DE102017118065A1 - Generative manufacturing plant and process for the production of components by means of this generative manufacturing plant - Google Patents
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Abstract
Generative Fertigungsanlage, umfassend eine Fertigungskammer (1) mit einer Wandung (2) um ein Volumen (3), mindestens ein in die Wandung (2) eingesetztes Schleusenelement (4), wobei das Schleusenelement eine Öffnung (5) mit mindestens einem in diese mündenden Spülgas-Kanal (6) mit jeweils mindestens einem Einlass (7) und einem Auslass (8), aufweist, ein in die Öffnung des Schleusenelements mit mindestens einer positionierbaren umlaufenden Dichtung (9) dichtend und gleitend eingesetzter Kolben (10), der einen zum Volumen gerichteten Kolbenboden (11) mit einem Randbereich (12) sowie einen zur Dichtung im Schleusenelement gerichteten Kolbenmantel (13) aufweist, eine Kolbenvorschubeinrichtung (14) außerhalb des Volumens für den Kolben in der Öffnung des Schleusenelements, eine auf dem Schleusenelement um die Öffnung vorgesehene und zum Volumen weisende Dichtfläche (15), auf der mindestens ein verschiebbarer Riegel (16) aufliegt, mindestens eine ausrichtbare Zuführung (17) von physikalischen und/oder chemischen Prozessmitteln (18). Generative production plant, comprising a production chamber (1) with a wall (2) around a volume (3), at least one sluice element (4) inserted into the wall (2), the sluice element having an opening (5) with at least one opening into it Purging gas channel (6), each having at least one inlet (7) and an outlet (8), a, in the opening of the lock element with at least one positionable circumferential seal (9) sealingly and slidably inserted piston (10) having a Volume-directed piston head (11) having an edge region (12) and a seal in the lock element directed piston skirt (13), a piston feed device (14) outside the volume for the piston in the opening of the lock element, one provided on the lock element around the opening and to the volume-facing sealing surface (15) on which rests at least one displaceable latch (16), at least one alignable feed (17) of phy physical and / or chemical processing agents (18).
Description
Die Erfindung betrifft eine generative Fertigungsanlage gemäß dem ersten Patentanspruch, sowie ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen mittels dieser generativen Fertigungsanlage, gemäß Patentanspruch 21.The invention relates to a generative manufacturing plant according to the first claim, and a method for the production of components by means of this generative manufacturing plant, according to
Der Anwendungsbereich, in dem die Erfindung eingesetzt werden soll, ist die generative Fertigung von Bauteilen, d.h. die automatisierte Fertigung von Bauteilen durch ein sukzessives Aneinanderfügen von Volumenelementen zu einer fertigen Geometrie, wie beispielsweise dem schichtweisen Aufbau eines Bauteils aus nachfolgend aufeinander aufgebrachten Einzelschichten.The scope in which the invention is intended to be used is the additive manufacture of components, i. the automated production of components by a successive joining together of volume elements to a finished geometry, such as the layered structure of a component from successively applied individual layers.
Ein generativer Fertigungsvorgang basiert auf rechnergestützten Konstruktionsdaten, die über eine elektronische Schnittstelle an die generative Fertigungsanlage übertragen werden. Während des Fertigungsvorgangs erfolgt der generative Aufbau des Bauteils in einer von der Umgebung abtrennbaren Fertigungskammer mittels physikalischer oder chemischer Prozesse aus einem Ausgangsmaterial, das beispielsweise als Flüssigkeit, Draht oder als Pulver vorliegt.A generative manufacturing process is based on computer-aided design data, which is transmitted via an electronic interface to the generative manufacturing plant. During the manufacturing process, the generative structure of the component is carried out in a manufacturing chamber separable from the environment by means of physical or chemical processes from a starting material, which is present for example as a liquid, wire or powder.
Detaillierte Beschreibungen gängiger generativer Fertigungsverfahren sowie der zugrundeliegenden physikalischen und chemischen Prozesse finden sich in [1, 2].Detailed descriptions of common generative manufacturing processes as well as the underlying physical and chemical processes can be found in [1, 2].
Stand der TechnikState of the art
Aus [3] ist ein generatives Fertigungsverfahren bekannt, das auf selektivem Laser-Schmelzen oder selektivem Laser-Sintern beruht. Der schichtweise Aufbau des zu fertigenden Bauteils erfolgt auf einer vertikal bewegbaren Trägerplattform, die sich neben einem Pulverbett befindet. Aus diesem Pulverbett wird Sinter-Material bereitgestellt und schichtweise auf die Trägerplattform aufgebracht. Mit einem Laser- oder Elektronenstahl wird das aus dem Pulverbett aufgebrachte Sinter-Material lokal über eine definierte Sintertemperatur erhöht und die erste Lage des Bauteils hergestellt. Für den weiteren schichtweisen Aufbau des Bauteils werden die offenbarten Fertigungsschritte sukzessive wiederholt.From [3] a generative manufacturing process is known, which is based on selective laser melting or selective laser sintering. The layered structure of the component to be manufactured takes place on a vertically movable carrier platform, which is located next to a powder bed. From this powder bed sintered material is provided and applied in layers on the support platform. With a laser or electron beam, the sintered material applied from the powder bed is raised locally above a defined sintering temperature and the first layer of the component is produced. For the further layered construction of the component, the disclosed manufacturing steps are repeated successively.
Ein weiteres generatives Fertigungsverfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens sind in [4] offenbart. Das beschriebene Fertigungsverfahren beruht auf einer 3D-Metalldruckmethode. Dabei wird das zu fertigende Bauteil stückweise aus Metalldraht aufgebaut. Neu gefertigte Bereiche des Bauteils werden durch Wärmeeinwirkung mit bereits gefertigten Bereichen verbunden. Eine vorzugsweise Ausführung der offenbarten Vorrichtung weist eine Trägerplattform auf, auf der das Bauteil gefertigt wird, sowie einen Auftragskopf, durch den der Metalldraht bereitgestellt wird. Während der sukzessiven Fertigung des Bauteils wird die Trägerplattform innerhalb einer Fertigungskammer relativ zu dem Auftragskopf bewegt.Another generative manufacturing method and apparatus for carrying out this method are disclosed in [4]. The manufacturing method described is based on a 3D metal printing method. The component to be manufactured is piecewise constructed from metal wire. Newly manufactured areas of the component are connected by heat to already manufactured areas. A preferred embodiment of the disclosed apparatus comprises a support platform on which the component is manufactured, and an applicator head through which the metal wire is provided. During the step-by-step manufacture of the component, the support platform is moved within a manufacturing chamber relative to the applicator head.
Eine Vorrichtung zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten durch das Verfestigen von aufeinanderfolgenden Schichten eines Ausgangsmaterials ist in [6] offenbart. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse auf, das aus einem Bauraum und einer Entnahmestation besteht. Im Bauraum wird auf einem höhenverstellbaren Objektträger das Ausgangsmaterial durch eine Aufbringvorrichtung schichtweise aufgebracht und durch eine Bestrahlungseinrichtung entsprechend der Geometrie des zu fertigenden Objekts verfestigt. Im Anschluss wird der Bauraum über ein Schienensystem in die Entnahmestation verfahren, wo das generative hergestellte Objekt über eine Öffnung entnommen wird.An apparatus for producing three-dimensional objects by solidifying successive layers of a starting material is disclosed in [6]. The device has a housing which consists of a construction space and a removal station. In the installation space, the starting material is applied in layers on a height-adjustable slide by an applicator and solidified by an irradiation device according to the geometry of the object to be manufactured. Subsequently, the space is moved via a rail system in the removal station, where the generative manufactured object is removed through an opening.
[7] offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zur kontinuierlichen Herstellung von Bauteilen aus Schüttmaterial mit Hilfe einer Schichtbaumethode. Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist ein Behältnis für eine Schüttung aus einem Schüttmittel auf, sowie ein Gliederband, das das Schüttmittel horizontal durch einen Tunnel bewegt. Der Tunnel bildet eine dichtende Einheit mit dem Behältnis und der Schüttung. Durch einen Laser wird das Schüttmaterial auf einem Baufeld am Eingang des Tunnels in der gewünschten Geometrie verfestigt und mit Hilfe des Gliederbandes durch die Schüttung hindurch zum Ausgang des Tunnels transportiert, wo die Entnahme erfolgt. Prinzipiell erfolgt die generative Fertigung eines Bauteils in den im Stand der Technik genannten Verfahren sowie in den dort offenbarten Vorrichtungen auf einer Trägerplattform oder einem Baufeld innerhalb einer abgeschlossenen Fertigungskammer der generativen Fertigungsanlage.[7] discloses a method and an apparatus for the continuous production of components from bulk material by means of a layering method. The device according to the invention has a container for a bed of a bulk material, as well as a link belt, which moves the bulk material horizontally through a tunnel. The tunnel forms a sealing unit with the container and the bed. By means of a laser, the bulk material is solidified on a construction field at the entrance of the tunnel in the desired geometry and transported by means of the link belt through the bed to the exit of the tunnel, where the removal takes place. In principle, the generative production of a component takes place in the methods mentioned in the prior art as well as in the devices disclosed therein on a carrier platform or a construction field within a closed production chamber of the generative manufacturing plant.
Der Abstand zwischen der Trägerplattform innerhalb der abgeschlossenen Fertigungskammer und den Einheiten, die das Ausgangsmaterial bereitstellen, oder die für die Umformung des Ausgangsmaterials sorgen, wird, bedingt durch den Fertigungsprozess, in dem Maße vergrößert, in dem die Höhe des Bauteils zunimmt.The distance between the support platform within the finished manufacturing chamber and the units that provide the starting material or that provide for the transformation of the starting material is increased, as a result of the manufacturing process, to the extent that the height of the component increases.
Dadurch wird gewährleitet, dass z.B. die relativen Abstände zwischen der neusten generativ herzustellenden Schicht und den Einheiten, die das Ausgangsmaterial bereitstellen oder die für die bzw. Umwandlung des Ausgangsmaterials sorgen, beibehalten werden.This ensures that e.g. maintain the relative distances between the newest generatively prepared layer and the units that provide the starting material or that provide for the conversion of the starting material.
Der generative Fertigungsvorgang findet, insbesondere bei der Metallverarbeitung, entkoppelt von der Umgebungsatmosphäre unter einer inerten Atmosphäre statt, die an den für die Fertigung verwendeten physikalischen oder chemischen Prozess angepasst ist. Weiterhin wird dadurch verhindert, dass gesundheitsgefährdende Stoffe, z.B. Stäube, während dem generativen Fertigungsprozess aus der Fertigungskammer austreten.The generative manufacturing process takes place, in particular in the metal processing, decoupled from the ambient atmosphere under an inert atmosphere, which takes place at the for the production used physical or chemical process is adjusted. Furthermore, this prevents hazardous substances, such as dusts, from escaping from the production chamber during the additive manufacturing process.
Die Abmessungen der mit herkömmlichen generativen Fertigungsanlagen hergestellten Bauteile sind dadurch auf die Geometrie der abgeschlossenen Fertigungskammer beschränkt.The dimensions of the components manufactured with conventional generative manufacturing equipment are thereby limited to the geometry of the finished production chamber.
Technische AufgabeTechnical task
Ausgehend davon ist es Aufgabe der Erfindung, eine Anlage zur generativen Fertigung vorzuschlagen, die die oben genannten Einschränkungen überwindet. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mittels dieser Anlage vorzuschlagen, das die oben genannten Einschränkungen überwindet.Based on this, it is an object of the invention to propose a plant for additive manufacturing, which overcomes the above limitations. Furthermore, it is an object of the invention to propose a method for producing a component by means of this plant, which overcomes the above-mentioned limitations.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Aufgabe wird durch eine generative Fertigungsanlage mit den Merkmalen des Anspruchs 1, und durch ein Verfahren zur Herstellung von Bauteilen mittels dieser generativen Fertigungsanlage nach Anspruch 21 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben jeweils vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The object is achieved by a generative manufacturing plant with the features of
Die erfindungsgemäße generative Fertigungsanlage umfasst eine Fertigungskammer mit einer Wandung um ein Volumen. In der Fertigungskammer sind physikalische und chemische Prozessmittel, die für die generative Fertigung mindestens eines, vorzugsweise nur eines Bauteils sowie optional weiterer Komponenten, die gemeinsam mit dem Bauteil oder der Bauteile generativ hergestellt werden, geeignet sind, bereitgestellt. Die genannten weiteren Komponenten sind entweder Stützstrukturen oder auch andere die Fertigung in der generativen Fertigungsanlage unterstützenden Strukturen wie z.B. nachfolgend genannten Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer oder einer Abschlusskappe um ein Bauteil.The generative manufacturing plant according to the invention comprises a production chamber with a wall around a volume. In the production chamber are physical and chemical processing means, which are suitable for the generative production of at least one, preferably only one component and optionally other components that are generatively produced together with the component or components, provided. The said further components are either support structures or other structures supporting production in the generative manufacturing plant, such as e.g. hereinafter referred to means for sealing the production chamber or an end cap to a component.
Die genannten physikalischen und chemischen Prozessmittel umfassen insbesondere Ausgangsmaterialien, aus denen das Bauteil und/oder die vorgenannten Komponenten wie z.B. Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer auf dem Kolbenboden aufgebaut werden. Zu diesen Ausgangsmaterialien gehören vorzugsweise Metall, Keramiken oder Kunststoffe. Diese Ausgangsmaterialien liegen vorzugsweise als Pulver (Partikel) oder Draht vor.The said physical and chemical processing means comprise in particular starting materials from which the component and / or the aforementioned components, such as e.g. Means are built to seal the production chamber on the piston head. These starting materials preferably include metal, ceramics or plastics. These starting materials are preferably present as powder (particles) or wire.
Zu den physikalischen und chemischen Prozessmitteln, die innerhalb der Fertigungskammer bereitgestellt sind, gehören weiterhin Mittel zur Energiebereitstellung, mit deren Hilfe das generativ zu fertigende Bauteil oder optional die vorgenannten Komponenten aus den Ausgangsmaterialien erzeugt werden. Diese Mittel zur Energiebereitstellung sind vorzugsweise Vorrichtungen, vorzugsweise zur Erzeugung von Lichtbögen, Laser, Elektronenstrahlen und/oder beschleunige Partikeln in einer Gasströmung. Hierzu zählen auch optionale abtragende, vorzugsweise spangebende Fertigungsmittel wie insbesondere Fräsmaschinen, Drehmaschinen, Bohrmaschinen, Schleifmaschinen Stoßmaschinen und/oder Erodiermaschinen, die im Volumen angeordnet sind und eine Bearbeitung des Bauteils während seiner generativen Herstellung (z.B. zwischen zwei Verfahrensschritten) oder in Kombination z.B. in sich abwechselnden Prozessschritten bereits vor der Fertigstellung erlauben.The physical and chemical process means provided within the production chamber further include means for providing energy, by means of which the component to be produced generatively or optionally the aforementioned components are produced from the starting materials. These means for supplying energy are preferably devices, preferably for generating arcs, lasers, electron beams and / or accelerated particles in a gas flow. These include optional abrading, preferably machining, machining means such as, in particular, milling machines, lathes, drills, grinders, impactors and / or erosion machines, arranged in bulk and processing the component during its generative production (e.g., between two process steps) or in combination e.g. in alternating process steps already allow before completion.
Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen generativen Fertigungsanlage umfasst ein Schleusenelement, das in der Wandung der Fertigungskammer, beispielsweise in einen Wandungsdurchbruch eingesetzt ist. Dieses Schleusenelement weist eine Öffnung von einer Umgebung um die Fertigungskammer in das Volumen der Fertigungskammer auf. Die Öffnung ist somit eine beidseitig offene Bohrung durch das Schleusenelement zwischen dem Volumen und der Umgebungsatmosphäre außerhalb des durch die Wandung abgeschlossenen Volumens. Das Schleusenelement bewirkt die grundsätzliche Zugangsmöglichkeit in die Fertigungskammer und dient als Aufnahme für den dichtend und gleitend eingesetzten Kolben, auf dessen Kolbenboden die generative Fertigung eines Bauteils erfolgt. Die Öffnung mündet vorzugsweise von unten nach oben in das Volumen aus.An essential feature of the generative manufacturing plant according to the invention comprises a lock element, which is used in the wall of the production chamber, for example in a wall breakthrough. This lock element has an opening from an environment around the production chamber into the volume of the production chamber. The opening is thus a bore open on both sides through the lock element between the volume and the ambient atmosphere outside the volume closed off by the wall. The lock element effects the basic accessibility into the production chamber and serves as a receptacle for the sealingly and slidably inserted piston, on the piston crown of which the generative production of a component takes place. The opening preferably opens from bottom to top in the volume.
Die generative Fertigungsanlage umfasst weiterhin einen Kolben, der in die Öffnung des Schleusenelements vorzugsweise mit mindestens einer positionierbaren umlaufenden Dichtung dichtend und zumindest axial in der Öffnung gleitend eingesetzt ist. Die Öffnung, d.h. die Bohrung durch das Schleusenelement dient dabei als Kolbenführung oder als Unterstützung der Führung des Kolbens durch die darunter liegenden Kolbenvorschubeinrichtung. Der Kolben ist in der Öffnung axial verschiebbar. Diese axiale Verschieberichtung bildet die Kolbenvorschubrichtung und damit die Entnahmerichtung für den Kolben aus der Öffnung. Die Verschieberichtung ist vorzugsweise geradlinig, d.h. sie folgt einer Geraden, vorzugsweise die Richtung einer geradlinigen Symmetrielinie für den Kolben und die Öffnung.The generative manufacturing plant further comprises a piston, which is sealingly inserted into the opening of the lock element preferably with at least one positionable circumferential seal and at least axially in the opening slidably. The opening, i. the hole through the lock element serves as a piston guide or to support the leadership of the piston through the underlying piston feed device. The piston is axially displaceable in the opening. This axial displacement direction forms the piston feed direction and thus the removal direction for the piston from the opening. The direction of displacement is preferably rectilinear, i. it follows a straight line, preferably the direction of a straight line of symmetry for the piston and the opening.
Ferner ist eine Aufbaurichtung für die generative Fertigung vorgesehen. Als Aufbaurichtung wird die Richtung bezeichnet, in dem der schichtweise Aufbau des Bauteils auf dem Kolbenboden stattfindet. Sie entspricht vorzugweise, aber nicht zwingend der vorgenannten Verschieberichtung des Kolbens. Ausgestaltungen sehen ausdrücklich eine Aufbaurichtung in einem Winkel ungleich 0° vorzugsweise zwischen 0 und 60° vor. In jeden Fall sind Vorschübe in der Aufbaurichtung aber indirekt über die Verschieberichtung realisierbar, wobei die Vorschübe in Aufbaurichtung vektoriell durch Richtungsvektoren in Verschieberichtung beschrieben werden müssten. Dies ist nur dann möglich, wenn der vorgenannte Winkel ungleich 90°, vorzugsweise kleiner 80°, 70° oder 60° sind.Furthermore, a construction direction for the generative production is provided. As a construction direction, the direction is referred to, in which the layered structure of the component takes place on the piston crown. It corresponds preferably, but not mandatory the aforementioned displacement direction of the piston. Embodiments explicitly provide a construction direction at an angle not equal to 0 °, preferably between 0 and 60 °. In any case, feeds in the construction direction but indirectly via the displacement direction can be realized, the feeds would have to be described vectorially in the assembly direction by directional vectors in the direction of displacement. This is only possible if the aforementioned angle is not equal to 90 °, preferably less than 80 °, 70 ° or 60 °.
Der Querschnitt der Öffnung und des Kolbens ist abgesehen von eines für eine Gleitführung erforderlichen Spiels identisch, vorzugsweise rund, elliptisch, oval, wobei die vorgenannte Verschieberichtung mit einer Symmetrielinie für den Kolben und die Öffnung zusammenfällt. Jedoch ermöglicht nur ein runder Querschnitt neben der axialen Verschiebbarkeit auch um die Symmetrielinie gerichtete rotatorische Relativbewegungen zwischen Kolben und Öffnung. Daher eignet sich ein runder Querschnitt insbesondere für die generative Fertigung von um die Symmetrielinie rotationssymmetrische Bauteile, wobei die generative Aufbaurichtung dabei vorzugsweise der Verschieberichtung entspricht. Weitere Ausgestaltungen sehen polygonale, vorzugsweise viereckige Querschnitte mit oder ohne gerundete Ecken vor. Auch diese Querschnitte eignen sich für eine axiale Verschieberichtung ohne einer Verdrehung des Kolbens in der Öffnung.The cross section of the opening and the piston is identical except for a clearance required for a sliding guide, preferably round, elliptical, oval, wherein the aforementioned displacement direction coincides with a line of symmetry for the piston and the opening. However, only a round cross section in addition to the axial displaceability also allows rotational relative movements between the piston and the opening directed around the symmetry line. Therefore, a round cross section is particularly suitable for the generative production of rotationally symmetrical about the symmetry line components, the generative construction direction preferably corresponds to the direction of displacement. Further embodiments provide polygonal, preferably quadrangular cross sections with or without rounded corners. These cross sections are suitable for an axial displacement direction without a rotation of the piston in the opening.
Der Kolben weist ferner einen zum Volumen weisenden Kolbenboden auf, auf den das Bauteil in der Fertigungsanlage generativ über mindestens eine Schicht aufbaubar ist. Der Kolbenboden umfasst einem Randbereich. Der Kolben weist weiterhin eine umlaufende Kolbenmantelfläche als Reibfläche zur Öffnungsinnenfläche auf, d.h. die Kolbenmantelfläche ist zum Schleusenelement hin gerichtet.The piston also has a volume-facing piston crown, onto which the component in the manufacturing plant can be built up generatively via at least one layer. The piston crown comprises an edge region. The piston further comprises a circumferential piston skirt surface as a friction surface to the inner opening surface, i. the piston skirt surface is directed towards the lock element.
Für eine generative Fertigung mit Pulverbettverfahren (Pulver, insbesondere ohne Bindemittel als Ausgangsmaterialien) ist die Wirkungsrichtung der Schwerkraft im Zusammenspiel mit der Anordnung der Fertigungsrichtung (Aufbaurichtung) generell ausschlaggebend. In diesem Fall ist Kolbenboden dem Volumen nach oben hin zugewandt und liegt vorzugsweise horizontal, die Aufbaurichtung vorzugsweise orthogonal zu dem Kolbenboden. Bei generativen Fertigungsverfahren mit geringfügigem Einfluss der Wirkungsrichtung der Schwerkraft auf die Prozessmittel während der Verarbeitung wie zum Beispiel Pulverauftragsverfahren (Partikel innerhalb einer beschleunigten Gasströmung) kann der Kolbenboden in einem Winkel zur Horizontalen angeordnet werden, auch Ausführungen mit vertikaler Ausrichtung des Kolbenbodens sind möglich. Grundsätzlich ist alternativ auch eine horizontale oder zur horizontalen abgewinkelte Anordnung des Kolbenbodens möglich wobei der Kolbenboden nach unten bzw. schräg nach unten weist und die Entnahme von Bauteil inklusive Hülle nach oben bzw. schräg nach oben erfolgt.For generative production with powder bed processes (powders, in particular without binders as starting materials), the mode of action of gravity in conjunction with the arrangement of the production direction (construction direction) is generally decisive. In this case, the piston head is facing the volume upwards and is preferably horizontal, the construction direction preferably orthogonal to the piston head. In generative manufacturing processes with slight influence of the direction of gravity to the processing means during processing such as powder application method (particles within an accelerated gas flow), the piston crown can be arranged at an angle to the horizontal, also embodiments with vertical alignment of the piston crown are possible. In principle, a horizontal or horizontal angled arrangement of the piston crown is alternatively possible with the piston head downwards or obliquely downwards and the removal of the component including the shell upwards or obliquely upward.
Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung, insbesondere bei einer Verarbeitung von partikelförmigen Ausgangsstoffen als physikalischen und chemischen Prozessmittel ist der Kolbenboden vorzugsweise in einem Kippwinkel kleiner 90°, weiter bevorzugt kleiner 60°, weiter bevorzugt kleiner 45° zur Horizontalen, weiter bevorzugt horizontal angeordnet. Diese Ausgestaltung eignet sich insbesondere dann, wenn die Entnahmerichtung nicht mit der Kolbenvorschubrichtung übereinstimmt .Within the scope of a preferred embodiment, in particular when processing particulate starting materials as physical and chemical processing agents, the piston crown is preferably arranged at a tilt angle of less than 90 °, more preferably less than 60 °, more preferably less than 45 ° to the horizontal, further preferably horizontal. This embodiment is particularly suitable if the removal direction does not coincide with the piston feed direction.
Der Kolben ist in der Öffnung des Schleusenelements axial bewegbar. Dies ermöglicht eine bevorzugt schrittweise Relativbewegung des Kolbenbodens gegenüber seiner Ausgangsposition in der Fertigungskammer zu Beginn der generativen Fertigung, in dem Maße, in dem die Abmessung in Fertigingsrichtung (Aufbaurichtung) des auf dem Kolbenboden gefertigten Bauteils zunimmt. Aufgrund dessen erfolgt die Fertigung des neusten Volumenelements des Bauteils immer auf gleicher Höhe, so dass die Ausrichtung der Zuführung der physikalischen und/oder chemischen Prozessmittel nicht angepasst werden mussThe piston is axially movable in the opening of the lock element. This allows a preferably stepwise relative movement of the piston crown relative to its starting position in the production chamber at the beginning of the generative production, to the extent that the dimension in the finishing direction (construction direction) of the component produced on the piston crown increases. Due to this, the production of the newest volume element of the component always takes place at the same level, so that the orientation of the supply of the physical and / or chemical process agents need not be adjusted
Ein weiteres Merkmal der erfindungsgemäßen generativen Fertigungsanlage ist die Kolbenvorschubeinrichtung für den Kolben, die vorzugsweise außerhalb des Volumens der Fertigungskammer angeordnet ist. Die Kolbenvorschubeinrichtung sorgt, vorzugsweise durch eine Regelung, für das sukzessive Verfahren des Kolbens in der Öffnung der Fertigungskammer vom Volumen der Fertigungskammer weg, in dem Maße, in dem die Höhe des auf dem Kolbenboden gefertigten Bauteils zunimmt. Die Kolbenvorschubeinrichtung dient auch der Führung des Kolbens sowie Bauteiles aus der Schleuse.Another feature of the generative manufacturing plant according to the invention is the piston feed device for the piston, which is preferably arranged outside the volume of the production chamber. The piston feed device provides, preferably by a control, for the successive movement of the piston in the opening of the production chamber away from the volume of the production chamber, to the extent that the height of the component produced on the piston crown increases. The piston feed device also serves to guide the piston and component from the lock.
Die Kolbenvorschubeinrichtung dient während eines Verfahrens zur Herstellung eines Bauteils aus einer Vielzahl von generativ erstellten Schichten vorzugsweise der sukzessiv in Verfahrschritten um eine Verschiebung des Kolbens in der Öffnung des Schleusenelements vorzugsweise in axialer Richtung. Ein Verfahrschritt entspricht dabei vorzugsweise der Höhe einer generativ gefertigten Schicht des Bauteils. During a method for producing a component from a plurality of generatively created layers, the piston feed device preferably serves successively in traversing steps for a displacement of the piston in the opening of the lock element, preferably in the axial direction. A movement step preferably corresponds to the height of a generatively manufactured layer of the component.
Ein weiteres Merkmal der generativen Fertigungsanlage ist die auf dem Schleusenelement vorgesehene Dichtfläche, die zum Volumen der Fertigungskammer zeigt, sowie mindestens ein darauf verschiebbarer Riegel. Die Dichtfläche ist um die Öffnung herum angeordnet und umgibt diese vorzugsweise unterbrechungslos vollständig. Der verschiebbare Riegel liegt vorzugsweise flächig und damit abdichtend auf der Dichtfläche. Riegel und Dichtfläche sind vorzugsweise eben ausgestaltet und liegen dabei plan aufeinander. Die Verschiebbarkeit des Riegels erfolgt vorzugsweise manuell oder motorisch zwischen zwei Ruhepositionen. In einer ersten Ruheposition überdeckt der Riegel auf der Dichtfläche die Öffnung vollständig. Die Öffnung ist dabei fluidisch dichtend vom Volumen getrennt, d.h. vollständig verschlossen. In einer zweiten Ruheposition ist der Riegel vollständig von der Öffnung weggeschoben; die Öffnung ist zum Volumen hin vollständig offen. Der Riegel bewirkt, dass das Volumen der Fertigungskammer der generativen Fertigungsanlage von der Umgebung an und/oder abkoppelbar ist. Dadurch ist zum einen die Prozessatmosphäre unabhängig einstellbar von einer Umgebung außerhalb der Fertigungskammer. Zum anderen wird beispielsweise eine Fertigung von Bauteilen beliebiger Länge möglich, ohne dass Veränderungen der Prozessatmosphäre anfallen. Ein Verschieben des Riegels über die Öffnung des Schleusenelements (erste Ruheposition) ermöglicht die Entnahme des gefertigten Bauteils ohne Beeinflussung der Prozessatmosphäre im Volumen der Fertigungskammer. Weiterhin wird eine Serienfertigung von Bauteilen vorzugsweise beliebiger Länge möglich, ohne dass Veränderungen der Prozessatmosphäre anfallen. Ein Verschieben des Riegels über die Öffnung des Schleusenelements ermöglicht die Entnahme des gefertigten Bauteils ohne Beeinflussung der Prozessatmosphäre im Volumen der Fertigungskammer, bevor mit der Fertigung des nächsten Bauteils begonnen wird.Another feature of the generative manufacturing plant is provided on the lock element sealing surface, which points to the volume of the production chamber, as well as at least one slidable bar. The sealing surface is arranged around the opening and preferably completely surrounds it without interruption. Of the slidable latch is preferably flat and thus sealing on the sealing surface. Latch and sealing surface are preferably configured just flat and lie flat on each other. The displaceability of the bolt is preferably carried out manually or by motor between two rest positions. In a first rest position, the bolt on the sealing surface completely covers the opening. The opening is fluidly sealed off from the volume, ie completely closed. In a second rest position, the latch is completely pushed away from the opening; the opening is completely open to the volume. The bolt causes the volume of the production chamber of the generative manufacturing plant to be from the environment and / or decoupled. As a result, on the one hand, the process atmosphere is independently adjustable from an environment outside the production chamber. On the other hand, for example, a production of components of any length is possible without causing changes in the process atmosphere. A displacement of the bolt over the opening of the lock element (first rest position) makes it possible to remove the finished component without influencing the process atmosphere in the volume of the production chamber. Furthermore, a series production of components preferably of any length is possible without causing changes in the process atmosphere. Moving the bolt over the opening of the lock element allows the removal of the finished component without affecting the process atmosphere in the volume of the production chamber, before starting to manufacture the next component.
Das Schleusenelement weist vorzugsweise mindestens ein Spülgas-Kanal für die Durchleitung eines Gasstroms auf, mit jeweils mindestens einem Einlass und einem Auslass in die bzw. aus der Öffnung. Der Spülgas-Kanal mündet hierzu vorzugsweise über die Innenwandungsfläche der Öffnung in die Öffnung ein und aus, vorzugsweise in einer Ausgestaltung zwischen zwei umlaufenden Dichtungen, wobei das Spülgas eine Gasbarriere zwischen Volumen der Fertigungskammer und Umgebung bildet. An den Spülgaskanal ist eine Spülgasanlage außerhalb und/oder innerhalb des Volumens der Fertigungskammer anschließbar.The lock element preferably has at least one purge gas channel for the passage of a gas flow, each having at least one inlet and an outlet into and out of the opening. For this purpose, the purge gas channel preferably opens into and out of the opening via the inner wall surface of the opening, preferably in an embodiment between two circumferential seals, wherein the purge gas forms a gas barrier between the volume of the production chamber and the environment. A purge gas system can be connected to the purge gas channel outside and / or within the volume of the production chamber.
In einer weiteren Ausgestaltung ist zwischen Ein- und Auslass des Spülgas-Kanals und dem Kolbenboden keine umlaufende Dichtung angeordnet, so dass das Schleusenelement auch zwischen Kolbenboden und verschlossenen Riegel (erste Ruheposition), d.h. zwischen Kolben und Volumen durchspülbar ist. Mit dieser Spülung werden beispielsweise auch nicht prozessierte Ausgangsmaterialien mit dem Spülgas absaugbar. Dadurch wird verhindert, dass Prozessmaterialien aus dem Volumen der Fertigungskammer in die Umgebung außerhalb der Fertigungskammer gelangen. Ferner dient eine Absaugung auch der Reinigung der jeweils bereits prozessierten Schichten des Bauteils, was wiederum ein Wechsel der Ausgangsmaterialien in darauffolgenden Prozessschritten ermöglicht, ohne dass es zu Kontaminationen durch nicht prozessierte Ausgangsmaterialien aus vorangegangenen Schritten kommt.In a further embodiment, no circumferential seal is arranged between the inlet and outlet of the purge gas channel and the piston head, so that the lock element between piston crown and closed latch (first rest position), i. between piston and volume is flushed. With this flushing, for example, unprocessed starting materials with the purge gas can be sucked. This prevents process materials from passing from the volume of the production chamber to the environment outside the production chamber. Furthermore, suction also serves to clean the respectively already processed layers of the component, which in turn allows a change of the starting materials in subsequent process steps, without causing contamination by unprocessed starting materials from previous steps.
Die generative Fertigungsanlage umfasst vorzugsweise ausrichtbare Zuführungen und/oder Halterungen für die physikalischen und/oder chemischen Prozessmittel. Diese umfassen mechanische und/oder hydraulische und/oder pneumatische Zuführungs- und Dosierungsmittel für die Ausgangsmaterialien, aus denen das Bauteil und/oder die vorgenannten Komponenten wie z.B. Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer auf dem Kolbenboden aufgebaut werden. Ferner sind vorzugsweise fernsteuerbare Aktoren und/oder Stative als Halterungen für die Ausrichtung und Positionierung der vorgenannten Mittel zur Energiebereitstellung im Volumen vorgesehen. Die Zuführung von physikalischen und/oder chemischen Prozessmitteln ist dabei zu Beginn des Fertigungsvorgangs vorzugsweise auf den Kolbenboden des Kolbens ausrichtbar. Im Verlauf des Fertigungsverfahrens ist die Zuführung vorzugsweise auf die zuletzt generativ gefertigte Schicht des Bauteils ausrichtbar. Die ausrichtbare Zuführung der physikalischen und/oder chemischen Prozessmittel ermöglicht die generative Fertigung eines Bauteils auf dem Kolbenboden vorzugsweise inklusive einer Stütz- oder Anbinde- Struktur beliebiger Geometrie.The generative manufacturing plant preferably comprises alignable feeders and / or holders for the physical and / or chemical processing means. These include mechanical and / or hydraulic and / or pneumatic feed and dosing agents for the starting materials from which the component and / or the aforementioned components such as e.g. Means are built to seal the production chamber on the piston head. Furthermore, remote-controllable actuators and / or tripods are preferably provided as holders for the alignment and positioning of the aforementioned means for the provision of energy in the volume. The supply of physical and / or chemical processing means is preferably alignable at the beginning of the manufacturing process on the piston head of the piston. In the course of the manufacturing process, the feed is preferably alignable to the last generatively manufactured layer of the component. The alignable supply of the physical and / or chemical process means allows the generative production of a component on the piston head, preferably including a support or tether structure of any geometry.
Zu den generativen Fertigungsverfahren, die durch die generative Fertigungsanlage vorzugsweise ausgeführt werden, zählen Pulverbettverfahren, insbesondere Pulverbett-Verfahren, die den Energieeintrag zum Erzeugen eines Bauteils aus einem Ausgangsmaterial aus einer Lasereinheit oder einer Elektronenstrahl-Einheit beziehen.Among the generative manufacturing methods that are preferably carried out by the generative manufacturing plant include powder bed processes, in particular powder bed processes, which relate the energy input for producing a component from a starting material from a laser unit or an electron beam unit.
Weiterhin werden durch die generative Fertigungsanlage vorzugsweise Auftragsschweiß-Verfahren ausgeführt, insbesondere Auftragsschweiß- und Sinterverfahren, die den Energieeintrag zum Erzeugen eines Bauteils aus einem Ausgangsmaterial aus einer Lasereinheit, einer Elektronenstrahl-Einheit, und/oder einer Plasma- bzw. Lichtbogeneinheit beziehen und für die eine Zuführung des Ausgangsmaterials über die Bereitstellung eines Pulvers oder eines Feststoffes erfolgt. Vorzugsweise ist der Feststoff drahtförmig ausgestaltet.Furthermore, hardfacing methods are preferably carried out by the generative production system, in particular hardfacing and sintering methods which obtain the energy input for producing a component from a starting material from a laser unit, an electron beam unit, and / or a plasma or arc unit, and for the a supply of the starting material via the provision of a powder or a solid takes place. Preferably, the solid is designed wire-shaped.
Neben den bereits genannten Verfahren eigenen sich thermische- und Kaltgas-Spritzverfahren oder Verfahren mit Materialauftrag durch Partikelbeschleunigung in einer Strömung zur Ausführung durch die der generativen Fertigungsanlage.In addition to the methods already mentioned, thermal and cold gas injection methods or methods with material application by particle acceleration are suitable for execution by the generative production system.
Kombinationen aus den aufgezählten Verfahren eignen sich ebenfalls zur Ausführung durch die erfindungsgemäße generative Fertigungsanlage jeweils auch in einer Kombination mit einem begleitenden Abtragsverfahren (z.B. Fräsverfahren) zur Steigerung der Oberflächenqualität.Combinations of the listed methods are also suitable for execution by the Inventive generative manufacturing plant in each case also in combination with an accompanying Abtragsverfahren (eg milling method) to increase the surface quality.
Die Lösung der Aufgabe umfasst ferner ein Fertigungsverfahren, d.h. Verfahren zur Herstellung mindestens eines, vorzugsweise genau eines Bauteils mit vorgenannter generativen Fertigungsanlage.The solution of the problem further comprises a manufacturing method, i. Method for producing at least one, preferably exactly one component with the aforementioned generative manufacturing plant.
Eine bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens umfasst eine generative Fertigung nicht nur des Bauteils, sondern simultan und mit den gleichen Verfahrensschritten auch mindestens des vorgenannten Mittels zur Abdichtung der Fertigungskammer auf dem Randbereich des Kolbenbodens. Weiter bevorzugt erfolgt dabei die Fertigung des Bauteils oder der Bauteile und des Mittels zur Abdichtung der Fertigungskammer zeitgleich und weiter bevorzugt mit den gleichen physikalischen und chemischen Prozessmitteln. Der Einfachheit halber werden die im Folgenden beschriebenen Verfahrensschritte stellvertretend auch für diese Ausführungsform nur anhand einer Herstellung von Bauteilen beschrieben.A preferred embodiment of the method comprises a generative production not only of the component, but simultaneously and with the same method steps also at least the aforementioned means for sealing the production chamber on the edge region of the piston crown. More preferably, the manufacture of the component or of the components and of the means for sealing the production chamber takes place simultaneously and more preferably with the same physical and chemical process agents. For the sake of simplicity, the method steps described below will also be described as representative of this embodiment only with reference to a production of components.
In einem Verfahren zum Herstellen von Bauteilen mit der erfindungsgemäßen generativen Fertigungsanlage werden in einem ersten Verfahrensschritt die vorgenannte generative Fertigungsanlage selbst sowie physikalische und chemische Prozessmittel innerhalb der Fertigungskammer bereitgestellt, die für die generative Fertigung eines Bauteils geeignet sind. Zu diesen physikalischen und chemischen Prozessmittel gehören einerseits die vorgenannten Ausgangsmaterialien und andererseits die vorgenannten Mittel zur Energiebereitstellung, mit deren Hilfe das generativ zu fertigende Bauteil aus den Ausgangsmaterialien erzeugt wird.In a method for producing components with the generative production plant according to the invention, the aforementioned generative production plant itself as well as physical and chemical processing means within the production chamber, which are suitable for the additive production of a component, are provided in a first method step. These physical and chemical process agents include, on the one hand, the abovementioned starting materials and, on the other hand, the abovementioned means for supplying energy, with the aid of which the component to be produced generatively is produced from the starting materials.
In einem zweiten Verfahrensschritt erfolgt eine dichtende Positionierung des Riegels durch die Führungsmittel und/oder Verschiebemittel des Schleusenelements über der Öffnung des Schleusenelements. In dieser ersten Ruheposition ist die Öffnung durch den Riegel vollständig abgedeckt, d.h. vorzugsweise fluiddicht von dem Volumen getrennt. Erst dann wird in einem dritten Verfahrensschritt eine vorzugsweise inerte Prozess-Atmosphäre (vorzugsweise Argon oder Stickstoff) innerhalb der Fertigungskammer bereitgestellt, d.h. vorzugsweise in das Volumen eingeleitet. Vorzugsweise werden im Volumen verbleibende Ausgangsmaterialien zum Beispiel aus vorangegangenen Fertigungsabläufen, vor einem neuen Fertigungsbeginn entfernt.In a second method step, a sealing positioning of the bolt by the guide means and / or displacement means of the lock element via the opening of the lock element takes place. In this first rest position, the opening is completely covered by the latch, i. preferably separated from the volume in a fluid-tight manner. Only then, in a third process step, is a preferably inert process atmosphere (preferably argon or nitrogen) provided within the production chamber, i. preferably introduced into the volume. Preference is given to removing starting materials remaining in the volume, for example from previous production processes, before a new start of production.
In einem vierten Verfahrensschritt wird der Kolben von außen in die Bohrung des Schleusenelements in Richtung des Volumens eingeschoben und positioniert.In a fourth method step, the piston is inserted and positioned from the outside into the bore of the lock element in the direction of the volume.
Ein weiterer Verfahrensschritt besteht darin, den Riegel auf der Dichtfläche des Schleusenelements von der Öffnung des Schleusenelements in die zweite Ruheposition zu verschieben. Die Öffnung ist somit zum Volumen hin offen.Another method step is to move the latch on the sealing surface of the lock element from the opening of the lock element in the second rest position. The opening is thus open to the volume.
In einem weiteren Verfahrensschritt, der sich vorzugsweise in Teilschritten unterteilt, wird auf dem Kolbenboden des Schleusenelements ein Bauteil generativ gefertigt. Gleichzeitig wird eine das Bauteil umgebende auf dem Randbereich des Kolbenboden aufbauende und den Kolbenmantel anschließende Hülle generativ gefertigt, welche den Kolbenmantel zum Schleusenelement bei fortschreitendem Vorschub dichtend ersetzt, sodass eine fortlaufende Dichtfläche zwischen Fertigungskammer und einer Umgebung außerhalb der Fertigungskammer besteht. Während diesem Verfahrensschritt wird der Kolben sukzessive aus dem Schleusenelement heraus verfahren geregelt getrieben durch die Kolbenvorschubeinrichtung nach der generativ gefertigten Höhe des Bauteils sowie der Hülle.In a further method step, which is preferably subdivided into sub-steps, a component is produced generatively on the piston bottom of the lock element. At the same time, a shell surrounding the component building on the edge region of the piston crown and subsequent to the piston skirt is generatively manufactured, which sealingly replaces the piston skirt to the lock element with advancing feed, so that there is a continuous sealing surface between the production chamber and an environment outside the production chamber. During this process step, the piston is successively moved out of the lock element driven by the piston feed device according to the generatively manufactured height of the component and the shell.
Im Einzelnen umfasst letztgenannter Verfahrensschritt mehrere nachfolgend genannte Teilschritte, die mindestens einmal, vorzugsweise in der genannten Reihenfolge mehrfach durchfahren werden.In detail, the last-mentioned method step comprises several sub-steps mentioned below, which are passed through at least once, preferably several times in the order named.
Der Verfahrensschritt umfasst einen schichtweise generativen Aufbau eines Bauteils mit mehreren Schichten auf dem Kolbenboden, umfassend ein vorzugsweise mehrfaches Durchfahren der folgenden Verfahrensteilschrittfolge:
- a) Einbringen von physikalischen und chemischen Prozessmitteln, insbesondere der Ausgangsstoffe in die Öffnung auf den Kolbenboden, optionales Abstreifen überschüssiger Ausgangsstoffe durch ein Überschieben des Riegels über die Öffnung in die erste Ruheposition (Öffnung vollständig verschlossen) und zurückfahren des Riegels in die zweite Ruheposition (Öffnung vollständig geöffnet), wobei der Riegel als Abstreifer fungiert, der Abstreifer kann auch unabhängig vom Riegel als separates Bauteil gestaltet sein
- b) Prozessierung einer Schicht als ein Teil des Bauteils mit einer generativ gefertigten Höhe aus zumindest eines Teils der physikalischen und chemischen Prozessmittel über den Kolbenboden. Hierzu erfolgt zuvor eine optionale Ausrichtung und/oder Nachjustierung der Mittel zur Energiebereitstellung auf die Prozesszone auf dem Kolbenboden oder auf diesen exponierten gefertigten Teil des Bauteils sowie
- c) Verfahren des Kolbens um eine Weglänge entsprechend der generativ gefertigten Höhe vom Volumen weg aus der Öffnung des Schleusenelements heraus,
- a) introducing physical and chemical processing agents, in particular the starting materials in the opening on the piston head, optional stripping excess starting materials by sliding the bolt over the opening in the first rest position (opening completely closed) and moving back the bolt in the second rest position (opening fully opened), wherein the latch acts as a scraper, the scraper can also be designed independently of the bolt as a separate component
- b) processing a layer as a part of the component with a generatively manufactured height of at least a portion of the physical and chemical processing means via the piston crown. For this purpose, an optional alignment and / or readjustment of the means for supplying energy to the process zone on the piston crown or on this exposed fabricated part of the component takes place beforehand
- c) moving the piston by a path length corresponding to the generatively manufactured height away from the volume of the opening of the lock element,
Danach wird im Rahmen weiterer Verfahrensschritte der Riegel vorzugsweise durch die Führungsmittel und / oder Verschiebemittel des Schleusenelements dichtend über der Öffnung des Schleusenelements positioniert (erste Ruheposition), gefolgt von einer optionalen Entfernung von überschlüssigen Ausgangsstoffen zwischen Riegel und Kolbenboden, d.h. der nicht prozessierten Ausgangsstoffe um das Bauteil, vorzugsweise mit Spülgas. Anschließend erfolgt die Entnahme des Kolbens aus der Öffnung des Schleusenelements, gemeinsam mit einem Verbund aus Bauteil und optional mindestens einem Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer. Thereafter, in the context of further method steps, the latch is preferably positioned by the guide means and / or displacement means of the lock element sealingly over the opening of the lock element (first rest position), followed by an optional removal of excess starting materials between bar and piston crown, ie the non-processed starting materials around the Component, preferably with purge gas. Subsequently, the removal of the piston takes place from the opening of the lock element, together with a composite of component and optionally at least one means for sealing the production chamber.
Der letzte Verfahrensschritt beinhaltet ein Lösen des mindestens einen Bauteils und des mindestens einen Mittels zur Abdichtung der Fertigungskammer von dem Kolbenboden.The last method step involves releasing the at least one component and the at least one means for sealing the production chamber from the piston head.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung von Bauteilen mit einer generativen Fertigungsanlage der vorgenannten Art umfasst ferner einen zusätzlichen Verfahrensschritt nach der generativen Fertigung des Bauteils und mindestens einem Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer. Es umfasst ferner einen generativen Aufbau einer geschlossenen Abschlusskappe auf dem mindestens einen Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer. Kolbenboden, die Mittel zur Abdichtung sowie die Abschlusskappe bilden dann ein Gehäuse um das Bauteil. Weiter bevorzugt ist das Gehäuse vollständig geschlossen und bildet weiter bevorzugt eine gasdichte Barriere zischen Bauteil und Umgebung. Gleichzeitig mit der Fertigung der Abschlusskappe wird der Kolben sukzessive aus dem Schleusenelement heraus durch die Kolbenvorschubeinrichtung, geregelt nach der generativ gefertigten Höhe der Abschlusskappe, verfahren, derart, dass das mindestens eine Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer um das Bauteil den Kolbenmantel zum Schleusenelement hin dichtend ersetzt.A further preferred embodiment of the method for producing components with a generative manufacturing plant of the aforementioned type further comprises an additional method step after the generative production of the component and at least one means for sealing the production chamber. It further comprises a generative structure of a closed end cap on the at least one means for sealing the production chamber. Piston bottom, the means for sealing and the end cap then form a housing around the component. More preferably, the housing is completely closed and more preferably forms a gas-tight barrier hiss component and environment. Simultaneously with the production of the end cap, the piston is successively from the lock element out by the piston feed device, regulated according to the generatively manufactured height of the end cap, such that the at least one means for sealing the production chamber to the component replaces the piston skirt sealing towards the lock element ,
Dieses Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst ferner einen nach der Abtrennung des Bauteils und der Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer und besteht aus einem Entfernen der Abschlusskappe von dem mindestens einen Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer bei gleichzeitiger Absaugung überschüssiger physikalischer und chemischer Prozessmittel zwischen Bauteil und dem mindestens einem Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer.This embodiment of the method according to the invention further comprises a separation of the component and the means for sealing the production chamber and consists of removing the end cap from the at least one means for sealing the production chamber while simultaneously extracting excess physical and chemical processing means between the component and the at least one Means for sealing the production chamber.
Vorzugsweise werden dabei überschüssige physikalische und/oder chemische Prozessmittel zwischen Bauteil und dem mindestens einen Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer, abgesaugt, so dass keine physikalischen und/oder chemischen Prozessmittel in die Umgebung außerhalb der Fertigungskammer gelangen.Preferably, excess physical and / or chemical processing means between the component and the at least one means for sealing the production chamber, are sucked off, so that no physical and / or chemical processing agents reach the environment outside the production chamber.
Ausführungsbeispieleembodiments
In einer bevorzugten Ausführung umfasst die erfindungsgemäße generative Fertigungsanlage eine Fertigungskammer mit einem Volumen und einer Wandung, wobei die Fertigungskammer ein Schleusenelement in der Wandung aufweist.In a preferred embodiment, the generative manufacturing plant according to the invention comprises a production chamber having a volume and a wall, the production chamber having a lock element in the wall.
Das Schleusenelement zeigt dabei eine zum Volumen der Fertigungskammer hin gerichtete Dichtfläche und weist eine Öffnung auf, die das Volumen der Fertigungskammer mit einer äußeren Umgebung außerhalb der Fertigungskammer verbindet.The lock element shows a sealing surface directed towards the volume of the production chamber and has an opening which connects the volume of the production chamber to an external environment outside the production chamber.
Das Schleusenelement weist weiterhin einen Riegel auf, der auf der Dichtfläche des Schleusenelements dichtend aufliegt und durch Führungsmittel und/oder Verschiebemittel auf dieser zwischen zwei Ruhepositionen verschiebbar ist. Der Riegel ist derart über die Öffnung des Schleusenelements verschiebbar, dass diese vollständig abgedeckt wird (erste Ruheposition). Dadurch ist das Volumen der Fertigungskammer von einer äußeren Umgebung außerhalb der Fertigungskammer vollständig trennbar.The lock element further has a latch, which rests sealingly on the sealing surface of the lock element and is displaceable by guide means and / or displacement means on this between two rest positions. The bolt is displaceable over the opening of the lock element so that it is completely covered (first rest position). As a result, the volume of the production chamber is completely separable from an external environment outside the production chamber.
Der Riegel weist vorzugsweise ein Abstreifelement auf, wodurch verhindert wird, dass physikalische und/oder chemische Prozessmittel, insbesondere pulverförmiges Ausgangsmaterial oder im Prozess verfestigte jedoch nicht gebundene Partikel auf die Dichtfläche des Schleusenelements gelangen und damit die Güte der Dichtung zwischen dem Riegel und der Dichtfläche des Schleusenelements beeinträchtigen, bzw. die Dichtfläche als solche durch mechanischen Abrieb beschädigen, wenn der Riegel über der Öffnung verschoben wird. Eine alternative Ausgestaltung sieht einen Riegel mit einem Abstreifelement als unabhängiges separates Bauteil vor.The bolt preferably has a stripping element, which prevents physical and / or chemical processing agents, in particular pulverulent starting material or particles solidified in the process, from reaching the sealing surface of the lock element and thus the quality of the seal between the bolt and the sealing surface of the lock element Impact lock element, or damage the sealing surface as such by mechanical abrasion when the bolt is moved over the opening. An alternative embodiment provides a bolt with a stripping element as an independent separate component.
Vorzugsweise sind die Bewegungsbahnen, auf denen der Riegel durch die Führungsmittel und/oder Verschiebemittel auf der Dichtfläche verschoben wird zusätzlich z.B. durch flexible Abdeckungen vor Partikeln geschützt.Preferably, the trajectories on which the bolt is displaced by the guide means and / or displacement means on the sealing surface are in addition e.g. protected from particles by flexible covers.
In dieser Ausführungsform der generativen Fertigungsanlage ist ein positionierbarer, austauschbarer Kolben mit einer Passung in die Öffnung des Schleusenelements eingesetzt, der einen zum Volumen der Fertigungskammer gerichteten Kolbenboden mit einem Randbereich und einen zum Schleusenelement gerichteten Kolbenmantel aufweist. Der Kolben ist weiterhin mit mindestens einer positionierbaren umlaufenden Dichtung dichtend und gleitend in das Schleusenelement eingesetzt. Die präzise Positionierung des Kolbens relativ zur Dichtfläche des Schleusenelements erfolgt vorzugsweise im Bereich der Dichtfläche des Schleusenelements. Die präzise Positionierung des Kolbens relativ zur Dichtfläche des Schleusenelements erfolgt weiterhin vorzugsweise durch die Kolbenvorschubeinrichtung.In this embodiment of the generative manufacturing plant, a positionable, replaceable piston with a fit is inserted into the opening of the lock element, which has a piston chamber directed toward the volume of the production chamber with an edge region and a piston skirt facing the lock element. The piston is further sealingly and slidably inserted into the lock element with at least one positionable circumferential seal. The precise positioning of the piston relative to the sealing surface of the lock element is preferably carried out in the region of the sealing surface of the lock element. The precise positioning of the piston relative to the sealing surface the lock element is preferably carried out by the piston feed device.
Die in dieser Ausführungsform beschriebene generative Fertigungskammer weist mindestens eine Zuführung für physikalische und/oder chemische Prozessmittel, vorzugsweise in Form eines Pulverbettes als Ausgangsmaterial und einer Rakel sowie einer Laser-Einheit als Mittel zur Energiebereitstellung auf. Durch das Pulverbett und die Rakel wird das für das Bauteil benötigte Ausgangsmaterial bereitgestellt. Mit Hilfe des Lasers wird aus dem bereitgestellten Ausgangsmaterial während dem generativen Fertigungsvorgang die Geometrie des Bauteils erzeugt und optional die Stoffeigenschaften des Bauteils angepasst. Die Zuführungen sind zu Beginn der Fertigung vorzugsweise auf den Kolbenboden ausrichtbar. Im Verlauf der Fertigung ist die mindestens eine Zuführung vorzugsweise auf die neuste generativ gefertigte Schicht des Bauteils ausrichtbar.The generative manufacturing chamber described in this embodiment has at least one feed for physical and / or chemical processing means, preferably in the form of a powder bed as starting material and a squeegee and a laser unit as a means for energy supply. The powder bed and the doctor blade provide the starting material needed for the component. With the help of the laser, the geometry of the component is generated from the raw material provided during the generative production process and, optionally, the material properties of the component are adapted. The feeders are preferably aligned at the beginning of production on the piston crown. In the course of production, the at least one feed is preferably alignable to the newest generatively manufactured layer of the component.
Der Kolben ist mit einer Kolbenvorschubeinrichtung, die sich vorzugsweise außerhalb des Volumens der Fertigungskammer befindet, verbunden und durch diese axial und optional mit Drehbewegungen bewegbar. Er wird durch die Kolbenvorschubeinrichtung mit wachsender Fertigungshöhe des Bauteils auf dem Kolbenboden aus dem Schleusenelement herausbewegt. Der Versatz des Kolbens ist nach der generativ gefertigten Höhe des Bauteils geregelt. Mit wachsender Länge des gefertigten Bauteils wird der Kolben vorzugsweise durch zusätzlich angebrachte Führungselemente in der Öffnung des Schleusenelements unterstützt, um eine präzise Führung aufrecht zu erhalten.The piston is connected to a piston feed device, which is preferably located outside the volume of the production chamber, and by this axially and optionally with rotational movements movable. He is moved out of the lock element by the piston feed device with increasing manufacturing height of the component on the piston head. The offset of the piston is governed by the generatively manufactured height of the component. With increasing length of the manufactured component, the piston is preferably supported by additionally mounted guide elements in the opening of the lock element in order to maintain a precise guidance.
Ein bevorzugtes Merkmal der beschriebenen Ausführungsform umfasst das mindestens eine Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer im Randbereich des Kolbenbodens. Dieses mindestens eine Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer im Randbereich des Kolbenbodens wird gleichzeitig mit dem Bauteil generativ hergestellt und sieht vor, dass bei einem Versatz des Kolbenbodens aus dem Schleusenelement heraus durch die Kolbenvorschubeinrichtung, die Dichtung zum Schleusenelement und damit die Dichtung zwischen Fertigungskammer und einer Umgebung außerhalb der Fertigungskammer erhalten bleibt. Somit ersetzt das generativ hergestellte, mindestens eine Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer bei wachsender Fertigungshöhe des Bauteils auf dem Kolbenboden schrittweise den Kolbenmantel, während dieser die Schleuse passiert. Dadurch ist eine ununterbrochene Abdichtung der Fertigungskammer durch eine mit dem Bauteil kontinuierlich wachsende Dichtfläche durch das mindestens eine Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer gegeben. Damit werden diese Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer zum integralen Bestandteil der generativen Fertigungsanlage.A preferred feature of the described embodiment comprises the at least one means for sealing the production chamber in the edge region of the piston crown. This at least one means for sealing the production chamber in the edge region of the piston crown is produced generatively simultaneously with the component and provides that with an offset of the piston head from the lock element out through the piston feed device, the seal to the lock element and thus the seal between the production chamber and an environment outside the production chamber is maintained. Thus, the generatively produced, at least one means for sealing the production chamber with increasing production height of the component on the piston crown gradually replaces the piston skirt, while this passes through the lock. As a result, an uninterrupted sealing of the production chamber is ensured by a sealing surface that continuously grows with the component by the at least one means for sealing the production chamber. Thus, these means for sealing the production chamber to an integral part of the generative manufacturing plant.
Je nach Art des zu fertigenden Bauteiles ist dem mindestens einen Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer auf dem Randbereich des Kolbenbodens nicht im Kontakt mit dem Bauteil im Inneren, oder aber durch Stützstrukturen verbunden. Bei Sonderanwendungen ist die Hülle selbst das Bauteil (z.B. Rohrfertigung), oder aber die Hülle geht nahtlos in das Bauteil über (z.B. Herstellung eines Kegels mit maximalem Durchmesser entsprechende dem Durchmesser des Kolbens bzw. der Mittel zur Abdichtung).Depending on the type of component to be manufactured, the at least one means for sealing the production chamber on the edge region of the piston crown is not connected in contact with the component in the interior, or else by supporting structures. In special applications, the shell itself is the component (e.g., pipe fabrication), or else the shell seamlessly merges into the component (e.g., making a maximum diameter cone corresponding to the diameter of the piston or sealant).
Das Schleusenelement weist zudem mindestens einen Spülgaskanal mit jeweils mindestens einem Einlass und einem Auslass in die Öffnung auf. Zumindest beim Versatz des Kolbens bzw. der Bauteilhülle auf der Umrandung des Kolbenbodens durch das Schleusenelement durch die Kolbenvorschubeinrichtung, ggf. auch zusätzlich während der gesamten Prozessdauer wird über den Spülgaskanal durchspült. So werden Ausgangsmaterialen, z.B. Pulver oder andere Partikel, die beim Versatz des Kolbens aus der Fertigungskammer in das Schleusenelement gelangen, aus dem Schleusenelement entfernt und somit verhindert, dass Partikel aus der Prozessatmosphäre in die Umgebung gelangen.The lock element also has at least one flushing gas channel, each with at least one inlet and one outlet in the opening. At least during the displacement of the piston or the component shell on the edge of the piston crown by the lock element by the piston feed device, possibly also in addition during the entire process duration is flushed through the purge gas channel. Thus, starting materials, e.g. Powder or other particles, which pass from the production chamber into the lock element when the piston is displaced, are removed from the lock element and thus prevent particles from the process atmosphere from reaching the environment.
In einer zweiten Ausführung der erfindungsgemäßen generativen Fertigungsanlage wird auf dem mindestens einen Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer eine Abschlusskappe aufgebracht.In a second embodiment of the generative manufacturing plant according to the invention, an end cap is applied to the at least one means for sealing the production chamber.
Diese Abschlusskappe ermöglicht die Entnahme des Verbunds aus Kolben, Bauteil, Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer und Abschlusskappe aus dem Schleusenelement, vorzugsweise nach einem Durchspülen des Schleusenelements über den mindestens einen Spülkanal und einem Verschließen der Öffnung des Schleusenelements durch den Riegel, ohne dass Prozessmittel in die Umgebung außerhalb der Fertigungskammer gelangen. Überschüssige Prozessmaterialien verbleiben innerhalb des Volumens, das aus dem mindestens einen Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer und der Abschlusskappe gebildet wird. Diese Prozessmittel in einer separaten Absaugeinrichtung nach Öffnung der Abschlusskappe absaugbar.This end cap allows the removal of the composite of piston, component, means for sealing the production chamber and end cap from the lock element, preferably after a flushing of the lock element via the at least one flushing channel and closing the opening of the lock element by the latch, without process means in the Enter the environment outside the production chamber. Excess process materials remain within the volume formed from the at least one means for sealing the manufacturing chamber and the end cap. This process means in a separate suction after extraction of the end cap sucked.
In einer weiteren Ausführung der generativen Fertigungsanlage besteht zwischen dem mindestens einen Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer auf dem Randbereich des Kolbenbodens und dem Bauteil eine Stützstruktur, die das Bauteil zusätzlich stabilisiert.In a further embodiment of the generative manufacturing plant exists between the at least one Means for sealing the production chamber on the edge region of the piston crown and the component a support structure, which additionally stabilizes the component.
In einer weiteren Ausführung der generativen Fertigungsanlage bildet das mindestens eine Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer auf dem Randbereich des Kolbenbodens selbst das generativ herzustellende Bauteil, z.B. bei der generativen Fertigung von Rohren.In a further embodiment of the generative manufacturing plant, the at least one means for sealing the production chamber on the edge region of the piston crown itself forms the component to be produced generatively, e.g. in the generative production of pipes.
In einer weiteren Ausführung der generativen Fertigungsanlage weist die Fertigungskammer zusätzlich eine abtragende Werkzeugmaschine auf. Dadurch wird die Oberfläche des Bauteils oder des mindestens einen Mittels zur Abdichtung der Fertigungskammer bearbeitbar. Dies bewirkt, dass gegebenenfalls durch den generativen Fertigungsprozess bedingte Unregelmäßigkeiten auf dem mindestens einen Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer eingeebnet werden. Dadurch wird die Güte der Dichtung zwischen dem Schleusenelement und dem mindestens einen Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer erhöht, sobald der Kolbenboden das Schleusenelement verlassen hat und das mindestens eine Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer die Dichtung zum Schleusenelement hin übernimmt. Vorzugsweise werden durch die abtragende Werkzeugmaschine auch gegebenenfalls durch den generativen Fertigungsprozess bedingte Unregelmäßigkeiten des Bauteils eingeebnet.In a further embodiment of the generative production plant, the production chamber additionally has an erosive machine tool. As a result, the surface of the component or of the at least one means for sealing the production chamber can be machined. This causes possibly caused by the generative manufacturing process irregularities are leveled on the at least one means for sealing the production chamber. As a result, the quality of the seal between the lock element and the at least one means for sealing the production chamber is increased as soon as the piston head has left the lock element and the at least one means for sealing the production chamber takes over the seal towards the lock element. Preferably, the erosive machine tool also possibly leveled by the generative manufacturing process irregularities of the component are leveled.
Um eine Bearbeitung der Mantelflächenbereiche von Bauteil bzw. Mittel zur Abdichtung mit einer Werkzeugmaschine zu gewährleisten, muss die Mantelfläche zugänglich gemacht werden: In order to ensure a machining of the lateral surface areas of the component or means for sealing with a machine tool, the lateral surface must be made accessible:
Um die Zugänglichkeit zur Mantelfläche herzustellen, wird in einer Ausführung der Kolben mit den Werkstück und den Mitteln zur Abdichtung in definierten zeitlichen Abständen oder z.B. nach Auftragen einer bestimmten Anzahl an Schichten wieder ein Stück entgegen der Aufwachsrichtung in das Volumen der Fertigungskammer zurück eingeschoben. Damit entsteht ein aus der Öffnung herausragender Bereich, bestehend aus Bauteil und Mittel zur Abdichtung, der für die Werkzeugmaschine zugänglich ist und eine Bearbeitung erlaubt.In order to provide accessibility to the shell surface, in one embodiment the piston is provided with the workpiece and the means for sealing at defined time intervals or e.g. after applying a certain number of layers again inserted a piece against the growth direction in the volume of the production chamber back. This creates a protruding from the opening area, consisting of component and means for sealing, which is accessible to the machine tool and allows processing.
In einer anderen Ausgestaltung wird die Lage der Wirkebene der generativen Fertigung verändert. Die Zuführung der Prozessmittel wird nach jedem Schichtauftrag um das Maß einer Schichtdicke von der vorherigen Fertigungsebene wegbewegt. Somit entsteht ein Segment des Bauteiles inklusive Mittel zur Abdichtung welches in die Fertigungskammer hineinragt. Dieses ist von der Werkzeugmaschine zumindest umlaufend oder auch im Inneren bearbeitbar, bevor der überarbeitete Bereich mit optimierter Oberflächenqualität die Dichtung passiert.In another embodiment, the position of the active level of the generative production is changed. The supply of the process agent is moved away after each layer order by the amount of a layer thickness of the previous production level. This results in a segment of the component including means for sealing which protrudes into the production chamber. This can be machined by the machine tool, at least circulating or even inside, before the revised area with optimized surface quality passes through the seal.
In einer weiteren Ausführungsform der generativen Fertigungsanlage ist die Abdichtung zwischen Kolbenmantel und Innenwandung der Öffnung mehrstufig gestaltet; Spülung und Absaugungsvorrichtungen sind jeweils in Durchlaufrichtung des Bauteiles vor- und hinter einer umlaufenden Dichtung (z.B. Lippen- oder Blähdichtung als umlaufende Dichtung) angeordnet.In a further embodiment of the generative manufacturing plant, the seal between piston skirt and inner wall of the opening is designed in several stages; Flushing and suction devices are respectively arranged in the direction of passage of the component in front of and behind a peripheral seal (for example lip or inflatable seal as peripheral seal).
In einer weiteren Ausführungsform wird der Kolben unter einer Drehbewegung aus der Anlage herausgeführt. Die Öffnung ist somit nicht geradlinig, sondern folgt einer als Kreisbogen gekrümmten Symmetrielinie. Entlang dieses Kreisbogens erfolgt auch der Aufbau des Bauteils und der Mittel zur Abdichtung. Das Schleusenelement und der Kolben weisen hierzu eine zur Ausfuhrbewegung und Design des Kolbens kompatible Gestaltung auf. Dies dient zur Herstellung z.B. von Rohrbögen.In a further embodiment, the piston is led out of the system under a rotational movement. The opening is thus not rectilinear, but follows a curved as a circular arc line of symmetry. Along this arc also the structure of the component and the means for sealing takes place. For this purpose, the lock element and the piston have a design compatible with the export movement and design of the piston. This is for the production of e.g. of pipe bends.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Kolben linear entlang einer Geraden aus der Anlage herausgeführt. Die Öffnung und der Kolben erstrecken sich um diese Geraden
- 1. Generative Fertigungsanlage nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenboden (
11 ) senkrecht zur Entnahmerichtung des Bauteiles angeordnet ist - 2. Generative Fertigungsanlage nach einem der vorgenannten Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenboden (
11 ) geneigt (in z.B. 45°) zur Entnahmerichtung des Bauteiles angeordnet ist.
- 1. Generative production plant according to one of the preceding claims, characterized in that the piston head (
11 ) is arranged perpendicular to the removal direction of the component - 2. Generative production plant according to one of the preceding claims, characterized in that the piston head (
11 ) inclined (in eg 45 °) to the removal direction of the component is arranged.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Vorschubeinrichtung des Kolbens so gestaltet, dass sie eine Neigung des Bauteils während der Fertigung erlaubt. Die Veränderung der Neigung erfolgt entweder auf dem Kolbenboden, d.h. ohne dem Kolben oder gemeinsam mit dem Kolben, wobei der Kolben vorzugsweise zusammen mit der Öffnung im Schleusenelement schwenkbar ist.In a further embodiment, the feed device of the piston is designed so that it allows a tilt of the component during manufacture. The change in inclination occurs either on the piston crown, i. without the piston or together with the piston, wherein the piston is preferably pivotable together with the opening in the lock element.
Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen und Ausgestaltungen mit Figuren im Folgenden näher erläutert. Die Figuren, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Es zeigen
-
1a eine prinzipielle Schnittdarstellung repräsentierend die vorgenannte erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen generativen Fertigungsanlage mit einem Schleusenelement, d.h. mit zusätzlichem Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer im Randbereich des Kolbenbodens, -
1b eine prinzipielle Schnittdarstellung repräsentierend die vorgenannte zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen generativen Fertigungsanlage, d.h. mit zusätzlichem Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer im Randbereich des Kolbenbodens, wobei das Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer eine Abschlusskappe aufweist, -
2 eine perspektivische Schnittansicht einer Ausgestaltung der Ausführungsform gemäß1 , -
3 eine weitere perspektivische Schnittansicht einer Ausgestaltung der Ausführungsform gemäß1 und 2 , -
4 weitere perspektivische Detailansichten speziell des Spülgaskanals der Ausführungsform gemäß2 und 3 , -
5 eine weitere perspektivische Schnittansicht der Ausführungsform gemäß2 bis 4 mit Bauteil und Mittel zur Abdichtung in einem fortgeschrittenem generativen Fertigungsstadium sowie -
6 eine perspektivische Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform mit einer zusätzlich im Volumen vorgesehenen abtragenden Werkzeugmaschine.
-
1a a schematic sectional representation representing the aforementioned first embodiment of the inventive generative manufacturing plant with a lock element, ie with additional means for sealing the production chamber in the edge region of the piston crown, -
1b a schematic sectional representation representing the aforementioned second embodiment of the generative manufacturing plant according to the invention, ie with additional means for sealing the production chamber in the edge region of the piston crown, wherein the means for sealing the production chamber has a cap, -
2 a perspective sectional view of an embodiment of the embodiment according to1 . -
3 a further perspective sectional view of an embodiment of the embodiment according to1 and2 . -
4 further perspective detailed views of the particular Spülgaskananal the embodiment according to2 and3 . -
5 another perspective sectional view of the embodiment according to2 to4 with component and means for sealing in an advanced generative manufacturing stage as well -
6 a perspective sectional view of another embodiment with an additionally provided in the volume erosion machine tool.
Der Kolben weist einen zum Volumen
Durch die Kolbenvorschubeinrichtung
Weiterhin ist auf dem Randbereich
Die um den Kolben
Das Schleusenelement weist einen in die Öffnung mündenden Spülgas-Kanal
Das Schleusenelement der Fertigungskammer zeichnet sich weiterhin durch eine zum Volumen weisende Dichtfläche
In
Die Abschlusskappe ermöglicht die Entnahme des Verbunds aus Kolben, Bauteil, Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer und Abschlusskappe aus dem Schleusenelement, vorzugsweise nach einem Durchspülen des Schleusenelements über den mindestens einen Spülkanal und einem Verschließen der Öffnung des Schleusenelements durch den Riegel, ohne dass physikalische und/oder chemische Prozessmittel in die Umgebung außerhalb der Fertigungskammer gelangen. Überschüssige physikalische und/oder chemische Prozessmaterialien verbleiben innerhalb des Volumens, das aus dem mindestens einen Mittel zur Abdichtung der Fertigungskammer und der Abschlusskappe gebildet wird. Diese Prozessmittel sind in einer separaten Absaugeinrichtung nach Öffnung der Abschlusskappe absaugbar.The end cap allows the removal of the composite of piston, component, means for sealing the production chamber and end cap from the lock element, preferably after flushing the lock element via the at least one flushing channel and closing the opening of the lock element by the bolt without physical and / or or chemical process agents enter the environment outside the production chamber. Excess physical and / or chemical process materials remain within the volume formed from the at least one means for sealing the manufacturing chamber and the end cap. These process means are sucked in a separate suction device after opening the end cap.
In
Insbesondere zeigt
Ferner ist in
Literatur:Literature:
-
[1]
I. Gibson, D. Rosen and B. Stucker, Additive Manufacturing Technologies, Springer Science+Business Media New York 2010, 2015 Gibson, D. Rosen and B. Stucker, Additive Manufacturing Technologies, Springer Science + Business Media New York 2010, 2015 -
[2]
A. Gebhardt, Generative Fertigungsverfahren, Hanser Verlag München 2013 A. Gebhardt, Generative Manufacturing Processes, Hanser Verlag Munich 2013 -
[3]
US 2015/0321255 A1 US 2015/0321255 A1 -
[4]
GB 2539485 A GB 2539485 A -
[5]
US 2016/0001364 A1 US 2016/0001364 A1 -
[6]
DE 10 2004 057 866 A1 DE 10 2004 057 866 A1 -
[7]
DE 10 2014 014 895 A1 DE 10 2014 014 895 A1
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Fertigungskammerproduction chamber
- 22
- Wandungwall
- 33
- Volumenvolume
- 44
- Schleusenelementlock element
- 55
- Öffnungopening
- 66
- Spülgas-KanalPurge gas channel
- 77
- Einlassinlet
- 88th
- Auslassoutlet
- 99
- Dichtungpoetry
- 1010
- Kolbenpiston
- 1111
- Kolbenbodenpiston crown
- 12 12
- Randbereichborder area
- 1313
- Kolbenmantelpiston skirt
- 1414
- KolbenvorschubeinrichtungPiston feeder
- 1515
- Dichtflächesealing surface
- 1616
- Riegelbars
- 1717
- Zuführungfeed
- 1818
- Physikalische und/oder chemische ProzessmittelPhysical and / or chemical process agents
- 1919
- Mittel zur AbdichtungMeans for sealing
- 2020
- Bauteilcomponent
- 2121
- Abschlusskappeend cap
- 2222
- Führungsmittelguide means
- 2323
- Verschiebemitteldisplacement means
- 2424
- Abstreifelementstripping element
- 2525
- Abstreifringscraper
- 2626
- Dichtlippesealing lip
- 2727
- Ringdichtungring seal
- 2828
- Kanalchannel
- 2929
- Zylinderbohrungbore
- 3030
- Bogensegmentarc segment
- 3131
- RohrbogenElbows
- 3232
- Abtragende WerkzeugmaschineAbrasive machine tool
- 3333
- Hülleshell
- 3434
- Verteilerstrukturdistribution structure
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- US 2015/0321255 A1 [0089]US 2015/0321255 A1 [0089]
- GB 2539485 A [0089]GB 2539485 A [0089]
- US 2016/0001364 A1 [0089]US 2016/0001364 A1 [0089]
- DE 102004057866 A1 [0089]DE 102004057866 A1 [0089]
- DE 102014014895 A1 [0089]DE 102014014895 A1 [0089]
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- I. Gibson, D. Rosen and B. Stucker, Additive Manufacturing Technologies, Springer Science+Business Media New York 2010, 2015 [0089]Gibson, D. Rosen and B. Stucker, Additive Manufacturing Technologies, Springer Science + Business Media New York 2010, 2015 [0089]
- A. Gebhardt, Generative Fertigungsverfahren, Hanser Verlag München 2013 [0089]A. Gebhardt, Generative Manufacturing Processes, Hanser Verlag Munich 2013 [0089]
Claims (24)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017118065.6A DE102017118065A1 (en) | 2017-08-09 | 2017-08-09 | Generative manufacturing plant and process for the production of components by means of this generative manufacturing plant |
Applications Claiming Priority (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020259995A1 (en) * | 2019-06-24 | 2020-12-30 | SLM Solutions Group AG | Seal system |
WO2021260287A1 (en) * | 2020-06-25 | 2021-12-30 | Safran Helicopter Engines | Circular modular tray for the additive manufacturing of a part with an axis of revolution on a powder bed |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4300478C1 (en) * | 1993-01-11 | 1994-08-25 | Eos Electro Optical Syst | Method and device for producing a three-dimensional object |
DE102004041633A1 (en) * | 2004-08-27 | 2006-03-02 | Fockele, Matthias, Dr. | Device for the production of moldings |
DE102004057866A1 (en) | 2004-11-30 | 2006-06-14 | Concept Laser Gmbh | Housing for working chamber for rapid prototyping by sintering layers of powdered material includes a lower unloading position accessible from above |
EP2289652A1 (en) * | 2009-08-25 | 2011-03-02 | BEGO Medical GmbH | Device and method for generative production |
US20150321255A1 (en) | 2012-11-27 | 2015-11-12 | Snecma | A method for the additive manufacturing of a part by selective melting or selective sintering of optimized-compactness powder beds using a high energy beam |
US20160001364A1 (en) | 2013-03-13 | 2016-01-07 | United Technologies Corporation | Uninteruppted filtering system for selective laser melting powder bed additive manufacturing process |
DE102014014895A1 (en) | 2014-10-13 | 2016-04-14 | Voxeljet Ag | Method and device for producing components in a layer construction method |
GB2539485A (en) | 2015-06-18 | 2016-12-21 | Mcor Tech Ltd | 3D Printing apparatus and a corresponding 3D metal printing method |
DE102016207896A1 (en) * | 2016-05-09 | 2017-11-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Device with lock for additive production |
-
2017
- 2017-08-09 DE DE102017118065.6A patent/DE102017118065A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE4300478C1 (en) * | 1993-01-11 | 1994-08-25 | Eos Electro Optical Syst | Method and device for producing a three-dimensional object |
DE102004041633A1 (en) * | 2004-08-27 | 2006-03-02 | Fockele, Matthias, Dr. | Device for the production of moldings |
DE102004057866A1 (en) | 2004-11-30 | 2006-06-14 | Concept Laser Gmbh | Housing for working chamber for rapid prototyping by sintering layers of powdered material includes a lower unloading position accessible from above |
EP2289652A1 (en) * | 2009-08-25 | 2011-03-02 | BEGO Medical GmbH | Device and method for generative production |
US20150321255A1 (en) | 2012-11-27 | 2015-11-12 | Snecma | A method for the additive manufacturing of a part by selective melting or selective sintering of optimized-compactness powder beds using a high energy beam |
US20160001364A1 (en) | 2013-03-13 | 2016-01-07 | United Technologies Corporation | Uninteruppted filtering system for selective laser melting powder bed additive manufacturing process |
DE102014014895A1 (en) | 2014-10-13 | 2016-04-14 | Voxeljet Ag | Method and device for producing components in a layer construction method |
GB2539485A (en) | 2015-06-18 | 2016-12-21 | Mcor Tech Ltd | 3D Printing apparatus and a corresponding 3D metal printing method |
DE102016207896A1 (en) * | 2016-05-09 | 2017-11-09 | Siemens Aktiengesellschaft | Device with lock for additive production |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
A. Gebhardt, Generative Fertigungsverfahren, Hanser Verlag München 2013 |
I. Gibson, D. Rosen and B. Stucker, Additive Manufacturing Technologies, Springer Science+Business Media New York 2010, 2015 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020259995A1 (en) * | 2019-06-24 | 2020-12-30 | SLM Solutions Group AG | Seal system |
CN114008357A (en) * | 2019-06-24 | 2022-02-01 | Slm方案集团股份公司 | Sealing system |
JP2022533466A (en) * | 2019-06-24 | 2022-07-22 | エスエルエム ソルーションズ グループ アーゲー | seal system |
JP7219356B2 (en) | 2019-06-24 | 2023-02-07 | エスエルエム ソルーションズ グループ アーゲー | seal system |
US11584075B2 (en) | 2019-06-24 | 2023-02-21 | SLM Solutions Group AG | Seal system |
WO2021260287A1 (en) * | 2020-06-25 | 2021-12-30 | Safran Helicopter Engines | Circular modular tray for the additive manufacturing of a part with an axis of revolution on a powder bed |
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