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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Justieren einer Vorrichtung zum additiven Fertigen eines Bauteils, wobei die Vorrichtung eine X-Y-Ebene definierende Bauplattform zum Tragen des Bauteils, wenigstens zwei in einer Z-Richtung zu der Bauplattform beabstandet angeordnete Strahlungsquellen zum punktweisen Verfestigen einer in einer sich oberhalb der Bauplattform und koplanar zu dieser erstreckenden Verfestigungsebene aufgetragenen Werkstoffschicht, denen jeweils Verfestigungsbereiche in der Verfestigungsebene zugeordnet sind, deren zueinander weisende Randbereiche sich unter Bildung zumindest eines Überlappungsbereiches überlappen, und eine Betätigungseinrichtung mit einem Steuerprogramm zum Betätigen der wenigstens zwei Strahlungsquellen umfasst, um die Verfestigungspunkte der wenigstens zwei Strahlungsquellen innerhalb der Verfestigungsebene derart zu variieren, dass Bereiche von in der Z-Richtung übereinander angeordneten Werkstoffschichten entsprechend den Querschnitten des zu fertigenden Bauteils nacheinander verfestigt werden, wobei die wenigstens zwei Strahlungsquellen hinsichtlich ihrer relativen Position und/oder Orientierung verstellt werden.
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Vorrichtungen zum additiven Fertigen eines Bauteils sind im Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt und dienen dazu, dreidimensionale Bauteile durch schichtweises Verfestigen eines zumeist pulverförmigen Werkstoffs zu fertigen. Beispielsweise wird beim selektiven Laserschmelzen (SLM) ein Werkstoff mittels energiereicher Strahlung aus einer Laserquelle geschmolzen, um nach dem Erstarren eine Schicht des zu fertigenden Bauteils zu bilden.
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Gebräuchliche Vorrichtungen zum additiven Fertigen eines Bauteils umfassen eine Bauplattform, die eine X-Y-Ebene definiert und das zu fertigende Bauteil trägt. Ferner umfassen sie eine Strahlungsquelle, beispielsweise zur Erzeugung eines Laser- oder Elektronenstrahls, die in einer Z-Richtung beabstandet zu der Bauplattform angeordnet und dazu ausgebildet ist, eine Werkstoffschicht punktweise zu verfestigen, die in einer oberhalb der Bauplattform und koplanar zu dieser erstreckenden Verfestigungsebene aufgetragen ist. Weiterhin umfassen derartige Vorrichtungen eine Betätigungseinrichtung, welche die Strahlungsquelle betätigt und zumeist zudem den in der Z-Richtung gemessenen Abstand der Strahlungsquelle von der Bauplattform beispielsweise durch Verstellen der Bauplattform in der Z-Richtung mittels eines Steuerprogramms variiert. Zum Fertigen des Bauteils werden jeweils Bereiche von in der Z-Richtung übereinander und nacheinander aufgetragenen Werkstoffschichten entsprechend den Querschnitten des zu fertigenden Bauteils nacheinander verfestigt.
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Vorrichtungen mit nur einer Strahlungsquelle benötigen zum Fertigen insbesondere großer Bauteile viel Zeit, da die Werkstoffschicht zu jedem Zeitpunkt nur an einem Punkt der Verfestigungsebene verfestigt werden kann. Die Fertigungszeit eines Bauteils kann beschleunigt werden, wenn gleichzeitig mehrere Strahlungsquellen eingesetzt werden, die gemeinsam eine Bauteilschicht innerhalb der Verfestigungsebene generieren. Dabei sind den Strahlungsquellen jeweils unterschiedliche Verfestigungsbereiche in der Verfestigungsebene zugeordnet sind. Um die Verfestigungsebene lückenlos bearbeiten zu können, überlappen sich diese Verfestigungsbereiche mit zueinander weisenden Randbereichen unter Bildung von Überlappungsbereichen. Infolgedessen können Bauteilabschnitte, die in einem Überlappungsbereich angeordnet sind, wahlweise von einer der dem entsprechenden Überlappungsbereich zugeordneten Strahlungsquellen verfestigt werden. Für die Fertigungsqualität solcher in einem Überlappungsbereich angeordneten Bauteilbereiche ist es dabei entscheidend, dass die dem Überlappungsbereich zugeordneten Strahlungsquellen derart relativ zueinander positioniert und/oder orientiert sind, dass unabhängig davon, welche der möglichen Strahlungsquelle zur Verfestigung eines Punktes innerhalb des Überlappungsbereiches gewählt wird, das Arbeitsergebnis identisch ist. Entsprechend sollten die relative Position und/oder Orientierung der Strahlungsquellen zueinander regelmäßig überprüft werden, da sich diese beispielsweise aufgrund thermischer Effekte ändern können, und in Abhängigkeit von dem Überprüfungsergebnis gegebenenfalls im Rahmen einer Justierung korrigiert werden.
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Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Justieren einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zum additiven Fertigen eines Bauteils zu schaffen, das eine einfache Korrektur der relativen Position und/oder Orientierung der einem gemeinsamen Überlappungsbereich zugeordneten Strahlungsquellen erlaubt.
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Zur Lösung der Aufgabe schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Justieren einer Vorrichtung der eingangs genannten Art zum additiven Fertigen eines Bauteils, das die Schritte umfasst:
- a) Fertigen eines dreidimensionalen Justierstücks mit einer in dem zumindest einen Überlappungsbereich angeordneten und sich quer zu der X-Y-Ebene, insbesondere zumindest im Wesentlichen in der Z-Richtung erstreckenden nominell ebenen Seitenfläche, wobei die Werkstoffschichten des Justierstücks in dem zumindest einen Überlappungsbereich von sämtlichen dem zumindest einen Überlappungsbereich zugeordneten Strahlungsquellen in einer festgelegten Reihenfolge verfestigt werden; und
- b) Justieren der relativen Position und/oder Orientierung der wenigstens zwei Strahlungsquellen basierend auf einer im Rahmen einer Messung erfassten Abweichung der tatsächlichen Ebenheit der Seitenfläche des Justierstücks von ihrer nominellen Ebenheit.
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Der Erfindung liegt somit die Überlegung zugrunde, mit der zu justierenden Vorrichtung ein Justierstück zu fertigen, das eine im Überlappungsbereich angeordnete Seitenfläche aufweist, die nominell eben ausgebildet sein soll und deren übereinander angeordneten Schichten jeweils von unterschiedlichen der dem Überlappungsbereich zugeordneten Strahlungsquellen verfestigt sind. Aus einer im Rahmen einer Messung erfassten Abweichung der tatsächlichen Ebenheit dieser Seitenfläche des Justierstücks von ihrer nominellen Ebenheit lassen sich dann Rückschlüsse auf relative Positions- und/oder Orientierungsungenauigkeiten zwischen den entsprechenden Strahlungsquellen ziehen, unter deren Berücksichtigung dann in Schritt b) die Justierung durchgeführt werden kann.
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Gemäß einer Weiterentwicklung umfasst das Erfassen einer Abweichung der tatsächlichen Ebenheit der Seitenfläche des Justierstücks von ihrer nominellen Ebenheit ein Ermitteln eines Versatzes zwischen von unterschiedlichen Strahlungsquellen verfestigten Werkstoffschichten.
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Gemäß einer Variante erfolgt das Ermitteln des Versatzes mittels einer optischen Messung. Optische Messverfahren sind zuverlässig in der Anwendung und führen zu präzisen Ergebnissen.
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Vorteilhaft wird basierend auf der optischen Messung eine Welligkeit der Seitenfläche berechnet. Bei der Welligkeit handelt es sich um eine Gestaltabweichung, die unmittelbar mit dem zu ermittelnden Versatz zusammenhängt.
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Bei der optischen Messung kann ferner eine Rauigkeit der Seitenfläche erfasst werden, wobei die erfasste Rauigkeit bei der Berechnung der Welligkeit berücksichtigt wird. Die Berücksichtigung der Rauigkeit entspricht einer Mittelung der gewonnenen Messwerte, wodurch die Genauigkeit der berechneten Welligkeit erhöht wird.
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Alternativ kann das Ermitteln des Versatzes mittels einer mechanischen Messung erfolgen, beispielsweise unter Verwendung eines Tasters, wobei als Versatz ein Abstand zwischen einer Ebene vorstehender Bereiche der Seitenfläche und einer Ebene zurückliegender Bereiche der Seitenfläche ermittelt wird. Taktile Messverfahren sind einfach in der Handhabung und in kurzer Zeit durchführbar.
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Gemäß einer Weiterentwicklung wird im Rahmen der in Schritt b) durchgeführten Justierung der ermittelte Versatz in das Steuerprogramm der Betätigungseinheit eingegeben, um die relative Position und/oder Orientierung der wenigstes zwei Strahlungsquellen kompensierend derart zu korrigieren, dass nominell identische Verfestigungspunkte der wenigstes zwei Strahlungsquellen innerhalb des zumindest einen Überlappungsbereiches praktisch übereinstimmen.
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Zweckmäßigerweise kann das Verfahren die Schritte umfassen:
- c) Fertigen eines Kontrollstücks mit einer sich quer zu der X-Y-Ebene, insbesondere im Wesentlichen in der Z-Richtung erstreckenden Durchgangsbohrung mit einem nominellen Durchmesser, die vollständig in dem Überlappungsbereich angeordnet ist, wobei die Werkstoffschichten des Kontrollstücks zumindest einen Überlappungsbereich von sämtlichen dem zumindest einen Überlappungsbereich zugeordneten Strahlungsquellen in einer festgelegten Reihenfolge verfestigt werden; und
- d) Kontrollieren der Justierung der wenigstens zwei Strahlungsquellen basierend auf zumindest einer bezüglich der Durchgangsbohrung des in Schritt c) gefertigten Kontrollstücks durchgeführten Messung.
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Mittels eines solchen Kontrollstücks kann vor oder nach einer Justierung überprüft werden, ob eine Justierung der wenigstens zwei Strahlungsquellen erforderlich ist oder ob eine bereits durchgeführte Justierung der wenigstens zwei Strahlungsquellen erfolgreich war.
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Vorteilhaft wird im Rahmen der zumindest einen in Schritt c) durchgeführten Messung ein effektiver Durchmesser der Durchgangsbohrung des Kontrollstücks erfasst. Der effektive Durchmesser einer Durchgangsbohrung ist desto geringer, je ungenauer die Position und/oder Orientierung der beteiligten Strahlungsquellen ist.
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Gemäß einer Variante erfolgt das Erfassen des effektiven Durchmessers mittels einer mechanischen Messung.
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Dabei kann der effektive Durchmesser taktil gemessen werden, insbesondere unter Verwendung einer Lehre. Mittels einer taktilen Messung lässt sich der effektive Durchmesser der Durchgangsbohrung besonders einfach bestimmen.
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Gemäß einer weiteren Variante erfolgt das Erfassen des effektiven Durchmessers mittels einer optischen Messung. Optische Messungen führen zuverlässig zu präzisen Ergebnissen.
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Bevorzugt wird bei der optischen Messung ein Durchmesser eines von einer die Durchgangsbohrung durchstrahlenden Kontrolllichtquelle erzeugten Lichtflecks erfasst. Dieser Lichtfleck besitzt einen desto kleineren Durchmesser je ungenauer die Position und/oder Orientierung der beteiligten Strahlungsquellen ist.
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Gemäß einer Ausgestaltung kann bei der in Schritt d) durchgeführten Kontrolle eine Differenz zwischen dem nominellen Durchmesser der Durchgangsbohrung und dem erfassten effektiven Durchmesser der Durchgangsbohrung berechnet werden. Diese Differenz stellt ein einfach erhältliches Maß für die vorliegende Genauigkeit der Position und/oder Orientierung der beteiligten Strahlungsquellen dar. Alternativ kann statt einer Durchgangsbohrung auch ein plattenförmiges oder stiftförmiges Kontrollstück gefertigt werden, dessen Dicke bzw. effektiver Außendurchmesser ermittelt werden.
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Bevorzugt wird eine weitere auf einem Justierstück basierende Justierung ausgeführt, falls die berechnete Differenz größer ist als ein zulässiges Maximum. Auf diese Weise lässt sich die Justierung bei Bedarf schrittweise optimieren.
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Gemäß einer Weiterentwicklung werden das Justierstück und/oder das Kontrollstück im Rahmen der Fertigungsschritte a) und/oder c) gekennzeichnet, insbesondere mittels einer Seriennummer, eines QR-Codes und/oder Informationen zu der Position und/oder der Orientierung des Justierstücks bzw. des Kontrollstücks bezogen auf die Bauplattform. Auf diese Weise gekennzeichnete Kalibier- oder Kontrollstücke lassen sich einfach zuordnen und handhaben.
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Vorteilhaft ist der zumindest eine Überlappungsbereich streifenförmig ausgebildet und derart angeordnet, dass sich seine Längsrichtung in einer vorbestimmten Richtung erstreckt, wobei insbesondere die Längsrichtung des zumindest einen Überlappungsbereiches sich in der X-Richtung oder in der Y-Richtung erstreckt und die Seitenfläche des Justierstücks sich in derselben Richtung erstreckt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass sich der ermittelte Versatz auf eine Richtung bezieht, die sich senkrecht zu der Längsrichtung des Überlappungsbereichs erstreckt.
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Vorteilhaft liegt die Anzahl der verfestigten Werkstoffschichten des Justierstücks oder Kontrollstücks im Bereich von 500 bis 1500 und beträgt bevorzugt 1000, wobei insbesondere die Dicke einer Werkstoffschicht im Bereich von 20µm bis 50µm liegt und bevorzugt 35µm beträgt. Justierstücke dieser Größe können in kurzer Zeit gefertigt werden und ermöglichen eine zufriedenstellende Präzision bei der Ermittlung des Versatzes.
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Bevorzugt liegt die Anzahl der von einer dem zumindest einen Überlappungsbereich zugeordneten Strahlungsquelle unmittelbar aufeinanderfolgend verfestigter Werkstoffschichten im Bereich von 50 bis 150 und beträgt bevorzugt 100. Die sich so ergebende Gestaltabweichung von einer Ebene ist ausreichend grob, um sowohl optischen als auch mechanischen Messungen zugänglich zu sein.
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Gemäß einer vorteilhaften Variante werden von dem Steuerprogramm der Betätigungseinheit vorgesehene Justierstücke und/oder Kontrollstücke gefertigt. Das Fertigen vorgesehener Justierstücke und/oder Kontrollstücke kommt ohne zusätzliche Programmierung aus und ist also jederzeit ohne Vorbereitung durchführbar.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Vorrichtung zum additiven Fertigen eines Bauteils vor und/oder während der Fertigung des Bauteils justiert werden. Dies ermöglicht jederzeit eine von dem zu fertigenden Bauteil unabhängige Kontrolle.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Justieren einer Vorrichtung zum additiven Fertigen eines Bauteils unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist:
- 1 eine schematische Ansicht einer Vorrichtung zum additiven Fertigen eines Bauteils, die mittels eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung justiert werden kann;
- 2 eine Draufsicht einer Verfestigungsebene der in 1 dargestellten Vorrichtung;
- 3 eine seitliche Querschnittansicht eines mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens gefertigten Justierstücks;
- 4 eine seitliche Querschnittansicht eines mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens gefertigten Kontrollstücks;
- 5 eine Draufsicht des in 3 dargestellten Justierstücks;
- 6 eine Draufsicht eines weiteren Justierstücks entsprechend dem in 3 dargestellten Justierstück; und
- 7 eine Draufsicht des in 4 dargestellten Kontrollstücks.
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Die 1 zeigt beispielhaft eine Vorrichtung 1 zum additiven Fertigen eines Bauteils 2, die mittels eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung justiert werden kann. Das Justierverfahren kann dabei jederzeit, insbesondere vor dem Fertigen, aber auch während des Fertigens eines Bauteils 2 durchgeführt werden.
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Die Vorrichtung 1 umfasst eine Bauplattform 3, die eine horizontale X-Y-Ebene definiert. Auf der Bautplattform 3 ist das Bauteil 2 während des Fertigens getragen. Ferner umfasst die Vorrichtung 1 vier Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d, von denen in 1 nur die beiden Strahlungsquellen 4a, 4b zu sehen sind, da diese die dahinter angeordneten Strahlungsquellen 4c und 4d verdecken. Bei den Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d handelt es sich vorliegend um Laserquellen, die in einer vertikalen Richtung Z beabstandet zu der Bauplattform 3 innerhalb einer gemeinsamen Ebene unter Bildung eines Vierecks angeordnet sind. Die Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d sind dazu ausgebildet, eine Werkstoffschicht 5 punktweise zu verfestigen, die oberhalb der Bauplattform 3 aufgetragen ist und sich in einer Verfestigungsebene koplanar zu dieser erstreckt.
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Den Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d sind in der Verfestigungsebene jeweils eigene Verfestigungsbereiche 6a, 6b, 6c, 6d zugeordnet. Die vier Verfestigungsbereiche 6a, 6b, 6c, 6d besitzen vorliegend jeweils eine quadratische Form und sind derart in der Verfestigungsebene angeordnet, dass sich ihre zueinander weisenden Randbereiche 7 überlappen. Die überlappenden Randbereiche 7 bilden vorliegend fünf Überlappungsbereiche 8a, 8b, 8c, 8d, 8e, wie es aus 2 ersichtlich ist. Die Überlappungsbereiche 8b, 8c, 8d, 8e sind streifenförmig ausgebildet. Ihre Längsrichtungen erstrecken sich jeweils in der X-Richtung oder der Y-Richtung. Der von den vier Überlappungsbereichen 8b, 8c, 8d, 8e gebildete gemeinsame Überlappungsbereich 8a ist im Zentrum der Verfestigungsebene angeordnet und besitzt eine quadratische Form. Selbstverständlich können die Verfestigungsbereiche 6 hinsichtlich ihrer Anordnung und Form auch abweichend gewählt werden, um das zu fertigende Bauteil 2 optimal zu unterstützen.
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Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 eine Betätigungseinrichtung 9, die ein Steuerprogramm aufweist. Die Betätigungseinrichtung 9 variiert die Verfestigungspunkte 6e der vier Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d in der sich zu der X-Y-Ebene koplanar erstreckenden Verfestigungsebene, so dass Bereiche einer zu verfestigenden Werkstoffschicht 5 entsprechend einem Querschnitt des zu fertigenden Bauteils 2 verfestigt werden. Ferner verstellt die Betätigungseinrichtung 9 in diesem Fall die Bauplattform 3 in der Z-Richtung schrittweise derart nach unten, dass sich die jeweils neu aufgetragene und zu verfestigende Werkstoffschicht 5 zu den Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d stets in demselben in der Z-Richtung gemessenen Abstand befindet. Auf diese Weise wird das zu fertigende Bauteil 2 schichtweise aus in der Z-Richtung übereinander angeordneten und von den Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d nacheinander verfestigten Werkstoffschichten 5 aufgebaut.
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Zum Justieren der Vorrichtung 1 wird auf der Bauplattform 3 zumindest ein Justierstück 10 alternativ oder zusätzlich zu dem Bauteil 2 gefertigt, das in 3 beispielhaft dargestellt ist. Das Justierstück 10 ist in zumindest einem der Überlappungsbereiche 8b, 8c, 8d, 8e angeordnet und weist wenigstens eine nominell ebene Seitenfläche 11 auf, die sich quer zu der X-Y-Ebene vertikal in Z-Richtung erstreckt. Das Justierstück 10 ist in dem betreffenden Überlappungsbereich 8b, 8c, 8d, 8e ferner derart ausgerichtet, dass sich seine Seitenfläche 11 in der Längsrichtung des Überlappungsbereichs 8b, 8c, 8d, 8e erstreckt. Dabei werden die Werkstoffschichten 5 des Justierstücks 10 in dem jeweiligen Überlappungsbereich 8b, 8c, 8d, 8e von sämtlichen diesem Überlappungsbereich 8b, 8c, 8d, 8e zugeordneten Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d in einer festgelegten Reihenfolge verfestigt. Eine Ungenauigkeit der relativen Position und/oder Orientierung der Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d führt dazu, dass die nominell ebene Seitenfläche 11 fehlerhaft Unebenheiten aufweist. Diese Unebenheiten der nominell ebenen Seitenfläche 11 bilden den Ausgangspunkt für das vorgeschlagene Justierverfahren.
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Das Justierstück 10 wird mit ca. 1.000 Werkstoffschichten 5 gefertigt, die jeweils eine Dicke von 35µm besitzen. Jeweils 100 unmittelbar aufeinander folgende Werkstoffschichten 5, von denen in 3 der Übersichtlichkeit halber lediglich drei gezeigt und die übrigen weggelassen sind, werden von derselben Strahlungsquelle 4a, 4b, 4c, 4d verfestigt, um eine Struktur der Seitenfläche 11 zu erhalten, die dem nachfolgend beschriebenen Messverfahren zugänglich ist.
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Im Rahmen der Messung des Justierstücks 10 wird eine Gestaltabweichung der Seitenfläche 11 von der nominellen Ebenheit erfasst. Dazu wird ein horizontaler Versatz 12 zwischen Werkstoffschichten 5 erfasst, die von unterschiedlichen Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d verfestigt wurden. Der Versatz wird vorliegend mittels einer optischen Messung ermittelt, auf deren Grundlage eine Welligkeit der Seitenfläche 11 berechnet wird. Bei der optischen Messung wird darüber hinaus eine Rauigkeit der Seitenfläche 11 erfasst und bei der Berechnung der Welligkeit berücksichtigt.
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In einem weiten Schritt des erfindungsgemäßen Justierverfahrens wird die relative Position und/oder Orientierung der Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d basierend auf einer Messung der Seitenfläche 11 des gefertigten Justierstücks 10 verstellt. Dazu wird der ermittelte Versatz in das Steuerprogramm der Betätigungseinheit 9 eingegeben, um die relativen Position und/oder Orientierung der Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d kompensierend derart zu korrigieren, dass nominell identische Verfestigungspunkte 6a der Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d innerhalb des jeweiligen Überlappungsbereiches 8b, 8c, 8d oder 8e auch praktisch übereinstimmen.
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Wenn in jedem der Überlappungsbereiche 8b, 8c, 8d und 8e jeweils ein Justierstück 10 gefertigt wurde und ein entsprechender Versatz 12 in das Steuerprogramm der Betätigungseinrichtung 9 eingegeben wurde, kann das Ergebnis der Justierung durch Fertigen eines Kontrollstücks 13 überprüft werden. Das Kontrollstück 13 wird in dem gemeinsamen Überlappungsbereich 8a gefertigt, um die Justierung aller vier Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d gleichzeitig zu überprüfen. Das Kontrollstück 13 besitzt eine Durchgangsbohrung 14 mit einem nominellen Durchmesser D. Die Durchgangsbohrung 14 ist vollständig in dem Überlappungsbereich 8a angeordnet. Dabei werden die Werkstoffschichten 5 des Kontrollstücks 13 in dem Überlappungsbereich 8a von sämtlichen Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d in einer festgelegten Reihenfolge verfestigt.
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Auch das Kontrollstück 13 wird aus etwa 1.000 Werkstoffschichten 5 gefertigt, die jeweils eine Dicke von 35 µm aufweisen. Jeweils 100 unmittelbar aufeinanderfolgende Werkstoffschichten 5, von denen in 4 der Übersichtlichkeit halber lediglich drei gezeigt und die übrigen weggelassen sind, werden von derselben Strahlungsquelle 4a, 4b, 4c, 4d verfestigt, um eine Innenstruktur der Durchgangsbohrung 14 zu erhalten, die einer Messung zugänglich ist. Die Justierung der Vorrichtung 1 wird dann basierend auf einer bezüglich der Durchgangsbohrung 14 des gefertigten Kontrollstücks 13 durchgeführten nachfolgend beschriebenen Messung kontrolliert.
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Im Rahmen der Messung wird ein effektiver Durchmesser 15 der Durchgangsbohrung 14 des Kontrollstücks 13 mittels einer optischen Messung erfasst. Vorliegend wird mittels einer optischen Messung ein Durchmesser eines Lichtflecks erfasst, der von einer nicht dargestellten Kontrolllichtquelle erzeugt wird, die die Durchgangsbohrung 14 durchstrahlt.
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Dann wird eine Differenz zwischen dem nominellen Durchmesser D der Durchgangsbohrung 14 und dem erfassten effektiven Durchmesser 15 der Durchgangsbohrung 14 berechnet. Falls die berechnete Differenz größer ist als ein vorgeschriebenes zulässiges Maximum, kann die oben beschriebene Justierung erneut und nötigenfalls iterativ so oft durchgeführt werden, bis die ermittelte Differenz zwischen dem nominellen Durchmesser D und dem effektiven Durchmesser 15 kleiner als das zulässige Maximum ist.
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Zur Vermeidung von Verwechslungen werden die Justierstücke 10 sowie die Kontrollstücke 13 im Rahmen der Fertigung automatisch gekennzeichnet. Die 5 bis 7 zeigen derartige Kennzeichnungen, die eine Seriennummer sowie Informationen zu der Position und Orientierung des Justierstücks 10 bzw. des Kontrollstücks 13 bezogen auf die Bauplattform 2 umfassen.
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Vorliegend sind in dem Steuerprogramm der Betätigungseinrichtung 9 die Justierstücke 10 und die Kontrollstücke 13 vorgesehen und abrufbar, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Justierung der Vorrichtung 1 gefertigt werden können.
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Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Justieren einer Vorrichtung 1 zum additiven Fertigen eines Bauteils 2 besteht darin, dass die für das Steuerprogramm der Betätigungseinrichtung 9 erforderlichen Eingaben auf einfache Weise im Rahmen optischer Messungen an Justierstücken ermittelt werden können. Zudem ist zur Justierung nur das Eingeben von Versatzen in das Steuerprogramm der Betätigungseinrichtung 9 erforderlich, ohne dass die Strahlungsquellen 4a, 4b, 4c, 4d hinsichtlich ihrer Position und/oder Orientierung mechanisch justiert werden müssen. Aufgrund dessen ist das vorgeschlagene Justierverfahren einfach in der Handhabung und kann bei Bedarf von jedem Benutzer der Vorrichtung 1 durchgeführt werden.
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Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
