und linear benachbart zur zuvor umgeschmolzenen Bahn umgeschmolzen. Die besagten Schritte werden dann wiederholt, bis der Körper 5 einmal vollständig um die Drehachse 9 rotiert und eine umfänglich geschlossene Beschichtung hergestellt wurde. Für den Fall, dass die erzielte Schichtdicke der Beschichtung nicht ausreichend ist, wird der Körper 5 mittels der Hubeinrichtung 4 um das Maß einer weiteren Schichtdicke abgesenkt, woraufhin die Mantelfläche des Körpers 5 in der zuvor beschriebenen Weise mit einer weiteren Beschichtungsmaterialschicht beschichtet wird.
-
2 zeigt beispielhaft den Körper 5, der mit einer Beschichtungsmaterialschicht 15 beschichtet ist, um anschließend unter dem Einfluss von Wärme mit einem weiteren nabenartig ausgebildeten Bauteil 16 verlötet zu werden. Ein wesentlicher Vorteil, der sich gegenüber einer herkömmlichen Lötverbindung ergibt, bei der Lotmaterial 100 nach dem Zusammensetzen der Bauteile 5 und 16 ringförmig an den freien Enden des nabenartig ausgebildeten Bauteils 16 aufgetragen wird, wie es in 3 dargestellt ist, besteht darin, dass die Bauteile 5 und 16 zur Erzielung eines gleichmäßigen Spaltes nicht relativ zueinander ausgerichtet sondern lediglich ineinander geschoben werden müssen. Auch können Überlapplängen vorgesehen werden, die unabhängig vom Fließverhalten des Lotmaterials sind. Zudem können auch schlecht fließende Lote oder sonst ungünstige Werkstoff-Lotmaterial-Kombinationen bei beliebiger Überlapplänge zum Einsatz kommen. Darüber hinaus wird die Diffusion des Lotmaterials in den Werkstoff des Bauteils 5 während des erfindungsgemäßen Auftragens des Lötwerkstoffes unter Einsatz der Vorrichtung zur additiven Fertigung 1 begünstigt, da die Grenzschicht des Werkstoffes des Bauteils 5 beim Überfahren mit dem Teilchenstrahl 14 mit angeschmolzen werden kann.
-
4 zeigt eine Vorrichtung zur additiven Fertigung 17 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, die zum schichtweisen Herstellen dreidimensionaler Strukturen dient. Die Vorrichtung zur additiven Fertigung 17 umfasst als Hauptkomponenten eine Teilchenstrahleinrichtung 18, einen Photopolymerbadbehälter 19, eine an einer Hubeinrichtung 20 gehaltene Aufnahmeeinrichtung 21, die zur Aufnahme eines zu beschichtenden Körpers 22 eingerichtet und innerhalb des Photopolymerbadbehälters 19 angeordnet ist, und eine Steuerung 23, die signaltechnisch mit der Teilchenstrahleinrichtung 18, der Hubeinrichtung 20 und der Aufnahmeeinrichtung 21 verbunden ist.
-
Bei der Teilchenstrahleinrichtung 18 handelt es sich vorliegend um eine Laserstrahleinrichtung, wobei alternativ beispielsweise auch eine Elektronenstrahleinrichtung oder eine energiereiche Strahlung anderer Wellenlänge verwendet werden kann. Sie ist mit nicht näher dargestellten Antriebseinheiten in allen drei Raumrichtungen X, Y, Z verfahrbar, wobei ihre Bewegung über die Steuerung 23 mittels eines entsprechenden Bearbeitungsprogramms gesteuert wird.
-
Die Hubeinrichtung 20 umfasst einen über die Steuerung 23 ansteuerbaren, nicht näher gezeigten Hubantrieb, der derart angeordnet und eingerichtet ist, dass die Hubeinrichtung 20 zusammen mit der an ihr gehaltenen Aufnahmeeinrichtung 21 in Z-Richtung auf- und abwärts bewegbar ist.
-
Die Aufnahmeeinrichtung 21 weist an sich bekannte Spannmittel auf, die zum lösbaren Befestigen des Körpers 22 ausgelegt sind. Ferner umfasst die Aufnahmeeinrichtung 21 eine Drehachse 24, um die der in der Aufnahmeeinrichtung 21 aufgenommene Körper 22 unter Betätigung eines nicht näher dargestellten und über die Steuerung 23 ansteuerbaren Motors, der beispielsweise als Schrittmotor ausgebildet sein kann, maschinengesteuert um definierte Winkelmaße gedreht werden kann.
-
Der Körper 22 ist vorliegend ein metallischer Körper, der eine zylindrische Form aufweist. Bei dem Körper 22 handelte es sich vorliegend um einen vorrichtungseigenen Körper, der als Support dient. Alternativ kann der Körper 22 aber auch durch einen vorrichtungsfremden Körper gebildet werden, der beschichtet werden soll.
-
Als Beschichtungsmaterial wird ein Photopolymer verwendet, das als Photopolymerbad in dem Photopolymerbadbehälter 19 bereitgestellt wird.
-
Zum Beschichten des Körpers 22 wird dieser in einem ersten Schritt in der Aufnahmeeinrichtung 21 derart befestigt, dass der Körper 22 sicher gehalten und drehbar um die Drehachse 24 angeordnet ist, wobei die Drehachse 24 vorliegend mit der Längsachse des Körpers 22 zusammenfällt.
-
In einem weiteren Schritt wird der Körper 22 unter Betätigung der Hubeinrichtung 20 derart in das Photopolymerbad abgesenkt, dass die Mantelfläche des Körpers 22 mit einer vorab gewählten minimalen Überdeckung von dem Photopolymermaterial bedeckt wird.
-
In einem weiteren Schritt wird unter Einsatz der Teilchenstrahleinrichtung 18 ein Teilchenstrahl 25, vorliegend in Form eines Laserstrahls, in einem vorbestimmten Abstand zur Oberfläche 26 des Photopolymerbads 27 entlang der Drehachse 24 über das Photopolymerbad 27 geführt, so dass das Photopolymerbad 27 oberhalb des Körpers 22 linienförmig ausgehärtet wird.
-
Nunmehr wird der Körper 22 um ein vorbestimmtes Winkelmaß um die Drehachse 24 gedreht, woraufhin Photopolymermaterial unter Einsatz der Teilchenstrahleinrichtung 18 erneut linear benachbart zur zuvor ausgehärteten Bahn ausgehärtet wird. Die besagten Schritte werden dann wiederholt, bis der Körper 22 einmal vollständig um die Drehachse 24 rotiert und eine umfänglich geschlossene Beschichtung hergestellt wurde. Für den Fall, dass die erzielte Schichtdicke der Beschichtung nicht ausreichend sein sollte, kann der Körper 22 mittels der Hubeinrichtung 20 um das Maß einer weiteren Schichtdicke abgesenkt werden, woraufhin die Mantelfläche des Körpers 22 in der zuvor beschriebenen Weise mit einer weiteren Beschichtungsmaterialschicht beschichtet wird.
-
Ein wesentlicher Vorteil, der mit den zuvor beschriebenen Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur additiven Fertigung einhergeht, besteht darin, dass auch gekrümmte Oberflächen, insbesondere solche rotationssymmetrischer Körper problemlos beschichtet werden können.
-
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
