DE102016013854A1 - Method and device for producing a component by selective laser melting - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (12) durch selektives Laserschmelzen, bei welchem mittels wenigstens eines Lasers (14, 16) zumindest ein Laserstahl (34) bereitgestellt wird, mittels welchem pulverförmiges Material (18), aus welchem das Bauteil (12) hergestellt wird, aufgeschmolzen wird, wobei als der Laser (14, 16) ein Diodenlaser mit wenigstens einer Laserdiode (38) verwendet wird, mittels welcher der Laserstrahl (34) bereitgestellt wird.The invention relates to an apparatus and a method for producing a component (12) by selective laser melting, in which at least one laser steel (34) is provided by means of at least one laser (14, 16), by means of which powdered material (18) from which the Component (12) is produced, is melted, wherein as the laser (14, 16), a diode laser with at least one laser diode (38) is used, by means of which the laser beam (34) is provided.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und zum Herstellen eines Bauteils durch selektives Laserschmelzen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 sowie eine Vorrichtung zum Herstellen eines Bauteils durch selektives Laserschmelzen gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 4.The invention relates to a method and to the production of a component by selective laser melting according to the preamble of patent claim 1 and to an apparatus for producing a component by selective laser melting according to the preamble of patent claim 4.

Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung zum Herstellen eines Bauteils durch selektives Laserschmelzen sind beispielsweise bereits der DE 10 2014 222 302 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren wird mittels wenigstens eines Lasers zumindest ein Laserstrahl bereitgestellt, mittels welchem pulverförmiges Material, aus welchem das Bauteil hergestellt wird, aufgeschmolzen wird. Somit umfasst die Vorrichtung den wenigstens einen Laser. Beispielsweise durch schichtweises Aufschmelzen des pulverförmigen Materials wird das Bauteil aus jeweiligen Schichten des aufgeschmolzenen, pulverförmigen Materials hergestellt, wobei beispielsweise die Schichten durch das Aufschmelzen des pulverförmigen Materials miteinander verbunden werden.Such a method and apparatus for producing a component by selective laser melting are already known, for example DE 10 2014 222 302 A1 to be known as known. In the method, at least one laser beam is provided by means of at least one laser, by means of which powdered material from which the component is produced, is melted. Thus, the device comprises the at least one laser. For example, by layer-by-layer melting of the powdery material, the component is produced from respective layers of the molten, powdery material, wherein, for example, the layers are joined together by the melting of the powdery material.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass das Bauteil besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann.Object of the present invention is to provide a method and an apparatus of the type mentioned in such a way that the component can be made particularly time-consuming and inexpensive.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by a method having the features of patent claim 1 and by a device having the features of patent claim 4. Advantageous embodiments with expedient developments of the invention are specified in the remaining claims.

Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass das Bauteil besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass als der Laser ein Diodenlaser mit wenigstens einer Laserdiode verwendet wird, mittels welcher der Laserstrahl bereitgestellt wird.In order to develop a method specified in the preamble of claim 1 type such that the component can be made particularly time and cost, it is provided according to the invention that as the laser, a diode laser is used with at least one laser diode, by means of which the laser beam is provided ,

Um eine Vorrichtung der im Oberbegriff des Patentanspruchs 4 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass das Bauteil besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden kann, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass der Laser als Diodenlaser mit wenigstens einer Laserdiode ausgebildet ist, mittels welcher der Laserstrahl bereitstellbar ist. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung anzusehen und umgekehrt.In order to develop a device specified in the preamble of claim 4 type such that the component can be made particularly time-consuming and inexpensive, it is inventively provided that the laser is designed as a diode laser with at least one laser diode, by means of which the laser beam can be provided. Advantages and advantageous embodiments of the method according to the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the device according to the invention and vice versa.

Dabei hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn der Diodenlaser eine Mehrzahl von untereinander beziehungsweise aufeinanderfolgend angeordneten Zeilen mit jeweils einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Laserdioden umfasst. Die Laserdioden sind somit in mehreren parallel zueinander verlaufenden Zeilen beziehungsweise Reihen und mehreren parallel zueinander verlaufenden Spalten und somit matrixartig angeordnet, wodurch beispielsweise eine bildschirmartige Anordnung der Laserdioden geschaffen ist. Hierdurch können beispielsweise Bilder auf ein das pulverförmige Material umfassendes Pulverbett projiziert werden, sodass mittels des jeweiligen Bilds das pulverförmige Material aufgeschmolzen werden kann. Dadurch kann das Bauteil besonders zeit- und kostengünstig hergestellt werden. Insbesondere kann durch eine solche Bildprojektion eine besonders hohe Aufbaurate realisiert werden, sodass das Bauteil besonders schnell hergestellt werden kann beziehungsweise sodass eine Vielzahl an Bauteilen in kurzer Zeit hergestellt werden kann. Dadurch kann eine besonders hohe Produktivität der Vorrichtung geschaffen werden.It has been found to be particularly advantageous if the diode laser comprises a plurality of mutually or successively arranged rows, each having a plurality of juxtaposed laser diodes. The laser diodes are thus arranged in a plurality of mutually parallel rows or rows and a plurality of mutually parallel columns and thus a matrix, whereby, for example, a screen-like arrangement of the laser diodes is created. As a result, for example, images can be projected onto a powder bed comprising the powdery material so that the powdery material can be melted by means of the respective image. As a result, the component can be made particularly time-consuming and inexpensive. In particular, a particularly high build-up rate can be realized by such an image projection, so that the component can be produced very quickly or so that a large number of components can be produced in a short time. As a result, a particularly high productivity of the device can be created.

Der Erfindung liegt insbesondere folgende Erkenntnis zugrunde: Bei dem selektiven Laserschmelzen, welches auch als Selective Laser Melting (SLM) bezeichnet wird, wird das Bauteil üblicherweise schichtweise aus losem, pulverförmigem Material aufgebaut, wobei das pulverförmige Material beispielsweise als Kunststoffpulver oder aber als Metallpulver ausgebildet ist. Dabei trägt beispielsweise ein Beschichter das pulverförmige Material auf eine Platte auf, wodurch das zuvor genannte Pulverbett gebildet wird. Daran anschließend wird mittels des Laserstrahls zumindest ein Teil des sich auf der Platte befindenden pulverförmigen Materials bedarfsgerecht verfestigt, indem zumindest ein Teil des pulverförmigen Materials mittels des Laserstrahls aufgeschmolzen wird. Dadurch wird beispielsweise eine Schicht des Bauteils gebildet. Die auch als Bauplatte bezeichnete Platte senkt sich daraufhin ab, und es wird erneut pulverförmiges Material auf die Platte und insbesondere auf die bereits hergestellte Schicht aufgetragen. Dann wird wieder zumindest ein Teil des aufgetragenen pulverförmigen Materials mittels des Laserstrahls aufgeschmolzen, wodurch eine zweite Schicht hergestellt wird. Durch das Aufschmelzen wird beispielsweise die zweite mit der ersten Schicht verbunden. Dieses Vorgehen findet iterativ solange statt, bis das Bauteil komplett aufgebaut ist. Das dadurch hergestellte beziehungsweise entstandene Bauteil besteht somit aus einer Vielzahl an einzelnen, miteinander verbundenen, insbesondere miteinander verschmolzenen, Schichten.In particular, the invention is based on the following knowledge: In the case of selective laser melting, which is also referred to as selective laser melting (SLM), the component is usually constructed in layers of loose, powdery material, the powdery material being formed, for example, as a plastic powder or as a metal powder , For example, a coater applies the powdery material to a plate, thereby forming the aforementioned powder bed. Following this, at least part of the powdery material located on the plate is solidified as required by means of the laser beam by melting at least part of the powdery material by means of the laser beam. As a result, for example, a layer of the component is formed. The plate, also referred to as a building board, then lowers, and again powdered material is applied to the board and in particular to the layer already produced. Then at least a part of the applied powdery material is again melted by means of the laser beam, whereby a second layer is produced. By melting, for example, the second is connected to the first layer. This procedure takes place iteratively until the component is completely assembled. The component thus produced or formed thus consists of a plurality of individual, interconnected, in particular fused together, layers.

Üblicherweise werden ein oder mehrere Faserlaser verwendet, um das pulverförmige Material aufzuschmelzen. Dabei wird der Laserstrahl in einem Kollimator erzeugt und anschließend mittels einer Spiegel- und Linsenoptik auf die Platte umgeleitet. Dabei fährt der Laserstrahl in Bahnen, ähnlich einer Schraffur, einen Pfad und somit die herzustellende Schicht des Bauteils ab. Durch Beaufschlagen des pulverförmigen Materials mit dem Laserstrahl wird in das pulverförmige Material Energie eingebracht, wodurch das pulverförmige Material aufgeschmolzen wird. Die eingebrachte Energie sorgt für das Aufschmelzen des pulverförmigen Materials, wodurch der beschriebene Schichtaufbau des Bauteils möglich wird. Beispielsweise wird der Laserstrahl mit einer Verfahrgeschwindigkeit in zwei senkrecht zueinander verlaufende Richtungen bewegt, um dadurch die jeweiligen Schicht herzustellen. Die Verfahrgeschwindigkeit des Laserstrahls ist bei dem Faserlaser aufgrund mechanischer Einschränkungen auf eine maximale Geschwindigkeit begrenzt. Aktuelle Verfahrgeschwindigkeiten liegen in einem Bereich von 1500 m/s bis 15000 m/s. Die Verfahrgeschwindigkeit wirkt sich proportional auf die Aufbaurate des Verfahrens aus. Üblicherweise weist der Faserlaser eine Leistung in einem Bereich von einschließlich 100 Watt bis einschließlich 1000 Watt auf.Typically, one or more fiber lasers are used to reflow the powdered material. The laser beam is generated in a collimator and then redirected by means of a mirror and lens optics to the plate. The laser beam travels in tracks, similar a hatching, a path and thus the layer of the component to be produced. By applying the powdered material with the laser beam, energy is introduced into the powdery material, whereby the powdery material is melted. The introduced energy ensures the melting of the powdery material, whereby the described layer structure of the component is possible. For example, the laser beam is moved at a traveling speed in two directions perpendicular to each other to thereby form the respective layer. The travel speed of the laser beam is limited to a maximum speed in the fiber laser due to mechanical limitations. Current travel speeds are in the range of 1500 m / s to 15000 m / s. The travel speed has a proportional effect on the build-up rate of the process. Typically, the fiber laser has power ranging from 100 watts to 1000 watts inclusive.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist es möglich, einen konventionell zum Einsatz kommenden Faser- oder Scheibenlaser durch einen Diodenlaser zu ersetzen, welcher vorzugsweise eine Mehrzahl von jeweiligen Laserdioden zum Bereitstellen von jeweiligen Laserstrahlen umfasst. Dadurch kann beispielsweise das pulverförmige Material mit einer Vielzahl an von den Laserdioden gleichzeitig bereitgestellten Laserstrahlen beaufschlagt werden, sodass eine punktuelle Belichtung beziehungsweise Beaufschlagung des pulverförmigen Materials mit einem Laserstrahl vermeidbar und eine zumindest im Wesentlichen flächige Beaufschlagung beziehungsweise Belichtung des pulverförmigen Materials realisierbar ist. Der Diodenlaser beziehungsweise die jeweilige Laserdiode weist beispielsweise eine Ausgangsleistung von circa 80 Watt auf. Außerdem sind die Kosten eines Diodenlasers im Vergleich zu einem Faser- oder Scheibenlaser wesentlich geringer.By means of the method according to the invention and by means of the device according to the invention, it is possible to replace a conventionally used fiber or disk laser by a diode laser, which preferably comprises a plurality of respective laser diodes for providing respective laser beams. As a result, for example, the powdery material can be acted upon by a multiplicity of laser beams simultaneously provided by the laser diodes, so that a punctual exposure or impingement of the powdered material with a laser beam can be avoided and an at least substantially planar impingement or exposure of the pulverulent material can be realized. The diode laser or the respective laser diode has, for example, an output power of approximately 80 watts. In addition, the cost of a diode laser compared to a fiber or disk laser are much lower.

Die Laserdioden sind beispielsweise derart ausgerichtet, dass die von den jeweiligen Laserdioden gleichzeitig bereitgestellten Laserstrahlen zumindest im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen, sodass es sich bei den Laserdioden um parallelisierte Laserdioden handelt. Dadurch kann ein hinreichender Betrag an Energie in das pulverförmige Material eingebracht werden, um das pulverförmige Material aufschmelzen zu können. Ähnlich wie bei einem LCD- oder TFT-Bildschirm kann eine besonders hohe Pixel- beziehungsweise Packungsdichte des Diodenlasers realisiert werden, indem je Flächeneinheit eine besonders hohe Anzahl an Laserdioden angeordnet wird. Im Vergleich zu konventionellen SLM-Anlagen kann die Produktivität gesteigert werden, wobei gleichzeitig die Kosten gesenkt werden können. Darüber hinaus kann der Wartungsaufwand im Vergleich zu dem Einsatz von Faserlasern reduziert werden.The laser diodes are, for example, aligned in such a way that the laser beams provided by the respective laser diodes run at least substantially parallel to one another, so that the laser diodes are parallelized laser diodes. As a result, a sufficient amount of energy can be introduced into the powdery material in order to be able to melt the powdery material. Similar to an LCD or TFT screen, a particularly high pixel density or packing density of the diode laser can be realized by arranging a particularly large number of laser diodes per unit area. In comparison to conventional SLM systems, productivity can be increased while costs can be reduced. In addition, the maintenance costs can be reduced compared to the use of fiber lasers.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in den Figuren alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment and from the drawing. The features and feature combinations mentioned above in the description as well as the features and feature combinations mentioned below in the description of the figures and / or in the figures alone can be used not only in the respectively specified combination but also in other combinations or in isolation, without the scope of To leave invention.

Die Zeichnung zeigt in:The drawing shows in:

1 eine schematische Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Herstellen eines Bauteils durch selektives Laserschmelzen; 1 a schematic side view of an apparatus according to the invention for producing a component by selective laser melting;

2 eine schematische Perspektivansicht einer Laserdiode der Vorrichtung; und 2 a schematic perspective view of a laser diode of the device; and

3 eine schematische Perspektivansicht eines Diodenlasers der Vorrichtung. 3 a schematic perspective view of a diode laser of the device.

In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.

1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine im Ganzen mit 10 bezeichnete Vorrichtung zum Herstellen eines Bauteils 12 durch selektives Laserschmelzen (SLM). Die Vorrichtung 10 umfasst bei dem in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Laser 14 und 16 zum Bereitstellen von jeweiligen Laserstrahlen mittels welchen ein pulverförmiges Material 18, aus welchem das Bauteil 12 hergestellt wird, aufgeschmolzen wird. 1 shows in a schematic side view with a whole 10 designated device for producing a component 12 by selective laser melting (SLM). The device 10 includes in the in the 1 shown embodiment, two lasers 14 and 16 for providing respective laser beams by means of which a powdered material 18 from which the component 12 is prepared, is melted.

Die Vorrichtung 10 umfasst hierzu eine Einrichtung 20 mit einem Reservoir 22, in welchem das pulverförmige Material 18 aufgenommen beziehungsweise gespeichert ist. Ferner umfasst die Einrichtung 20 eine Platte 24, welche relativ zu den Lasern 14 und 16 entlang einer durch einen Doppelpfeil 26 veranschaulichten Bewegungsrichtung bewegbar beziehungsweise verfahrbar ist. Dabei ist die Platte 24, welche auch als Bauplatte oder Bauteilplatte bezeichnet wird, entlang der Bewegungsrichtung translatorisch bewegbar. Außerdem umfasst die Einrichtung 20 einen Beschichter 28, welcher beispielsweise eine um eine Drehachse relativ zu der Platte 24 drehbare Walze 30 umfasst. In dem Reservoir 22 ist das pulverförmige Material 18 beispielsweise auf einem Vorratstisch 32 aufgenommen, welcher beispielsweise entlang der durch den Doppelpfeil 26 veranschaulichten Bewegungsrichtung relativ zu den Lasern 14 und 16 translatorisch bewegbar beziehungsweise verfahrbar ist.The device 10 includes a device for this purpose 20 with a reservoir 22 in which the powdery material 18 recorded or stored. Furthermore, the device includes 20 a plate 24 , Which relative to the lasers 14 and 16 along a by a double arrow 26 illustrated movement direction is movable or movable. Here is the plate 24 , which is also referred to as a building board or component plate, translationally movable along the direction of movement. In addition, the facility includes 20 a coater 28 which, for example, one about an axis of rotation relative to the plate 24 rotatable roller 30 includes. In the reservoir 22 is the powdery material 18 for example on a storage table 32 taken, for example, along the by the double arrow 26 illustrated movement direction relative to the lasers 14 and 16 is translationally movable or movable.

Aus 1 ist erkennbar, dass mittels des Beschichters 28 pulverförmiges Material 18 aus dem Reservoir 22 auf die Platte 24 aufgebracht werden kann, indem die Walze 30 relativ zu dem Vorratstisch 32 gedreht wird. Dabei wird beispielsweise das im Reservoir 22 aufgenommene pulverförmige Material 18 mittels des Vorratstisches 32 zu der Walze 30 hinbewegt, indem der Vorratstisch 32 auf die Walze 30 zubewegt wird, insbesondere entlang der Bewegungsrichtung.Out 1 it can be seen that by means of the coater 28 powdered material 18 from the reservoir 22 on the plate 24 Can be applied by the roller 30 relative to the storage table 32 is turned. This is for example in the reservoir 22 absorbed powdery material 18 by means of the supply table 32 to the roller 30 moved up by the storage table 32 on the roller 30 is moved, in particular along the direction of movement.

Die Laser 14 und 16 stellen, insbesondere gleichzeitig, eine Mehrzahl von Laserstrahlen 34 bereit, mit welchen das auf die Platte 24 aufgebrachte pulverförmige Material 18 belichtet beziehungsweise beaufschlagt wird. Das auf die beschriebene Weise auf die Platte 24 aufgebrachte pulverförmige Material 18 bildet ein Pulverbett 36, welches mit den Laserstrahlen 34 beaufschlagt wird. Dadurch wird zumindest ein Teil des das Pulverbett 36 bildenden pulverförmigen Materials 18 aufgeschmolzen, wodurch eine Schicht des Bauteils 12 aus dem aufgeschmolzenen pulverförmigen Material 18 hergestellt wird.The lasers 14 and 16 represent, in particular at the same time, a plurality of laser beams 34 ready with that on the plate 24 applied powdery material 18 is exposed or acted upon. This in the manner described on the plate 24 applied powdery material 18 forms a powder bed 36 , which with the laser beams 34 is charged. As a result, at least part of the powder bed 36 forming powdery material 18 melted, creating a layer of the component 12 from the molten powdery material 18 will be produced.

Daraufhin wird die Platte 24 abgesenkt, indem sie entlang der Bewegungsrichtung von den Lasern 14 und 16 translatorisch wegbewegt wird. Daraufhin wird – auf die zuvor beschriebene Weise – mittels des Beschichters 28 pulverförmiges Material 18 aus dem Reservoir 22 wieder auf die Platte 24 beziehungsweise insbesondere auf die zuvor hergestellte Schicht aufgebracht, wodurch das Pulverbett 36 gebildet wird. Daraufhin stellen die Laser 14 und 16 erneut Laserstrahlen bereit, mittels welchen dann erneut zumindest ein Teil des das Pulverbett 36 bildenden pulverförmigen Materials 18 aufgeschmolzen wird. Hierdurch wird eine zweite Schicht des Bauteils 12 hergestellt, wobei die zweite Schicht mit der ersten Schicht verschmolzen und dadurch verbunden wird. Dies wird iterativ und somit mehrmals wiederholt, sodass das Bauteil 12 aus einer Mehrzahl von Schichten hergestellt wird.Then the plate becomes 24 lowered by moving along the direction of movement of the lasers 14 and 16 is moved translationally. Then - in the manner described above - by means of the coater 28 powdered material 18 from the reservoir 22 back to the plate 24 or in particular applied to the previously prepared layer, whereby the powder bed 36 is formed. Then put the lasers 14 and 16 again laser beams ready by means of which again at least a part of the powder bed 36 forming powdery material 18 is melted. As a result, a second layer of the component 12 wherein the second layer is fused to and bonded to the first layer. This is repeated iteratively and thus several times, so that the component 12 is made of a plurality of layers.

Um dabei das Bauteil 12 besonders zeit- und kostengünstig herstellen zu können, ist der jeweilige Laser 14 beziehungsweise 16 als Diodenlaser ausgebildet. Der jeweilige Diodenlaser umfasst eine Mehrzahl von Laserdioden 38, von denen in 2 eine Laserdiode 38 beispielhaft dargestellt ist. Wie aus 2 erkennbar ist, ist die jeweilige Laserdiode 38 dazu ausgebildet, einen jeweiligen Laserstrahl 34 bereitzustellen.To do this, the component 12 To produce particularly time and cost, is the respective laser 14 respectively 16 designed as a diode laser. The respective diode laser comprises a plurality of laser diodes 38 of which in 2 a laser diode 38 is shown by way of example. How out 2 is recognizable, is the respective laser diode 38 adapted to a respective laser beam 34 provide.

3 zeigt beispielsweise den Laser 14, wobei die vorherigen und folgenden Ausführungen zum Laser 14 ohne weiteres auch auf den Laser 16 übertragen werden können und umgekehrt. Dabei ist aus 3 besonders gut erkennbar, dass die mehreren Laserdioden 38 des jeweiligen Diodenlasers 14 beziehungsweise 16 matrixartig und somit in einer Mehrzahl von untereinander angeordneten Zeilen beziehungsweise Reihen angeordnet sind, wobei die jeweilige Zeile eine Mehrzahl von Laserdioden 38 umfasst. Somit bilden die mehreren Laserdioden 38 des jeweiligen Diodenlasers 14 beziehungsweise 16 mehrere, parallel zueinander verlaufende Spalten und mehrere, parallel zueinander verlaufende Zeilen beziehungsweise Reihen, wobei beispielsweise die von den jeweiligen Laser 14 beziehungsweise 16 gleichzeitig bereitgestellten Laserstrahlen 34 zumindest im Wesentlichen parallel zueinander verlaufen. 3 shows, for example, the laser 14 , where the previous and following comments on the laser 14 without further notice on the laser 16 can be transmitted and vice versa. It is off 3 particularly well recognizable that the multiple laser diodes 38 of the respective diode laser 14 respectively 16 arranged in a matrix and thus in a plurality of mutually arranged rows or rows, wherein the respective row of a plurality of laser diodes 38 includes. Thus, the plurality of laser diodes form 38 of the respective diode laser 14 respectively 16 a plurality of columns running parallel to one another and a plurality of rows or rows running parallel to one another, wherein, for example, those of the respective laser 14 respectively 16 simultaneously provided laser beams 34 at least substantially parallel to each other.

Die Laserdioden 38 des jeweiligen Diodenlasers 14 beziehungsweise 16 sind beispielsweise in einer Ebene angeordnet, welche durch zwei senkrecht zueinander verlaufende Richtungen x und y aufgespannt wird. Dabei wird der jeweilige Laserstrahl 34 in eine senkrecht zu den Richtungen x und y verlaufende dritte Richtung z ausgestrahlt beziehungsweise bereitgestellt, sodass beispielsweise das Pulverbett 36 entlang der Richtung z mit dem jeweiligen Laserstrahl 34 beaufschlagt beziehungsweise belichtet wird.The laser diodes 38 of the respective diode laser 14 respectively 16 are arranged for example in a plane which is spanned by two mutually perpendicular directions x and y. In this case, the respective laser beam 34 emitted or provided in a direction perpendicular to the x and y directions third direction z, so that, for example, the powder bed 36 along the direction z with the respective laser beam 34 is applied or exposed.

Insbesondere ist aus 3 erkennbar, dass durch die beschriebene Anordnung der Laserdioden 38 der jeweilige Laser 14 beziehungsweise 16 bildschirmartig beziehungsweise nach Art eines Bildschirms aufgebaut ist, sodass beispielsweise mittels des jeweiligen Bildschirms wenigstens ein Bild auf das Pulverbett 36 projiziert werden kann. Dabei umfasst die Vorrichtung 10 ein Brechungsprisma 40, mittels welchem beispielsweise die von den Lasern 14 und 16 bereitgestellten Laserstrahlen 34 gebrochen werden, um dadurch beispielsweise ein Bild, welches auf das Pulverbett 36 projiziert wird, zu erzeugen. Da das Bild durch die Laserstrahlen 34 gebildet wird, wird zumindest ein Teil des das Pulverbett 36 bildenden pulverförmigen Materials 18 auf die beschriebene Weise aufgeschmolzen, um dadurch die jeweilige Schicht des Bauteils 12 herzustellen.In particular, is off 3 recognizable that by the described arrangement of the laser diodes 38 the respective laser 14 respectively 16 screen-like or constructed in the manner of a screen, so that for example by means of the respective screen at least one image on the powder bed 36 can be projected. In this case, the device comprises 10 a refraction prism 40 , by means of which, for example, that of the lasers 14 and 16 provided laser beams 34 be broken, thereby, for example, an image, which on the powder bed 36 is projected to produce. Because the picture is through the laser beams 34 is formed, at least part of the powder bed 36 forming powdery material 18 melted in the manner described, thereby the respective layer of the component 12 manufacture.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102014222302 A1 [0002] DE 102014222302 A1 [0002]

Claims (5)

Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (12) durch selektives Laserschmelzen, bei welchem mittels wenigstens eines Lasers (14, 16) zumindest ein Laserstahl (34) bereitgestellt wird, mittels welchem pulverförmiges Material (18), aus welchem das Bauteil (12) hergestellt wird, aufgeschmolzen wird, dadurch gekennzeichnet, dass als der Laser (14, 16) ein Diodenlaser mit wenigstens einer Laserdiode (38) verwendet wird, mittels welcher der Laserstrahl (34) bereitgestellt wird.Method for producing a component ( 12 ) by selective laser melting, in which by means of at least one laser ( 14 . 16 ) at least one laser steel ( 34 ), by means of which powdered material ( 18 ), from which the component ( 12 ) is melted, characterized in that as the laser ( 14 . 16 ) a diode laser having at least one laser diode ( 38 ) is used, by means of which the laser beam ( 34 ) provided. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Diodenlaser eine Mehrzahl von untereinander angeordneten Zeilen mit jeweils einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Laserdioden (38) umfasst.A method according to claim 1, characterized in that the diode laser has a plurality of mutually arranged lines, each having a plurality of juxtaposed laser diodes ( 38 ). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Laserdioden (38) einer ersten der Reihen und mehrere Laserdioden (38) einer zweiten der Reihen gleichzeitig jeweilige Laserstrahlen (34) zum Aufschmelzen des pulverförmigen Materials (18) bereitstellen.Method according to Claim 2, characterized in that a plurality of laser diodes ( 38 ) of a first of the rows and a plurality of laser diodes ( 38 ) a second of the rows simultaneously respective laser beams ( 34 ) for melting the powdery material ( 18 ) provide. Vorrichtung (10) zum Herstellen eines Bauteils (12) durch selektives Laserschmelzen, mit wenigstens einem Laser (14, 16), mittels welchem zumindest ein Laserstahl (34) zum Aufschmelzen eines pulverförmigen Materials (18) zum Herstellen des Bauteils (12) bereitstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Laser (14, 16) als Diodenlaser mit wenigstens einer Laserdiode (38) ausgebildet ist, mittels welcher der Laserstrahl (34) bereitstellbar ist.Contraption ( 10 ) for producing a component ( 12 ) by selective laser melting, with at least one laser ( 14 . 16 ), by means of which at least one laser steel ( 34 ) for melting a powdery material ( 18 ) for producing the component ( 12 ), characterized in that the laser ( 14 . 16 ) as a diode laser with at least one laser diode ( 38 ) is formed, by means of which the laser beam ( 34 ) is available. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Diodenlaser eine Mehrzahl von untereinander angeordneten Zeilen mit jeweils einer Mehrzahl von nebeneinander angeordneten Laserdioden (38) umfasst.Contraption ( 10 ) according to claim 4, characterized in that the diode laser has a plurality of mutually arranged lines, each having a plurality of juxtaposed laser diodes ( 38 ).
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