DE102016218491A1 - Device for producing a component, powder reservoir, system and method for producing a component - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (101) zur Herstellung eines Bauteils (1) in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren, aufweisend einen Bauraum (10) und einen Bauabschnitt (20) mit einer Laservorrichtung (21), wobei im Bauraum (10) Materialpulver (60, 61) als Pulverbett (11) schichtweise anordenbar ist und das Bauteil (1) durch ein Einwirken der Laservorrichtung (21) auf das Materialpulver (60, 61) schichtweise herstellbar ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Pulvervorratsbehälter (50, 51) für eine derartige Vorrichtung (101), der Pulvervorratsbehälter (50, 51) aufweisend einen Vorratsraum (53) zur Aufnahme eines Materialpulvers (60, 61), sowie ein System aus einer derartigen Vorrichtung und zumindest zwei derartiger Pulvervorratsbehälter. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils (1) in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren, wobei das Bauteil durch ein Einwirken einer Laservorrichtung auf Schichten eines Pulverbetts hergestellt wird.The present invention relates to a device (101) for producing a component (1) in a powder-based layer construction method comprising a construction space (10) and a construction section (20) with a laser device (21), wherein in the construction space (10) material powder (60, 61) as a powder bed (11) can be arranged in layers and the component (1) by an action of the laser device (21) on the material powder (60, 61) is produced in layers. Furthermore, the invention relates to a powder reservoir (50, 51) for such a device (101), the powder reservoir (50, 51) comprising a reservoir (53) for receiving a material powder (60, 61), and a system of such a device and at least two such powder reservoir. Furthermore, the invention relates to a method for producing a component (1) in a powder-based layer construction method, wherein the component is produced by the action of a laser device on layers of a powder bed.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren, aufweisend einen Bauraum und einen Bauabschnitt mit einer Laservorrichtung, wobei im Bauraum Materialpulver als Pulverbett schichtweise anordenbar ist und das Bauteil durch ein Einwirken der Laservorrichtung auf das Materialpulver schichtweise herstellbar ist. Ferner betrifft die Erfindung einen Pulvervorratsbehälter für eine derartige Vorrichtung, der Pulvervorratsbehälter aufweisend einen Vorratsraum zur Aufnahme eines Materialpulvers, sowie ein System aus einer derartigen Vorrichtung und zumindest zwei derartiger Pulvervorratsbehälter. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren, wobei das Bauteil durch ein Einwirken einer Laservorrichtung auf Schichten eines Pulverbetts hergestellt wird. The present invention relates to a device for producing a component in a powder-based layer construction method, comprising a construction space and a construction section with a laser device, wherein in the space material powder as a powder bed can be arranged in layers and the component is produced in layers by an action of the laser device on the material powder. Furthermore, the invention relates to a powder reservoir for such a device, the powder reservoir having a reservoir for receiving a material powder, and a system of such a device and at least two such powder reservoir. Furthermore, the invention relates to a method for producing a component in a powder-based layer construction method, wherein the component is produced by the action of a laser device on layers of a powder bed.
In der modernen Produktionstechnik ist es grundsätzlich bekannt, Bauteile in pulverbasierten Schichtbauverfahren in dazu ausgebildeten Vorrichtungen herzustellen. Dazu wird zumeist Materialpulver einem Pulvervorratsbehälter entnommen und in einer Pulverschicht in einem Bauraum einer derartigen Vorrichtung angeordnet. Dies geschieht zumeist in einer Schutzgasatmosphäre, um beispielsweise Oxidationsvorgänge des Materialpulvers zu verhindern. Durch ein Einwirken einer Laservorrichtung kann das Materialpulver lokal geschmolzen oder zumindest angeschmolzen werden, wodurch an diesen Stellen eine Schicht des herzustellenden Bauteils erzeugt wird. Das restliche Materialpulver bildet ein Pulverbett, das das Bauteil während des Herstellungsprozesses umgibt. Das Pulverbett mit dem darin angeordneten Bauteil wird im Anschluss im Bauraum um die Dicke einer Schicht abgesenkt, eine neue Schicht an Pulvermaterial wird durch eine Beschichtervorrichtung aufgetragen und die nächste Schicht des Bauteils wird durch Einwirken der Laservorrichtung erzeugt. Sukzessive können auf diese Weise Bauteile, insbesondere auch mit komplizierten, beispielsweise Hinterschneidungen aufweisenden, Geometrien hergestellt werden. In modern production technology, it is generally known to produce components in powder-based layer construction processes in devices designed for this purpose. For this purpose, material powder is usually taken from a powder reservoir and arranged in a powder layer in a space of such a device. This is usually done in a protective gas atmosphere, for example, to prevent oxidation processes of the material powder. By acting on a laser device, the material powder can be locally melted or at least fused, whereby at these points a layer of the component to be produced is generated. The remaining material powder forms a powder bed, which surrounds the component during the manufacturing process. The powder bed with the component arranged therein is subsequently lowered in the installation space by the thickness of one layer, a new layer of powder material is applied by a coater, and the next layer of the component is produced by the action of the laser device. Successively components, in particular with complicated, for example, undercuts, having geometries can be produced in this way.
Problematisch bei bekannten Herstellungsverfahren beziehungsweise Vorrichtungen zur Herstellung von derartigen Bauteilen ist insbesondere ein Wechsel des verwendeten Pulvervorratsbehälters. Dabei ist beispielsweise bereits ein Austausch eines leeren Pulvervorratsbehälters gegen einen vollen Pulvervorratsbehälter oftmals aufwändig, selbst wenn dieser mit dem gleichen Materialpulver befüllt ist. Ausschlaggebend ist dabei, dass für einen derartigen Wechsel des Pulvervorratsbehälters der Herstellungsprozess zumeist vollständig unterbrochen werden muss. Eine Reinigung der Pulverzuführung ist oftmals erforderlich. Auch ist oftmals ein erneutes Aufbauen einer Schutzgasatmosphäre erforderlich. Bei einer Umstellung des verwendeten Materialpulvers ist darüber hinaus ein Übertragen beziehungsweise Einlesen von Parametern des neuen Materialpulvers nötig. Insgesamt ist ein derartiger Wechsel zeitaufwändig und verursacht hohe Kosten, insbesondere durch einen Produktionsstillstand während der lang dauernden Rüstzeit. A problem with known production methods or devices for producing such components is in particular a change of the powder reservoir used. In this case, for example, an exchange of an empty powder reservoir against a full powder reservoir is often complex, even if it is filled with the same material powder. The decisive factor here is that for such a change of the powder reservoir of the manufacturing process usually has to be completely interrupted. Cleaning the powder feeder is often required. Also, a rebuilding of a protective gas atmosphere is often required. In a conversion of the material powder used beyond a transfer or reading parameters of the new material powder is necessary. Overall, such a change is time consuming and causes high costs, especially by a production shutdown during the long makeready.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile bei einer Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren, bei einem Pulvervorratsbehälter für eine derartige Vorrichtung, einem System aus einer derartigen Vorrichtung und zumindest zweier derartiger Pulvervorratsbehälter sowie einem Verfahren zur Herstellung eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren, einen Pulvervorratsbehälter für eine derartige Vorrichtung, ein System aus einer derartigen Vorrichtung und zumindest zweier derartiger Pulvervorratsbehälter sowie einem Verfahren zur Herstellung eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren bereitzustellen, die auf eine einfache und kostengünstige Art und Weise einen Wechsel eines verwendeten Pulvervorratsbehälters ermöglichen und insbesondere eine dabei nötige Rüstzeit verringern. It is therefore an object of the present invention, the disadvantages described above in a device for producing a component in a powder-based layer construction method, a powder reservoir for such a device, a system of such a device and at least two such powder reservoir and a method for producing a component in a powder-based layer construction process at least partially correct. In particular, it is an object of the present invention to provide a device for producing a component in a powder-based layer construction method, a powder reservoir for such a device, a system of such a device and at least two such powder reservoir and a method for producing a component in a powder-based layer construction method, which enable a change of a powder reservoir used in a simple and cost-effective manner, and in particular reduce a set-up time required thereby.
Voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 2, durch einen Pulvervorratsbehälter für eine derartige Vorrichtung mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 11, durch ein System aus einer Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren und zumindest zwei Pulvervorratsbehältern mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 15 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren mit den Merkmalen des nebengeordneten Anspruchs 16. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Pulvervorratsbehälter, dem erfindungsgemäßen System sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren und jeweils umgekehrt, sodass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann. The above object is achieved by a device for Production of a component in a powder-based layer construction method with the features of
Gemäß einem ersten Aspekt Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren, aufweisend einen Bauraum und einen Bauabschnitt mit einer Laservorrichtung, wobei im Bauraum Materialpulver als Pulverbett schichtweise anordenbar ist und das Bauteil durch ein Einwirken der Laservorrichtung auf das Materialpulver schichtweise herstellbar ist. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Bauabschnitt ein erster Andockbereich zum Andocken zumindest eines ersten Pulvervorratsbehälters mit einem ersten Materialpulver und eine Beschichtervorrichtung angeordnet ist, wobei die Beschichtervorrichtung ein angetriebenes und bewegbar gelagertes Beschichterelement aufweist zum Entnehmen von Materialpulver aus dem ersten Pulvervorratsbehälter und zum Anordnen des entnommenen Materialpulvers im Bauraum als Schicht des Pulverbetts, und wobei die Vorrichtung zumindest eine Zuführvorrichtung mit einem Zuführelement aufweist, in dem zumindest zwei Pulvervorratsbehältern angeordnet sind, zum wahlweisen Zuführen jeweils eines der Pulvervorratsbehälter zum ersten Andockbereich. According to a first aspect of the invention, the object is achieved by a device for producing a component in a powder-based layer construction method, comprising a construction space and a construction section with a laser device, wherein material powder can be arranged as a powder bed in layers in the construction space and the component by the action of the laser device on the Material powder is produced in layers. A device according to the invention is characterized in that a first docking area for docking at least a first powder reservoir with a first material powder and a coating device is arranged in the construction section, wherein the coating device has a driven and movably mounted coating element for removing material powder from the first powder reservoir and for arranging of the removed material powder in the installation space as a layer of the powder bed, and wherein the device has at least one supply device with a feed element, in which at least two powder storage containers are arranged, for selectively feeding one of the powder storage containers to the first docking area.
Durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung können Bauteile in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren hergestellt werden. Dafür kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung beispielsweise eine Kontrolleinheit aufweisen, um ein derartiges pulverbasiertes Schichtbauverfahren durchführen zu können. Sämtliche Vorteile eines derartigen Schichtbauverfahrens, beispielsweise eine Herstellung von Bauteilen mit komplizierten, aufwändigen Geometrien oder eine kosteneffiziente Herstellung von Bauteil-Kleinserien oder Bauteil-Prototypen, kann somit auch mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bereitgestellt werden. Es wird im Bauraum der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Pulverbett aus jeweils sukzessive angeordneten Schichten aus einem Materialpulver gebildet, wobei nach jeder Anordnung einer neuen Schicht an Materialpulver durch Einwirkung einer Laservorrichtung eine Schicht des herzustellenden Bauteils aus dem Materialpulver erzeugt wird. Die Laservorrichtung ist dabei in einem Bauabschnitt der Vorrichtung angeordnet, der sich bevorzugt oberhalb des Bauraums befindet. Besonders bevorzugt kann der Bauabschnitt als ein vom Bauraum separates Baumodul ausgebildet sein. By a device according to the invention according to the first aspect of the invention components can be produced in a powder-based layer construction process. For example, a device according to the invention can have, for example, a control unit in order to be able to carry out such a powder-based layer construction method. All the advantages of such a layer construction method, for example a production of components with complicated, complex geometries or a cost-efficient production of component small series or component prototypes, can thus also be provided with a device according to the invention. In the construction space of the device according to the invention, a powder bed is formed from successively arranged layers of a material powder, wherein after each arrangement of a new layer of material powder a layer of the component to be produced is produced from the material powder by the action of a laser device. The laser device is arranged in a construction section of the device, which is preferably located above the installation space. Particularly preferably, the construction section can be designed as a separate building module from the installation space.
Erfindungsgemäß ist im Bauabschnitt einer Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung neben beispielsweise der Laservorrichtung ein erster Andockbereich vorgesehen. In diesem Andockbereich kann ein Pulvervorratsbehälter angeordnet sein, insbesondere angedockt sein. Ein Andocken im Sinne der Erfindung kann dabei insbesondere bevorzugt ein gasdichtes Anordnen, sowohl hinsichtlich eines stationären angeordneten Zustands des Pulvervorratsbehälters als auch hinsichtlich eines An- beziehungsweise Abdockvorgangs des Pulvervorratsbehälters im ersten Andockbereich, umfassen. Dadurch kann bereitgestellt werden, dass im gesamten Bauabschnitt eine, insbesondere durchgängige Schutzgasatmosphäre aufgebaut und auch kontinuierlich aufrechterhalten werden kann. Die im Andockbereich anordenbaren Pulvervorratsbehälter stellen für den Herstellungsprozess des Bauteils Materialpulver bereit. Dabei können diese Materialpulver in verschiedenen Pulvervorratsbehältern identisch, alternativ aber auch unterschiedlich, beispielsweise hinsichtlich einer Materialart, einer Materialbeschaffenheit und/oder Materialqualität, ausgebildet sein. According to the invention, a first docking area is provided in the construction section of a device according to the first aspect of the invention in addition to, for example, the laser device. In this docking area, a powder reservoir can be arranged, in particular docked. Docking in the sense of the invention may particularly preferably comprise a gas-tight arrangement, both with regard to a stationary arranged state of the powder reservoir and with respect to a docking or undocking process of the powder reservoir in the first docking area. It can thereby be provided that a, in particular continuous protective gas atmosphere can be built up and also maintained continuously throughout the construction phase. The powder reservoirs which can be arranged in the docking area provide material powder for the production process of the component. In this case, these material powders in different powder reservoirs may be identical, but alternatively also different, for example with regard to a type of material, a material quality and / or material quality, be formed.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist ferner in ihrem Bauabschnitt eine Beschichtervorrichtung mit einem Beschichterelement auf. Dabei ist die Anzahl an Beschichterelementen nicht beschränkt, so dass, falls technisch notwendig und sinnvoll, auch zwei oder mehr Beschichterelemente vorhanden sein können. Durch das Beschichterelement der Beschichtervorrichtung ist es möglich, Materialpulver aus dem im ersten Andockbereich angeordneten ersten Pulvervorratsbehälter im Bauraum als Schicht im Pulverbett anzuordnen. Falls nötig und möglich, kann ein gesamtes Bauteil auch aus Materialpulver aus nur einem einzigen im ersten Andockbereich angeordneten Pulvervorratsbehälter hergestellt werden. A device according to the invention also has in its construction section a coating device with a coater element. The number of coater elements is not limited, so that if technically necessary and useful, two or more coater elements may be present. By means of the coater element of the coater, it is possible to arrange material powder from the first powder reservoir arranged in the first docking area in the construction space as a layer in the powder bed. If necessary and possible, an entire component can also be made of material powder from only a single powder reservoir arranged in the first docking area.
Erfindungswesentlich weist die Vorrichtung zumindest eine Zuführvorrichtung mit einem Zuführelement auf. Dabei können im Zuführelement zumindest zwei Pulvervorratsbehältern angeordnet sein, die wahlweise durch das Zuführelement dem ersten Andockbereich zugeführt werden können. Mit anderen Worten kann durch die Zuführvorrichtung der im ersten Andockbereich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt der Erfindung angeordnete Pulvervorratsbehälter gewechselt beziehungsweise ausgetauscht werden. Das Zuführelement kann auch mehr als zwei Pulvervorratsbehälter aufnehmen. Durch eine derartige Zuführvorrichtung kann eine Beschleunigung eines Rüstprozesses einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht werden. So kann beispielsweise ein Pulvervorratsbehälter, der ein im Herstellungsprozess des Bauteils demnächst benötigtes Materialpulver enthält, im Zuführelement der Zuführvorrichtung angeordnet sein. Sobald der derzeitig im Andockbereich angeordnete Pulvervorratsbehälter beziehungsweise das in diesem enthaltene Materialpulver nicht mehr benötigt wird, kann durch das Zuführelement der Zuführvorrichtung der neue Pulvervorratsbehälter automatisch und insbesondere schnell dem Andockbereich zugeführt werden. Dies kann bevorzugt derart gasdicht vorgenommen werden, dass eine Schutzgasatmosphäre der Vorrichtung, die insbesondere im Bauabschnitt vorherrschen kann, erhalten bleibt. Insgesamt kann somit durch eine derartige Zuführvorrichtung ein Austausch der Pulvervorratsbehälter an einem Andockbereich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung beschleunigt werden. Essential to the invention, the device has at least one feeding device with a feed element. In this case, at least two powder reservoirs can be arranged in the feed element, which can optionally be supplied by the feed element to the first docking area. In other words, the powder supply container arranged in the first docking area of a device according to the invention according to the first aspect of the invention can be exchanged or exchanged by the supply device. The feed element may also accommodate more than two powder reservoirs. By means of such a feeding device, an acceleration of a setting-up process of a device according to the invention can be made possible. Thus, for example, a powder storage container, which contains a material powder which is required in the production process of the component, can be arranged in the feed element of the delivery device. As soon as the powder storage container or the material powder contained in the docking area is no longer needed, the new powder storage container can be supplied automatically and in particular quickly to the docking area by the feed element of the supply device. This can preferably be made gas-tight in such a way that a protective gas atmosphere of the device, which can prevail in particular in the construction section, is maintained. Overall, therefore, by such Feeding device to be accelerated replacement of the powder reservoir at a docking area of a device according to the invention.
Insbesondere dadurch, dass in der Zuführvorrichtung zumindest zwei Pulvervorratsbehälter angeordnet sind und dass durch die Zuführvorrichtung wahlweise einer der beiden Pulvervorratsbehälter im ersten Andockbereich einer erfindungsgemäße Vorrichtung angeordnet werden kann, ergeben sich mehrere erfindungsgemäße Vorteile. So kann, beispielsweise wenn sich in beiden Pulvervorratsbehältern ein identisches Materialpulver befindet und der Pulvervorratsbehälter, der aktuell im ersten Andockbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordnet ist, leer läuft, dieser einfach durch die Zuführvorrichtung gewechselt werden, ohne dass ein Herstellungsprozess des Bauteils wesentlich unterbrochen oder abgebrochen werden muss. Der Herstellungsprozess kann einfach unter Verwendung des Materialpulvers des zweiten Pulvervorratsbehälters fortgesetzt werden. Auch ein Austausch eines Pulvervorratsbehälters mit einem ersten Materialpulver gegen einen Pulvervorratsbehälter mit einem zweiten, unterschiedlichen Materialpulver kann analog dazu schneller und ohne wesentliche Unterbrechung des Herstellungsprozesses durchgeführt werden. Mit anderen Worten kann somit eine Rüstzeit für eine Umrüstung der Vorrichtung, insbesondere für einen Austausch eines Pulvervorratsbehälters, verkleinert, insbesondere minimiert werden. Der Herstellungsprozess, insbesondere das Bereitstellen von Materialpulver, kann in diesem Fall durch eine Auswechslung des im ersten Andockbereich angeordneten Pulvervorratsbehälter, die durch die Zuführvorrichtung einfach und insbesondere schnell durchführbar ist, ohne wesentliche Unterbrechung fortgesetzt werden. Für den alternativen Fall, dass die in der Zuführvorrichtung angeordneten Pulvervorratsbehälter unterschiedliche Materialpulver enthalten, kann durch einen entsprechenden Wechsel des im ersten Andockbereich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung angeordneten Pulvervorratsbehälter ermöglicht werden, einstückige Bauteile aus diesen unterschiedlichen Materialien in einem monolithischen Herstellungsprozess herzustellen. Aufwändige, mehrstufige Herstellungsprozesse, die oftmals zumindest zeit- und kostenintensiv oder sogar gänzlich unmöglich sind, können auf diese Weise vermieden oder teilweise sogar erstmalig ermöglicht werden. Insgesamt kann somit durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung ein Herstellungsprozess eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren verbessert werden, insbesondere hinsichtlich eines Zeitaufwands bei der Herstellung als auch hinsichtlich der Möglichkeiten bei der Herstellung der Bauteile. In particular, characterized in that at least two powder reservoir are arranged in the feeder and that either one of the two powder reservoir in the first docking area of a device according to the invention can be arranged by the feeder, several advantages of the invention result. Thus, for example, if in both powder reservoirs an identical material powder is located and the powder reservoir, which is currently located in the first docking area of the device according to the invention, runs empty, this can be easily changed by the feeder, without a manufacturing process of the component are substantially interrupted or canceled got to. The manufacturing process can be easily continued by using the material powder of the second powder reservoir. Also, an exchange of a powder reservoir with a first material powder against a powder reservoir with a second, different material powder can be carried out analogously to faster and without significant interruption of the manufacturing process. In other words, a set-up time for retrofitting the device, in particular for exchanging a powder reservoir, can thus be reduced, in particular minimized. The manufacturing process, in particular the provision of material powder, can be continued in this case by a replacement of the arranged in the first docking powder reservoir, which is simple and in particular quickly performed by the feeder, without significant interruption. For the alternative case, that the powder reservoirs arranged in the supply device contain different material powders, a corresponding change of the powder reservoir arranged in the first docking area of a device according to the invention can make it possible to produce one-piece components from these different materials in a monolithic manufacturing process. Elaborate, multi-stage manufacturing processes, which are often at least time-consuming and expensive or even completely impossible, can be avoided in this way or even made possible for the first time. Overall, a production process of a component in a powder-based layer construction method can thus be improved by an apparatus according to the invention, in particular with regard to a time expenditure in the production as well as with regard to the possibilities in the production of the components.
Gemäß einem zweiten Aspekt Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren, aufweisend einen Bauraum und einen Bauabschnitt mit einer Laservorrichtung, wobei im Bauraum Materialpulver als Pulverbett schichtweise anordenbar ist und das Bauteil durch ein Einwirken der Laservorrichtung auf das Materialpulver schichtweise herstellbar ist. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass im Bauabschnitt ein erster Andockbereich zum Andocken zumindest eines ersten Pulvervorratsbehälters mit einem ersten Materialpulver, ein zweiter Andockbereich zum Andocken zumindest eines zweiten Pulvervorratsbehälters mit einem zweiten Materialpulver und eine Beschichtervorrichtung angeordnet ist, wobei die Beschichtervorrichtung ein angetriebenes und bewegbar gelagertes Beschichterelement aufweist zum Entnehmen von Materialpulver wahlweise aus dem ersten Pulvervorratsbehälter oder aus dem zweiten Pulvervorratsbehälter und zum Anordnen des entnommenen Materialpulvers im Bauraum als Schicht des Pulverbetts. According to a second aspect of the invention, the object is achieved by a device for producing a component in a powder-based layer construction method, comprising a construction space and a construction section with a laser device, wherein material powder can be arranged in layers as a powder bed in the construction space and the component by acting on the laser device Material powder is produced in layers. A device according to the invention according to the second aspect of the invention is characterized in that in the construction section a first docking area for docking at least a first powder reservoir with a first material powder, a second docking area for docking at least one second powder reservoir with a second material powder and a coating device is arranged the coater device has a driven and movably mounted coater element for removing material powder optionally from the first powder reservoir or from the second powder reservoir and for arranging the removed material powder in the construction space as a layer of the powder bed.
Durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung können ebenfalls Bauteile in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren hergestellt werden. Auch eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung kann dafür beispielsweise eine Kontrolleinheit aufweisen, um ein derartiges pulverbasiertes Schichtbauverfahren durchführen zu können. Es wird im Bauraum auch der erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung ein Pulverbett aus jeweils sukzessive angeordneten Schichten aus einem Materialpulver gebildet, wobei nach jeder Anordnung einer neuen Schicht an Materialpulver durch Einwirkung einer Laservorrichtung eine Schicht des herzustellenden Bauteils aus dem Materialpulver erzeugt wird. Die Laservorrichtung ist dabei in einem Bauabschnitt der Vorrichtung angeordnet, der sich bevorzugt oberhalb des Bauraums befindet. Besonders bevorzugt kann der Bauabschnitt als ein vom Bauraum separates Baumodul ausgebildet sein. Sämtliche Vorteile eines derartigen Schichtbauverfahrens, beispielsweise eine Herstellung von Bauteilen mit komplizierten, aufwändigen Geometrien oder eine kosteneffiziente Herstellung von Bauteil-Kleinserien oder Bauteil-Prototypen, kann somit auch mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung bereitgestellt werden. By a device according to the invention according to the second aspect of the invention, components can also be produced in a powder-based layer construction process. A device according to the invention according to the second aspect of the invention may also have, for example, a control unit in order to be able to carry out such a powder-based layer construction method. It is in the space and the device according to the invention according to the second aspect of the invention, a powder bed each formed successively arranged layers of a material powder, wherein after each arrangement of a new layer of material powder by the action of a laser device, a layer of the component to be produced is produced from the material powder. The laser device is arranged in a construction section of the device, which is preferably located above the installation space. Particularly preferably, the construction section can be designed as a separate building module from the installation space. All the advantages of such a layer construction method, for example a production of components with complicated, complex geometries or a cost-efficient production of small series or component prototypes, can thus also be provided with a device according to the invention according to the second aspect of the invention.
Erfindungswesentlich sind im Bauabschnitt einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung neben beispielsweise der Laservorrichtung ein erster Andockbereich und ein zweiter Andockbereich vorgesehen. Dabei ist die Anzahl der Andockbereiche nicht auf zwei beschränkt, so dass, falls technisch notwendig und sinnvoll, auch drei oder mehr Andockbereiche vorhanden sein können. In jedem dieser Andockbereiche kann ein Pulvervorratsbehälter angeordnet sein, insbesondere angedockt sein. Ein Andocken im Sinne der Erfindung kann dabei insbesondere bevorzugt ein gasdichtes Anordnen umfassen, sowohl hinsichtlich eines stationären angeordneten Zustands des Pulvervorratsbehälters als auch hinsichtlich eines An- beziehungsweise Abdockvorgangs des Pulvervorratsbehälters im jeweiligen Andockbereich, so dass im gesamten Bauabschnitt eine, insbesondere durchgängige Schutzgasatmosphäre aufgebaut und auch kontinuierlich aufrechterhalten werden kann. Die in den Andockbereichen anordenbaren Pulvervorratsbehälter stellen für den Herstellungsprozess des Bauteils ein erstes und ein zweites Materialpulver bereit. Dabei können diese Materialpulver identisch, alternativ aber auch unterschiedlich, beispielsweise hinsichtlich einer Materialart, einer Materialbeschaffenheit und/oder Materialqualität, ausgebildet sein. Essential to the invention, a first docking area and a second docking area are provided in the construction section of a device according to the invention according to the second aspect of the invention in addition to, for example, the laser device. The number of docking areas is not limited to two, so that if technically necessary and useful, three or more docking areas may be present. In each of these docking areas a powder reservoir can be arranged, in particular docked. Docking in the sense of the invention may in this case particularly preferably comprise a gas-tight arrangement, both with regard to a stationary arranged state of the powder reservoir and with respect to a docking or undocking operation of the powder reservoir in the respective docking area, so that constructed throughout the construction period, in particular continuous inert gas atmosphere and also can be maintained continuously. The powder reservoirs which can be arranged in the docking areas provide a first and a second material powder for the production process of the component. In this case, these material powders can be identical, but alternatively also different, for example with regard to a type of material, a material quality and / or material quality, be formed.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung weist ferner in ihrem Bauabschnitt eine Beschichtervorrichtung mit einem Beschichterelement auf. Dabei ist die Anzahl an Beschichterelementen nicht beschränkt, so dass, falls technisch notwendig und sinnvoll, auch zwei oder mehr Beschichterelemente vorhanden sein können. Durch das Beschichterelement der Beschichtervorrichtung ist es möglich, wahlweise Materialpulver aus dem ersten Pulvervorratsbehälter oder aus dem zweiten Pulvervorratsbehälter im Bauraum als Schicht im Pulverbett anzuordnen. Falls nötig und möglich, kann auch ein gesamtes Bauteil auch aus Materialpulver aus nur einem einzigen der in den Andockbereichen angeordneten Pulvervorratsbehälter hergestellt werden. A device according to the invention according to the second aspect of the invention further comprises in its construction section a coater device with a coater element. The number of coater elements is not limited, so that if technically necessary and useful, two or more coater elements may be present. By means of the coater element of the coater, it is possible, optionally, to arrange material powder from the first powder reservoir or from the second powder reservoir in the construction space as a layer in the powder bed. If necessary and possible, an entire component can also be made of material powder from only one of the arranged in the docking powder reservoir.
Insbesondere dadurch, dass bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung zwei Pulvervorratsbehälter vorhanden sind und dass durch das Beschichterelement wahlweise aus beiden Pulvervorratsbehältern Materialpulver entnommen und im Pulverbett im Bauraum angeordnet werden kann, ergeben sich mehrere erfindungsgemäße Vorteile. So kann, beispielsweise wenn sich in beiden Pulvervorratsbehältern ein identisches Materialpulver befindet und einer der Pulvervorratsbehälter leer läuft, dieser einfach gewechselt werden, ohne dass ein Herstellungsprozess des Bauteils unterbrochen oder abgebrochen werden muss. Der Herstellungsprozess kann einfach unter Verwendung des Materialpulvers des zweiten, zumindest teilweise gefüllten, Pulvervorratsbehälters fortgesetzt werden. Auch ein Austausch eines Pulvervorratsbehälters mit einem ersten Materialpulver gegen einen Pulvervorratsbehälter mit einem zweiten, unterschiedlichen Materialpulver, kann analog dazu schneller und ohne wesentliche Unterbrechung des Herstellungsprozesses durchgeführt werden. Mit anderen Worten kann somit eine Rüstzeit für eine Umrüstung der Vorrichtung, insbesondere für einen Austausch eines Pulvervorratsbehälters, verkleinert, insbesondere minimiert werden. Der Herstellungsprozess, insbesondere das Bereitstellen von Materialpulver, kann in diesem Fall durch ein Umschalten auf das Materialpulver im zweiten Pulvervorratsbehälter ohne wesentliche Unterbrechung fortgesetzt werden. Für den alternativen Fall, dass die Pulvervorratsbehälter unterschiedliche Materialpulver enthalten, kann durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung ermöglicht werden, einstückige Bauteile aus diesen unterschiedlichen Materialien in einem monolithischen Herstellungsprozess herzustellen. Aufwändige, mehrstufige Herstellungsprozesse, die oftmals zeit- und kostenintensiv sind, können auf diese Weise vermieden werden. Auch Kombinationen von Materialpulvern, die in bekannten Vorrichtungen für pulverbasierten Schichtbauverfahren nur unter sehr großem Aufwand oder sogar überhaupt nicht bereitgestellt werden können, können durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung realisiert werden. So können beispielsweise Bauteile aus einem Pulvermaterial hergestellt werden, wobei für verschiedene Bereiche des Bauteils Pulvermaterial mit verschiedenen Korngrößen verwendet wird. Dadurch kann beispielsweise eine unterschiedliche Dichte und/oder Härte des Materials in verschiedenen Bereichen des fertigen Bauteils erzeugt werden. Auch können beispielsweise bei Verwendung von verschiedenen Metallen als Materialpulver Legierungen aus diesen Metallen in beliebiger und insbesondere genau einstellbarer Zusammensetzung erzeugt werden. Dazu kann insbesondere vorgesehen sein, eine Schicht des Pulverbetts durch Materialpulver aus beiden Pulvervorratsbehältern zu bilden. Insgesamt kann somit durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung ein Herstellungsprozess eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren verbessert werden, insbesondere hinsichtlich eines Zeitaufwands bei der Herstellung als auch hinsichtlich der Möglichkeiten bei der Herstellung der Bauteile. In particular, the fact that in a device according to the invention according to the second aspect of the invention, two powder reservoirs are present and that can be removed from powder storage containers material powder and arranged in the powder bed in the space by the coater element optionally, there are several advantages of the invention. Thus, for example, if there is an identical material powder in both powder reservoirs and one of the powder reservoir runs empty, this can be easily changed without a production process of the component must be interrupted or canceled. The manufacturing process can be easily continued using the material powder of the second, at least partially filled, powder reservoir. Also, an exchange of a powder reservoir with a first material powder against a powder reservoir with a second, different material powder, can be carried out analogously to faster and without significant interruption of the manufacturing process. In other words, a set-up time for retrofitting the device, in particular for exchanging a powder reservoir, can thus be reduced, in particular minimized. The manufacturing process, in particular the provision of material powder, can be continued in this case by switching to the material powder in the second powder reservoir without substantial interruption. For the alternative case, that the powder reservoirs contain different material powders can be made possible by a device according to the invention to produce one-piece components from these different materials in a monolithic manufacturing process. Elaborate, multi-stage manufacturing processes, which are often time-consuming and expensive, can be avoided in this way. Combinations of material powders, which can be provided in known devices for powder-based layer construction process only with great effort or even not at all, can be realized by a device according to the invention. For example, components may be made from a powder material, with powder material having different grain sizes being used for different regions of the component. As a result, for example, a different density and / or hardness of the material in different areas of the finished component can be produced. Also, for example, when using different metals as material powder alloys of these metals can be produced in any desired and especially precisely adjustable composition. For this purpose, it can be provided, in particular, to form a layer of the powder bed by means of material powder from both powder storage containers. Overall, a production process of a component in a powder-based layer construction method can thus be improved by an apparatus according to the invention, in particular with regard to a time expenditure in the production as well as with regard to the possibilities in the production of the components.
Ferner kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen sein, dass die Vorrichtung zumindest eine Zuführvorrichtung mit einem Zuführelement aufweist, in dem die zumindest zwei Pulvervorratsbehältern angeordnet sind, zum wahlweisen Zuführen jeweils eines der Pulvervorratsbehälter zum ersten Andockbereich oder zum zweiten Andockbereich. Bevorzugt ist dabei jedem der Andockbereiche jeweils eine Zuführvorrichtung zugeordnet. Das Zuführelement kann auch mehr als zwei Pulvervorratsbehälter aufnehmen. Durch eine derartige Zuführvorrichtung kann eine weitere Beschleunigung eines Rüstprozesses einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht werden. So kann beispielsweise ein Pulvervorratsbehälter, der ein im Herstellungsprozess des Bauteils demnächst benötigtes Materialpulver enthält, im Zuführelement der Zuführvorrichtung angeordnet sein. Sobald der derzeitig im Andockbereich angeordnete Pulvervorratsbehälter beziehungsweise das in diesem enthaltene Materialpulver nicht mehr benötigt wird, kann durch das Zuführelement er Zuführvorrichtung der neue Pulvervorratsbehälter automatisch und insbesondere schnell dem Andockbereich zugeführt werden. Dies kann bevorzugt derart gasdicht vorgenommen werden, dass eine Schutzgasatmosphäre der Vorrichtung, die insbesondere im Bauabschnitt vorherrschen kann, erhalten bleibt. Insgesamt kann somit durch eine derartige Zuführvorrichtung ein Austausch der Pulvervorratsbehälter an einem Andockbereich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter beschleunigt werden. Furthermore, in a device according to the invention in accordance with the second aspect of the invention, it can be provided that the device has at least one feed device with a feed element in which the at least two powder storage containers are arranged, for selectively feeding one of the powder storage containers to the first docking area or to the second docking area. In this case, each of the docking areas is preferably assigned in each case one feed device. The feed element may also accommodate more than two powder reservoirs. By means of such a feeding device, a further acceleration of a setting-up process of a device according to the invention can be made possible. Thus, for example, a powder storage container, which contains a material powder which is required in the production process of the component, can be arranged in the feed element of the delivery device. As soon as in the Docking area arranged powder reservoir or the material contained in this material powder is no longer needed, it can be fed automatically and in particular quickly the docking area by the feed element he feeding the new powder reservoir. This can preferably be made gas-tight in such a way that a protective gas atmosphere of the device, which can prevail in particular in the construction section, is maintained. Overall, a replacement of the powder reservoir at a docking area of a device according to the invention can thus be further accelerated by such a feeder.
Die im Folgenden beschriebenen vorteilhaften Ausgestaltungsformen und Weiterbildungen können jeweils bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten zweiten Aspekt der Erfindung oder bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem zweiten Aspekt der Erfindung vorgesehen sein. The advantageous embodiments and further developments described below can be provided in each case in a device according to the invention according to the first second aspect of the invention or in a device according to the invention according to the second aspect of the invention.
Dabei kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterentwickelt sein, dass das Zuführelement ein Schwenkelement und/oder ein Revolverelement und/oder ein Magazinelement aufweist. Diese Aufzählung ist dabei nicht abgeschlossen, so dass auch weitere Zuführelemente bei einer Zuführvorrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein können, soweit technisch sinnvoll und möglich. Dabei weisen ein Schwenkelement und ein Revolverelement jeweils Halteelemente für die Pulvervorratsbehälter auf, die um eine Zentralachse drehbar gelagert sind. Ein Schwenkelement weist zwei derartige Halteelemente auf und kann entsprechend zwei Pulvervorratsbehälter aufnehmen. Ein Revolverelement weist drei oder mehr Halteelemente auf und kann somit entsprechend mehr Pulvervorratsbehälter aufnehmen. Bei einem Magazinelement sind die Pulvervorratsbehälter an einem Förderband oder ähnlichem angeordnet, so dass auch hier eine größere Anzahl, insbesondere 4 oder mehr, Pulvervorratsbehälter durch eine einzige Zuführvorrichtung einem Andockbereich zugeführt werden können. Besonders vielfältige Möglichkeiten bei der Herstellung eines Bauteils, insbesondere hinsichtlich einer Auswahl der verwendeten Materialien, kann dadurch bereitgestellt werden. In this case, a device according to the invention can be further developed such that the feed element has a pivoting element and / or a turret element and / or a magazine element. This enumeration is not completed, so that other feeding elements can be provided in a feeding device of a device according to the invention, as far as technically reasonable and possible. In this case, a pivoting element and a turret element each have holding elements for the powder reservoir, which are rotatably mounted about a central axis. A pivoting element has two such holding elements and can accommodate two powder reservoirs accordingly. A turret element has three or more retaining elements and thus can accommodate a correspondingly more powder reservoir. In a magazine element, the powder reservoirs are arranged on a conveyor belt or the like, so that here too a larger number, in particular 4 or more, powder reservoir can be supplied to a docking area by a single feeder. Particularly diverse possibilities in the production of a component, in particular with regard to a selection of the materials used, can be provided thereby.
Auch kann bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass der erste Andockbereich und/oder der zweite Andockbereich ein Abdichtungselement zum gasdichten Andocken des jeweiligen Pulvervorratsbehälters aufweist. Durch ein derartiges Abdichtungselement, das insbesondere auch mehrteilig ausgebildet sein kann, kann bei einem Wechsel des im Andockbereich angeordneten Pulvervorratsbehälters besonders einfach bereitgestellt werden, dass eine im Bauabschnitt vorhandene Schutzgasatmosphäre erhalten bleibt. Auch kann ein derartiges Abdichtungselement dazu verwendet werden, den jeweiligen Andockbereich gegenüber einem Baubereich des Bauabschnitts, in dem beispielsweise die Laservorrichtung angeordnet ist und der dem Pulverbett im Bauraum zugewandt ist, gasdicht abzudichten. Ein zusätzlicher Schutz der Schutzgasatmosphäre im Baubereich kann dadurch bereitgestellt werden. Besonders bevorzugt ist dabei das Abdichtungselement derart beziehungsweise an die Pulvervorratsbehälter angepasst ausgebildet, dass auch ein Andockvorgang, bei dem ein Pulvervorratsbehälter aus einem Andockbereich entfernt und/oder ein neuer Pulvervorratsbehälter in einem Andockbereich angeordnet wird, gasdicht ausgeführt werden kann. Auf diese Weise kann beispielsweise ermöglicht werden, dass auch bei einem Austausch der Pulvervorratsbehälter eine Schutzgasatmosphäre im Inneren einer erfindungsgemäßen Vorrichtung nicht oder zumindest nicht wesentlich beeinträchtigt wird. Dabei kann bevorzugt auch vorgesehen sein, dass im Inneren der Pulvervorratsbehälter ebenfalls eine Schutzgasatmosphäre gebildet ist. It can also be provided in a device according to the invention that the first docking area and / or the second docking area has a sealing element for gas-tight docking of the respective powder reservoir. By means of such a sealing element, which may in particular also be designed in several parts, it can be provided in a particularly simple manner when changing the powder reservoir arranged in the docking area that a protective gas atmosphere present in the construction section is maintained. Such a sealing element can also be used to gas-tightly seal the respective docking area in relation to a construction area of the construction section in which, for example, the laser device is arranged and which faces the powder bed in the construction space. An additional protection of the protective gas atmosphere in the construction sector can be provided thereby. In this case, the sealing element is particularly preferably designed in such a way or adapted to the powder storage container that a docking operation in which a powder storage container is removed from a docking area and / or a new powder storage container is arranged in a docking area can be made gas-tight. In this way it can be made possible, for example, that even with an exchange of the powder storage container, a protective gas atmosphere inside a device according to the invention is not or at least not substantially impaired. In this case, it can preferably also be provided that a protective gas atmosphere is likewise formed in the interior of the powder storage container.
Besonders bevorzugt kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dahingehend ausgebildet sein, dass zumindest der erste Andockbereich und/oder der zweite Andockbereich eine Reinigungsvorrichtung zum Reinigen des Beschichterelements aufweist. Bevorzugt sind beide Andockbereiche mit einer derartigen Reinigungsvorrichtung ausgestattet. Auch eine Anordnung der Reinigungsvorrichtung in einem anderen Bereich der Vorrichtung, beispielsweise im Baubereich, ist im Sinne der Erfindung möglich. Durch eine derartige Reinigungsvorrichtung kann das Beschichterelement von Materialpulver, das ungewollt an diesem haftet, befreit werden. Durch eine Anordnung einer Reinigungsvorrichtung in einem der Andockbereiche kann eine derartige Reinigung bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung auch während der Herstellung des Bauteils bereitgestellt werden, ohne dass der Herstellungsprozess unterbrochen oder zumindest nicht wesentlich unterbrochen werden muss. Insbesondere kann die Reinigung des Beschichterelements im Inneren der Vorrichtung und automatisch vorgenommen werden, ohne dass die Vorrichtung für einen Zugang zum Beschichterelement geöffnet werden muss, wobei dieses Öffnen insbesondere zumeist nur unter Zerstörung einer Schutzgasatmosphäre erfolgen kann. Eine Reinigung des Beschichterelements ist alternativ und/oder zusätzlich auch nach Abschluss eines Herstellungsprozesses eines Bauteils möglich. Insbesondere kann durch ein derartiges Reinigen des Beschichterelements im Laufe eines Herstellungsprozesses ein Wechsel eines verwendeten Materialpulvers besonders einfach und insbesondere besonders sicher bereitgestellt werden. Verunreinigungen eines zweiten Pulvermaterials durch ein erstes Pulvermaterial, das noch am Beschichterelement anhaftet, können durch eine derartige Reinigungsvorrichtung sicher vermieden oder zumindest deutlich vermindert werden. Particularly preferably, a device according to the invention can be designed such that at least the first docking area and / or the second docking area has a cleaning device for cleaning the coating element. Preferably, both docking areas are equipped with such a cleaning device. An arrangement of the cleaning device in another area of the device, for example in the construction sector, is also possible within the meaning of the invention. By means of such a cleaning device, the coater element can be freed of material powder which unintentionally adheres to it. By arranging a cleaning device in one of the docking areas, such cleaning in a device according to the invention can also be provided during the production of the component, without the production process having to be interrupted or at least not substantially interrupted. In particular, the cleaning of the coater element can be carried out inside the device and automatically, without the device having to be opened for access to the coater element, wherein this opening can be effected in particular only by destroying a protective gas atmosphere. A cleaning of the coating element is alternatively and / or additionally possible after completion of a manufacturing process of a component. In particular, such a cleaning of the coater element in the course of a production process makes it possible to exchange a material powder used in a particularly simple and particularly secure manner. Contamination of a second powder material by a first powder material, which still on the coater element adheres can be safely avoided or at least significantly reduced by such a cleaning device.
Dabei kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dahingehend weiterentwickelt sein, dass der zumindest eine Andockbereich ein einstellbares Weichenelement zum Führen einer Bewegung des Beschichterelements zur Reinigungsvorrichtung oder zum jeweiligen Pulverbehälter aufweist. Ein Durchlaufen der Reinigungsvorrichtung durch das Beschichterelement ist nicht jedes Mal nötig, wenn das Beschichterelement sich in den Andockbereich bewegt. So kann insbesondere, wenn nur weiteres, insbesondere identisches, Materialpulver für eine weitere Schicht aus dem Pulvervorratsbehälter entnommen werden soll, auf eine Reinigung verzichtet werden. Das Beschichterelement sollte sich dann somit nicht zur Reinigungsvorrichtung sondern direkt zum Pulvervorratsbehälter bewegen. Im Gegensatz dazu ist bei einem Wechsel des verwendeten Materialpulvers eine Reinigung besonders zu bevorzugen, um, wie oben beschrieben, Verunreinigungen des verwendeten Materialpulvers zu vermeiden. Durch ein Weichenelement kann eine derartige Bewegung des Beschichterelements im Inneren der Vorrichtung besonders einfach und sicher beeinflusst und/oder gesteuert werden. Dabei kann ein derartiges Weichenelement beispielsweise pneumatisch, hydraulisch und/oder federmechanisch angetrieben werden. Zeitverluste bei der Herstellung eines Bauteils können so verkleinert werden, ohne Nachteile hinsichtlich einer Bauteilqualität und/oder Materialreinheit zu erzeugen. In this case, a device according to the invention can be further developed such that the at least one docking area has an adjustable switch element for guiding a movement of the coating element to the cleaning device or to the respective powder container. Passing the cleaning device through the coater element is not necessary every time the coater element moves into the docking area. Thus, in particular, if only further, in particular identical, material powder is to be removed from the powder reservoir for a further layer, cleaning is dispensed with. The coating element should then not move to the cleaning device but directly to the powder reservoir. In contrast, when changing the material powder used, a cleaning is particularly preferable in order to avoid, as described above, contamination of the material powder used. By means of a switch element, such a movement of the coater element inside the device can be influenced and / or controlled particularly simply and reliably. In this case, such a switch element, for example, pneumatically, hydraulically and / or spring-mechanically driven. Time losses in the manufacture of a component can thus be reduced, without producing disadvantages in terms of component quality and / or material purity.
Auch kann eine erfindungsgemäße Vorrichtung dahingehend ausgebildet sein, dass der Bauabschnitt und/oder der Bauraum einen Überschussraum zur zumindest teilweisen Aufnahme von überschüssigem Materialpulver aufweist. Um eine möglichst gleichmäßige Anordnung von Materialpulver über die gesamte Oberfläche des Pulverbetts bereitstellen zu können, kann durch das Beschichterelement oftmals mehr Materialpulver aufgenommen werden, als für die eigentliche Anordnung der nächsten Schicht des Pulverbettes benötigt wird. Dieses nicht als Schicht anordenbare Materialpulver kann somit als überschüssiges Materialpulver bezeichnet werden. Durch einen Überschussraum kann derartiges überschüssiges Materialpulver aufgenommen werden. Dabei wird beispielsweise das Beschichterelement über eine Aufnahmeöffnung des Überschussraums bewegt und das überschüssige Materialpulver kann zum Beispiel in den Überschussraum hineinfallen. Eine Verunreinigung des Materialpulvers im Pulvervorratsbehälter und/oder eine vermeidbare Belastung einer Reinigungsvorrichtung können auf diese Weise vermieden werden. Also, a device according to the invention may be designed such that the construction section and / or the installation space has an excess space for the at least partial absorption of excess material powder. In order to be able to provide the most uniform possible arrangement of material powder over the entire surface of the powder bed, often more material powder can be absorbed by the coating element than is needed for the actual arrangement of the next layer of the powder bed. This non-layerable material powder can thus be referred to as excess material powder. Through an excess space such excess material powder can be absorbed. In this case, for example, the coater element is moved over a receiving opening of the excess space and the excess material powder can fall, for example, into the excess space. Contamination of the material powder in the powder reservoir and / or an avoidable loading of a cleaning device can be avoided in this way.
Dabei kann gemäß einer Weiterentwicklung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass der Überschussraum ein bewegbares Abdeckelement zum Verschließen einer Aufnahmeöffnung des Überschussraums aufweist. Durch ein derartiges Abdeckelement kann insbesondere bereitgestellt werden, dass der Überschussraum nur dann geöffnet ist, sobald eine Aufnahme von überschüssigem Materialpulver erfolgt oder erfolgen soll. Ein ungewolltes Einbringen von Materialpulver in den Überschussraum, gleichbedeutend mit unnötigem Materialverbrauch, kann dadurch vermieden werden. Dabei kann ein derartiges Abdeckelement beispielsweise pneumatisch, hydraulisch und/oder federmechanisch angetrieben werden. Auch eine entsprechende Kopplung des Abdeckelements an ein vorhandenes Weichenelement ist denkbar. It can be provided according to a further development of a device according to the invention that the excess space has a movable cover for closing a receiving opening of the excess space. Such a covering element can in particular provide that the excess space is only opened as soon as a take-up of excess material powder takes place or is to take place. An unwanted introduction of material powder in the excess space, synonymous with unnecessary material consumption, can be avoided. In this case, such a cover, for example, pneumatically, hydraulically and / or spring-mechanically driven. A corresponding coupling of the cover to an existing switch element is conceivable.
Besonders bevorzugt kann ferner bei einer erfindungsgemäßen Vorrichtung vorgesehen sein, dass die Laservorrichtung zum Durchführen eines Lasersinterverfahrens und/oder zum Durchführen eines Laserschmelzverfahrens ausgebildet ist. Dabei wird in beiden Verfahren durch Einwirken durch Laserlicht der Laservorrichtung das jeweilige Pulvermaterial zumindest ansatzweise geschmolzen. Ein Sintern, bei dem ein nur teilweises Anschmelzen vorgenommen wird, benötigt dabei oftmals geringere Laserleistungen als ein Schmelzen, bei dem ein vollständiges Aufschmelzen des Materialpulvers erfolgt. Erfindungsgemäß ist die Laservorrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Durchführen beider Verfahren ausgebildet. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass bei der Herstellung eines einzelnen Bauteils keine Einschränkung hinsichtlich des eingesetzten Verfahrens besteht. So kann beispielsweise für einen ersten Abschnitt des Bauteils ein metallisches Materialpulver in einem Laserschmelzverfahren und für einen zweiten Abschnitt des Bauteils ein Materialpulver auf Kunststoffbasis in einem Lasersinterverfahren bearbeitet werden. Besonders vielfältige Möglichkeiten bei der Herstellung von Bauteilen können auf diese Weise bereitgestellt werden. In a particularly preferred embodiment of the invention, the laser device is designed to perform a laser sintering process and / or to perform a laser melting process. In this case, the respective powder material is at least rudely melted in both methods by the action of laser light of the laser device. Sintering, in which only partial melting is carried out, often requires lower laser powers than melting, in which a complete melting of the material powder takes place. According to the invention, the laser device of a device according to the invention is designed to carry out both methods. This has the particular advantage that there is no restriction with regard to the method used in the production of a single component. Thus, for example, for a first portion of the component, a metallic material powder in a laser melting process and for a second portion of the component, a plastic-based material powder can be processed in a laser sintering process. Particularly diverse possibilities in the production of components can be provided in this way.
Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch einen Pulvervorratsbehälter für eine Vorrichtung gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung, der Pulvervorratsbehälter aufweisend einen Vorratsraum zur Aufnahme eines Materialpulvers. Ein erfindungsgemäßer Pulvervorratsbehälter ist dadurch gekennzeichnet, dass der Pulvervorratsbehälter einen Adapterabschnitt aufweist, der dem ersten Andockbereich und/oder dem zweiten Andockbereich angepasst ausgebildet ist. Durch den Einsatz eines erfindungsgemäßen Pulvervorratsbehälters in einer Vorrichtung gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung können auch durch einen erfindungsgemäßen Pulvervorratsbehälter gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung dieselben Vorteile erzielt werden, die bereits ausführlich in Bezug auf eine Vorrichtung gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt Erfindung beschrieben worden sind. According to a third aspect of the invention, the object is achieved by a powder reservoir for a device according to the first and / or second aspect of the invention, the powder reservoir having a reservoir for receiving a material powder. A powder storage container according to the invention is characterized in that the powder storage container has an adapter section, which is adapted to the first docking area and / or the second docking area. By using a powder reservoir according to the invention in a device according to the first and / or second aspect of the invention can be achieved by a powder reservoir according to the invention according to the third aspect of the invention, the same advantages have already been described in detail with respect to a device according to the first and / or second aspect of the invention.
Der Vorratstraum des Pulvervorratsbehälters kann insbesondere mit einem, insbesondere beliebigen, Pulvermaterial gefüllt sein. Dabei weist ein erfindungsgemäßer Pulvervorratsbehälter insbesondere einen Adapterabschnitt auf. Angepasst an den ersten und/oder zweiten Andockbereich im Sinne der Erfindung kann dabei insbesondere bedeuten, dass durch den Adapterabschnitt ein gasdichtes Anordnen des Pulvervorratsbehälters am Andockbereich bereitgestellt werden kann. Bevorzugt ist der Adapterabschnitt dafür an ein entsprechendes Abdichtungselement des Andockbereichs angepasst ausgebildet. Darüber hinaus kann der Pulvervorratsbehälter auch einen Anordnungsabschnitt aufweisen, durch den eine Anordnung des Pulvervorratsbehälters in einer Zuführvorrichtung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung ermöglicht werden kann. The stock dream of the powder reservoir can be filled in particular with a, in particular arbitrary, powder material. In this case, an inventive powder reservoir in particular an adapter section. Adapted to the first and / or second docking area in the sense of the invention may mean in particular that a gastight arrangement of the powder reservoir at the docking area can be provided by the adapter section. Preferably, the adapter portion is designed adapted to a corresponding sealing element of the docking area. In addition, the powder reservoir can also have an arrangement section, by means of which an arrangement of the powder reservoir in a supply device of a device according to the invention according to the first and / or second aspect of the invention can be made possible.
Darüber hinaus kann ein erfindungsgemäßer Pulvervorratsbehälter dahingehend ausgebildet sein, dass der Pulvervorratsbehälter ein Datenelement zum Speichern von Parametern des im Vorratsraum aufgenommenen Materialpulvers und zum Übertragen dieser Parameter an die Vorrichtung aufweist. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung ist insbesondere dahingehend ausgebildet, dass sie verschiedene Pulvermaterialien in einem Herstellungsprozess einsetzen kann. Dabei können sich die internen Abläufe während des eigentlichen Herstellungsprozesses in Abhängigkeit des verwendeten Pulvermaterials unterscheiden. Daher es für eine erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung erforderlich oder zumindest vorteilhaft, dass diese, insbesondere deren Kontrolleinheit, mit den Parametern des verwendeten Pulvermaterials versorgt wird. Durch ein Datenelement eines erfindungsgemäßen Pulvervorratsbehälters können diese Parameter besonders bedarfsgerecht bereitgestellt werden. So können durch das Datenelement die Parameter des im Vorratsraum eingefüllten Pulvermaterials besonders spezifisch an die Vorrichtung übertragen werden, beispielsweise bei einer Anordnung des entsprechenden Pulvervorratsbehälters in einem Andockbereich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung weist dabei auch die zum Empfang und zur Verarbeitung der gesendeten Parameter nötigen Element auf, beispielsweise angesteuert durch eine Kontrolleinheit. Das Übertragen und Auswerten kann dabei automatisiert vorgenommen werden, beispielsweise zeitgleich oder zumindest zeitnah zu einer Anordnung des entsprechenden Pulvervorratsbehälters in einem Andockbereich der erfindungsgemäßen Vorrichtung. Ein sofortiger Einsatz des durch den Pulvervorratsbehälter bereitgestellten Materialpulvers für eine Herstellung eines Bauteils durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann dadurch ermöglicht werden. Insgesamt kann somit auch durch das Datenelement eine Rüstzeit bei einer Umstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung verringert werden. In addition, a powder reservoir according to the invention can be designed such that the powder reservoir has a data element for storing parameters of the material powder received in the reservoir and for transmitting these parameters to the device. A device according to the invention according to the first and / or second aspect of the invention is in particular designed so that it can use different powder materials in a manufacturing process. The internal processes during the actual production process may differ depending on the powder material used. Therefore, it is necessary or at least advantageous for a device according to the invention according to the first and / or second aspect of the invention that these, in particular their control unit, is supplied with the parameters of the powder material used. By means of a data element of a powder reservoir according to the invention, these parameters can be provided in a particularly demand-oriented manner. Thus, by the data element, the parameters of the powder material filled in the storage space can be transferred to the device in a particularly specific manner, for example when the corresponding powder storage container is arranged in a docking area of a device according to the invention. A device according to the invention also has the element required for receiving and processing the transmitted parameters, for example driven by a control unit. The transmission and evaluation can be carried out automatically, for example, at the same time or at least close to an arrangement of the corresponding powder reservoir in a docking area of the device according to the invention. An immediate use of the provided by the powder reservoir material powder for a production of a component by a device according to the invention can be made possible thereby. Overall, therefore, a set-up time can also be reduced by the data element during a changeover of a device according to the invention.
Gemäß einer Weiterentwicklung eines erfindungsgemäßen Pulvervorratsbehälters kann ferner vorgesehen sein, dass die Parameter zumindest eine der folgenden Informationen umfassen:
- – Materialart
- – Korngröße
- – Materialqualität
- – minimale Schichtdicke
- – maximale Schichtdicke
- – Einwirkdauer
- – Einwirkstärke
- - Material type
- - grain size
- - Material quality
- - minimum layer thickness
- - maximum layer thickness
- - duration of action
- - Impact strength
Dabei ist diese Liste nicht abgeschlossen, so dass, soweit technisch sinnvoll und möglich, auch weitere Parameter des im Vorratsraum aufgenommenen Materialpulvers im Datenelement gespeichert sein können. Dabei werden durch die Parameter Materialart, Korngröße und Materialqualität direkte Eigenschaften des Pulvermaterials angegeben. Die angegebenen Schichtdicken ermöglichen eine Kontrolle der möglichen Anordnung des Materialpulvers auf dem Pulverbett im Bauraum. Die Parameter Einwirkdauer und Einwirkstärke betreffen eine Ansteuerung der Laservorrichtung zur eigentlichen Bildung des Bauteils und beeinflussen beispielsweise eine Laserleistung der Laservorrichtung und/oder eine Belichtungsdauer. Zusammenfassend kann somit durch die gespeicherten Parameter das im Vorratsraum aufgenommenen Materialpulver umfassend charakterisiert werden. In this case, this list is not completed, so that, as far as technically feasible and possible, other parameters of the recorded in the pantry material powder may be stored in the data element. The parameters material type, grain size and material quality indicate direct properties of the powder material. The specified layer thicknesses allow control of the possible arrangement of the material powder on the powder bed in the installation space. The parameters duration of action and intensity of action relate to a control of the laser device for the actual formation of the component and influence, for example, a laser power of the laser device and / or an exposure time. In summary, the material powder received in the storage space can thus be comprehensively characterized by the stored parameters.
Besonders bevorzugt kann ein erfindungsgemäßer Pulvervorratsbehälter dahingehend ausgebildet sein, dass der Pulvervorratsbehälter ein Deckelelement zum gasdichten Verschließen einer Entnahmeöffnung des Vorratsraums aufweist, wobei bei einer Anordnung des Pulverratsbehälters im ersten Andockbereich und/oder zweiten Andockbereich das Deckelelement die Entnahmeöffnung freigibt, insbesondere automatisch freigibt. Durch ein derartiges Deckelelement kann es ermöglicht werden, dass der Pulvervorratsbehälter intern bereits beim und/oder nach einem Befüllen mit einem Materialpulver mit einer Schutzgasatmosphäre versehen wird. Bevorzugt kann dabei das Deckelelement derart ausgebildet sein, dass es, insbesondere in Zusammenwirken mit dem Andockbereich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, ein gasdichtes Anordnen des Pulvervorratsbehälters in einem Andockbereich einer erfindungsgemäßen Vorrichtung ermöglicht. Auf diese Weise kann ein durchgängiges Aufrechterhalten einer Schutzgasatmosphäre bereitgestellt werden, wodurch wiederum eine weitere Verringerung einer Rüstzeit bei einem Wechsel des Pulvervorratsbehälters erreicht werden kann. Analog kann das Deckelement auch mit einer Befüllvorrichtung zusammenwirken, um bereits beim Befüllen des Pulvervorratsbehälters mit einem Materialpulver diese Schutzgasatmosphäre durchgehend bereitstellen zu können. Particularly preferably, a powder storage container according to the invention can be configured in such a way that the powder storage container has a cover element for gas-tight sealing of a removal opening of the storage space, wherein in an arrangement of the powder storage container in the first docking area and / or second docking area the cover element releases the removal opening, in particular automatically releases it. By means of such a cover element, it can be made possible that the powder reservoir is internally already provided with a protective gas atmosphere during and / or after filling with a material powder. In this case, the cover element may preferably be designed such that, in particular in cooperation with the docking area of a device according to the invention, it allows a gas-tight arrangement of the powder reservoir in a docking area of a device according to the invention. In this way, a continuous maintenance of a protective gas atmosphere can be provided be, which in turn can be achieved a further reduction of set-up time when changing the powder reservoir. Analogously, the cover element can also interact with a filling device in order to be able to continuously provide this protective gas atmosphere even when the powder reservoir is being filled with a material powder.
Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein System aus einer Vorrichtung zur Herstellung eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren und zumindest zwei Pulvervorratsbehältern. Ein erfindungsgemäßes System ist dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung gemäß dem ersten Aspekt und/oder zweiten der Erfindung und die zumindest zwei Pulvervorratsbehälter gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ausgebildet sind. Durch den Einsatz einer Vorrichtung gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung beziehungsweise durch den Einsatz von Pulvervorratsbehältern gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung können auch durch ein erfindungsgemäßes System, die eine derartige Vorrichtung beziehungsweise derartige Pulvervorratsbehälter aufweist, dieselben Vorteile erzielt werden, die bereits ausführlich in Bezug auf eine Vorrichtung gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt Erfindung beziehungsweise in Bezug auf einen Pulvervorratsbehälter gemäß dem dritten Aspekt Erfindung beschrieben worden sind. According to a fourth aspect of the invention, the object is achieved by a system comprising a device for producing a component in a powder-based layer construction method and at least two powder storage containers. An inventive system is characterized in that the device according to the first aspect and / or second of the invention and the at least two powder reservoirs are formed according to the third aspect of the invention. By using a device according to the first and / or second aspect of the invention or by the use of powder reservoirs according to the third aspect of the invention can also be achieved by an inventive system having such a device or such powder reservoir, the same advantages that already have been described in detail with respect to a device according to the first and / or second aspect of the invention or with respect to a powder reservoir according to the third aspect of the invention.
Gemäß einem fünften Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren, wobei das Bauteil durch ein Einwirken einer Laservorrichtung auf Schichten eines Pulverbetts hergestellt wird. Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren durch eine Vorrichtung gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung und/oder durch ein System gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung durchgeführt wird. Durch die Durchführung eines erfindungsgemäßen Verfahrens durch eine Vorrichtung gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung beziehungsweise durch ein System gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung können auch durch ein erfindungsgemäßes Verfahren, das durch eine derartige Vorrichtung beziehungsweise durch ein derartiges System durchgeführt wird, dieselben Vorteile erzielt werden, die bereits ausführlich in Bezug auf eine Vorrichtung gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt Erfindung beziehungsweise in Bezug auf ein System gemäß dem vierten Aspekt Erfindung beschrieben worden sind. According to a fifth aspect of the invention, the object is achieved by a method for producing a component in a powder-based layer construction method, wherein the component is produced by the action of a laser device on layers of a powder bed. A method according to the invention is characterized in that the method is carried out by a device according to the first and / or second aspect of the invention and / or by a system according to the fourth aspect of the invention. By carrying out a method according to the invention by means of a device according to the first and / or second aspect of the invention or by a system according to the fourth aspect of the invention, the same can also be achieved by a method according to the invention which is performed by such a device or by such a system Benefits can be achieved, which have already been described in detail with respect to a device according to the first and / or second aspect of the invention or with respect to a system according to the fourth aspect of the invention.
Besonders bevorzugt kann bei einem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen sein, dass während der Herstellung des Bauteils Materialpulver des ersten Pulvervorratsbehälters und des zweiten Pulvervorratsbehälters zur Bildung zumindest einer Schicht des Pulverbetts verwendet wird. Durch den Einsatz einer erfindungsgemäßen Vorrichtung gemäß dem ersten und/oder zweiten Aspekt der Erfindung beziehungsweise eines erfindungsgemäßen Systems gemäß dem vierten Aspekt der Erfindung kann dieses wahlweise Anordnen von Schichten aus Materialpulver von verschiedenen Pulvervorratsbehältern besonders einfach bereitgestellt werden. Dadurch kann beispielsweise ein Bauteil hergestellt werden, das aus zwei oder mehreren verschiedenen Materialien besteht. Dafür wird im Laufe des Herstellungsprozesses der Pulvervorratsbehälter, aus dem das Materialpulver entnommen wird, gewechselt. Dies kann in einer erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. in einem erfindungsgemäßen System besonders einfach vorgenommen werden, beispielsweise durch ein direktes Auswechseln eines in einem Andockbereich angeordneten Pulvervorratsbehälters und/oder durch einen Wechsel des durch das Beschichterelement angefahrenen Andockbereichs beziehungsweise des darin angeordneten Pulvervorratsbehälters. Dabei ist das wahlweise Anordnen von verschiedenen Materialpulvern nicht zwingenderweise nacheinander, sondern kann auch für eine Schicht erfolgen, beispielsweise um eine Mischung zweier Materialien vorzunehmen. Bauteile aus neuartigen Legierungen können auf diese Weise beispielsweise durch Verwendung zweier metallischer Materialpulver erzeugt werden. Darüber hinaus ergeben sich Vorteile auch bei Pulvervorratsbehältern, in denen identische Materialpulver bevorratet sind. Insbesondere kann zum Beispiel ein Austausch eines leeren Pulvervorratsbehälters besonders einfach vorgenommen werden, da der Herstellungsprozess problemlos mit Materialpulver aus dem anderen Pulvervorratsbehälter fortgesetzt werden kann. Falls nötig kann der entleerte Pulvervorratsbehälter auch ausgetauscht werden, ohne dass der Herstellungsprozess unterbrochen oder zumindest ohne dass der Herstellungsprozess wesentlich unterbrochen werden muss. Insgesamt kann somit durch eine Verwendung von Pulvermaterial aus mehr als nur einem Pulvervorratsbehälter eine Herstellung eines Bauteils in einem pulverbasierten Schichtbauverfahren weiter verbessert werden. In a method according to the invention, it may be particularly preferred that material powder of the first powder reservoir and of the second powder reservoir be used to form at least one layer of the powder bed during manufacture of the component. By using a device according to the invention according to the first and / or second aspect of the invention or a system according to the fourth aspect of the invention, this optional arrangement of layers of material powder of different powder storage containers can be provided particularly simple. As a result, for example, a component can be produced that consists of two or more different materials. For this purpose, the powder reservoir, from which the material powder is removed, is changed in the course of the manufacturing process. This can be carried out particularly simply in a device according to the invention or in a system according to the invention, for example by directly exchanging a powder reservoir arranged in a docking area and / or by changing the docking area approached by the coating element or the powder reservoir arranged therein. The optional arrangement of different material powders is not necessarily successive, but can also be done for a layer, for example, to make a mixture of two materials. Components of novel alloys can be produced in this way, for example by using two metallic material powder. In addition, there are also advantages in powder storage containers in which identical material powder are stored. In particular, for example, an exchange of an empty powder reservoir can be made particularly simple, since the manufacturing process can be easily continued with material powder from the other powder reservoir. If necessary, the emptied powder reservoir can also be replaced without interrupting the production process or at least without the production process having to be substantially interrupted. Overall, therefore, by using powder material from more than just one powder storage container, production of a component in a powder-based layer construction process can be further improved.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Elemente mit gleichen Funktion oder Wirkungsweise sind dabei in den
In der in
In
Erfindungswesentlich dabei ist, dass durch das Beschichterelement
Zusammenfassend kann somit durch Einsatz eines erfindungsgemäßen Systems
In
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Bauteil component
- 10 10
- Bauraum space
- 11 11
- Pulverbett powder bed
- 12 12
- Überschussraum Excess space
- 13 13
- Aufnahmeöffnung receiving opening
- 14 14
- Abdeckelement cover
- 15 15
- Hebevorrichtung hoist
- 20 20
- Bauabschnitt construction phase
- 21 21
- Laservorrichtung laser device
- 22 22
- Beschichtervorrichtung Beschichtervorrichtung
- 23 23
- Beschichterelement application element
- 24 24
- Baubereich construction industry
- 25 25
- Beschichterpfad Beschichterpfad
- 26 26
- Laserlicht laser light
- 30 30
- erster Andockbereich first docking area
- 31 31
- zweiter Andockbereich second docking area
- 32 32
- Abdichtungselement sealing element
- 33 33
- Reinigungsvorrichtung cleaning device
- 34 34
- Weichenelement soft member
- 40 40
- Zuführvorrichtung feeder
- 41 41
- Zuführelement feeding
- 42 42
- Schwenkelement pivoting element
- 43 43
- Revolverelement turret member
- 44 44
- Magazinelement magazine member
- 45 45
- Drehachse axis of rotation
- 46 46
- Magazinband Magazine strip
- 47 47
- Umlenkrollen guide rollers
- 50 50
- erster Pulvervorratsbehälter first powder reservoir
- 51 51
- zweiter Pulvervorratsbehälter second powder reservoir
- 52 52
- Adapterabschnitt adapter section
- 53 53
- Vorratsraum pantry
- 54 54
- Deckelelement cover element
- 55 55
- Entnahmeöffnung removal opening
- 56 56
- Datenelement data element
- 57 57
- Hebeelement lifting member
- 60 60
- erstes Materialpulver first material powder
- 61 61
- zweites Materialpulver second material powder
- 62 62
- drittes Materialpulver third material powder
- 100 100
- System system
- 101 101
- Vorrichtung contraption
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