DE102016200522A1

DE102016200522A1 - Method for producing three-dimensional objects and apparatus for carrying out said method

Info

Publication number: DE102016200522A1
Application number: DE102016200522.7A
Authority: DE
Inventors: Alexander Siebeneich; Ralf Welp
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2017-07-20

Abstract

Vorgeschlagen wird u.a. ein Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Objekte nach einer 3D-Druck-Technologie, insbesondere nach einer Technologie des Typs „Schmelzschichtung“, mit den Schritten Bereitstellung zumindest eines schmelzbaren Materials (2), Erwärmung dieses Materials (2), bis es einen schmelzflüssigen Zustand eingenommen hat, Auftragen einer Schicht (6) geschmolzenen Materials (2) auf eine Unterlage (3) mittels wenigstens einer Beschichtungsdüse (1), indem infolge einer Relativbewegung zwischen derselben und der Unterlage (3) die wenigstens eine Beschichtungsdüse (1) einem vorgegebenen Beschichtungspfad (4) folgt, sowie zumindest teilweises Aushärten des geschmolzenen Materials (2) besagter Schicht (6) durch Abkühlung des Materials (2), wobei im Anschluss daran wenigstens eine weitere Schicht (7) geschmolzenen Materials (2) aufgebracht wird, und wobei die jeweils vorhergehende Schicht (6) im zumindest teilweise ausgehärteten Zustand als Unterlage (3´) für die jeweils nachfolgende Schicht (7) dient. Vorteilhaft wird vor dem Aufbringen der jeweils nachfolgenden Schicht (7), die jeweils vorhergehende Schicht (6) zumindest abschnittsweise und wenigstens in ihrem Oberflächenbereich angeschmolzen.Suggested is u.a. a method for producing three-dimensional objects according to a 3D printing technology, in particular by a "melt stratification" technology, comprising the steps of providing at least one fusible material (2), heating this material (2) until it has reached a molten state , Applying a layer (6) of molten material (2) to a substrate (3) by means of at least one coating nozzle (1), as a result of a relative movement between the same and the substrate (3) the at least one coating nozzle (1) a predetermined coating path (4 ), and at least partially curing the molten material (2) of said layer (6) by cooling the material (2), followed by at least one further layer (7) of molten material (2), and the preceding one Layer (6) in the at least partially cured state as a base (3 ') for the respective subsequent S chicht (7) serves. Advantageously, prior to the application of the respective subsequent layer (7), the respectively preceding layer (6) is melted at least in sections and at least in its surface region.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Objekte nach einer 3D-Druck-Technologie, insbesondere nach einer Technologie des Typs „Schmelzschichtung“, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 der Erfindung. Gemäß Anspruch 5 der Erfindung betrifft dieselbe ferner eine Vorrichtung zur Durchführung des besagten Verfahrens.The invention is based on a method for producing three-dimensional objects according to a 3D printing technology, in particular according to a technology of the type "melt stratification", according to the preamble of patent claim 1 of the invention. According to claim 5 of the invention further relates to a device for carrying out said method.

Seit geraumer Zeit sind diverse Verfahren bekannt, dreidimensionale (3D) Objekte, insbesondere auch Werkstücke, nach einer sogenannten 3D-Druck-Technologie computergesteuert schichtweise aufzubauen. Der schichtweise Aufbau erfolgt mittels eines 3D-Druckers auf Grundlage z.B. einer digitalen Datei, wie einer CAD-Datei (CAD = computer-aided design), welche Informationen über ein 3D-Modell enthält. So beschreibt die DE 101 50 256 A1 ein Verfahren zum Herstellen von dreidimensionalen Objekten, bei dem ein dreidimensional positionierbarer Dispenser ein Material in ein Medium abgibt, welches unter Mithilfe spezieller Polymerisationsreaktionen, ggf. in Verbindung mit der Bestrahlung durch eine Strahlungsquelle, zur Ausbildung fester Strukturen führt. Die DE 195 24 013 C2 beschreibt demgegenüber ein Verfahren, bei dem ein verfestigbares Material, beispielsweise ein vorab erwärmtes und in einen schmelzflüssigen bzw. plastischen Zustand überführtes Harz, in einem vorbestimmten Muster in mehreren Durchläufen und Schichten zu dem gewünschten Objekt aufgetragen wird, das bei Umgebungstemperatur schließlich erstarrt. Das schichtweise Auftragen des besagten Materials erfolgt durch eine Relativbewegung zwischen einem Abgabekopf und einer Unterlage, auf dem das Objekt aufgebaut wird. Ein solche Verfahren wird auch als „Fused Filament Fabrication (FFF)“ oder als „Schmelzschichtung“ bezeichnet. Da der Schichtaufbau zeitlich nacheinander geschieht, kühlt zumindest die Oberfläche der vorhergehenden Schicht vor dem Auftragen der nachfolgenden Schicht derart ab, dass zumindest die Oberfläche der vorhergehenden Schicht in einen thermoelastischen Zustand übergeht oder gar aushärtet. In Versuchen hat sich herausgestellt, dass eine optimale Verbindung zwischen der vorhergehenden, sich im thermoelastischen oder ausgehärteten Zustand befindlichen Schicht und der nachfolgenden, sich im thermoplastischen Zustand befindlichen Schicht nicht stattfindet. Hier setzt die nachfolgend beschriebene Erfindung an.For some time, various methods have been known to construct three-dimensional (3D) objects, in particular also workpieces, in a computer-controlled manner in layers using a so-called 3D printing technology. The layered structure is carried out by means of a 3D printer based on eg a digital file, such as a CAD file (CAD = computer-aided design), which contains information about a 3D model. That's how it describes DE 101 50 256 A1 a method for producing three-dimensional objects, in which a three-dimensionally positionable dispenser dispenses a material into a medium, which leads to the formation of solid structures with the aid of special polymerization reactions, possibly in conjunction with the irradiation by a radiation source. The DE 195 24 013 C2 describes a method in which a solidifiable material, for example, a preheated and transferred into a molten or plastic state, resin is applied in a predetermined pattern in multiple passes and layers to the desired object, which finally solidifies at ambient temperature. The layered application of the said material is effected by a relative movement between a dispensing head and a base on which the object is built. Such a process is also referred to as "fused filament fabrication (FFF)" or "melt stratification". Since the layer structure occurs chronologically one after the other, at least the surface of the preceding layer cools before applying the subsequent layer in such a way that at least the surface of the preceding layer changes into a thermoelastic state or even cures. In experiments, it has been found that an optimal connection between the preceding, in the thermoelastic or cured state layer and the subsequent, located in the thermoplastic state layer does not take place. This is where the invention described below begins.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein im Hinblick auf den Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Objekte nach einer 3D-Druck-Technologie, insbesondere nach einer Technologie des Typs „Schmelzschichtung“, anzugeben, welche bei Beibehaltung der Vorteile des besagten Standes der Technik, nämlich einfache und kostengünstige Herstellung dreidimensionaler Objekte, eine optimale Verbindung zwischen den Schichten des Schichtaufbaus des Objekts gewährleistet. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung, eine geeignete Vorrichtung zur Durchführung des besagten Verfahrens zur Verfügung zu stellen.The object of the invention is to provide a method, which is improved with respect to the state of the art, of producing three-dimensional objects according to a 3D printing technology, in particular by means of "melt stratification" technology, while retaining the advantages of the said prior art , namely simple and cost-effective production of three-dimensional objects, ensuring an optimal connection between the layers of the layer structure of the object. Furthermore, it is an object of the invention to provide a suitable device for carrying out the said method.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich eine optimale Verbindung zwischen den Schichten des schmelzbaren Materials ergibt, wenn beide Kontaktflächen der aufeinander liegenden Schichten einen thermoplastischen Zustand aufweisen und die Molekülketten sich so vorteilhaft verbinden und verschlingen können.The invention is based on the finding that an optimum connection between the layers of the fusible material results when both contact surfaces of the layers lying on one another have a thermoplastic state and the molecular chains can combine and intertwine so advantageously.

Ausgehend von einem Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Objekte nach einer 3D-Druck-Technologie, insbesondere nach einer Technologie des Typs „Schmelzschichtung“, mit folgenden Schritten:

a) Bereitstellung zumindest eines schmelzbaren Materials,
b) Erwärmung dieses Materials, bis es einen schmelzflüssigen Zustand eingenommen hat,
c) Auftragen einer Schicht geschmolzenen Materials auf eine Unterlage mittels wenigstens einer Beschichtungsdüse, indem infolge einer Relativbewegung zwischen derselben und der Unterlage die wenigstens eine Beschichtungsdüse einem vorgegebenen Beschichtungspfad folgt, sowie
d) zumindest teilweises Aushärten des geschmolzenen Materials besagter Schicht durch Abkühlung des Materials, wobei
e) im Anschluss daran wenigstens eine weitere Schicht geschmolzenen Materials aufgebracht wird, und wobei
f) die jeweils vorhergehende Schicht im zumindest teilweise ausgehärteten Zustand als Unterlage für die jeweils nachfolgende Schicht dient, wird die gestellte Aufgabe demnach dadurch gelöst, dass
g) vor dem Aufbringen der jeweils nachfolgenden Schicht, die jeweils vorhergehende Schicht zumindest abschnittsweise und wenigstens in ihrem Oberflächenbereich angeschmolzen wird.

Starting from a method for producing three-dimensional objects using a 3D printing technology, in particular using a "melt-stratification" technology, comprising the following steps:

a) providing at least one fusible material,
b) heating this material until it has reached a molten state,
c) applying a layer of molten material to a substrate by means of at least one coating nozzle by the at least one coating nozzle following a predetermined coating path as a result of a relative movement between the same and the substrate;
d) at least partially curing the molten material of said layer by cooling the material, wherein
e) subsequently applying at least one further layer of molten material, and wherein
f) the respective preceding layer serves in the at least partially cured state as a support for the respective subsequent layer, the object is therefore achieved in that
g) prior to application of the respective subsequent layer, the respective preceding layer is melted at least in sections and at least in its surface region.

Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, dass die Kontaktflächen der jeweils vorhergehenden und der jeweils nachfolgenden Schicht zumindest zum Zeitpunkt ihrer erstmaligen Kontaktierung einen thermoplastischen Zustand aufweisen, wodurch sich die Molekülketten der Material-Schichten vorteilhaft verbinden und verschlingen können und wodurch nach Abkühlung des Materials beider Material-Schichten eine optimale Verbindung zwischen den Material-Schichten gegeben ist.By this measure, it is ensured that the contact surfaces of the respectively preceding and the respective subsequent layer have a thermoplastic state at least at the time of their initial contacting, whereby the molecular chains of the material layers can advantageously combine and intertwine and, after cooling the material of both materials. Layers given an optimal connection between the material layers.

Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen oder Ausgestaltungen der Erfindung. The subclaims describe preferred developments or refinements of the invention.

Danach ist vorgesehen, dass im Hinblick auf den Schritt g) der Abschnitt der vorhergehenden Schicht angeschmolzen wird, der in Verlaufsrichtung der Beschichtungsdüse auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad gesehen der zumindest einen Beschichtungsdüse unmittelbar vorgeordnet ist. Hieraus resultieren insbesondere Einsparungen an Energie, da in vorteilhafter Weise die vorhergehende Schicht lediglich lokal angeschmolzen wird, nämlich lediglich der Abschnitt der vorhergehenden Schicht, der zum betreffenden Zeitpunkt unmittelbar in Kontakt mit der nachfolgenden Schicht gebracht wird bzw. werden soll. Eine funktionssichere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich dadurch, dass im Hinblick auf den Schritt g) zum Anschmelzen der vorhergehenden Schicht ein erwärmter gasförmiger Medienstrom, ein Laser und/oder eine andere Quelle thermischer Strahlung oder Energie, beispielsweise eine Infrarot-Lampe oder ein Heizspatel, verwendet werden. Als schmelzbares Material wird bevorzugt ein Kunststoff, insbesondere ein thermoplastischer Kunststoff, wie ein ABS (ABS = Acrylnitril-Butadien-Styrol) oder ein PLA (Polylactid), verwendet. Thereafter, it is provided that, with regard to step g), the section of the preceding layer is melted, which, seen in the direction of travel of the coating nozzle on the predetermined coating path, is directly upstream of the at least one coating nozzle. This results in particular savings in energy, since advantageously the previous layer is only locally melted, namely only the portion of the previous layer, which is brought at the time in question directly in contact with the subsequent layer or to be. A functionally reliable embodiment of the method according to the invention results from the fact that, with regard to step g) for melting the preceding layer, a heated gaseous media stream, a laser and / or another source of thermal radiation or energy, for example an infrared lamp or a heating spatula, be used. As a meltable material is preferably a plastic, in particular a thermoplastic material, such as an ABS (ABS = acrylonitrile-butadiene-styrene) or a PLA (polylactide) used.

Die Vorrichtung zur Durchführung des vorbeschriebenen Verfahrens zeichnet sich durch wenigstens ein, der zumindest einen Beschichtungsdüse zugeordnetes Mittel zum Anschmelzen der vorhergehenden Schicht wenigstens in deren Oberflächenbereich aus, wobei das wenigstens eine Mittel zum Anschmelzen in Verlaufsrichtung der Beschichtungsdüse auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad gesehen der zumindest einen Beschichtungsdüse vorwegläuft. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, dass sich die nachfolgende Schicht optimal mit der vorhergehenden Schicht verbindet, da sich beide Schichten im Zeitpunkt des erstmaligen Kontaktes zumindest im besagten Kontaktbereich in einem thermoplastischen Zustand befinden. Gemäß einer ersten bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung weist das wenigstens eine Mittel zum Anschmelzen eine Zuführungsdüse auf, in welcher ein erwärmter gasförmiger Medienstrom geführt ist, nämlich zu dem Abschnitt der vorhergehenden Schicht hin, der in Verlaufsrichtung der Beschichtungsdüse auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad gesehen der zumindest einen Beschichtungsdüse unmittelbar vorgeordnet ist. Der besagte gasförmige Medienstrom kann dabei beispielsweise durch Heißluft gebildet sein. Gemäß einer zweiten vorteilhaften Ausführungsvariante der Erfindung weist das wenigstens eine Mittel zum Anschmelzen einen Laser, insbesondere Punktlaser auf, dessen Laserlicht, bevorzugt mittels Glasfaserleitungen zu dem Abschnitt der vorhergehenden Schicht hin geleitet wird, der in Verlaufsrichtung der Beschichtungsdüse auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad gesehen der zumindest einen Beschichtungsdüse unmittelbar vorgeordnet ist. Hierbei wird insbesondere das vom Laser erzeugte Infrarot-Licht zur Erwärmung bzw. zum Anschmelzen der vorhergehenden Schicht genutzt. Das wenigstens eine Mittel zum Anschmelzen kann jedoch auch eine jegliche andere an sich bekannte Quelle thermischer Strahlung oder Energie, beispielsweise eine Infrarot-Lampe oder einen Heizspatel, aufweisen. In Weiterbildung der Erfindung ist das wenigstens eine Mittel zum Anschmelzen mit der zumindest einen Beschichtungsdüse fest verbunden. Hierdurch ist eine besonders einfache und kostengünstige Vorrichtung geschaffen. Die Beschichtungsdüse fungiert gleichzeitig als Halterung für das Mittel zum Anschmelzen. Alternativ kann das Mittel zum Anschmelzen mit der zumindest einen Beschichtungsdüse fest, jedoch verstellbar verbunden sein, wodurch erlaubt ist, das Mittel zum Anschmelzen an eine etwaige wechselnde Verlaufsrichtung des Beschichtungspfades auch während des Betriebs der Beschichtungsdüse samt Mittel zum Anschmelzen anzupassen. Insbesondere in Bezug auf besagte wechselnde Verlaufsrichtung der Beschichtungsdüse auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad sind der zumindest einen Beschichtungsdüse bevorzugt zwei oder mehrere derartige Mittel zum Anschmelzen zugeordnet, die um einen Düsenausgang der zumindest einen Beschichtungsdüse verteilt angeordnet, weiter bevorzugt gleichmäßig verteilt angeordnet und entsprechend der Verlaufsrichtung des Beschichtungspfades aktivier- oder deaktivierbar sind. Eine Verstellbarkeit besagter Mittel zum Anschmelzen kann durch diese Maßnahme entbehrlich sein. Die Beschichtungsdüse kann beispielsweise eine Mehrzahl gleichmäßig über den Umfang derselben verteilt angeordnete Zuführdüsen für Heißluft aufweisen, welche Zuführdüsen in Abhängigkeit der Verlaufsrichtung der Beschichtungsdüse auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad mittels einfacher Absperr- bzw. Ventilanordnungen mit Heißluft beschickt oder entsprechend abgesperrt werden. Weist das Mittel zum Anschmelzen beispielsweise einen Laser auf, können demselben eine Mehrzahl Glasfaserleitungen zugeordnet sein, die bevorzugt gleichmäßig über den Umfang der Beschichtungsdüse verteilt angeordnet sind und in Abhängigkeit der Verlaufsrichtung der Beschichtungsdüse auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad den Laserstrahl zu dem Abschnitt der vorhergehenden Schicht hin richten, der in Verlaufsrichtung der Beschichtungsdüse auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad gesehen der zumindest einen Beschichtungsdüse unmittelbar vorgeordnet ist. Die Zuordnung des Laserstrahls zur entsprechenden Glasfaserleitung ist beispielsweise mittels einer verstellbaren Spiegelanordnung realisierbar. Demgegenüber können selbstverständlich auch zwei oder mehr Laser, insbesondere Punktlaser vorgesehen sein/werden, die entsprechend der Verlaufsrichtung der Beschichtungsdüse auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad angesteuert oder aktiviert bzw. deaktiviert werden. Um die Beschichtung der vorhergehenden Schicht mit einer nachfolgenden Schicht noch weiter zu optimieren, kann die zumindest eine Beschichtungsdüse ein Anpresselement zur Verdichtung und Formung der nachfolgenden Schicht geschmolzenen Materials auf der Unterlage oder der vorhergehenden, als Unterlage fungierenden Schicht aufweisen.The device for carrying out the method described above is characterized by at least one means for melting the preceding layer assigned to at least one coating nozzle at least in its surface area, the at least one means for melting in the direction of travel of the coating nozzle seen on the predetermined coating path of the at least one coating nozzle anticipate running. This measure ensures that the subsequent layer optimally bonds to the preceding layer, since both layers are in a thermoplastic state at least in the said contact region at the time of the first contact. According to a first preferred embodiment variant of the invention, the at least one means for melting comprises a feed nozzle in which a heated gaseous media stream is guided, namely towards the section of the preceding layer which, viewed in the direction of travel of the coating nozzle on the predetermined coating path, of the at least one coating nozzle is directly upstream. The said gaseous media stream can be formed by hot air, for example. According to a second advantageous embodiment variant of the invention, the at least one means for melting comprises a laser, in particular point laser whose laser light, preferably guided by glass fiber lines to the portion of the preceding layer, seen in the direction of the coating nozzle on the predetermined coating path of at least one Coating nozzle is directly upstream. In this case, in particular the infrared light generated by the laser is used for heating or for melting the previous layer. However, the at least one means for melting may also comprise any other known source of thermal radiation or energy, for example an infrared lamp or a heating spatula. In a further development of the invention, the at least one means for melting is firmly connected to the at least one coating nozzle. As a result, a particularly simple and inexpensive device is created. The coating nozzle simultaneously acts as a holder for the means for melting. Alternatively, the means for melting together with the at least one coating die fixed, but adjustably connected, which is allowed to adapt the means for melting to any changing direction of the coating path also during operation of the coating nozzle including means for melting. In particular with regard to said changing course direction of the coating nozzle on the predetermined coating path of the at least one coating nozzle are preferably associated with two or more such means for melting arranged distributed around a nozzle exit of the at least one coating nozzle, more preferably evenly distributed and according to the direction of the coating path can be activated or deactivated. An adjustability of said means for melting can be dispensed with by this measure. The coating nozzle may, for example, have a plurality of uniformly distributed over the circumference of the same arranged supply nozzles for hot air, which supply nozzles depending on the direction of the coating nozzle on the predetermined coating path by means of simple shut-off or valve arrangements are charged with hot air or shut off accordingly. If the means for melting, for example, a laser, it may be assigned a plurality of optical fiber lines, which are preferably distributed uniformly over the circumference of the coating and directed depending on the direction of the coating nozzle on the predetermined coating path, the laser beam to the portion of the previous layer out which, as viewed in the direction of the coating nozzle on the predetermined coating path, is directly upstream of the at least one coating nozzle. The assignment of the laser beam to the corresponding optical fiber line can be realized, for example, by means of an adjustable mirror arrangement. In contrast, of course, two or more laser, in particular point laser can be provided, which are driven or activated or deactivated according to the direction of the coating die on the predetermined coating path. To further increase the coating of the previous layer with a subsequent layer For example, the at least one coating die may comprise a pressing member for densifying and forming the subsequent layer of molten material on the backing or the preceding backing layer.

Nachstehend wird die Erfindung anhand der in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Sie ist jedoch nicht auf diese beschränkt, sondern erfasst alle durch die Patentansprüche definierten Ausgestaltungen. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to the embodiments schematically illustrated in the drawings. However, it is not limited to these, but covers all embodiments defined by the claims. Show it:

1 äußerst schematisch eine Schnittansicht einer gattungsgemäßen Vorrichtung zur Herstellung dreidimensionaler Objekte nach dem Stand der Technik in Funktion, 1 very schematically a sectional view of a generic device for producing three-dimensional objects according to the prior art in function,

2 eine erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung der gattungsgemäßen Art in einer Schnittansicht, welche gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird, 2 an inventively designed device of the generic type in a sectional view, which is operated according to the inventive method,

3 den Schnitt „I-I“ nach 2, und 3 the section "II" after 2 , and

4 die Vorrichtung nach 2 und 3 in einer weiter verbesserten Ausgestaltung. 4 the device after 2 and 3 in a further improved embodiment.

1 zeigt eine Beschichtungsdüse 1 einer Vorrichtung zur Herstellung dreidimensionaler Objekte nach einer 3D-Drucktechnologie des Typs „Schmelzschichtung“ gemäß dem Stand der Technik. Die besagte Beschichtungsdüse 1 dient dem schichtweisen Auftragen eines schmelzbaren Materials 2 auf eine Unterlage 3, bis die gewünschte Geometrie des Objekts aufgebaut ist. Das Auftragen des schmelzbaren Materials 2 erfolgt durch eine Relativbewegung zwischen der Beschichtungsdüse 1 und der Unterlage 3, auf dem das Objekt aufgebaut wird. Vorliegend wird die Beschichtungsdüse 1 bewegt und folgt einem vorgegebenen Beschichtungspfad 4, der nicht geradlinig ausgebildet sein muss, sondern auch kurvenförmig ausgebildet sein kann oder sowohl geradlinige als auch kurvenförmige Abschnitte aufweisen kann. Die Verlaufsrichtung der Beschichtungsdüse 1 auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad 4 ist durch einen Richtungspfeil mit dem Bezugszeichen 5 gekennzeichnet. Nach welchem Muster das schmelzbare Material 2 bevorzugt aufgetragen wird, ist beispielsweise von der speziellen Geometrie des zu erstellenden Objektes abhängig. 1 shows a coating nozzle 1 a device for producing three-dimensional objects according to the prior art 3D printing technology of the type "melt stratification". The said coating nozzle 1 is used for layer-wise application of a fusible material 2 on a pad 3 until the desired geometry of the object is established. The application of the fusible material 2 takes place by a relative movement between the coating nozzle 1 and the pad 3 on which the object is built. In the present case, the coating nozzle 1 moves and follows a predetermined coating path 4 , which need not be rectilinear, but may also be curved or may have both rectilinear and curved sections. The course direction of the coating nozzle 1 on the given coating path 4 is by a directional arrow with the reference numeral 5 characterized. According to which pattern the fusible material 2 is preferably applied, for example, depends on the specific geometry of the object to be created.

Alternativ kann besagte Relativbewegung auch durch eine Bewegung der Unterlage 3 oder durch eine Kombination von Bewegungen sowohl der Beschichtungsdüse 1 als auch der Unterlage 3 bewirkt sein (nicht zeichnerisch dargestellt). Zur Ausbildung einer ersten Material-Schicht 6 wird dieselbe auf eine Unterlage 3 aufgebaut, die beispielsweise durch ein nicht zeichnerisch dargestelltes Grundgestell der Vorrichtung zur Herstellung dreidimensionaler Objekte gebildet ist. Alle nachfolgenden Material-Schichten 7 werden auf die jeweils vorhergehende Material-Schicht 6 aufgebracht, so dass die jeweils vorhergehende Material-Schicht 6 als Unterlage 3´ für die jeweils nachfolgende Material-Schicht 7 dient.Alternatively, said relative movement can also be achieved by a movement of the base 3 or by a combination of movements of both the coating nozzle 1 as well as the underlay 3 be effected (not shown graphically). To form a first material layer 6 The same is on a pad 3 constructed, which is formed for example by a non-illustrated basic frame of the apparatus for producing three-dimensional objects. All subsequent material layers 7 be on the respective preceding material layer 6 applied so that the respective preceding material layer 6 as a base 3 ' for the respective subsequent material layer 7 serves.

Das schmelzbare Material 2 ist bevorzugt ein Kunststoff, insbesondere ein thermoplastischer Kunststoff. Besagter thermoplastische Kunststoff kann beispielsweise durch ein ABS (ABS = Acrylnitril-Butadien-Styrol) oder ein PLA (Polylactid) gebildet sein oder einen solchen Kunststoff aufweisen. Das schmelzbare Material 2 wird beispielsweise als Block, Stab, Granulat oder Pulver zur Weiterverarbeitung bereitgestellt.The fusible material 2 is preferably a plastic, in particular a thermoplastic material. Said thermoplastic material may for example be formed by an ABS (ABS = acrylonitrile-butadiene-styrene) or a PLA (polylactide) or comprise such a plastic. The fusible material 2 is provided for example as a block, rod, granules or powder for further processing.

Die Weiterverabeitung erfolgt derart, dass zunächst das schmelzbare Material 2 erwärmt wird, bis es einen schmelzflüssigen Zustand einnimmt, der es erlaubt, das Material 2 unter einem bestimmten Druck in die Beschichtungsdüse 1 zu überführen. Dabei wird unter einem schmelzflüssigen Zustand des schmelzbaren Materials 2 ein thermoplastischer oder dickflüssiger Zustand des besagten Materials 2 verstanden. Zur Überführung des Materials 2 in die Beschichtungsdüse 1 eignet sich beispielsweise ein an sich bekannter Extruder. Extruder sind Fördergeräte mit einer sogenannten Förderschnecke, vermittels derer dickflüssige Massen sowohl unter hohem Druck als auch hoher Temperatur gleichmäßig aus einer Öffnung herausgepresst werden können. Vorliegend ist die besagte Öffnung durch einen Düsenausgang 8 der Beschichtungsdüse 1 gebildet. The Weiterverabeitung done in such a way that initially the fusible material 2 is heated until it assumes a molten state, which allows the material 2 under a certain pressure in the coating nozzle 1 to convict. It is under a molten state of the fusible material 2 a thermoplastic or viscous state of said material 2 Understood. To transfer the material 2 in the coating nozzle 1 For example, an extruder known per se is suitable. Extruders are conveying devices with a so-called screw conveyor, by means of which viscous masses can be pressed out evenly from an opening both under high pressure and high temperature. In the present case, said opening is through a nozzle exit 8th the coating nozzle 1 educated.

Wie eingangs bereits ausgeführt, geschieht der Schichtaufbau zeitlich nacheinander, so dass zumindest die Oberfläche der jeweils vorhergehenden Material-Schicht 6 vor dem Auftragen der jeweils nachfolgenden Material-Schicht 7 derart insbesondere selbsttätig an der Umgebungsatmosphäre abkühlt, dass zumindest die Oberfläche der vorhergehenden Material-Schicht 6 in einen thermoelastischen Zustand übergeht oder gar aushärtet. Hierdurch findet keine optimale Verbindung zwischen der vorhergehenden, sich im thermoelastischen oder ausgehärteten Zustand befindlichen Material-Schicht 6 und der nachfolgenden, sich im thermoplastischen Zustand befindlichen Material-Schicht 7 statt. Diese nicht optimale Verbindung zwischen den Material-Schichten 6, 7 des zu erstellenden Objekts ist in 2 durch strich-punktierte Linien kenntlich gemacht. 2 zeigt insoweit die Vorrichtung respektive deren Beschichtungsdüse 1 zu einem Zeitpunkt, bei dem beispielgebend eine siebente Material-Schicht 7 aufgebracht wird.As already stated, the layer structure occurs chronologically one after the other, so that at least the surface of the respectively preceding material layer 6 before applying the respective subsequent material layer 7 such in particular automatically cools the ambient atmosphere, that at least the surface of the preceding material layer 6 goes into a thermoelastic state or even hardens. As a result, there is no optimal connection between the preceding, in the thermoelastic or cured state material layer 6 and the subsequent, in the thermoplastic state material layer 7 instead of. This non-optimal connection between the material layers 6 . 7 of the object to be created is in 2 indicated by dash-dotted lines. 2 shows in this respect the device respectively the coating nozzle 1 at a time when exemplifying a seventh layer of material 7 is applied.

Um dem vorbeschriebenen nachteiligen Umstand zu begegnen, wird die jeweils vorhergehende Material-Schicht 6 zumindest abschnittsweise und wenigstens in ihrem Oberflächenbereich angeschmolzen. Durch diese Maßnahme ist gewährleistet, dass die Kontaktflächen der jeweils vorhergehenden Material-Schicht 6 und der jeweils nachfolgenden Material-Schicht 7 zumindest zum Zeitpunkt ihrer erstmaligen Kontaktierung einen thermoplastischen Zustand aufweisen. Hierdurch können sich die Molekülketten der Material-Schichten 6, 7 vorteilhaft verbinden und verschlingen, woraus wiederum nach Abkühlung des Materials 2 beider Materialschichten 6, 7 eine optimale Verbindung zwischen den Material-Schichten 6, 7 resultiert (vgl. 2 und 4).In order to counteract the disadvantageous circumstance described above, the respective preceding material layer 6 at least in sections and fused at least in their surface area. This measure ensures that the contact surfaces of the respective preceding material layer 6 and the respective subsequent material layer 7 have a thermoplastic state at least at the time of their first contact. This allows the molecular chains of the material layers 6 . 7 advantageously connect and devour, which in turn after cooling of the material 2 both material layers 6 . 7 an optimal connection between the material layers 6 . 7 results (see. 2 and 4 ).

In den 2 und 4 ist eine derartige vorteilhafte Verbindung durch eine punktierte Linienführung im Kontaktbereich zwischen der oben angeordneten, nachfolgenden Material-Schicht 7 und der darunter angeordneten, vorhergehenden Material-Schicht 6 angedeutet. Die weiter unten liegenden Material-Schichten 6, 7, die bereits abgekühlt und ausgehärtet sind, weisen ein im Wesentlichen einheitliches Gefügebild ohne nachteilige Phasenübergänge von der einen zur anderen Materialschicht 6, 7 auf, so dass zur Kenntlichmachung dieses Zustandes auf besagte punktierte Linienführung in diesem Bereich verzichtet wurde.In the 2 and 4 is such an advantageous connection by a dotted lines in the contact area between the top, subsequent material layer 7 and the underlying material layer disposed thereunder 6 indicated. The material layers below 6 . 7 , which are already cooled and cured, have a substantially uniform microstructure without adverse phase transitions from one to the other layer of material 6 . 7 on, so that was omitted to identify this condition on said dotted lines in this area.

Wie den 2 und 4 weiter zu entnehmen ist, erfolgt gemäß einer bevorzugten Ausführungsvariante der Erfindung das Anschmelzen der jeweils vorhergehende Material-Schicht 6 lediglich in dem Abschnitt 9 der vorhergehenden Material-Schicht 6, der in Verlaufsrichtung 5 der Beschichtungsdüse 1 auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad 4 gesehen der Beschichtungsdüse 1 unmittelbar vorgeordnet ist. Dieser Abschnitt 9 ist durch eine gestrichelte Linienführung gekennzeichnet. Like that 2 and 4 can be seen further, according to a preferred embodiment of the invention, the melting of the respective preceding material layer 6 only in the section 9 the previous material layer 6 in the direction 5 the coating nozzle 1 on the given coating path 4 seen the coating nozzle 1 is directly upstream. this section 9 is marked by a dashed line.

Wie den 2 und 4 noch zu entnehmen ist, wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel in dem besagten Abschnitt 9 nicht nur die Oberfläche der unmittelbar vorhergehenden Material-Schicht 6 angeschmolzen, sondern im Abschnitt 9 der gesamte Querschnitt der unmittelbar vorhergehenden Material-Schicht 6 samt Abschnitten 9 einiger noch darunter liegender Material-Schichten 6, 7, wodurch sich ein noch weiter verbesserter Fügeverbund mit einem noch weiter vereinheitlichten Gefüge ergibt.Like that 2 and 4 is still apparent, according to this embodiment in the said section 9 not just the surface of the immediately preceding material layer 6 melted, but in the section 9 the entire cross section of the immediately preceding material layer 6 including sections 9 some of the underlying material layers 6 . 7 , which results in an even improved joining compound with an even more unified structure.

Das Mittel 10 zum Anschmelzen ist demnach so angeordnet und ausgebildet, dass es in Verlaufsrichtung 5 der Beschichtungsdüse 1 auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad 4 gesehen, der Beschichtungsdüse 1 vorwegläuft. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist das Mittel 10 zum Anschmelzen als wesentliches Element eine Mehrzahl Zuführdüsen 11, vorliegend lediglich beispielgebend acht Zuführdüsen 11 für einen erwärmten gasförmigen Medienstrom 12 auf, die gleichmäßig um den Düsenausgang 8 der Beschichtungsdüse 1 verteilt angeordnet sind. Der besagte Medienstrom 12 kann beispielsweise durch Heißluft gebildet sein. Entsprechend der Verlaufsrichtung 5 der Beschichtungsdüse 1 auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad 4 wird zumindest eine der Zuführdüsen 11 derart aktiviert, dass der Medienstrom 12 auf den Abschnitt 9 der vorhergehenden Material-Schicht 6 auftrifft, der in Verlaufsrichtung 5 der Beschichtungsdüse 1 auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad 4 gesehen der Beschichtungsdüse 1 unmittelbar vorgeordnet ist. Die übrigen Zuführdüsen 11 sind bevorzugt deaktiviert. Hierzu finden bevorzugt an sich bekannte Absperr- bzw. Ventilanordnungen Anwendung (nicht zeichnerisch dargestellt).The middle 10 for melting is therefore arranged and designed so that it in the direction of extension 5 the coating nozzle 1 on the given coating path 4 seen, the coating nozzle 1 anticipate running. According to this embodiment, the means 10 for melting as an essential element a plurality of feed nozzles 11 , in this case only exemplary eight feed nozzles 11 for a heated gaseous media stream 12 on, evenly around the nozzle exit 8th the coating nozzle 1 are arranged distributed. The said media stream 12 can be formed for example by hot air. According to the course direction 5 the coating nozzle 1 on the given coating path 4 At least one of the feed nozzles 11 so activated that the media stream 12 on the section 9 the previous material layer 6 impinges, in the course direction 5 the coating nozzle 1 on the given coating path 4 seen the coating nozzle 1 is directly upstream. The other feed nozzles 11 are preferably deactivated. For this purpose, preferably known per se shut-off or valve arrangements are used (not shown in the drawing).

Die Zuführdüsen 11 sind vorliegend mit der Beschichtungsdüse 1 fest verbunden, indem ein Grundkörper der Beschichtungsdüse 1 gleichzeitig die Zuführdüsen 11 ausbildet. Durch die Erfindung ist auch eine Anordnung mit erfasst, bei der die Beschichtungsdüse 1 und eine, zwei oder mehrere Zuführdüsen 11 durch separate Grundkörper ausgebildet und untereinander fest oder verstellbar verbunden sind (nicht zeichnerisch dargestellt). Unter einer verstellbaren Verbindung wird insbesondere eine Verbindung verstanden, bei der wenigstens eine Zuführdüse 11 derart einer sich ändernden Verlaufsrichtung 5 der Beschichtungsdüse 1 auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad 4 selbsttätig folgt, dass der Medienstrom 12 immer auf den Abschnitt 9 der vorhergehenden Material-Schicht 6 auftrifft, der in Verlaufsrichtung 5 der Beschichtungsdüse 1 auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad 4 gesehen der Beschichtungsdüse 1 unmittelbar vorgeordnet ist. So kann die wenigstens eine Zuführdüse 11 z.B. durch einen separaten, den Grundkörper der Beschichtungsdüse 1 umgebenden Ringkörper gebildet sein, der entsprechend der sich verändernden Verlaufsrichtung 5 der Beschichtungsdüse 1 beispielsweise elektromechanisch verdrehbar ist (nicht zeichnerisch dargestellt).The feed nozzles 11 are present with the coating nozzle 1 firmly connected by a body of the coating nozzle 1 at the same time the feed nozzles 11 formed. The invention also includes an arrangement in which the coating nozzle 1 and one, two or more feed nozzles 11 formed by separate body and are connected to each other fixed or adjustable (not shown in the drawing). An adjustable connection is understood in particular to mean a connection in which at least one feed nozzle 11 such a changing course direction 5 the coating nozzle 1 on the given coating path 4 automatically follows that the media stream 12 always on the section 9 the previous material layer 6 impinges, in the course direction 5 the coating nozzle 1 on the given coating path 4 seen the coating nozzle 1 is directly upstream. Thus, the at least one feed nozzle 11 eg by a separate, the main body of the coating nozzle 1 be formed surrounding annular body, which corresponds to the changing direction 5 the coating nozzle 1 for example, is electromechanically rotatable (not shown in the drawing).

Die Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf das vorbeschriebene Mittel 10 zum Anschmelzen in Form von ein, zwei oder mehreren Zuführdüsen 11 für einen erwärmten gasförmigen Medienstrom 12, sondern erfasst jegliche anderen an sich bekannten geeigneten Mittel 10 zum Anschmelzen. So kann das Mittel 10 zum Anschmelzen auch durch einen, zwei oder mehrere Laser, insbesondere Punktlaser, gebildet sein (nicht zeichnerisch dargestellt).However, the invention is not limited to the above-described means 10 for melting in the form of one, two or more feed nozzles 11 for a heated gaseous media stream 12 but detects any other suitable means known per se 10 to melt. So can the agent 10 for melting by one, two or more laser, in particular point laser, be formed (not shown in the drawing).

Wird beispielsweise ein einziger Laser zur Anwendung gebracht, können demselben eine Mehrzahl Glasfaserleitungen zugeordnet sein, die in Anlehnung an 3 bevorzugt gleichmäßig über den Umfang der Beschichtungsdüse 1 verteilt angeordnet sind und in Abhängigkeit der Verlaufsrichtung 5 der Beschichtungsdüse 1 auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad 4 den Laserstrahl zu dem Abschnitt der vorhergehenden Material-Schicht 6 hin richten, der in Verlaufsrichtung 5 der Beschichtungsdüse 1 auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad 4 gesehen der Beschichtungsdüse 1 unmittelbar vorgeordnet ist. Die Zuordnung des Laserstrahls des einzigen Lasers zur entsprechenden Glasfaserleitung ist beispielsweise mittels einer verstellbaren Spiegelanordnung realisierbar. Demgegenüber können selbstverständlich auch mehrere Laser, insbesondere Punktlaser vorgesehen sein/werden, die entsprechend der Verlaufsrichtung 5 der Beschichtungsdüse 1 auf dem vorgegebenen Beschichtungspfad 4 angesteuert oder aktiviert bzw. deaktiviert werden. Darüber hinaus können auch andere Quellen thermischer Strahlung oder Energie, beispielsweise an sich bekannte Infrarot-Lampen oder Heizspatel zur Anwendung kommen.If, for example, a single laser is used, the same can be assigned to a plurality of optical fiber cables, which are based on 3 preferably evenly over the circumference of the coating nozzle 1 are arranged distributed and depending on the course direction 5 the coating nozzle 1 on the given coating path 4 the laser beam to the Section of the previous material layer 6 direction, in the direction 5 the coating nozzle 1 on the given coating path 4 seen the coating nozzle 1 is directly upstream. The assignment of the laser beam of the single laser to the corresponding optical fiber line can be realized, for example, by means of an adjustable mirror arrangement. In contrast, of course, a plurality of lasers, in particular point lasers can be provided / which correspond to the course direction 5 the coating nozzle 1 on the given coating path 4 be activated or activated or deactivated. In addition, other sources of thermal radiation or energy, for example, known per se infrared lamps or Heizspatel be used.

Der erforderliche Wärmeeintrag wird bevorzugt in Abhängigkeit der des gewählten schmelzbaren Materials 2 und der Auftragsgeschwindigkeit der Beschichtungsdüse eingestellt und gesteuert. Weiter bevorzugt kommt eine Temperaturüberwachung der Fügestelle respektive des Abschnitts 9 zum Einsatz (nicht zeichnerisch dargestellt). Besagte Temperaturüberwachung kann beispielsweise mittels einer Infrarot- bzw. Wärmebildkamera bewirkt sein, welche Signale generiert, die einer Steuer- und Reglungseinrichtung der in Rede stehenden Vorrichtung zur Verfügung gestellt werden.The required heat input is preferably dependent on the selected fusible material 2 and the coating speed of the coating nozzle are set and controlled. Further preferred is a temperature monitoring of the joint or the section 9 used (not shown in the drawing). Said temperature monitoring can be effected for example by means of an infrared or thermal imaging camera which generates signals which are provided to a control and regulating device of the device in question.

Weiter beschränkt sich die Erfindung nicht auf einen reinen Kunststoff, beispielsweise der oben beschriebenen Art, sondern erfasst auch einen Kunststoff, dem ein oder mehrere Zuschlagstoffe und/oder Verstärkungselemente beigefügt sind (nicht zeichnerisch dargestellt). So können als Zuschlagstoffe beispielsweise mineralische oder metallische Stoffe in Pulverform vorgesehen sein/werden. Als Verstärkungselemente können insbesondere Faserelemente, bevorzugt Kurzfasern, weiter bevorzugt in Form von Glas- oder Kohlenstofffasern oder Naturfasern Verwendung finden.Further, the invention is not limited to a pure plastic, for example of the type described above, but also covers a plastic, the one or more aggregates and / or reinforcing elements are attached (not shown in the drawing). Thus, for example, mineral or metallic substances in powder form can be provided as additives. Fiber elements, preferably short fibers, more preferably in the form of glass or carbon fibers or natural fibers may be used as reinforcing elements.

4 zeigt schließlich eine Vorrichtung der erfindungsgemäßen Art in einer weiter verbesserten Ausgestaltung, wonach die Beschichtungsdüse 1 ein bevorzugt ringförmiges Anpresselement 13 zur Verdichtung und Formung der nachfolgenden Material-Schicht 7 auf der Unterlage 3´ respektive vorhergehenden Material-Schicht 6 aufweist. Durch diese Maßnahme können insbesondere auch nachteilige Lufteinschlüsse wirkungsvoll vermieden werden. 4 Finally, shows a device of the type according to the invention in a further improved embodiment, after which the coating nozzle 1 a preferably annular contact pressure element 13 for densification and shaping of the subsequent material layer 7 on the pad 3 ' respectively preceding material layer 6 having. By this measure, in particular adverse air pockets can be effectively avoided.

Für den Fachmann versteht es sich von selbst, dass besagte Vorrichtung ferner nicht nur auf eine einzige Beschichtungsdüse 1 beschränkt ist, sondern auch zwei oder mehrere Beschichtungsdüsen 1 in der oben beschriebenen Anordnung aufweisen kann, wodurch der Aufbau eines Objektes nach einer 3D-Druck-Technologie, insbesondere nach einer Technologie des Typs „Schmelzschichtung“ vorteilhaft beschleunigt werden kann.It will be understood by those skilled in the art that said device is not limited to a single coating nozzle 1 is limited, but also two or more coating nozzles 1 in the arrangement described above, whereby the structure of an object can be advantageously accelerated according to a 3D printing technology, in particular according to a technology of the type "melt stratification".

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Beschichtungsdüse coating
22: schmelzbares Material fusible material
33: Unterlage document
3´3 ': Unterlage document
44: Beschichtungspfad coating path
55: Verlaufsrichtung running direction
66: vorhergehende Material-Schicht previous material layer
77: nachfolgende Material-Schicht subsequent material layer
88th: Düsenausgang nozzle exit
99: Abschnitt section
1010: Mittel zum Anschmelzen Means for melting
1111: Zuführdüse feed nozzle
1212: Medienstrom media stream
1313: Anpresselement presser

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10150256 A1 [0002]
DE 19524013 C2 [0002]

Claims

Method for producing three-dimensional objects according to a 3D printing technology, in particular according to a technology of the type "melt stratification", comprising the following steps: a) providing at least one fusible material ( 2 ), b) heating this material ( 2 ) until it has reached a molten state, c) applying a layer ( 6 ) of molten material ( 2 ) on a base ( 3 ) by means of at least one coating nozzle ( 1 ), due to a relative movement between the same and the base ( 3 ) the at least one coating nozzle ( 1 ) a predetermined coating path ( 4 ), and d) at least partial curing of the molten material ( 2 ) of said layer ( 6 ) by cooling the material ( 2 e) following this, at least one further layer ( 7 ) of molten material ( 2 ), and wherein f) the respective preceding layer ( 6 ) in the at least partially cured state as a base ( 3 ' ) for the respective subsequent layer ( 7 ), characterized in that g) before applying the respective subsequent layer ( 7 ), the preceding layer ( 6 ) is melted at least in sections and at least in its surface area.

Method according to Claim 1, characterized in that, with regard to step g), at least the section ( 9 ) of the previous layer ( 6 ) is melted in the direction ( 5 ) of the coating nozzle ( 1 ) on the given coating path ( 4 ) seen the at least one coating nozzle ( 1 ) is directly upstream.

Method according to claim 1 or 2, characterized in that with regard to step g) for melting the preceding layer ( 6 ) a heated gaseous media stream ( 12 ), a laser and / or other source of thermal radiation or energy.

Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that as a meltable material, a plastic, in particular thermoplastic material, such as an ABS (ABS = acrylonitrile-butadiene-styrene) or a PLA (polylactide), is used.

Apparatus for carrying out the method according to one of claims 1 to 4, comprising at least one, the at least one coating nozzle ( 1 ) ( 10 ) for melting the previous layer ( 6 ) at least in its surface area, wherein the at least one means ( 10 ) for melting in the direction ( 5 ) of the coating nozzle ( 1 ) on the given coating path ( 4 ) seen the at least one coating nozzle ( 1 ) runs ahead.

Device according to claim 5, characterized in that the at least one means ( 10 ) for melting a feed nozzle ( 11 ), in which a heated gaseous media stream ( 12 ), a laser and / or another source of thermal radiation or energy.

Device according to claim 5 or 6, characterized in that the at least one means ( 10 ) for melting with the at least one coating nozzle ( 1 ) is fixed or adjustable connected.

Device according to one of claims 5 to 7, characterized in that the at least one coating nozzle ( 1 ) two or more such means ( 10 ) are assigned to the melting, which is around a nozzle exit ( 8th ) of the at least one coating nozzle ( 1 ) are distributed and according to the direction ( 5 ) of the coating nozzle ( 1 ) on the given coating path ( 4 ) are activated or deactivated.

Device according to claim 8, characterized in that the means ( 10 ) for melting evenly distributed around the nozzle outlet ( 8th ) of the at least one coating nozzle ( 1 ) are arranged.

Device according to one of claims 5 to 9, characterized in that the at least one coating nozzle ( 1 ) a pressing element ( 13 ) for densification and shaping of the subsequent layer ( 7 ) of molten material ( 2 ) on the base ( 3 ) or the previous, as a document ( 3 ' ) acting layer ( 7 ) having.