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Stand der Technik
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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Produktes.
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So ist aus der
DE 10 2006 014 835 A1 eine Vorrichtung zur Herstellung von Gegenständen durch schichtweises Aufbauen aus pulverförmigem, insbesondere metallischem Werkstoff bekannt.
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Offenbarung der Erfindung
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Hier werden eine besonders vorteilhafte Vorrichtung und ein besonders vorteilhaftes Verfahren zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Produktes vorgestellt. Die abhängigen Ansprüche geben besonders vorteilhafte Weiterbildungen der Vorrichtung und des Verfahrens an.
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Für die Verarbeitung von metallischen Werkstoffen werden Verfahren der additiven Herstellung verwendet, beispielsweise das selektive Laserschmelzen (SLM), welches eine flexible Herstellung von hochkomplexen Metallbauteilen ermöglicht. Das selektive Laserschmelzen verwendet metallisches Pulver als Ausgangsmaterial und einen Laser zum Aufschmelzen des Pulvers. Dies geschieht selektiv in einem Pulverbett. Durch Wiederholung der Prozessfolge kann so Schicht für Schicht ein komplexes Bauteil aufgebaut werden. Der Prozess findet in einer Schutzgasatmosphäre insbesondere mit kontinuierlicher Zuführung des Schutzgases von der Seite statt.
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Die beschriebene Vorrichtung zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Produktes umfasst zumindest eine Prozesskammer. Innerhalb der Prozesskammer kann das dreidimensionale Produkt gefertigt werden. Dazu kann ein pulverförmiges Ausgangsmaterial für das herzustellende Produkt in die Prozesskammer eingebracht werden und das dreidimensionale Produkt schichtweise, beispielsweise durch SLM, hergestellt werden.
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Die Prozesskammer weist eine Bearbeitungsebene auf, bei der es sich insbesondere um eine ebene Metalloberfläche handeln kann, auf die das Pulver schichtweise aufgebracht werden kann. Senkrecht zu der Bearbeitungsebene erstreckt sich eine Bearbeitungshöhe. Im Rahmen des schichtweise durchgeführten Herstellungsprozesses, der zur Herstellung des dreidimensionalen Produktes in der Vorrichtung durchgeführt wird, verschiebt sich die Bearbeitungsebene bevorzugt immer weiter.
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Die Prozesskammer weist an einer ersten Seite mindestens einen Schutzgaseinlass und an einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite mindestens einen Schutzgasauslass auf.
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Vereinfacht kann die Prozesskammer als quaderförmig betrachtet werden, die insgesamt sechs Begrenzungsflächen hat, die jeweils paarweise einander gegenüber liegen. Die erste Seite und die zweite Seite sind zwei gegenüberliegende Seiten.
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Die Bearbeitungsebene steht (vorzugsweise in einem rechten Winkel) zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite in der Prozesskammer. Oberhalb und unterhalb der Bearbeitungsebene wird die Prozesskammer ebenfalls durch zwei einander gegenüberliegende Seiten begrenzt. Zwischen diesen beiden Seiten kann die Bearbeitungsebene während der Durchführung des Herstellungsprozesses bedarfsweise verschoben werden. Darüber hinaus existieren bevorzugt zwei seitliche Abschlusswände.
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Zwischen dem mindestens einen Schutzgaseinlass und dem mindestens einen Schutzgasauslass kann eine Schutzgasströmung aufgebaut werden. Vorzugsweise ist eine solche Schutzgasströmung zumindest während eines Teils der Dauer der Herstellung des dreidimensionalen Produkts, insbesondere während der gesamten Dauer der Herstellung, vorgesehen. Das dreidimensionale Produkt kann somit unter Schutzgas hergestellt werden. Als Schutzgas kommen insbesondere inerte Gase wie Stickstoff oder Argon in Betracht.
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Für die Prozessstabilität der additiven Fertigung und damit auch für die Qualität des hergestellten dreidimensionalen Produkts kann die Schutzgasströmung während des Prozesses ein entscheidender Faktor sein. Neben der Verhinderung von Oxidationsreaktionen während des Schmelzens des Pulvers kann die inerte Atmosphäre bzw. die Schutzgasströmung der Entfernung von Prozessnebenprodukten wie Spritzern und/oder Schweißrauch aus einer Prozesszone dienen. Eine unzureichende Entfernung oder inhomogene Gasstromverteilung kann zu einer erhöhten Wechselwirkung zwischen Laserstrahlung und Nebenprodukten des Prozesses führen. Folgen können insbesondere eine Dämpfung des Laserflecks sowie eine Wiederablagerung der Nebenprodukte auf dem Pulverbett, der Oberfläche des Bauteils und/oder Oberflächen eines Laserschutzglases oder einer Einkoppelscheibe sein.
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Die im Folgenden beschriebenen Aspekte werden vorzugsweise eingehalten, um optimale Bedingungen im Herstellungsprozess einzustellen. Zunächst ist ein homogener Gasstrom oberhalb der Bearbeitungsebene bevorzugt. Das beinhaltet vorzugsweise eine definierte Richtung und eine definierte konstante Geschwindigkeit der Schutzgasströmung in allen Bereichen der Bearbeitungsebene. Weiterhin ist eine Geschwindigkeit der Schutzgasströmung vorzugsweise so hoch wie möglich, um alle Nebenprodukte restlos entfernen zu können. Die Schutzgasströmung verläuft vorzugsweise knapp oberhalb der Bearbeitungsebene entlang, um eine besonders gute Entfernung der Nebenprodukte, insbesondere von Spritzern, zu ermöglichen. Turbulenzen nach oben werden bevorzugt auf ein Minimum reduziert, da die Wahrscheinlichkeit einer Interaktion von Nebenprodukten mit dem Laser durch Turbulenzen erhöht wird. Eine Einwirkung der Schutzgasströmung auf eine neu aufgetragene Pulverschicht wird vorzugsweise ausgeschlossen. Die Schutzgasströmung schleppt vorzugsweise keine Pulverpartikel mit und verändert die Dicke der Pulverschicht vorzugsweise nicht.
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Im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen für SLM kann die beschriebene Vorrichtung insbesondere besonders homogene Strömungsbedingungen ermöglichen. So kann insbesondere verhindert werden, dass es zu inhomogenen, auf das Pulverbett gerichteten Strömungen kommt. Damit kann insbesondere verhindert werden, dass eine inhomogene Schutzgasströmung in Abhängigkeit von einer Baulage zu einer ungleichen und ineffizienten Wirkung des Schutzgasstromes bzw. des Laserstrahls führt. Weiterhin kann die beschriebene Vorrichtung einen ausreichenden Abtransport von Schweißrauch und Spritzern während des Schmelzprozesses ermöglichen, was Porosität und/oder Schichtanbindungsfehler im hergestellten Produkt vermeiden oder zumindest einschränken kann.
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Die beschriebenen Vorteile der Vorrichtung können insbesondere aufgrund eines Seitenverhältnisses der Prozesskammer erreicht werden. Das Seitenverhältnis beschreibt die Form der Prozesskammer bzw. der Bearbeitungsebene. So ist bei der beschriebenen Vorrichtung eine seitliche Ausdehnung der Prozesskammer zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite der Prozesskammer mindestens um einen Faktor zwei kleiner als eine Längsausdehnung entlang der ersten Seite und der zweiten Seite in der Bearbeitungsebene.
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Wie weiter vorne schon angedeutet, ist die Prozesskammer bevorzugt quaderförmig ausgebildet. In dem Fall beschreiben die seitliche Ausdehnung, die Längsausdehnung und die Bearbeitungshöhe die Ausdehnungen der Prozesskammer entlang der Kanten des Quaders. Die Prozesskammer kann aber auch eine von einer Quaderform abweichende Form haben. Vorzugsweise liegen Begrenzungen der Prozesskammer an der ersten Seite und an der zweiten Seite parallel zueinander. In dem Fall ist der Abstand zwischen diesen Begrenzungen die seitliche Ausdehnung. Ist ein Abstand zwischen diesen Begrenzungen an verschiedenen Stellen der Prozesskammer unterschiedlich groß, so ist ein Mittelwert der verschiedenen Abstände als die seitliche Ausdehnung im hier verwendeten Sinne zu verstehen. Die Längsausdehnung ist entlang einer Schnittlinie zwischen der Bearbeitungsebene und einer seitlichen Begrenzung an der ersten Seite und/oder an der zweiten Seite der Prozesskammer definiert. Sind diese Schnittlinien an der ersten Seite und an der zweiten Seite unterschiedlich, ist ein Mittelwert der beiden Längen als die Längsausdehnung zu verwenden. Die Bearbeitungshöhe ist die (mittlere) Ausdehnung der Prozesskammer in einer Richtung senkrecht zur Bearbeitungsebene.
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Ein Beschichtungsvorgang zum Aufbringen einer neuen Pulverschicht erfolgt vorzugsweise senkrecht zur Schutzgasströmung, insbesondere entlang der Längsausdehnung.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die seitliche Ausdehnung der Prozesskammer sogar mindestens um einen Faktor vier kleiner als die Längsausdehnung. Die Längsausdehnung ist also größer als die seitliche Ausdehnung, so dass das Schutzgas von der ersten Seite zur zweiten Seite einen besonders kurzen Weg (der insbesondere der seitlichen Ausdehnung entsprechen kann) zurücklegen muss. Insbesondere durch diesen besonders kurzen Strömungsweg kann die beschriebene Vorrichtung insbesondere bauformoptimiert ausgebildet sein. Dabei können Limitationen verfügbarer Schutzgassysteme berücksichtigt werden und eine Strömungsdynamik in der Prozesskammer in Hinblick auf Prozessrobustheit ausgeschöpft werden. Die beschriebene Vorrichtung kann im Vergleich zu bekannten Vorrichtungen zur Herstellung dreidimensionaler Produkte, welche über eine übermäßige Länge in Schutzgas-Strömungsrichtung verfügen, eine besonders effiziente und homogene Schutzgasströmung in der Bearbeitungsebene ermöglichen.
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Durch die Verwendung einer in Schutzgas-Strömungsrichtung besonders vorteilhaften seitlichen Ausdehnung der Prozesskammer kann der Strömungsweg des Schutzgases auf einem Pulverbett besonders klein sein. Damit kann eine stärkere und/oder homogenere Schutzgasströmung im gesamten Bauraum ermöglicht werden. Infolgedessen kann beispielsweise auch ein effizienterer Abtransport von Schweißrauch und Spritzern erreicht werden.
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Die beschriebene Vorrichtung kann insbesondere durch das beschriebene Verhältnis zwischen der seitlichen Ausdehnung und der Längsausdehnung eine besonders gute Strömungsdynamik des Schutzgases innerhalb der gesamten Prozesskammer ermöglichen. Statt einer Bearbeitungsebene etwa mit einer quadratischen Grundfläche hat die beschriebene Vorrichtung eine kleinere seitliche Ausdehnung und damit eine schmälere Länge in Strömungsrichtung des Schutzgases. Die vom Schutzgas zu überwindende Gesamtstrecke zwischen dem mindestens einen Schutzgaseinlass und dem mindestens einen Schutzgasauslass ist so signifikant reduziert. Damit können sowohl höhere als auch homogenere Strömungen über die gesamte Prozesskammer eingestellt werden. Porenbildung und/oder Schichtanbindungsfehler können so signifikant reduziert werden und darauffolgend die Prozessstabilität gegenüber bekannten Vorrichtungen deutlich erhöht werden.
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Eine Besonderheit der beschriebenen Vorrichtung ist somit die besonders schmale Bauweise in Schutzgas-Strömungsrichtung. Im Vergleich zu konventionellen Vorrichtungen zur additiven Herstellung dreidimensionaler Produkte ist die Prozesskammer der beschriebenen Vorrichtung schmaler aufgebaut, so dass der Wirkungsgrad von Schutzgassystemen mit seitlicher Zufuhr besonders gut ausgenutzt werden kann.
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Das beschriebene Seitenverhältnis kann einerseits durch eine besonders klein gewählte seitliche Ausdehnung erreicht werden. Es kann aber auch die Längsausdehnung der Prozesskammer (die insbesondere in eine Beschichtungsrichtung gemessen sein kann) etwas länger gewählt werden als dies etwa bei vergleichbaren bekannten Vorrichtungen der Fall ist. So kann eine verfügbare Gesamtbaufläche gegenüber bekannten Vorrichtungen unverändert bleiben.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung weist die Prozesskammer eine Mehrzahl von Schutzgaseinlässen und/oder eine Mehrzahl von Schutzgasauslässen auf, wobei zumindest ein Teil der Schutzgaseinlässe und/oder der Schutzgasauslässe unabhängig voneinander verschließbar und öffnenbar ist.
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Vorzugsweise weist die Prozesskammer eine Mehrzahl von Schutzgaseinlässen und eine Mehrzahl von Schutzgasauslässen auf. Auch ist es bevorzugt, dass zumindest ein Teil der Schutzgaseinlässe (vorzugsweise alle Schutzgaseinlässe) und zumindest ein Teil der Schutzgasauslässe (vorzugsweise alle Schutzgasauslässe) unabhängig voneinander verschließbar und öffnenbar ist.
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Bei dem Schutzgaseinlass und/oder bei dem Schutzgasauslass kann es sich auch um einen in Richtung der Längsausdehnung ausgedehnten Einlass bzw. Auslass, insbesondere um einen Schlitz, handeln. Ein derart ausgedehnter Einlass bzw. Auslass kann als eine Mehrzahl kleiner Einlässe bzw. Auslässe aufgefasst werden. So ist es möglich, dass Teile eines ausgedehnten Einlasses bzw. Auslasses unabhängig voneinander verschließbar sind, beispielsweise durch einen Schieber, der einen Teil eines Schlitzes verdecken kann.
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Je nach herzustellendem Produkt kann es ausreichen, die Schutzgasströmung in einem Teil der Prozesskammer bereitzustellen. In dem Fall kann durch Schließen eines oder mehrerer Schutzgaseinlässe und/oder durch Schließen eines oder mehrerer Schutzgasauslässe insbesondere Schutzgas eingespart werden, indem ein nicht benötigter Bereich der Prozesskammer nicht oder zumindest verhältnismäßig wenig mit Schutzgas durchströmt wird.
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Es ist auch möglich, dass ein Durchlass durch die Schutzgaseinlässe und/oder die Schutzgasauslässe auf verschiedene diskrete Werte oder kontinuierlich einstellbar ist. So kann beispielsweise eine Schutzgasströmung in einem nicht benötigten Bereich der Prozesskammer reduziert werden.
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Auch kann durch individuelle Einstellung der Schutzgaseinlässe und/oder der Schutzgasauslässe eine Schutzgasströmung erhalten werden, die an Eigenschaften des herzustellenden dreidimensionalen Produkts angepasst ist. Beispielsweise kann die Schutzgasströmung in einem Bereich des herzustellenden Produkts mit einer besonders feinen Struktur besonders stark eingestellt werden, so dass beispielsweise Spritzer und Rauch aus dem Bereich der besonders feinen Struktur besonders gut entfernt werden können.
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Die einzelnen Schutzgaseinlässe und/oder Schutzgasauslässe können auch während der Herstellung eines dreidimensionalen Produkts zeitlich veränderlich eingestellt werden. So kann die Einstellung der Schutzgaseinlässe und/oder der Schutzgasauslässe für verschiedene Zeiten oder Zeitabschnitte eines Herstellungsprozesses insbesondere in Abhängigkeit einer momentan belichteten Fläche (also einer Fläche, auf die beispielsweise mit einem Laser eingewirkt wird) gewählt werden. Das bedeutet insbesondere, dass die Schutzgasströmung gezielt nur dort eingesetzt werden kann, wo diese momentan benötigt wird. So kann insbesondere ein Schwerpunkt der Schutzgasströmung in Abhängigkeit einer aktuellen Einwirkungsstelle eines Lasers verschoben werden.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung sind der mindestens eine Schutzgaseinlass und der mindestens eine Schutzgasauslass paarweise einander gegenüberliegend angeordnet.
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Bei einer derartigen Anordnung der Schutzgaseinlässe und der Schutzgasauslässe kann das Schutzgas insbesondere zwischen den jeweils paarweise einander gegenüberliegenden Schutzgaseinlässen und Schutzgasauslässen strömen. Einander gegenüberliegende Schutzgaseinlässe und Schutzgasauslässe sind voneinander besonders wenig beabstandet. Damit kann das Schutzgas auf einem besonders kurzen Strömungsweg durch die Prozesskammer strömen. Die Strömung in der Prozesskammer kann damit besonders homogen sein.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung sind der mindestens eine Schutzgaseinlass und der mindestens eine Schutzgasauslass in einer zu der Bearbeitungsebene parallelen Ebene angeordnet.
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Je nach aktueller Position der Bearbeitungsebene (die sich aufgrund des Herstellungsprozesses von nach oben oder unten verschieben kann, kann die parallele Ebene mit Schutzgaseinlass und Schutzgasauslass oberhalb, unterhalb oder (zumindest zeitweise) auch genau auf der Bearbeitungsebene liegen.
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Es ist aber auch möglich, dass der Einlass und der Auslass auf verschiedenen Höhen liegen.
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Der mindestens eine Schutzgaseinlass und der mindestens eine Schutzgasauslass sind vorzugsweise in der Bearbeitungsebene angeordnet. In dem Fall fällt die beschriebene zu der Bearbeitungsebene parallele Ebene mit der Bearbeitungsebene zusammen. Alternativ ist es bevorzugt, dass der mindestens eine Schutzgaseinlass und der mindestens eine Schutzgasauslass in einer von der Bearbeitungsebene beabstandet angeordneten Ebene parallel zu der Bearbeitungsebene angeordnet sind. Dabei ist es bevorzugt, dass der mindestens eine Schutzgaseinlass und der mindestens eine Schutzgasauslass oberhalb der Bearbeitungsebene angeordnet sind. Das bedeutet, dass die Schutzgasströmung auf der Seite der Bearbeitungsebene erzeugt werden kann, auf der die Herstellung des dreidimensionalen Produkts erfolgt.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist mindestens eine Begrenzung der Prozesskammer zumindest teilweise beweglich ausgebildet.
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Vorzugsweise ist die mindestens eine Begrenzung der Prozesskammer derart beweglich ausgebildet, dass die seitliche Ausdehnung der Prozesskammer veränderlich ist. So sind vorzugsweise die Begrenzungen der Prozesskammer an der erste Seite und/oder an der zweiten Seite der Prozesskammer beweglich ausgebildet.
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In dieser Ausführungsform kann beispielsweise eine Wand der Prozesskammer als eine Begrenzung der Prozesskammer so verschiebbar sein, dass die seitliche Ausdehnung der Prozesskammer gerade so breit gewählt werden kann, wie dies für ein bestimmtes herzustellendes dreidimensionales Produkt erforderlich ist. Damit kann ein Strömungsweg zwischen der ersten Seite und der zweiten Seite insbesondere so klein gewählt werden, wie es Größe und Form des herzustellenden Produkts zulassen.
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Als ein weiterer Aspekt wird ein Verfahren zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Produktes vorgestellt, bei dem zumindest während eines Teils des Verfahrens Schutzgas über eine Mehrzahl von Schutzgaseinlässen in eine Prozesskammer eingeleitet und über eine Mehrzahl von Schutzgasauslässen aus der Prozesskammer ausgeleitet wird, wobei die Schutzgaseinlässe und/oder die Schutzgasauslässe unabhängig voneinander verschlossen und/oder geöffnet werden.
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Die weiter vorne für die Vorrichtung beschriebenen besonderen Vorteile und Ausgestaltungsmerkmale sind auf das Verfahren anwendbar und übertragbar, und umgekehrt. Die beschriebene Vorrichtung wird vorzugsweise gemäß dem beschriebenen Verfahren betrieben. Das beschriebene Verfahren wird vorzugsweise mit der beschriebenen Vorrichtung durchgeführt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens werden die Schutzgaseinlässe und/oder die Schutzgasauslässe in Abhängigkeit von einer Form des herzustellenden dreidimensionalen Produkts verschlossen und/oder geöffnet.
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Vorzugsweise werden die Schutzgaseinlässe und/oder die Schutzgasauslässe vor Beginn der Herstellung des dreidimensionalen Produkts eingestellt und verbleiben während der Herstellung in dieser Einstellung. Alternativ ist es bevorzugt, dass die Schutzgaseinlässe und/oder die Schutzgasauslässe während der Dauer der Herstellung zu bestimmten Zeitpunkten oder kontinuierlich verstellt werden. So ist es beispielsweise möglich, dass die Schutzgasströmung in Abhängigkeit von einer Feinheit einer momentan herzustellenden Struktur des Produkts eingestellt wird.
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In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird eine Ausdehnung der Prozesskammer in mindestens einer Richtung in Abhängigkeit von einer Form des herzustellenden dreidimensionalen Produkts eingestellt.
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Die Ausdehnung der Prozesskammer kann insbesondere durch eine Bewegung einer zumindest teilweise beweglich ausgebildeten Begrenzung der Prozesskammer erfolgen. Vorzugsweise wird zumindest die seitliche Ausdehnung verändert. Vorzugsweise wird die Ausdehnung der Prozesskammer in mindestens einer Richtung vor Beginn der Herstellung des dreidimensionalen Produkts eingestellt und verbleibt während der Herstellung in dieser Einstellung. Alternativ ist es bevorzugt, dass die Ausdehnung während der Dauer der Herstellung zu bestimmten Zeitpunkten oder kontinuierlich verstellt wird. So ist es beispielsweise möglich, dass die seitliche Ausdehnung der Prozesskammer während des Herstellungsprozesses verändert wird.
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Weitere Einzelheiten der Erfindung und ein Ausführungsbeispiel, auf welches die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, werden anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen schematisch:
- 1: eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur additiven Herstellung von dreidimensionalen Produkten,
- 2: eine seitliche Querschnittsansicht der Vorrichtung aus 1,
- 3: eine erste perspektivische Darstellung einer Vorrichtung, die der Vorrichtung aus den 1 und 2 ähnlich ist, und
- 4: eine zweite perspektivische Darstellung einer Vorrichtung, die der Vorrichtung aus den 1, 2 und 3 ähnlich ist.
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1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Produktes umfassend zumindest eine Prozesskammer 2, welche eine Bearbeitungsebene 8 aufweist. Die Bearbeitungsebene 8 liegt hier in der Zeichnungsebene. An einer ersten Seite 3 der Prozesskammer 2 sind vier Schutzgaseinlässe 5 zu erkennen. An einer der ersten Seite 3 gegenüberliegenden zweiten Seite 4 der Prozesskammer 2 sind vier Schutzgasauslässe 6 zu erkennen. In der in 1 dargestellten Draufsicht sind auch seitliche Abschlusswände 13 der Prozesskammer zu erkennen, die die Prozesskammer 2 und die Bearbeitungsebene 8 seitlich begrenzen. Eine seitliche Ausdehnung 7 der Prozesskammer 2 zwischen der ersten Seite 3 und der zweiten Seite 4 der Prozesskammer 2 ist mindestens um einen Faktor zwei, vorzugsweise sogar um einen Faktor vier, kleiner als eine Längsausdehnung 10 entlang der ersten Seite 3 und der zweiten Seite 4 in der Bearbeitungsebene 8. Zumindest ein Teil der Schutzgaseinlässe 5 und/oder der Schutzgasauslässe 6 ist unabhängig voneinander verschließbar und öffnenbar. Die Schutzgaseinlässe 5 und die Schutzgasauslässe 6 sind paarweise einander gegenüberliegend angeordnet. Die Prozesskammer 2 weist an der ersten Seite 3 eine bewegliche Begrenzung 9 auf, die insbesondere in Abhängigkeit von einer Form des herzustellenden dreidimensionalen Produkts verschoben werden kann.
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Die Vorrichtung 1 ist insbesondere zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Produktes bestimmt und eingerichtet, wobei zumindest während eines Teils des Verfahrens Schutzgas über die Schutzgaseinlässe 5 in die Prozesskammer 2 eingeleitet und über die Mehrzahl der Schutzgasauslässe 6 aus der Prozesskammer 2 ausgeleitet wird. Dabei werden die Schutzgaseinlässe 5 und/oder die Schutzgasauslässe 6 unabhängig voneinander verschlossen und/oder geöffnet, insbesondere in Abhängigkeit von einer Form des herzustellenden dreidimensionalen Produkts.
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In 2 ist eine seitliche Querschnittsdarstellung der Vorrichtung 1 aus 1 gezeigt. Dabei ist zu erkennen, dass jeweils vier Schutzgasauslässe 6 übereinander angeordnet sind. Die Vorrichtung 1 weist somit vier mal vier, also 16, Schutzgasauslässe auf. Weiterhin ist in 2 eine sich senkrecht zur Bearbeitungsebene 8 erstreckende Bearbeitungshöhe 12 eingezeichnet.
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3 zeigt eine erste perspektivische Darstellung einer Vorrichtung 1, die der Vorrichtung aus den 1 und 2 ähnlich ist. Dabei sind die Bearbeitungsebene 8, die seitliche Ausdehnung 7, die Längsausdehnung 10 und die Bearbeitungshöhe 12 zu erkennen. Hier ist nur ein Schutzgaseinlass 5 vorgesehen, der allerdings als ein in Richtung der Längsausdehnung 10 ausgedehnter Schlitz ausgebildet ist. Die Vorrichtung 1 ist in 3 nicht vollständig gezeigt. So ist insbesondere ein Schutzgasauslass (der insbesondere wie der Schutzgaseinlass 5 als ein Schlitz ausgebildet sein kann) nicht gezeigt.
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4 zeigt eine zweite perspektivische Darstellung einer Vorrichtung 1, die der Vorrichtung aus den 1, 2 und 3 ähnlich ist. Dabei sind die Bearbeitungsebene 8, die Schutzgaseinlässe 5 und die Schutzgasauslässe 6 zu erkennen. Weiterhin ist ein Laser 11 für die additive Fertigung insbesondere gemäß Laserstrahlschmelzen gezeigt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102006014835 A1 [0002]
