DE102016201836A1 - Vorrichtung für eine Anlage zur additiven Herstellung eines Bauteils - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) für eine Anlage (200) zur additiven Herstellung eines Bauteils (10) aus einem Pulverbett umfassend eine Wandung (30) zum Halten eines Ausgangsmaterials (1) für die additive Herstellung des Bauteils (10), wobei die Wandung (30) ausgebildet ist, bei einer Temperatur von mindestens 500 °C warmfest zu sein. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Verfahren zur additiven Herstellung des Bauteils (10) in der Anlage (200) umfassend das Vorwärmen des Ausgangsmaterials (1) für das Bauteil (10) auf eine Temperatur von mindestens 500 °C.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Anlage zur additiven Herstellung eines Bauteils, sowie eine entsprechende Anlage. Weiterhin ist ein Verfahren zum Betrieb der Anlage Gegenstand der vorliegenden Erfindung, ebenso wie ein gemäß dem Verfahren hergestelltes Bauteil.
- Bei dem Bauteil handelte sich vorzugsweise um ein additiv oder generativ hergestelltes oder aufgebautes Bauteil. Insbesondere kann es sich um ein Werkstück oder eine Komponente einer Turbine, wie einer Dampf-, vorzugsweise einer Gasturbine, handeln.
- Bekannte schichtweise oder additive Herstellungsverfahren sind insbesondere das selektive Laserschmelzen (SLM: englisch für „selective laser melting“), selektive Lasersintern (SLS: englisch für „selective laser sintering“) und das Elektronenstrahlschmelzen (EBM: englisch für „electron beam melting“). Diese Verfahren werden insbesondere in der Herstellung dreidimensionaler Objekte durch iteratives Auf- oder Aneinanderfügen von Lagen, Schicht- oder Volumenelementen, beispielsweise aus einem Pulverbett auf einer Bauplattform eingesetzt. Typische Schichtdicken der einzelnen Lagen liegen zwischen 20 µm und 60 µm.
- Ein selektives Laserschmelzen-Verfahren ist beispielsweise bekannt aus
EP 1 355 760 B1 . - Ein solches Verfahren ebenso wie das Elektronenstrahlschmelzen sind insbesondere dazu geeignet, hochschmelzende Werkstoffe zu verarbeiten oder aufzubauen. Dabei besteht die Schwierigkeit, die entsprechenden Bauteile mit einem zweckmäßig geringen Maß an Eigenspannungen aufzubauen. Eigenspannungen im Bauteil können beispielsweise durch eine Vorheizung des, insbesondere pulverförmigen, Ausgangsmaterials für das Bauteil, beispielsweise auf eine Temperatur von mindestens 500°C vermindert werden. Zweckmäßigerweise muss die Vorwärm- oder Vorheiz-Temperatur, also die Temperatur bei der das Bauteil vor und/oder während des additiven Aufbaus erwärmt oder gehalten wird unter dem Schmelzpunkt des Ausgangsmaterials liegen.
- Auch das Elektronenstrahlschmelzverfahren ist im Stand der Technik bekannt. Hierbei handelt es sich um ein generatives Verfahren, bei dem nacheinander Pulverlagen aufgetragen und selektiv unter Verwendung eines Elektronenstrahls umgeschmolzen werden. Hierzu werden Elektronen durch Anlegen einer Spannung im Bereich von 150 kV auf ca. 60% der Lichtgeschwindigkeit beschleunigt, die beim Auftreffen auf die Pulverlage zum lokalen Umschmelzen der entsprechenden Pulverpartikel führen. Um zu verhindern, dass die Pulverpartikel der Pulverlage beim Auftreffen der Elektronen nicht selbst aus dem Pulverbett entfernt werden, können zumindest die umzuschmelzenden Bereiche jeder aufgetragenen Pulverlage vor dem Umschmelzen vorgesintert werden.
- Jedenfalls mittels des SLM-Verfahrens konnte bereits eine zumindest riss- oder spannungsarme Herstellung von Bauteile aus einer γ’gehärteten, nickelbasierten Superlegierung demonstriert werden. Dieser sehr heißrissanfällige Werkstoff musste jedoch über die Bauplattform auf eine Temperatur von mindestens 500°C vorgewärmt werden, um Eigenspannungen des Bauteils auf einem vertretbaren Maß zu halten (siehe oben). Im Vergleich zu dem in Herstellung befindlichen Bauteil ist das Pulverbett ein schlechter Wärmeleiter. Die Beheizung des Pulvers über die Bauplattform wird daher bei fortschreitender Herstellung des Bauteils zunehmend erschwert, da die Pulverpartikel der jeweils neuen Lagen des Pulverbettes immer weiter von der Bauplatte entfernt sind. Damit ist auch die (homogene) Temperierung oder Vorwärmung des Bauteils problematisch. Eine weitere Schwierigkeit besteht in der thermischen Belastung einer Wandung oder einer Einhausung für das Pulverbett bzw. für die unter dem Pulverbett angeordnete Bauplattform.
- Handelsübliche SLM-Anlagen bieten Beispielsweise die Möglichkeit, die Bauplattform über eine Widerstandsheizung zu erwärmen. Solche Systeme erlauben jedoch lediglich Temperaturen des Pulverbettes bis zu ca. 500 °C für höhere Temperaturen des Ausgangsmaterials muss auf andere Wärmequellen zurückgegriffen werden.
- Gemäß der
DE 10 2012 206 122 A1 wird vorgeschlagen, dass eine Vorwärmung auch mittels einer Induktionsspule erreicht werden kann, so dass das Bauteil induktiv erwärmt wird. Die Einbringung von Wärme durch Induktion ist jedoch von der Geometrie des Bauteils abhängig. Eine gleichmäßige Erwärmung des Bauteils lässt sich somit nur bei vergleichsweise einfachen Bauteilgeometrien und kompakter Bauweise des Bauteils erreichen. Bei komplexeren Geometrien wird die Ausbildung der Wirbelströme im in Entstehung befindlichen Bauteil gestört, weswegen es zu einer heterogenen Erwärmung des Bauteils kommt. Zudem ist die Abkühlgeschwindigkeit im Bauteil maßgeblich, wenn bestimmte Gefügezustände erreicht werden sollen. Beispielsweise ist es bei Turbinenbauteilen aus nickel- oder kobaltbasierten Superlegierungen für die Ausbildung der Hochtemperaturfestigkeit wichtig, dass ein hoher Anteil von γ‘-Ausscheidungen im Gefüge vorhanden ist. Diese bilden sich jedoch nur aus, wenn das Bauteil unterhalb der γ‘-Solidustemperatur von ca. 1150°C langsamer als etwa 1°C/s abgekühlt wird. Bei der Herstellung von Bauteilen aus einer Nickelbasis-Superlegierung ist es daher wünschenswert, eine Abkühlung des Bauteils in der Nähe des Schmelzbades auf eine entsprechende Temperatur zu begrenzen, bzw. vor oder während der additiven Herstellung das Ausgangsmaterial auf möglichst hohe Temperaturen zu erwärmen. Dazu müssen natürlich auch die das Pulverbett und/oder das Ausgangsmaterial umgebenden Anlagenkomponenten entsprechend ausgelegt werden. Dies stellt insbesondere hohe Anforderungen an die verwendeten Werkstoffe. - Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel anzugeben, mit welchen ein additiver Herstellungsprozess für aus Superlegierungen herzustellende Bauteile verbessert werden kann. Insbesondere soll eine verbesserte Erwärmung eines Ausgangsmaterials für ein additiv herzustellendes Bauteil, insbesondere vor oder während der additiven Herstellung erreicht werden, sodass die Struktureigenschaften des fertigen Bauteils, insbesondere hinsichtlich der γ‘-Ausscheidungen im Material des Bauteils verbessert werden.
- Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
- Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrichtung für eine Anlage zur additiven Herstellung eines Bauteils aus einem Pulverbett umfassend eine Wandung zum Halten oder Einbehalten eines, insbesondere pulverförmigen, Ausgangsmaterials für die additive Herstellung des Bauteils, d.h. vor oder während, der additiven Herstellung.
- Das genannte Pulverbett ist vorzugsweise aus dem Ausgangsmaterial gebildet.
- In einer Ausgestaltung stellt die Vorrichtung die Wandung dar.
- Der Ausdruck „Halten“ oder „Einbehalten“ ist so zu verstehen, dass die Wandung für die additive Herstellung vorzugsweise in direktem Kontakt mit dem Ausgangsmaterial steht. Dementsprechend wird die Wandung beispielsweise bei einem zweckmäßigen Vorheizen des Ausgangsmaterials und/oder während der additiven Herstellung zwangsläufig von dem Ausgangsmaterial bzw. dem Pulverbett auf die vorliegend genannten Temperaturen erwärmt.
- Bei der Wandung kann es sich um eine Wandstruktur, eine Einhausung oder ein Gehäuse handeln. Die Wandung dient vorzugsweise einer Abgrenzung des Pulverbettes, beispielsweise in einer entsprechenden Anlage zur additiven Herstellung des Bauteils. Vorzugsweise begrenzt die Wandung das Ausgangsmaterial des Pulverbettes direkt oder unmittelbar.
- Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Anlage umfassend die Vorrichtung, wobei die Anlage ausgebildet ist, ein Bauteil der beschriebenen Art aus einer Superlegierung, beispielsweise aus einer nickel- oder kobaltbasierten Superlegierung, additiv aufzubauen oder herzustellen.
- In einer Ausgestaltung ist die Wandung ausgebildet, bei einer Temperatur, beispielsweise einer Vorwärmtemperatur, des oder für das Ausgangsmaterials von mindestens 500 °C warmfest zu sein und/oder der genannten Temperatur Stand zu halten.
- In einer Ausgestaltung ist die Wandung ausgebildet, bei einer Temperatur, beispielsweise einer Vorwärmtemperatur, von mindestens 600 °C warmfest zu sein bzw. der genannten Temperatur stand zu halten.
- In einer Ausgestaltung ist die Wandung ausgebildet, bei einer Temperatur, beispielsweise einer Vorwärmtemperatur, von mindestens 700 °C warmfest zu sein bzw. der genannten Temperatur stand zu halten.
- In einer Ausgestaltung ist die Wandung ausgebildet, bei einer Temperatur, beispielsweise einer Vorwärmtemperatur, von mindestens 800 °C warmfest zu sein bzw. der genannten Temperatur stand zu halten.
- In einer Ausgestaltung ist die Wandung ausgebildet, bei einer Temperatur, beispielsweise einer Vorwärmtemperatur, von mindestens 900 °C warmfest zu sein bzw. der genannten Temperatur stand zu halten.
- In einer Ausgestaltung ist die Wandung ausgebildet, bei einer Temperatur, beispielsweise einer Vorwärmtemperatur, von mindestens 1000 °C warmfest zu sein bzw. der genannten Temperatur stand zu halten.
- In einer Ausgestaltung ist die Wandung ausgebildet, bei einer Temperatur, beispielsweise einer Vorwärmtemperatur, von mindestens 1100 °C, vorzugsweise 1200°C oder mehr, warmfest zu sein bzw. der genannten Temperatur stand zu halten.
- In einer Ausgestaltung ist die Wandung ausgebildet, als Ausgangsmaterial ein Material für die additive Herstellung des Bauteils aus einer ausscheidungsgehärteten oder ausscheidungshärtbaren Superlegierung zu halten. Die genannte Ausscheidungshärtung betrifft vorzugsweise eine γ oder γ’-Härtung bzw. die entsprechenden Ausscheidungen im fertig hergestellten Bauteil.
- In einer Ausgestaltung weist die Wandung ein Grundmaterial auf.
- In einer Ausgestaltung weist die Wandung ein warmfestes, vorzugsweise hochwarmfestes Grundmaterial auf. Bei dem Grundmaterial kann es sich beispielsweise um einen hochwarmfesten Stahl und/oder eine Superlegierung, beispielsweise eine nickel- oder kobaltbasierte Superlegierung handeln. Durch diese Ausgestaltung kann die Wandung, welche zweckmäßigerweise für die additive Herstellung in direktem Kontakt mit dem Ausgangsmaterial steht, denjenigen Temperaturen widerstehen, auf welche das Ausgangsmaterial vorteilhafter Weise für die additive Herstellung oder eine vorgeschaltete Vorwärmung erwärmt wird.
- In einer Ausgestaltung weist die Wandung an einer Innenseite des Grundmaterials eine Oxidationsschutzschicht, beispielsweise eine Allitierung oder Diffusionsbeschichtung, auf.
- Die Innenseite bezeichnet vorzugsweise eine Seite des Grundmaterials, welche dem Ausgangsmaterial bzw. dem Pulverbett, insbesondere direkt, zugewandt ist oder in (direktem) Kontakt mit diesem steht. Durch diese Ausgestaltung kann einer Oxidation oder temperaturbedingter Verschlechterung der Materialstruktur des Grundmaterials vorteilhafterweise vorgebeugt werden.
- Entsprechend bezeichnet eine Außenseite des Grundmaterials, vorzugsweise eine Seite des Grundmaterials, welche dem Ausgangsmaterial beziehungsweise dem Pulverbett (für die Herstellung) abgewandt ist und vorzugsweise nicht in Kontakt mit dem Ausgangsmaterial steht.
- In einer Ausgestaltung weist das Grundmaterial an der Innenseite eine Wärmedämmschicht auf.
- In einer Ausgestaltung ist die Oxidationsschutzschicht zwischen der Wärmedämmschicht und dem Grundmaterial angeordnet. Auf diese Weise kann das Grundmaterial besonders vorteilhaft vor den Temperaturen geschützt werden, auf welche das Ausgangsmaterial für die Herstellung des Bauteils erwärmt werden muss.
- In einer Ausgestaltung weist das Grundmaterial an einer Außenseite eine Kühlstruktur auf. Durch diese Ausgestaltung kann das Grundmaterial, sei es auf seiner Innenseite bereits durch eine Wärmedämm- und/oder Oxidationsschutzschicht geschützt oder nicht, von außen zweckmäßig gekühlt werden.
- In einer Ausgestaltung ist die Kühlstruktur ausgebildet, zur Kühlung der Wandung und/oder des Grundmaterials derselben, von einem Kühlfluid, beispielsweise Luft, Wasser oder Stickstoff, durch- oder angeströmt zu werden. Diese Ausgestaltung ermöglicht eine besonders zweckmäßige Kühlung.
- In einer Ausgestaltung bildet die Wandung eine vertikale Begrenzung oder Einhausung für das Ausgangsmaterial. Mit der vertikalen Begrenzung kann eine Anlagenwand für eine Anlage zur additiven Herstellung gemeint sein. Weiterhin kann die Wandung gemäß dieser Ausgestaltung einen Herstellungsraum für das Bauteil definieren.
- In einer Ausgestaltung bildet die Wandung zumindest einen Teil einer Bauplattform für die additive Herstellung des Bauteils. Durch diese Ausgestaltung kann besonders zweckmäßig eine Bauteilplattform bereitgestellt werden, welche die erfindungsgemäßen Vorteile bietet.
- In einer Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung eine Wärmequelle, die ausgebildet ist, das Ausgangsmaterial für die additive Herstellung des Bauteils auf eine Temperatur von mindestens 500° zu erwärmen.
- In einer Ausgestaltung umfasst die Wärmequelle eine Infrarotlampe, einen Laser, insbesondere einen oder mehrere Infrarot-Laser, und/oder ein induktives Heizsystem. Diese sind besonders zweckmäßige Ausgestaltungen, um das Ausgangsmaterial vor oder während der additiven Herstellung des Bauteils auf zweckmäßig hohe Temperaturen, insbesondere auf Temperaturen von mindestens 500 °C, zu erwärmen.
- Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb der Anlage umfassend das Vorwärmen des Ausgangsmaterials für das (additiv herzustellende) Bauteil auf eine Temperatur von mindestens 500 °C.
- Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bauteil aus einer Superlegierung oder diese umfassend, welches mit dem beschriebenen Verfahren hergestellt und oder herstellbar ist.
- Das beschriebene Verfahren und/oder das beschriebene Bauteil lösen ebenfalls die erfinderischen Aufgaben, wie oben beschrieben.
- Ausgestaltungen, Merkmale und/oder Vorteile, die sich vorliegend auf die Vorrichtung und/oder die Anlage beziehen, können sich ferner auf das Verfahren und/oder das Bauteil beziehen, und umgekehrt.
- Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben.
-
1 zeigt Teile einer schematische Schnitt- oder Seitenansicht einer Vorrichtung für eine Anlage zur additiven Herstellung eines Bauteils. -
2 zeigt eine schematische Schnitt- oder Seitenansicht der Anlage umfassend die Vorrichtung. -
1 zeigt eine Vorrichtung100 . Die Vorrichtung100 ist vorzugsweise eine Vorrichtung für eine Anlage200 zur additiven Herstellung eines Bauteils10 (siehe2 ), insbesondere aus einem Pulverbett. - Das Bauteil
10 ist vorzugsweise aus einer Superlegierung, beispielsweise einer, insbesondere ausscheidungs- oder γ-gehärteten, nickel- oder kobaltbasierten, Superlegierung herzustellen. Eine solche Superlegierung kann beispielsweise das Material „IN 625“ oder „Hastelloy X“ sein. - Die Vorrichtung
100 kann eine Pulverbegrenzung oder Einhausung für ein Ausgangsmaterial1 für das Bauteil10 bilden. - Das, vorzugsweise pulverförmige, Ausgangsmaterial
1 ist ebenfalls in1 dargestellt, womit ein Pulverbett angedeutet werden soll, welches durch die Wandung30 , vorzugsweise vor oder während eines Betriebs der Vorrichtung100 – im Rahmen einer additiven Herstellung des Bauteils – begrenzt oder gehalten wird. - Die Vorrichtung
100 umfasst eine Wandung30 oder eine Wand. Die Wandung30 ist vorzugsweise warmfest, vorzugsweise hochwarmfest und/oder hochtemperaturbeständig ausgebildet. - Die Wandung
30 ist vorzugsweise ausgebildet, einer Vorwärm- und/oder Betriebstemperatur des Ausgangsmaterials1 von mindestens 500° oder mehr Stand zu halten. Vorzugsweise ist die Wandung30 warmfest bei einer Temperatur von mindestens 600°, insbesondere 700°C, besonders bevorzugt 800°, beispielsweise 1000°C oder mehr. - Die Wandung
30 kann ausgebildet sein, bei noch höheren Temperaturen, beispielsweise einer Vorwärm- und/oder Betriebstemperatur des Ausgangsmaterials1 von 1200° oder mehr, beispielsweise 1500 °C oder sogar 2000°C oder 3000 °C warmfest zu sein bzw. diesen Temperaturen Stand zu halten. - Die Wandung
30 umfasst ein Grundmaterial31 . An einer Innenseite der Wandung31 (linke Seite in1 ) d.h. an einer dem Ausgangsmaterial1 zugewandten Seite des Grundmaterials31 , umfasst das Grundmaterial1 eine Oxidationsschutzschicht33 , insbesondere zum Schutz des Grundmaterials31 vor oxidativen oder weiteren thermisch bedingten schädlichen Einflüssen. Die Oxidationsschutzschicht33 kann eine Diffusionsschutzschicht sein oder beispielsweise Chrom oder eine MCrAlY-Legierung umfassen. - Die Wandung
30 umfasst weiterhin – an der Innenseite derselben – eine Wärmedämmschicht32 . Die Wärmedämmschicht32 steht vorzugsweise – für die additive Herstellung des Bauteils10 – unmittelbar mit dem Ausgangsmaterial1 in Kontakt oder begrenzt dieses. Die Oxidationsschutzschicht33 ist zweckmäßigerweise zwischen dem Grundmaterial31 und der Wärmedämmschicht32 angeordnet. Durch diese Anordnung kann das Grundmaterial31 der Wandung30 zweckmäßigerweise vor hohen thermischen Belastungen im Rahmen der additiven Herstellung geschützt werden. - Die Wandung
30 weist weiterhin eine Kühlstruktur34 auf. Die Kühlstruktur ist an einer dem Ausgangsmaterial beziehungsweise dem Pulverbett abgewandten Seite des Grundmaterials31 angeordnet (rechte Seite in1 ). Die Kühlstruktur34 ist vorgesehen, um das Grundmaterial31 und/oder die Wandung30 von außen zu kühlen. Dafür kann die Kühlstruktur34 lediglich mit einer Kühloberfläche oder einer strukturierten Oberfläche versehen sein, um einen Kühleffekt bzw. einen im Vergleich zu einer flachen Oberfläche verbesserten Wärmeaustausch zu ermöglichen. Alternativ oder zusätzlich kann die Kühlstruktur34 Kühlkanäle36 aufweisen, welche geschlossen oder offen sein können, um die Kühlstruktur34 durch ein Kühlfluid zu durchströmen und aktiv damit zu kühlen. Das Kühlfluid kann beispielsweise Luft, Wasser, Stickstoff, oder ein anderes Fluid umfassen. Auch kann die Kühlstruktur34 zu Erzielung eines Kühleffektes eine Gitterstruktur (nicht explizit dargestellt) aufweisen. - Die Vorrichtung
100 weist weiterhin eine Wärmequelle20 auf, welche vorzugsweise ausgebildet ist, das von der Wandung30 gehaltene Ausgangsmaterial1 auf eine Temperatur von mindestens 500 °C zu erwärmen. Die Erwärmung kann sowohl eine Vorwärmung als auch eine Prozesserwärmung, während der additiven Herstellung, sein. Zweckmäßigerweise ist oder umfasst die Wärmequelle20 eine Infrarotlampe, einen Laser, wie beispielsweise ein Infrarotlaser oder eine Mehrfach-Laseranordnung und/oder ein induktives Heizsystem. Widerstandsheizungen sind zur Beheizung des gesamten Pulverraums auf die genannten Temperaturen nicht geeignet. - Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, das additiv herzustellende Bauteil
10 vor der additiven Herstellung desselben und/oder währenddessen auf eine Temperatur von mindestens 500° zu erwärmen, um die erfinderischen Vorteile zu nutzen. -
2 zeigt schematisch eine Schnitt- oder Seitenansicht einer Anlage200 zur additiven Herstellung des Bauteils10 . Die Anlage200 ist vorzugsweise ausgebildet, das Bauteil10 aus einem Pulverbett heraus additiv aufzubauen oder herzustellen. - Die Anlage ist vorzugsweise eine Anlage zur pulverbettbasierten, additiven Herstellung des Bauteils
10 , insbesondere zum selektiven Laserschmelzen, zum selektiven Lasersintern oder zum Elektronenstrahlschmelzen. - Die Anlage
200 umfasst die oben beschriebene Vorrichtung100 . Es ist insbesondere in2 zu erkennen, dass die Vorrichtung100 eine Mehrzahl von Wandlungen30 (wie oben beschrieben) aufweist. In der Abbildung sind beispielhaft zwei vertikale Wandlungen30 (Seitenwände) gezeigt, welche das Ausgangsmaterial1 bzw. das Pulverbett seitlich begrenzen, um das Ausgangsmaterial1 zu halten oder zu beinhalten. Weiterhin ist zu erkennen, dass eine Bauplattform35 durch eine Wandung30 , wie oben beschrieben, gebildet ist. Die gezeigte Ausführungsform hat den Vorteil, dass das Ausgangsmaterial1 , welches vorzugsweise für die additive Herstellung des Bauteils10 auf besonders hohe Temperaturen erwärmt wird, an jeder Seite, von einer Wandung30 gehalten wird, welche entsprechend temperaturbeständig ist. - Die Vorrichtung
100 kann ein Behälter für das Ausgangsmaterial1 sein. Die Vorrichtung100 steht dabei vorzugsweise in unmittelbarem Kontakt mit dem Ausgangsmaterial1 . - Die Anlage
200 umfasst weiterhin ein oder mehrere weitere Anlagenteile, wie eine Beschichtungseinrichtung oder eine Verfestigungseinrichtung; diese sind mit dem Bezugszeichen40 lediglich angedeutet. - Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt, sondern umfasst jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen. Dies beinhaltet insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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- Zitierte Patentliteratur
-
- EP 1355760 B1 [0004]
- DE 102012206122 A1 [0009]
Claims (14)
- Vorrichtung (
100 ) für eine Anlage (200 ) zur additiven Herstellung eines Bauteils (10 ) aus einem Pulverbett umfassend eine Wandung (30 ) zum Halten eines Ausgangsmaterials (1 ) für die additive Herstellung des Bauteils (10 ), wobei die Wandung (30 ) ausgebildet ist, bei einer Temperatur von mindestens 500 °C warmfest zu sein. - Vorrichtung (
100 ) gemäß Anspruch 1, wobei die Wandung (30 ) ausgebildet ist, als Ausgangsmaterial (1 ) ein Material für die additive Herstellung des Bauteils (10 ) aus einer ausscheidungsgehärteten oder ausscheidungshärtbaren Superlegierung zu halten. - Vorrichtung (
100 ) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Wandung ein warmfestes Grundmaterial (31 ), beispielsweise einen hochwarmfesten Stahl und/oder einer Superlegierung, aufweist. - Vorrichtung (
100 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wandung (30 ) ein Grundmaterial (31 ) aufweist und, an einer Innenseite des Grundmaterials (31 ), eine Oxidationsschutzschicht (33 ). - Vorrichtung (
100 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wandung (30 ) ein Grundmaterial (31 ) aufweist und, an einer Innenseite des Grundmaterials (31 ), eine Wärmedämmschicht (32 ). - Vorrichtung (
100 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wandung (30 ) ein Grundmaterial (31 ) aufweist und, an einer Außenseite des Grundmaterials (31 ), eine Kühlstruktur (34 ). - Vorrichtung (
100 ) gemäß Anspruch 6, wobei die Kühlstruktur (34 ) ausgebildet ist, zur Kühlung der Wandung (30 ) für die additive Herstellung von einem Kühlfluid, beispielsweise Luft, Wasser oder Stickstoff, durch- oder angeströmt zu werden. - Vorrichtung (
100 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wandung (30 ) eine vertikale Begrenzung für das Ausgangsmaterial (1 ) bildet. - Vorrichtung (
100 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Wandung (30 ) zumindest einen Teil einer Bauplattform (35 ) für die additive Herstellung des Bauteils (10 ) bildet. - Vorrichtung (
100 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend eine Wärmequelle (20 ), welche ausgebildet ist, das Ausgangsmaterial (1 ) für die additive Herstellung des Bauteils (10 ) auf eine Temperatur von mindestens 500 °C zu erwärmen. - Vorrichtung (
100 ) gemäß Anspruch 10, wobei die Wärmequelle (20 ) eine Infrarotlampe, einen Laser und/oder ein induktives Heizsystem umfasst. - Anlage (
200 ) umfassend die Vorrichtung (100 ) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welche ausgebildet ist, Bauteile (10 ) aus einer Superlegierung, beispielsweise einer nickel- oder kobaltbasierten Superlegierung, additiv herzustellen. - Verfahren zum Betrieb einer Anlage (
200 ) gemäß Anspruch 12 umfassend das Vorwärmen eines Ausgangsmaterials (1 ) für das Bauteil (10 ) auf eine Temperatur von mindestens 500 °C. - Bauteil (
10 ) aus einer Superlegierung, welches mit dem Verfahren gemäß Anspruch 13 hergestellt und/oder herstellbar ist.
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