DE102017117666A1 - Method for producing a metallic component - Google Patents

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Patrick Matt
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Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen eines aus Metall bestehenden Bauteils (10) ist gekennzeichnet durch folgende Schritte:Herstellen des Bauteils (10) durch ein generatives Fertigungsverfahren unter Bildung wenigstens einer Kammer (14) im Bauteilinneren und unter gleichzeitigem Herstellen einer temporären Stützstruktur (22, 24), die die Kammer (14) durchzieht, um gegenüberliegende Wände (18, 20) des Bauteils miteinander zu verbinden,wobei zwischen der Stützstruktur (22, 24) und der Wand (18, 20) gleichzeitig bei der Herstellung von Bauteil (10) und Stützstruktur (22, 24) ein unmittelbar an die Wand (18, 20) anschließender Übergangsbereich (26, 28) erzeugt wird, der ein Außenoberflächen- (A) / Volumenverhältnis (V) A/V von ≥ 0,5 hat, undEinleiten von Energie in das Bauteil (10), um das Material im den Übergangsbereich (26, 28) das Material aufzulösen, zu verflüssigen oder zu verdampfen.A method for producing a metal component (10) is characterized by the following steps: producing the component (10) by a generative manufacturing method to form at least one chamber (14) in the component interior and at the same time producing a temporary support structure (22, 24) passing through the chamber (14) to interconnect opposing walls (18, 20) of the component, wherein between the support structure (22, 24) and the wall (18, 20) at the same time in the manufacture of component (10) and Supporting structure (22, 24) is formed immediately adjacent to the wall (18, 20) transition region (26, 28) having an outer surface (A) / volume ratio (V) A / V of ≥ 0.5, and initiating Energy into the component (10) to dissolve, liquefy or volatilize the material in the transition region (26, 28).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines metallischen Bauteils unter Verwendung eines generativen Fertigungsverfahrens.The invention relates to a method for producing a metallic component using a generative manufacturing method.

Solche generativen Fertigungsverfahren sind im Stand der Technik bekannt, nicht nur zur Herstellung von Kunststoffteilen, sondern auch zur Herstellung von Metallteilen. Hier können beispielsweise beliebig geformte metallische Bauteile dadurch erzeugt werden, dass Metallpulver durch einen Laserstrahl verflüssigt und in Schichten auf vorhergehend erkaltete Abschnitte aufgebracht wird. Derartige Bauteile werden beispielsweise in der Luftfahrtindustrie, insbesondere im Turbinenbau, zunehmend verwendet, da die mechanische Nachbearbeitung entfällt und da die komplizierten Strukturen im Leichtbau ausgeführt werden können.Such generative manufacturing methods are known in the art, not only for the production of plastic parts, but also for the production of metal parts. Here, for example, arbitrarily shaped metallic components can be produced by liquefying metal powder by means of a laser beam and applying it in layers to previously cooled sections. Such components are increasingly being used, for example, in the aviation industry, in particular in turbine construction, since the mechanical finishing is eliminated and since the complicated structures can be carried out in lightweight construction.

Bei der Herstellung von solchen metallischen Bauteilen werden hohle Kammern erzeugt, welche manchmal steg- oder rippenartige temporäre Stützstrukturen benötigen, die die Kammern durchsetzen und die entgegengesetzten Kammerwände temporär stabilisieren. Diese Stützstrukturen werden beim generativen Herstellen mitgefertigt, sodass sie einstückig in die benachbarten Wände übergehen. Diese Stützstrukturen sollen dann aber aus der Kammer entfernt werden, was mechanisch nicht möglich ist, denn die Kammern sind seitlich nicht über Werkzeuge zugänglich. Gerade diese mangelnde Zugänglichkeit ist schließlich der Grund, warum das generative Fertigungsverfahren den bisherigen Fertigungsverfahren überlegen ist. Es können Kammern und Stützstrukturen in Bereiche gelegt werden, die mit mechanischen Bearbeitungswerkzeugen nicht erreicht werden können und damit an Stellen gelegt werden, die besonders geeignet sind, um Gewicht zu sparen.In the manufacture of such metallic components, hollow chambers are created which sometimes require web or rib-like temporary support structures which pass through the chambers and temporarily stabilize the opposite chamber walls. These support structures are co-manufactured in generative manufacturing, so that they merge integrally into the adjacent walls. But these support structures should then be removed from the chamber, which is not mechanically possible because the chambers are not accessible laterally via tools. This lack of accessibility is the reason why the generative manufacturing process is superior to the previous manufacturing process. Chambers and support structures can be placed in areas that can not be reached with mechanical processing tools and thus placed in locations that are particularly suitable for saving weight.

Stand der Technik ist aktuell die Verwendung von chemischen Bearbeitungsverfahren, in welchen diese sogenannten Stützstrukturen durch den Einsatz aggressiver Chemikalien aufgelöst werden. Allerdings wirken diese Verfahren nicht selektiv nur auf die Stützstrukturen, sondern auf das gesamte Bauteil.The state of the art is currently the use of chemical processing methods in which these so-called support structures are dissolved by the use of aggressive chemicals. However, these methods do not selectively affect only the support structures, but on the entire component.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zu schaffen, durch welches solch bekannte metallische Bauteile noch einfacher und schneller gefertigt werden können.The object of the invention is to provide a method by which such known metallic components can be made even easier and faster.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch folgende Schritte gekennzeichnet:

  1. a) Herstellen des Bauteils durch ein generatives Fertigungsverfahren unter Bildung wenigstens einer Kammer im Bauteilinneren und unter gleichzeitigem Herstellen einer temporären Stützstruktur, die die Kammer durchzieht, um gegenüberliegende Wände des Bauteils miteinander zu verbinden,
  2. b) wobei zwischen der Stützstruktur und der Wand gleichzeitig bei der Herstellung von Bauteil und Stützstruktur ein unmittelbar an die Wand anschließender Übergangsbereich erzeugt wird, der ein Außenoberflächen- / Volumenverhältnis A/V von ≥ 0,5 hat, und
  3. c) Einleiten von Energie in das Bauteil, um das Material im Übergangsbereich aufzulösen, zu verflüssigen oder zu verdampfen.
The method according to the invention is characterized by the following steps:
  1. a) producing the component by a generative manufacturing process to form at least one chamber in the component interior and at the same time producing a temporary support structure, which passes through the chamber to connect opposite walls of the component with each other,
  2. b) wherein between the support structure and the wall at the same time in the manufacture of the component and support structure, a transition wall immediately adjacent to the wall is created, which has an outer surface / volume ratio A / V of ≥ 0.5, and
  3. c) introducing energy into the component to dissolve, liquefy or volatilize the material in the transition region.

Das Besondere beim erfindungsgemäßen Verfahren besteht unter anderem darin, dass nicht etwa die gesamte Stützstruktur mit Perforationen versehen ist, sondern dass exakt der Übergangsbereich zur Wand stark geschwächt ist, sodass dieser Bereich durch das anschließende Auflösen, Verdampfen oder Verflüssigen zerstört wird. Bei den bisherigen Verfahren war die Idee jeweils, die gesamte Stützstruktur möglichst gleichmäßig zu zerstören. Die Erfindung geht einen anderen Weg, sie sieht vor, die Stützstruktur von der Wand zu lösen. Nachfolgende Schritte zum kompletten Entfernen der zuvor gelösten Stützstruktur können dann in einem eventuell passenderen Verfahren entfernt werden oder in einer anderen Station. Darüber hinaus kann durch das Lösen der Stützstruktur der Kanalquerschnitt abrupt erhöht werden, was das Einführen von Werkzeugen (z.B. Kathoden) in einem nachfolgenden Verfahrensschritt erleichtern kann. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, dass über die Zuführ- und/oder Auslasskanäle die verbleibenden Stücke der Stützstruktur herausfallen, herausgeblasen oder herausgeschwemmt werden können. Die Außenoberfläche des Übergangsbereichs wird bei porösen Materialien natürlich nicht an der Mikrostruktur gemessen, sondern an der Umhüllenden, über die auch die Vermaßung des Übergangsbereichs stattfindet. Ebenso wird das Volumen entsprechend als Inneres der Umhüllenden gemessen. Hat der Übergangsbereich bewusst hergestellte Löcher, hier vor allem Durchgangslöcher oder entsprechende Kanäle, so muss deren Kanalwand zur Außenoberfläche hinzugezählt werden, und deren Volumen geht nicht ins Gesamtvolumen ein.The special feature of the method according to the invention is, inter alia, that not the entire support structure is provided with perforations, but that exactly the transition region to the wall is greatly weakened, so that this area is destroyed by the subsequent dissolution, evaporation or liquefaction. In the previous methods, the idea was to destroy the entire support structure as evenly as possible. The invention takes a different approach, it provides to release the support structure of the wall. Subsequent steps to completely remove the previously released support structure may then be removed in a possibly more appropriate method or in another station. Moreover, by releasing the support structure, the channel cross-section can be abruptly increased, which can facilitate the insertion of tools (e.g., cathodes) in a subsequent process step. Another possibility is that the remaining pieces of the support structure can fall out, be blown out or washed out via the supply and / or outlet channels. The outer surface of the transition region is, of course, not measured at the microstructure in the case of porous materials, but at the envelope, via which the dimensioning of the transition region also takes place. Likewise, the volume is correspondingly measured as the interior of the envelope. If the transition region has deliberately produced holes, in particular through-holes or corresponding channels, then their channel wall must be added to the outer surface, and their volume does not enter the total volume.

Das relativ große Verhältnis A/V sorgt dafür, dass einerseits eine hohe Oberfläche für die chemische Auflösung des Übergangsbereichs zur Verfügung steht und andererseits ein sehr hoher elektrischer, aber auch thermischer Widerstand vorhanden ist, welcher bei Einleiten von Energie zu einem Verflüssigen, vorzugsweise einem Verdampfen des Übergangsbereichs führt.The relatively large ratio A / V ensures that, on the one hand, a high surface area is available for the chemical dissolution of the transition region and, on the other hand, a very high electrical, but also thermal resistance is present, which upon introduction of energy leads to liquefaction, preferably evaporation of the transition area.

Ferner hat sich herausgestellt, dass der Übergangsbereich einen deutlich höheren elektrischen und/oder thermischen Widerstand besitzen sollte als die Wand und die Stützstruktur. Insbesondere sollte der Widerstand um wenigstens den Faktor 2, insbesondere wenigstens den Faktor 5 höher sein als der der Stützstruktur. Auch diese Faktor sorgt dafür, dass die Stützstruktur und die Wand nicht angegriffen werden, der Übergangsbereich aber sehr schnell zerstört wird.Furthermore, it has been found that the transition region should have a significantly higher electrical and / or thermal resistance than the wall and the support structure. In particular, the resistance should be at least the factor 2 , in particular at least the factor 5 higher than the support structure. Also, this factor ensures that the support structure and the wall are not attacked, but the transition area is destroyed very quickly.

Das Verhältnis A/V der Außenoberfläche zum Volumen des Übergangsbereichs sollte insbesondere ≥ 1 sein, es kann im Bereich von 1-1,5 liegen, insbesondere aber größer gleich 2 sein.The ratio A / V of the outer surface to the volume of the transition region should in particular be ≥ 1, it may be in the range of 1-1.5, but in particular greater than or equal to 2.

Eine Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass der Übergangsbereich durch mehrere Verbindungsstege gebildet ist. Diese einzelnen Verbindungsstege erlauben es, zwischen den Verbindungsstegen kein Material vorzusehen, so dass die Verbindungsstege für eine höhere Außenoberfläche und ein geringeres Volumen des Übergangsbereichs sorgen. Dies erlaubt ein noch schnelleres Zerstören des Übergangsbereichs.An embodiment of the invention provides that the transition region is formed by a plurality of connecting webs. These individual connecting webs make it possible to provide no material between the connecting webs, so that the connecting webs provide for a higher outer surface and a smaller volume of the transition region. This allows an even faster destruction of the transition area.

Die Verbindungsstege können eine geringere Dichte aufweisen als der Rest des Bauteils oder zumindest der Stützstruktur, was durch das generative Herstellungsverfahren leicht realisierbar ist.The connecting webs may have a lower density than the rest of the component or at least the support structure, which is easily realized by the generative manufacturing process.

Die Dichte der Verbindungsstege sollte ≤ 90%, insbesondere ≤ 80%, weiter insbesondere ≤ 60% der Wanddichte betragen.The density of the connecting webs should be ≦ 90%, in particular ≦ 80%, more particularly ≦ 60% of the wall density.

Die Verbindungsstege haben vorzugsweise über ihren Querschnitt eine gleichbleibende Dichte, d.h. über ihr Volumen. In diesem Fall sollte das Verhältnis A/V ≥ 1 sein. Alternativ jedoch ist es möglich, dass jeder Verbindungssteg über seinen Querschnitt, d.h. über sein Volumen, unterschiedliche Dichten aufweist. In diesem Fall kann es nötig sein, das Verhätnis A/V zu reduzieren, d.h. es ist ≥ 0,5.The connecting webs preferably have a constant density over their cross-section, i. about her volume. In this case, the ratio A / V should be ≥ 1. Alternatively, however, it is possible for each tie bar to be crossed over its cross-section, i. has different densities over its volume. In this case, it may be necessary to reduce the ratio A / V, i. it is ≥ 0.5.

Vorteilhaft ist es auch, wenn sich die Verbindungsstege nicht über die gesamte Länge der Stützstruktur erstrecken, wobei die Länge quer zur kürzesten Verbindung von Stützstruktur und Wand gemessen wird.It is also advantageous if the connecting webs do not extend over the entire length of the support structure, wherein the length is measured transversely to the shortest connection of support structure and wall.

Die Verbindungsstege sind insbesondere als dünne, langgestreckte Stege ausgeführt. Über die gesamte Länge des Zwischenraums zwischen der Stützstruktur und der Wand erstrecken sich relativ kurze Verbindungsstege mit einer maximalen Länge von 5 mm nacheinander. Mit anderen Worten können die Verbindungsstege in dieser Richtung, d.h. quer zur kürzesten Verbindung von Stützstruktur und Wand, immer wieder unterbrochen werden.The connecting webs are designed in particular as a thin, elongated webs. Over the entire length of the gap between the support structure and the wall extend relatively short connecting webs with a maximum length of 5 mm in succession. In other words, the connecting webs in this direction, i. transverse to the shortest connection of support structure and wall, are interrupted again and again.

Auch die Höhe der Verbindungsstege ist sehr gering. Unter der Höhe der Verbindungsstege ist die kürzeste Verbindung von Stützstruktur und Wand zu verstehen. Diese sollte größer ≥ 0,5 mm, vorzugsweise ≥ 1 mm, insbesondere ≥ 1,5 mm betragen.The height of the connecting webs is very low. Under the height of the connecting webs is the shortest connection of support structure and wall to understand. This should be greater than or equal to 0.5 mm, preferably ≥ 1 mm, in particular ≥ 1.5 mm.

Die Wandstärke der Verbindungsstege sollte ≤ 0,5 mm betragen, insbesondere ≤ 0,2 mm. Die Wandstärke ist die dritte Dimension neben der Höhe und der Erstreckung in Längsrichtung. Hier hat jeder Verbindungssteg seine dünnste Stelle.The wall thickness of the connecting webs should be ≤ 0.5 mm, in particular ≤ 0.2 mm. The wall thickness is the third dimension in addition to the height and the extension in the longitudinal direction. Here each connecting bar has its thinnest place.

Um die Außenoberfläche jedes Verbindungsstege zu erhöhen kann dieser nichtlinear zwischen der Stützstruktur und der Wand verlaufen, beispielsweise gewellt oder zick-zack-förmig.In order to increase the outer surface of each connecting webs, it may extend nonlinearly between the supporting structure and the wall, for example in a wavy or zigzag shape.

Um die Zerstörung der Verbindungsstege möglichst schnell und gleichmäßig zu erreichen, haben diese gemäß einer Variante der Erfindung weitgehend identische A/V-Verhältnisse, die maximal im Bereich von 10 %, d.h ± 5 %, schwanken. Auch die Planung der Verbindungsstege ist damit vereinfacht. Für einen Verbindungssteg ist beispielsweise im CAD-System einfach ein fester Datensatz abgespeichert.In order to achieve the destruction of the connecting webs as quickly and uniformly as possible, according to a variant of the invention, they have largely identical A / V ratios, which vary at most in the region of 10%, that is to say ± 5%. The planning of the connecting webs is thus simplified. For a connecting bridge, for example, a fixed data record is simply stored in the CAD system.

Ein Verfahren zum Zerstören des Übergangsbereichs ist ein thermisches Entgraten. Dieses Verfahren wird auch als Explosionsentgraten bezeichnet und ist ein Abtragen des Fertigungsverfahrens, welches normalerweise für den Abtrag von frei auskragenden Graten benutzt wird. Dabei wird ein Gemisch aus Sauerstoff und Wasserstoff, Erdgas oder Methan in die Kammer eingeführt und anschließend elektrisch gezündet, sodass sich eine Knallgasreaktion ergibt. Die dabei entstehenden Temperaturen von über 2.500 °C leiten mit dem Sauerstoff die Verbrennung des Grates ein. Im vorliegenden Fall verdampft sozusagen der Übergangsbereich schlagartig aufgrund der hohen eingeleiteten Temperatur. Dieses schlagartige Verdampfen, welches erfindungsgemäß neben dem Verflüssigen eine Option darstellt, ist besonders vorteilhaft, weil das Material der Stützstruktur sofort abgeführt werden kann.One method of destroying the transition region is thermal deburring. This process is also referred to as explosion deburring and is a removal of the manufacturing process that is normally used for the removal of cantilevered ridges. In this case, a mixture of oxygen and hydrogen, natural gas or methane is introduced into the chamber and then ignited electrically, so that there is a detonating gas reaction. The resulting temperatures of over 2,500 ° C initiate the combustion of the burr with the oxygen. In the present case, so to speak, the transitional area evaporates abruptly due to the high temperature introduced. This sudden evaporation, which constitutes an option according to the invention in addition to the liquefaction, is particularly advantageous because the material of the support structure can be removed immediately.

Eine zweite Option zum Verdampfen oder Verflüssigen, insbesondere zum Verdampfen, besteht darin, dass ein elektrischer Strom im Schritt c) an das Bauteil angelegt wird, der durch den Übergangsbereich strömt. Der elektrische Widerstand ist in diesem Bereich so hoch, dass dieser Bereich stark erhitzt wird und damit der Übergangsbereich verflüssigt oder vorzugsweise sofort verdampft wird. Alternativ zu beiden Optionen kann auch ein elektrochemischer Abtragungsprozess herangezogen werden.A second option for vaporizing or liquefying, in particular for vaporizing, is that an electric current is applied in step c) to the component which flows through the transition region. The electrical resistance is so high in this area that this area is heated strongly and thus the transition area is liquefied or preferably immediately evaporated. As an alternative to both options, an electrochemical removal process can also be used.

Das Entfernen der übrigen Stützstruktur nach Schritt c) erfolgt beispielsweise dadurch, dass die Stützstruktur in der Kammer selbst aufgelöst wird, was durch ein elektrochemisches Verfahren geschehen kann, oder dass die Stutzstruktur durch Aufbringen einer Axialkraft aus dem Kanal verschoben wird.The removal of the remaining support structure after step c), for example, by the fact that the support structure is dissolved in the chamber itself, which can be done by an electrochemical process, or that the support structure is displaced by applying an axial force from the channel.

Die Stützstruktur hat vorzugsweise eine Honeycomb-Struktur, d.h. sie ist hohl und kann damit leicht aufgelöst oder entfernt werden. Zudem ist der Materialaufwand zur Herstellung der Stützstruktur reduziert. The support structure preferably has a honeycomb structure, ie it is hollow and can thus easily be dissolved or removed. In addition, the cost of materials for the production of the support structure is reduced.

Insbesondere werden mehrere Bauteile auf einem Träger in eine entsprechende Vorrichtung eingelegt, in welcher dann schlagartig sämtliche Übergangsbereiche an allen Bauteilen gleichzeitig zerstört werden. Solche Träger sind insbesondere Platten, an welchen die Bauteile angebracht sind. Beispielsweise werden auch die Träger durch ein generatives Herstellungsverfahren zusammen mit den Bauteilen erzeugt. Die Verbindung von Bauteilen zu dem Träger erfolgt mittels eines Übergangsbereichs, der ebenfalls die zuvor erwähnten Eigenschaften aufweisen kann, und zwar einzeln oder beliebiger Kombination. Damit wird erreicht, dass beim Einleiten der Energie in den Träger und damit in die Bauteile auch die Übergangsbereiche zwischen den Bauteilen und dem gemeinsamen Träger zerstört werden. Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:

  • - 1 einen Querschnitt durch ein durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestelltes metallisches Bauteil vor Zerstören des Übergangsbereichs, wobei das Bauteil in einer entsprechenden Vorrichtung aufgenommen ist,
  • - 2 eine Schnittansicht durch das Bauteil nach 1 im Bereich der Stützstruktur längs der Linie II-II in 1,
  • - 3 eine Längsschnittansicht durch einen Flügelabschnitt einer Turbinenschaufel, die durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellt wird,
  • - 4 einen Längsschnitt durch den Flügelabschnitt längs der Linie IV-IV in 3,
  • - 5 einen Schnitt durch den Flügelabschnitt längs der Linie V-V in 3,
  • - 6 eine vergrößerte Ansicht des Übergangsbereichs, der in 5 zu sehen ist,
  • - 7 eine zur 6 alternative Ausführungsform des Übergangsbereichs, und
  • - 8 ein Träger, auf dem mehrere erfindungsgemäß hergestellte Bauteile angebracht sind.
In particular, several components are placed on a support in a corresponding device, in which then suddenly all transition areas are destroyed on all components simultaneously. Such carriers are in particular plates to which the components are attached. For example, the carriers are produced by a generative manufacturing process together with the components. The connection of components to the carrier is effected by means of a transition region, which may also have the aforementioned properties, individually or in any combination. This ensures that when the energy is introduced into the carrier and thus into the components and the transition areas between the components and the common carrier are destroyed. Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description and from the following drawings, to which reference is made. In the drawings show:
  • - 1 a cross section through a metallic component produced by the inventive method before destroying the transition region, wherein the component is accommodated in a corresponding device,
  • - 2 a sectional view through the component after 1 in the area of the support structure along the line II - II in 1 .
  • - 3 a longitudinal sectional view through a wing portion of a turbine blade, which is produced by the inventive method,
  • - 4 a longitudinal section through the wing portion along the line IV - IV in 3 .
  • - 5 a section through the wing section along the line V - V in 3 .
  • - 6 an enlarged view of the transition area that is in 5 you can see,
  • - 7 one to 6 alternative embodiment of the transition region, and
  • - 8th a carrier on which a plurality of components produced according to the invention are mounted.

In 1 ist ein durch ein generatives Fertigungsverfahren hergestelltes Bauteil 10 im Schnitt dargestellt, welches eine geschlossen umlaufende Umfangswand 12 besitzt, die eine Kammer 14 umschließt. Die Kammer 14 ist für mechanische Fertigungsverfahren nicht zugänglich, sie besitzt lediglich eine oder mehrere Einlass- oder Auslassöffnungen 16 und damit Zuführ- und Auslasskanäle, über die beispielsweise Flüssigkeit oder Druckluft oder allgemein Gas eingeleitet werden kann.In 1 is a manufactured by a generative manufacturing process component 10 shown in section, which is a closed circumferential wall 12 owns a chamber 14 encloses. The chamber 14 is not accessible to mechanical manufacturing processes, it has only one or more inlet or outlet ports 16 and thus supply and outlet channels through which, for example, liquid or compressed air or generally gas can be introduced.

Das Bauteil 10 ist beispielsweise durch Lasersintern hergestellt.The component 10 is manufactured for example by laser sintering.

Gegenüberliegende Wände 18, 20 werden durch mehrere Stützstrukturen 22, 24 überbrückt und gestützt. Diese Stützstrukturen 22, 24 werden mit dem Bauteil 10 gleichzeitig hergestellt, nämlich durch das generative Fertigungsverfahren, sodass sie einstückig in die Wände 12 übergehen. Jede Stützstruktur 22, 24 hat an ihrem Ende einen Übergangsbereich 26, 28, zur angrenzenden Wand 18, 20. Dieser Übergangsbereich 26, 28 ist deutlich labiler als die Wand 18, 20 und die Stützstrukturen 22, 24, wie 1 deutlich zeigt. Diese Labilität kann über mehrere, auch in Kombination einsetzbare Maßnahmen erreicht werden:

  1. a) Der/die Übergangsbereiche hat bzw. haben ein Außenoberflächen-Volumenverhältnis A/V von ≥0,5, insbesondere ≥ 1, weiter insbesondere von 1-1,5, vorzugsweise jedoch ≥ 2, wobei A die Außenoberfläche und V das Volumen des Übergangsbereichs ist,
  2. b) der Übergangsbereich 26, 28 ist deutlich dünner als die angrenzende Stützstruktur 22, 24, wenigstens um den Faktor 4, insbesondere um den Faktor 10, siehe 1,
  3. c) der Übergangsbereich 26, 28 ist wesentlich schmäler als die angrenzende Stützstruktur und hat Verschmälerungen 27, um in diesem Bereich wenigstens um den Faktor 2, insbesondere wenigstens um den Faktor 5 (siehe 2) kleiner als die Stützstruktur 22, 24 zu sein,
  4. d) der Querschnitt des Übergangsbereichs 26, 28 ist wesentlich geringer als der der Stützstruktur 22, 24, gemessen senkrecht zur Längsrichtung der Stützstruktur 22, 24, insbesondere wenigstens um den Faktor 10,
  5. e) im Übergangsbereich 26, 28 sind zahlreiche Löcher 30, die auch Langlöcher sein können (siehe 2), vorhanden, die den Querschnitt des Übergangsbereichs noch einmal weiter herabsetzen, wobei die Löcher 30 vorzugsweise Durchgangslöcher unter Bildung von Kanälen sind,
  6. f) die Dichte des Materials im Übergangsbereich 26, 28 ist deutlich geringer als im Bereich der Wand 18, 20, und beträgt maximal 90 %, insbesondere maximal 80 %, vorzugsweise sogar maximal 60 % der Dichte der Wand 18, 20.
Opposite walls 18 . 20 be through multiple support structures 22 . 24 bridged and supported. These support structures 22 . 24 become with the component 10 produced at the same time, namely by the generative manufacturing process, so that they are integral with the walls 12 pass. Every support structure 22 . 24 has a transition area at its end 26 . 28 , to the adjacent wall 18 . 20 , This transition area 26 . 28 is much more unstable than the wall 18 . 20 and the support structures 22 . 24 , as 1 clearly shows. This lability can be achieved by several measures that can also be used in combination:
  1. a) The transition region (s) has an outer surface volume ratio A / V of ≥ 0.5, in particular ≥ 1, more particularly of 1-1.5, but preferably ≥ 2, wherein A the outer surface and V is the volume of the transition area,
  2. b) the transition area 26 . 28 is significantly thinner than the adjacent support structure 22 . 24 at least by factor 4 , especially by factor 10 , please refer 1 .
  3. c) the transition area 26 . 28 is much narrower than the adjacent support structure and has narrowings 27 to be in this area at least by the factor 2 , in particular at least by the factor 5 (please refer 2 ) smaller than the support structure 22 . 24 to be,
  4. d) the cross section of the transitional area 26 . 28 is much lower than that of the support structure 22 . 24 measured perpendicular to the longitudinal direction of the support structure 22 . 24 , in particular at least by the factor 10 .
  5. e) in the transition area 26 . 28 are numerous holes 30 , which can also be long holes (see 2 ), which further reduce the cross section of the transition area, the holes 30 preferably through-holes to form channels,
  6. f) the density of the material in the transitional area 26 . 28 is significantly lower than in the area of the wall 18 . 20 , and is a maximum of 90%, in particular a maximum of 80%, preferably even a maximum of 60% of the density of the wall 18 . 20 ,

Darüber hinaus kann für das Zerstören des Übergangsbereichs 26, 28, wie es nachfolgend noch erläutert wird, eine Wellen- oder Zickzackform, wie in 1 anhand der Übergangsbereiche 28 zu sehen ist, vorteilhaft sein. Auch die ist mit den obigen Optionen a) bis f) beliebig kombinierbar.In addition, for destroying the transition area 26 . 28 , as will be explained below, a wave or zigzag shape, as in 1 based on the transition areas 28 to be seen, be beneficial. This too can be combined as desired with the above options a) to f).

Ganz allgemein sind die Übergangsbereiche 26, 28 durch Verbindungsstege 32 gebildet, die, wie erläutert, nichtlinear oder aufgrund der Löcher 30 oder geringeren Dicke labiler als die Stützstrukturen 22, 24 ausgeführt sind.In general, the transition areas 26 . 28 through connecting bridges 32 formed, as explained, non-linear or due to the holes 30 or lower thickness more labile than the support structures 22 . 24 are executed.

Wie anhand des in 2 rechts dargestellten Übergangsbereichs 26 zu sehen ist, kann ein Übergangsbereich 26, 28 aus mehreren schmalen und sehr dünnen, nebeneinander angeordneten Verbindungsstegen 32 zusammengesetzt sein. Die obigen Eigenschaften der Verbindungsstege 32 entspricht der des Übergangsbereichs 26, denn die Verbindungsstege 32 bilden zusammen den Übergangsbereich 26.As based on the in 2 right side transition area 26 can be seen, a transition area 26 . 28 from several narrow and very thin, juxtaposed connecting webs 32 be composed. The above properties of the connecting webs 32 corresponds to the transition area 26 because the connecting bridges 32 together form the transition area 26 ,

Die Verbindungsstege 32 haben über ihr Volumen z.B. eine gleichbleibende Dichte, so dass das Verhältnis A/V vorzugsweise ≥ 1 ist. Bei unterschiedlicher Dichte sollte das Verhältnis A/V ≥ 0,5 sein, d.h. es ist tendentiell geringer.The connecting bridges 32 For example, they have a constant density over their volume, so that the ratio A / V is preferably ≥ 1. At different densities the ratio A / V should be ≥ 0.5, ie it tends to be lower.

Diese Verbindungsstege 32 laufen zum Beispiel ebenfalls wellen- oder zickzackförmig.These connecting bridges 32 For example, they also run in a wave or zigzag shape.

Generell können die Verbindungstege 32 eine extrem geringe Wandstärke d (siehe 1) von maximal 0,5 mm, insbesondere maximal 0,2 mm haben.In general, the connecting webs 32 an extremely small wall thickness d (please refer 1 ) of not more than 0.5 mm, in particular not more than 0.2 mm.

Die Länge I der Verbindungsstege 32 gemäß 2, quer zur kürzesten Verbindung von Stützstruktur 22,24 zur Wand 18,20 gemessen, beträgt vorzugsweise maximal 5 mm. Dies ist auch die maximale Erstreckung der Verbindungsstege 32 quer zur kürzesten Verbindung von Stützstruktur 22, 24 und Wand 18, 20 gemessen.The length I the connecting webs 32 according to 2 , Measured transversely to the shortest connection of support structure 22,24 to the wall 18,20, is preferably at most 5 mm. This is also the maximum extension of the connecting webs 32 transverse to the shortest connection of support structure 22 . 24 and wall 18 . 20 measured.

Der seitliche Abstand in X-Richtung der Verbindungsstege 32 beträgt maximal 2,5 mm, insbesondere 2 mm.The lateral distance in X-direction of the connecting webs 32 is a maximum of 2.5 mm, in particular 2 mm.

Die Höhe h des Übergangsbereichs 26, 28 und seiner Verbindungsstege 32 beträgt wenigstens 0,5 mm, vorzugsweise wenigstens 1 mm, insbesondere jedoch wenigstens 1,5 mm. Die Höhe h wird längst der kürzesten Verbindung der Stützstruktur 22, 24 und der Wand 18, 20 gemessen.The height h of the transition area 26 . 28 and its connecting bridges 32 is at least 0.5 mm, preferably at least 1 mm, but in particular at least 1.5 mm. The height h has long been the shortest connection of the support structure 22 . 24 and the wall 18 . 20 measured.

Die Verhältnisse A/V für sämtliche Verbindungsstege 32 sind insbesondere gleich, sie schwanken maximal im Bereich von 10 %.The ratios A / V for all connecting webs 32 are in particular the same, they fluctuate at most in the range of 10%.

Nach dem Herstellen der Stützstruktur 22, 24 inklusive Umfangswand 12 werden die Übergangsbereiche 26, 28 im Wesentlichen gleichzeitig durch elektrochemisches Abtragen, insbesondere aber durch Verdampfen oder Verflüssigen zerstört, ohne dass die Stützstrukturen 22, 24 oder die Wand 12 mit zerstört werden würden oder auch nur beschädigt werden würden.After making the support structure 22 . 24 including peripheral wall 12 become the transition areas 26 . 28 destroyed substantially simultaneously by electrochemical removal, but in particular by evaporation or liquefaction, without the support structures 22 . 24 or the wall 12 would be destroyed or even damaged.

Eine erste Möglichkeit zum Zerstören der Übergangsbereiche 26, 28 und der Stege 32 besteht darin, ein thermochemisches Entgratungsverfahren durchzuführen. Hierbei wird über die Einlassöffnung 16 Sauerstoff und Wasserstoff, Erdgas oder Methan zugeführt und anschließend gezündet, indem beispielsweise ein Zündfunke im Bereich der Einlassöffnung 16 erzeugt wird. Die damit hervorgerufene Knallgasreaktion zerstört abrupt die Übergangsbereiche 26, 28 und die Verbindungsstege 32.A first way to destroy the transition areas 26 . 28 and the bridges 32 is to perform a thermochemical deburring process. This is done via the inlet opening 16 Oxygen and hydrogen, natural gas or methane supplied and then ignited, for example, a spark in the region of the inlet opening 16 is produced. The resulting detonating gas reaction abruptly destroys the transition areas 26 . 28 and the connecting webs 32 ,

Alternativ hierzu kann, wie in 1 angedeutet, ein elektrischer Strom an das Bauteil angelegt werden, der durch die Übergangsbereiche 26, 28 strömt, wobei eine solche Stromstärke angelegt wird, dass die Übergangsbereiche 26, 28 abrupt zerstört werden, unter sofortiger Verdampfung. Soll ein Verflüssigen der Übergangsbereiche 26, 28 auftreten, wird die Stromstärke entsprechend nach unten geregelt.Alternatively, as in 1 indicated that an electrical current is applied to the component passing through the transition regions 26 . 28 flows, with such a current is applied that the transition areas 26 . 28 be destroyed abruptly, with immediate evaporation. Is a liquefaction of the transition areas 26 . 28 occur, the current is regulated down accordingly.

In einem darauffolgenden Arbeitsschritt wird Elektrolyt über die Einlassöffnung 16 eingeleitet und durch elektrochemisches Abtragen komplett entfernt. Die Umfangswand 12, das heißt das Bauteil 10, ist dabei als Anode und ein Werkzeug, welches zum Beispiel über die Einlassöffnung 16 in die Kammer 14 eingeleitet wird, als Katode ausgeführt.In a subsequent step, electrolyte is transferred via the inlet opening 16 introduced and completely removed by electrochemical removal. The peripheral wall 12 that is the component 10 , is doing as an anode and a tool, which, for example, via the inlet opening 16 in the chamber 14 is initiated, executed as a cathode.

Alternativ oder zusätzlich lässt sich eine axiale Kraft auf die Stützstruktur 22, 24 ausüben, beispielsweise durch Einblasen von Druckluft. Wenn die entsprechenden Öffnungen in der Wand 18, 20 groß genug sind, lassen sich die Stützstrukturen 22, 24 darüber entfernen. In den 3-6 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt, bei der ein Turbinenflügel 50, auch Turbinenschaufel genannt, im Bereich der Spitze abschnittsweise dargestellt ist.Alternatively or additionally, an axial force can be applied to the support structure 22 . 24 exercise, for example by blowing compressed air. If the corresponding openings in the wall 18 . 20 big enough, can the support structures 22 . 24 remove it. In the 3-6 a further embodiment is shown in which a turbine blade 50 , also called turbine blade, is shown in sections in the area of the tip.

Die bisher eingeführten Begriffe und Bezugszeichen werden für funktionsgleiche Teile oder Abschnitte weiterverwendet, sodass im Folgenden nur auf die Unterschiede eingegangen werden muss. Zwischen den gegenüberliegenden Wänden 18, 20 ist eine Stützstruktur 22 in Form einer Honeycomb-Struktur vorgesehen ist, deren Waben 52 am besten in 5 zu erkennen sind.The previously introduced terms and reference numbers are reused for functionally identical parts or sections, so that only the differences have to be discussed below. Between the opposite walls 18 . 20 is a support structure 22 is provided in the form of a honeycomb structure, the honeycomb 52 best in 5 can be seen.

Die Waben 52 verlaufen in Längsrichtung der Wände 18, 20. Auch hier ist die Stützstruktur 22 zu beiden Wänden 18, 22 jeweils durch einen Übergangsbereich 26, 28 gebildet, in welchem zahlreiche nebeneinander verlaufende und zum Teil hintereinander verlaufende Verbindungsstege 32 vorgesehen sind. Diese Verbindungsstege 32 bilden den Übergangsbereich 26, 28 (siehe 5).The honeycomb 52 run in the longitudinal direction of the walls 18 . 20 , Again, the support structure 22 to both walls 18 . 22 each through a transition area 26 . 28 formed in which numerous side by side extending and partly successively extending connecting webs 32 are provided. These connecting bridges 32 form the transition area 26 . 28 (please refer 5 ).

Was die Eigenschaften der Übergangsbereiche 26, 28 und seiner Verbindungsstege 32 anbelangt, so sind diese einzeln oder in Kombination identisch zu den zuvor in Bezug auf die Beschreibungseinleitung oder die 1 und 2 geschilderten Eigenschaften. So ist zum Beispiel das Außenoberflächen-Volumenverhältnis A/V so wie zuvor erwähnt, das heißt zumindest wenigstens 1.As for the properties of the transition areas 26 . 28 and its connecting bridges 32 As far as these are concerned, individually or in combination, they are identical to those previously described in relation to the introduction to the description or the 1 and 2 described properties. For example, the outer surface volume ratio A / V is as previously mentioned, that is, at least at least 1.

Auch was die Erstreckung des Übergangsbereichs 26, 28 und der Verbindungsstege 32 betrifft (siehe Länge I, Höhe h und Wandstärke d), so kann auf die obigen Daten verwiesen werden. Dasselbe gilt auch für alle anderen Eigenschaften, sei es Dichte usw.Also what the extension of the transition area 26 . 28 and the connecting webs 32 concerns (see length I , Height H and wall thickness d ), you can refer to the above data. The same applies to all other properties, be it density, etc.

In 4 ist zu erkennen, dass die Verbindungsstege 32 in Längsrichtung voneinander beanstandet sind, entsprechende Lücken 56 haben eine Länge a, die wenigstens 1 mm, vorzugsweise maximal 10 mm, beträgt.In 4 it can be seen that the connecting webs 32 longitudinally spaced from each other, corresponding gaps 56 have a length a, which is at least 1 mm, preferably at most 10 mm.

7 zeigt eine entsprechende Anbindung der Honeycomb-Struktur über zickzackförmige oder wellenförmige Verbindungsstege 32 zur Wand 18 oder 20. Auch hier entsprechen die Eigenschaften den zuvor erwähnten Eigenschaften des Übergangsbereichs 26 und der Verbindungsstege 32. 7 shows a corresponding connection of the honeycomb structure on zigzag or wavy connecting webs 32 to the wall 18 or 20 , Again, the properties correspond to the aforementioned properties of the transition region 26 and the connecting webs 32 ,

8 zeigt, dass mehrere Bauteile 10 auf einen gemeinsamen Träger 100, hier einer Platte, über Übergangsbereiche 126 in Form von Verbindungsstegen 132 durch gemeinsames Herstellen mittels eines generativen Verfahrens angekoppelt sein können. 8th shows that several components 10 on a common carrier 100 , here a plate, about transition areas 126 in the form of connecting webs 132 may be coupled together by means of a generative method.

Die entsprechenden Übergangsbereiche 126 und ihre Verbindungsstege 132 haben exakt die Eigenschaft, die zuvor bezüglich der Übergangsbereiche 26, 28 und der Verbindungsstege 32 angegeben worden sind, wobei diese Eigenschaften einzeln oder in beliebigen Kombinationen vorhanden sein können.The corresponding transition areas 126 and their connecting bridges 132 have exactly the property previously with respect to the transition areas 26 . 28 and the connecting webs 32 have been given, these properties may be present individually or in any combination.

Beim Anlegen einer Spannung oder allgemeiner beim Anlegen von Energie werden nicht nur die Verbindungsstege 32, sondern auch die Verbindungsstege 132 verflüssigt, elektrochemisch abgetragen, insbesondere jedoch unmittelbar verdampft. Auch hier können die zuvor erwähnten Verfahren eingesetzt werden.When voltage is applied, or more generally when energy is applied, not only are the tie bars 32 but also the connecting bridges 132 liquefied, electrochemically removed, but especially directly evaporated. Again, the aforementioned methods can be used.

Claims (19)

Verfahren zum Herstellen eines aus Metall bestehenden Bauteils (10), gekennzeichnet durch folgende Schritte: a) Herstellen des Bauteils (10) durch ein generatives Fertigungsverfahren unter Bildung wenigstens einer Kammer (14) im Bauteilinneren und unter gleichzeitigem Herstellen einer temporären Stützstruktur (22, 24), die die Kammer (14) durchzieht, um gegenüberliegende Wände (18, 20) des Bauteils miteinander zu verbinden, b) wobei zwischen der Stützstruktur (22, 24) und der Wand (18, 20) gleichzeitig bei der Herstellung von Bauteil (10) und Stützstruktur (22, 24) ein unmittelbar an die Wand (18, 20) anschließender Übergangsbereich (26, 28) erzeugt wird, der ein Außenoberflächen-(A) / Volumenverhältnis (V) A/V von ≥ 0,5 hat, und c) Einleiten von Energie in das Bauteil (10), um das Material im Übergangsbereich aufzulösen, zu verflüssigen oder zu verdampfen, ohne gleichzeitiges Auflösen, Verflüssigen bzw. Verdampfen der Wand und der Stützstruktur (22, 24).Method for producing a metal component (10), characterized by the following steps: a) producing the component (10) by a generative manufacturing method, forming at least one chamber (14) in the component interior and simultaneously producing a temporary support structure (22, 24 b) passing through the chamber (14) to interconnect opposite walls (18, 20) of the component; b) being formed between the support structure (22, 24) and the wall (18, 20) simultaneously in the manufacture of component (10); 10) and support structure (22, 24), a transition region (26, 28) immediately adjacent to the wall (18, 20) having an outer surface (A) / volume ratio (V) A / V of ≥ 0.5 is produced and c) introducing energy into the component (10) to dissolve, liquefy or volatilize the material in the transition region without simultaneously dissolving, liquefying or vaporizing the wall and the support structure (22, 24). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (26, 28) einen höheren elektrischen und/oder thermischen Widerstand besitzt als die Wand und die Stützstruktur (22, 24), insbesondere wobei der elektrische und/oder thermische Widerstand des Übergangsbereichs (26, 28) wenigstens um den Faktor 2, weiter insbesondere wenigstens den Faktor 5 höher ist als der der Stützstruktur (22, 24).Method according to Claim 1 , characterized in that the transition region (26, 28) has a higher electrical and / or thermal resistance than the wall and the support structure (22, 24), in particular wherein the electrical and / or thermal resistance of the transition region (26, 28) at least by the factor 2, more particularly at least the factor 5 is higher than that of the support structure (22, 24). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (26, 28) ein Außenoberflächen- (A) / Volumenverhältnis (V) ≥ 1 hat, das im Bereich von 1-1,5 liegt oder ≥ 2 ist.Method according to Claim 1 or 2 characterized in that the transition region (26, 28) has an outer surface (A) / volume ratio (V) ≥ 1 which is in the range of 1-1.5 or ≥ 2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Übergangsbereich (22, 24) durch Verbindungsstege (32) gebildet ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the transition region (22, 24) by connecting webs (32) is formed. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstege (32) eine geringere Dichte aufweisen als der Rest des Bauteils (10) oder zumindest der Stützstruktur (22, 24).Method according to Claim 4 , characterized in that the connecting webs (32) have a lower density than the rest of the component (10) or at least the support structure (22, 24). Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Dichte der Verbindungsstege (32) ≤ 90%, insbesondere ≤ 80%, weiter insbesondere ≤ 60% der Wanddichte beträgt.Method according to Claim 5 , characterized in that the density of the connecting webs (32) ≤ 90%, in particular ≤ 80%, more particularly ≤ 60% of the wall density. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstege selbst über ihren Querschnitt eine unterschiedliche Dichte haben oder dass die Verbindungsstege über ihren Querschnitt eine gleichmäßige Dichte haben und das Außenoberflächen- (A) / Volumenverhältnis (V) A/V von ≥ 1 ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the connecting webs themselves have a different density over their cross section or that the connecting webs have a uniform density over their cross section and the outer surface (A) / volume ratio (V) A / V of ≥ 1 is. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zahlreiche Verbindungsstege (32) vorhanden sind, die quer zur kürzesten Verbindung von Stützstruktur (22, 24) und Wand (18, 20) unterbrochen sind.Method according to one of Claims 4 to 7 , characterized in that numerous Connecting webs (32) are present, which are interrupted transversely to the shortest connection of the support structure (22, 24) and wall (18, 20). Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Erstreckung der Verbindungsstege (32) quer zur kürzesten Verbindung von Stützstruktur (22, 24) und Wand (18, 20) maximal 5 mm beträgt.Method according to one of Claims 4 to 8th , characterized in that the maximum extent of the connecting webs (32) transverse to the shortest connection of support structure (22, 24) and wall (18, 20) is a maximum of 5 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Höhe der Verbindungsstege (32) gemessen längs der kürzesten Verbindung von Stützstruktur (22, 24) und Wand (18, 20) ≥ 0,5 mm, vorzugsweise ≥ 1 mm, insbesondere ≥ 1,5 mm beträgt.Method according to one of Claims 4 to 9 , characterized in that the height of the connecting webs (32) measured along the shortest connection of support structure (22, 24) and wall (18, 20) ≥ 0.5 mm, preferably ≥ 1 mm, in particular ≥ 1.5 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandstärke der Verbindungsstege (32) ≤ 0,5 mm beträgt, insbesondere ≤0,2 mm.Method according to one of Claims 4 to 10 , characterized in that the wall thickness of the connecting webs (32) ≤ 0.5 mm, in particular ≤0.2 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11 dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungsstege (32) nicht linear zwischen Verstärkungsstruktur (22, 24) und Wand (18, 20) verlaufen.Method according to one of Claims 4 to 11 characterized in that the connecting webs (32) do not extend linearly between reinforcing structure (22, 24) and wall (18, 20). Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Außenoberflächen- (A) / Volumenverhältnis (V) A/V für sämtliche Verbindungsstege (32) maximal im Bereich von 10% schwankt, insbesondere gleich ist.Method according to one of Claims 4 to 11 , characterized in that the outer surface (A) / volume ratio (V) A / V for all connecting webs (32) at most in the range of 10% varies, in particular is the same. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) der Übergangsbereich (26, 28) durch thermisches Entgraten verdampft wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in step c) of the transition region (26, 28) is evaporated by thermal deburring. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass im Schritt c) ein elektrischer Strom an das Bauteil (10) angelegt wird, der durch den Übergangsbereich (26, 28) strömt und eine solche Stromstärke angelegt wird, dass der Übergangsbereich (26, 28) zerstört wird, insbesondere unter sofortiger Verflüssigung.Method according to one of Claims 1 to 13 , characterized in that in step c) an electrical current is applied to the component (10) which flows through the transition region (26, 28) and such a current is applied that the transition region (26, 28) is destroyed, in particular with immediate liquefaction. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Auflösen/Verflüssigen/Verdampfen des Übergangsbereichs (26, 28) eine Axialkraft auf die verbleibende, abgetrennte Stützstruktur ausgeübt wird, um diese aus dem Bauteil zu entfernen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that after the dissolution / liquefaction / evaporation of the transition region (26, 28) an axial force is exerted on the remaining, separated support structure to remove them from the component. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem nachfolgenden Schritt d) die Stützstruktur (22, 24) in der Kammer (14) aufgelöst wird, insbesondere durch ein elektrochemisches Verfahren.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in a subsequent step d) the support structure (22, 24) in the chamber (14) is dissolved, in particular by an electrochemical method. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (22, 24) eine Honeycomb-Struktur ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the support structure (22, 24) is a honeycomb structure. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Bauteil (10) auf einem Träger (100) einstückig angebracht ist und das Bauteil (10) ebenfalls mittels eines Übergangsbereichs (126) am Träger (100) angebracht ist, der im Schritt c) ebenfalls aufgelöst, verflüssigt oder verdampft wird, um das zumidest eine Bauteil (10) vom Träger (100) zu lösen.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one component (10) on a support (100) is integrally mounted and the component (10) also by means of a transition region (126) on the support (100) is mounted in step c) is also dissolved, liquefied or vaporized to the at least one component (10) from the carrier (100) to solve.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018127311A1 (en) * 2018-10-31 2020-04-30 Eos Gmbh Electro Optical Systems Thermoelectric removal of support structures
DE102019207857A1 (en) * 2019-05-28 2020-12-03 Airbus Operations Gmbh Process for the production of a complex component and parting tool
DE102019005947A1 (en) * 2019-08-23 2021-02-25 Grohe Ag Method for producing a component, in particular for a sanitary fitting
US20220048114A1 (en) * 2018-09-14 2022-02-17 Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch den Bundesminister für Wirtschaftund Energie Method for releasing metal support structures in an additive manufacturing process
DE102022126586A1 (en) 2022-10-12 2024-04-18 Exone Gmbh 3D printing processes and 3D printers

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016115676A1 (en) * 2015-08-28 2017-03-02 Materials Solutions Limited Additive manufacturing
DE102016115674A1 (en) * 2015-08-28 2017-03-02 Materials Solutions Limited Additive manufacturing
DE102015119746A1 (en) * 2015-11-16 2017-05-18 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Method for producing a support structure for supporting a generatively traceable three-dimensional object

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016115676A1 (en) * 2015-08-28 2017-03-02 Materials Solutions Limited Additive manufacturing
DE102016115674A1 (en) * 2015-08-28 2017-03-02 Materials Solutions Limited Additive manufacturing
DE102015119746A1 (en) * 2015-11-16 2017-05-18 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Method for producing a support structure for supporting a generatively traceable three-dimensional object

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220048114A1 (en) * 2018-09-14 2022-02-17 Bundesrepublik Deutschland, vertreten durch den Bundesminister für Wirtschaftund Energie Method for releasing metal support structures in an additive manufacturing process
DE102018127311A1 (en) * 2018-10-31 2020-04-30 Eos Gmbh Electro Optical Systems Thermoelectric removal of support structures
DE102019207857A1 (en) * 2019-05-28 2020-12-03 Airbus Operations Gmbh Process for the production of a complex component and parting tool
US11471944B2 (en) 2019-05-28 2022-10-18 Airbus Operations Gmbh Method for the manufacture of a complex component and separating tool
DE102019005947A1 (en) * 2019-08-23 2021-02-25 Grohe Ag Method for producing a component, in particular for a sanitary fitting
DE102022126586A1 (en) 2022-10-12 2024-04-18 Exone Gmbh 3D printing processes and 3D printers

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