DE102018203151A1

DE102018203151A1 - Verfahren zur Herstellung von einem dreidimensionalen Bauteil

Info

Publication number: DE102018203151A1
Application number: DE102018203151.7A
Authority: DE
Inventors: Julian Koopmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2018-03-02
Filing date: 2018-03-02
Publication date: 2019-09-05

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von einem dreidimensionalen Bauteil.
Es ist vorgesehen, dass ein Verfahren zur Herstellung von einem dreidimensionalen Bauteil bereitgestellt wird. Das Verfahren startet mit dem Herstellen eines Körpers aus einem ersten pulverförmigen Material mittels metallischem 3D-Druck. Der Körper weist dabei zumindest teilweise eine Hohlstruktur auf. Auch weist der Körper zumindest eine Öffnung in der Hohlstruktur auf. Diese zumindest eine Öffnung ist insbesondere an einer wenig belasteten Stelle des zu fertigenden dreidimensionalen Bauteils vorgesehen. Weiterhin sieht das Verfahren vor, dass das überschüssige erste pulverförmige Material aus der Hohlstruktur des Körpers über die zumindest eine Öffnung in der Hohlstruktur entfernt wird. Anschließend weist das Verfahren zwei Optionen auf. In der ersten Option wird die Hohlstruktur des Körpers mit einem zweiten pulverförmigen Material aufgefüllt. Dieses wird dann mittels einer Rüttelvorrichtung nachverdichtet. Es folgen das Entfernen von Zusatzmittel, welches während des metallischen 3D-Drucks eingesetzt wird und das Sintern des Körpers aus erstem Material mit dem pulverförmigen zweiten Material, so dass das dreidimensionale Bauteil hergestellt wird. Zum Schluss wird das fertige dreidimensionale Bauteil entnommen. In der zweiten Option wird das Zusatzmittel, welches während des metallischen 3D-Drucks eingesetzt wird, entfernt und anschließend folgt der Schritt Sintern des Körpers aus erstem Material mit einer ersten Sintereinstellung. Anschließend wird die Hohlstruktur des Körpers mit einem zweiten Material aufgefüllt. Es folgt der Schritt des Nachverdichtens des zweiten Materials mittels einer Rüttelvorrichtung und das Sintern des Köpers aus erstem Material mit dem zweiten Material mit einer zweiten Sintereinstellung, so dass das dreidimensionale Bauteil hergestellt wird. Zum Schluss wird das fertige dreidimensionale Bauteil entnommen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von einem dreidimensionalen Bauteil.
Es sind bereits verschiedenste Ansätze aus dem Stand der Technik bekannt, um dreidimensionale Bauteile herzustellen. Die additiven Herstellungsverfahren sind dabei zunehmend in den Fokus gerückt.
So ist allgemein beispielsweise bekannt, ein dreidimensionales Bauteil mittels binderbasierten metallischem 3D-Druck (Binderjetting) herzustellen. Dabei wird beispielsweise ein massiver Grünling in einem Pulverbett aus einem metallischen Werkstoff gedruckt. Das Pulver wird dabei mittels Rakel aufgetragen und mittels Kunststoffbinder zu einem Grünling verfestigt. Der Grünling besteht demnach aus einem Kunststoff-Metallgemisch. Anschließend wird der Grünling entbindert und gesintert, so dass das Endprodukt aus technisch reinem Metall ohne Binder mit einer relativen Dichte von 96 - 98 % besteht. Ein weiteres Material ist dabei bisher noch nicht vorgesehen. Der Druck des Grünlings ist dabei der Kernprozess in der zuvor skizzierten Prozesskette und dauert am längsten beziehungsweise ist am teuersten. Dabei wird das Binderjetting im metallischen 3D-Druck immer ausgereifter und erreicht in näherer Zukunft einen „Serienanlagen“-Status. Allerdings sind die mechanischen Eigenschaften im herkömmlichen Binderjetting nicht mit denen anderer 3D-Druck-Verfahren (zum Beispiel selektives Laserschmelzen SLM) vergleichbar, so dass sich dieses Verfahren in der bisher vorliegenden Form noch nicht für hochbelastete Bauteile eignet. Allgemein ist eine Kostensenkung im Binderjetting angestrebt, die insbesondere beim Druckprozess (Grünlingherstellung) erreicht werden kann. Gemäß dem Stand der Technik kann ferner zur Erreichung besserer mechanischer Eigenschaften das Pulver im Bauprozess schichtweise, beispielsweise mit einer Walze verdichtet werden. Auch ist nach wie vor die Nutzung eines teuren, fließfähigen gasverdüsten Pulvers durch den Rakelprozess notwendig. Dabei wird nach wie vor die gesamte Bauteilfläche (Außenkonturen + Kern) verklebt. Da die Partikelverteilung aufgrund der Fließfähigkeit nicht beliebig klein gewählt werden kann, diese aber einen direkten Einfluss auf die erzielbare Bauteildichte nach dem Sintern besitzt, ist nur eine begrenzte erzielbare Bauteildichte möglich.
Neben dem metallischen 3D-Druck wird häufig zur Verfestigung von den Pulverschichten bei den additiven Herstellungsverfahren Laserstrahlung eingesetzt. Auch werden zunehmend verschiedene Verfahren kombiniert, um speziellere Bauteile fertigen zu können.
Aus der DE 199 03 436 A1 ist ein Verfahren zu Herstellung dreidimensionaler Formkörper bekannt, bei dem Hüllkörper mit dem Laserstrahl-Präzisions-Auftragsschweißverfahren oder mittels selektivem Lasersintern hergestellt werden. Hohlstrukturen werden dabei anschließend mit einem Material aufgefüllt. Das eingefüllte Material wird dabei anschließend aufgeschmolzen, erwärmt oder gesintert, um letztendlich den Formkörper zu erhalten. Eine besondere Behandlung des eingefüllten Materials vor der Fertigstellung ist dabei nicht vorgesehen.
Aus der DE 10 2007 039 035 B3 ist ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils sowie eine Verwendung des nach dem Verfahren hergestellten Bauteils bekannt. Dabei wird eine Hülle durch ein generatives Fertigungsverfahren hergestellt, wobei die einzelnen Schichten mittels Energiestrahlung verfestigt werden. Überschüssiges Pulvermaterial wird anschließend entfernt, um danach den leeren Kernbereich mit einem weiteren Werkstoff zu füllen. Zum Auffüllen soll dabei beispielsweise ein gießtechnisches Verfahren eingesetzt werden. Der weitere Werkstoff ist ein Gießwerkstoff. Auch hier ist keine besondere Behandlung des eingefüllten Materials vor der Fertigstellung vorgesehen.
Aus der DE 10 2015 201 775 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur additiven Herstellung von Bauteilen bekannt. Dabei wird eine Struktur mittels eines additiven Herstellungsverfahrens aus metallischem Pulver aufgebaut. Das Ausgangsmaterial der Struktur wird mit einer Beaufschlagung mittels Ultraschall verdichtet. Diese Verdichtung ist dabei nur in Verbindung mit anschließender Laserbeaufschlagung bekannt und dient einer schnelleren Verdichtung des Pulvers während des Lasereinsatzes. Überschüssiges Pulver verbleibt zum Teil innerhalb der Struktur. Dieses überschüssige Pulver wird in einem anschließenden Sinterschritt verfestigt, um letztendlich das Bauteil zu erhalten. Auch hier ist keine besondere Behandlung des eingefüllten Materials vor der Fertigstellung vorgesehen.
Als nachteilig bei den additiven Herstellungsverfahren, welche den Einsatz von Lasern vorsehen, könnten nach wie vor die Prozesskosten angesehen werden. Dabei stehen die Prozesskosten auch im Zusammenhang mit den einhergehenden Prozesszeiten. Die mit den vorgestellten Verfahren hergestellten Bauteile weisen dabei aufgrund ihrer erhaltenen Eigenschaften einen limitierten Einsatzbereich auf.
Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstiges Verfahren zur Herstellung von einem dreidimensionalen und funktionsangepassten, beispielsweise besonders belastbarem Bauteil bereitzustellen.
In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verfahren zur Herstellung von einem dreidimensionalen Bauteil bereitgestellt wird, welches die folgenden Schritte umfasst: Herstellen eines Körpers aus einem ersten pulverförmigen Material mittels metallischem 3D-Druck, insbesondere dem Binderjetting, welcher zumindest teilweise eine Hohlstruktur aufweist, wobei der Körper zumindest eine Öffnung in der Hohlstruktur aufweist, insbesondere an einer wenig belasteten Stelle des zu fertigenden dreidimensionalen Bauteils. Weiterhin umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: Entfernen des überschüssigen ersten pulverförmigen Materials aus der Hohlstruktur des Körpers über die zumindest eine Öffnung in der Hohlstruktur und anschließend entweder:

1) Auffüllen der Hohlstruktur des Körpers mit einem zweiten pulverförmigen Material, Nachverdichten des zweiten pulverförmigen Materials mittels einer Rüttelvorrichtung, Entfernen von Zusatzmittel, welches während des metallischen 3D-Drucks eingesetzt wird, Sintern des Körpers aus erstem Material mit dem pulverförmigen zweiten Material, so dass das dreidimensionale Bauteil hergestellt wird, Entnahme des fertigen dreidimensionalen Bauteils oder
2) Entfernen von Zusatzmittel, welches während des metallischen 3D-Drucks eingesetzt wird, Sintern des Körpers aus erstem Material mit einer ersten Sintereinstellung, Auffüllen der Hohlstruktur des Körpers mit einem zweiten Material, Nachverdichten des zweiten Materials mittels einer Rüttelvorrichtung, Sintern des Köpers aus erstem Material mit dem pulverförmigen zweiten Material mit einer zweiten Sintereinstellung, so dass das dreidimensionale Bauteil hergestellt wird, Entnahme des fertigen dreidimensionalen Bauteils.

Das Zusatzmittel kann beispielsweise ein Kunststoffbinder sein. Auf diese Weise ist es möglich, ein Bauteil mit unterschiedlichen Eigenschaften in Rand und Kern zu erzeugen indem man zwei oder mehr unterschiedliche pulverförmige Materialien einsetzt. Gegenüber dem Stand der Technik ist es möglich, mit gezielter Pulverauswahl eine höhere Verdichtung des pulverförmigen Materials zu erzeugen. Somit ist es möglich als Endprodukt ein Bauteil zu erhalten, welches bessere mechanische Eigenschaften aufweist. Das in die Hohlkontur eingebrachte pulverförmige Material beziehungsweise Pulver kann nochmal mittels rütteln (beispielsweise Durch Ultraschallanregung) nachverdichtet werden, um eine möglichst hohe, gleichmäßige Füllung der kompletten Kontur beziehungsweise des Körpers und dessen Hohlstruktur zu erreichen. Die jeweilige Sintereinstellung kann bei der Fertigstellung des Bauteils optimal auf den jeweiligen Zweck eingestellt werden. Der Körper beziehungsweise die Kontur kann dabei eine Wanddicke von beispielsweise 2 mm aufweisen. Mit der vorgestellten Erfindung ist es also möglich, eine Hohlstruktur mit Pulver zu füllen, wobei die Nutzung von günstigem (wasserverdüsten) Pulver als Füllpulver möglich ist. Auch ist die Nutzung von kleineren Pulverpartikelgrößen möglich. Es lassen sich mit der vorgestellten Erfindung die Druckkosten verringern und eine größere Nutzungsmöglichkeit erreichen. Generell lässt sich die Erfindung beim Binderjetting von Hohlstrukturen (Schale-Kern-Prinzip) zur Verringerung der Prozesskosten einsetzen.
Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Entfernen des überschüssigen ersten pulverförmigen Materials aus der Hohlstruktur des Körpers durch Ausrichten des Körpers auf einer Rüttelvorrichtung und durch Anwenden dieser Rüttelvorrichtung herbeigeführt wird, so dass sich das überschüssige erste pulverförmige Material über die zumindest eine Öffnung nach außen bewegt. Auf diese Weise kann schnell und effizient der nötige Platz in der Hohlstruktur des Körpers geschaffen werden. Es wird also der Körper mit einer Hohlstruktur beziehungsweise die Kontur des Bauteils beziehungsweise ein derartiges Bauteil mittels Binderjetting, ausgehend vom Stand der Technik, beispielsweise mit einer Wanddicke von 2 mm als Grünling hergestellt. An einem oder mehreren Punkten des Bauteils wird die Kontur unterbrochen, so dass dort eine Öffnung beziehungsweise ein Loch in der Kontur ist. Die Unterbrechungen befinden sich bevorzugt an einer wenig belasteten Stelle des Bauteils. Es wird also das in der Hohlstruktur des Körpers beziehungsweise der Bauteilkontur befindliche überschüssige Material beziehungsweise das Pulver durch die Öffnung beziehungsweise das Loch oder die Löcher entfernt. Dies geschieht bevorzugt, in dem die Bauteilkontur mit dem Loch nach unten auf der Rüttelvorrichtung platziert wird, wobei aufgrund der Einwirkung von der Rüttelvorrichtung das sich in der Bauteilkontur befindliche überschüssige erste Material zum Fließen gebracht wird. Anschließend wird wiederum das zweite pulverförmige Material beziehungsweise diese zweite Pulver durch das Loch/ die Löcher in die Hohlkontur eingebracht.
Auch ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Rüttelvorrichtung zum Entfernen des überschüssigen ersten Materials und die Rüttelvorrichtung zum optionalen Nachverdichten des zweiten Materials jeweils eine Ultraschallvorrichtung sind. Durch das Beaufschlagen mittels Ultraschall kann eine ganz besonders gute Nachverdichtung des zweiten Materials erreicht werden. Auch die Entfernung des überschüssigen ersten Materials ist somit besonders gut möglich.
Ferner ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das erste pulverförmige Material und das zweite pulverförmige Material sich zumindest teilweise hinsichtlich ihrer Pulverpartikelgröße unterscheiden. Somit lässt sich die Schüttdichte des zweiten pulverförmigen Materials erhöhen. Mit anderen Worten kann das eingebrachte Pulver andere Eigenschaften als das zuvor entfernte Pulver haben.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass das erste pulverförmige Material und das zweite pulverförmige Material sich zumindest teilweise hinsichtlich ihrer Pulverpartikelform unterscheiden. Insbesondere können spratzig geformte (wasserverdüste) Pulver eingesetzt werden mit dem Ziel, die Pulverkosten und damit die Bauteilkosten gegenüber den als erstes pulverförmiges Material aufgrund der besseren Fließfähigkeit beim Rakeln eingesetzten gasverdüsten Pulvern zu minimieren.
Außerdem ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das erste pulverförmige Material und das zweite pulverförmige Material sich hinsichtlich ihrer Werkstoffeigenschaften unterscheiden. Das zweite Material kann ein anderes Metall sein. Insbesondere kann das zweite Material einen ähnlichen oder niedrigeren Schmelzpunkt besitzen als das erste Material. Insbesondere kann das zweite Material Kupfer sein, welches in eine Kontur beziehungsweise in die Hohlstruktur des Körpers aus (Werkzeug-)Stahl eingebracht wird. Der Stahl schützt außen vor Verschleiß, das Kupfer leitet bei Anwendungen im Umformbereich/Gussbereich die Wärme schnell ab. Mit Hilfe der vorgestellten Erfindung lassen sich also Bauteile mit mehreren Werkstoffen herstellen.
Es ist auch in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass beim Herstellen des Körpers aus dem ersten pulverförmigen Material mittels metallischem 3D-Druck, welcher zumindest teilweise eine Hohlstruktur aufweist, wobei der Körper zumindest eine Öffnung in der Hohlstruktur aufweist, zumindest eine (Stütz-)Struktur hervorgebracht wird, wobei diese zumindest eine (Stütz-)Struktur innenliegend in der Hohlstruktur vorgesehen ist.
Somit lassen sich filigrane Strukturen abstützen und somit eine höhere Freiheit bei der zu erstellenden Geometrie erreichen. Die Struktur kann neben der Stützwirkung auch andere Anwendungsfälle, wie zum Beispiel gezielte Wärmeleitung oder schwingungsdämpfende Wirkung haben.
Auch ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das erste Material und das zweite Material identisch sind. Somit kann das Verfahren besonders schnell und effizient durchgeführt werden, da kein zweites Material organisiert werden muss und ggf. nur ein einziger Sinterprozessschritt notwendig ist.
Schlussendlich ist in einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass ein Bauteil bereitgestellt wird, welches durch das Verfahren gemäß der Ansprüche 1 - 9 hergestellt wird. Es wird somit ein Bauteil mit höherer Dichte als beim Stand der Technik aufgrund der höheren Verdichtung des Pulvers und den daraus folgenden besseren mechanischen Eigenschaften erzeugt. Mittels eines zweiten Materials können zusätzliche Bauteile realisiert werden, die so im Stand der Technik noch nicht möglich sind.
Die vorgestellte Erfindung lässt sich insbesondere bei der Substitution von Guss anwenden. Dies beispielsweise bei der Erstellung von Prototypen, Kleinserienderivaten, wobei dies je nach Entwicklung bis zur Serie reichen kann. Somit können beispielsweise Betriebsmittel und Werkzeuge hergestellt werden. Neben der Automobilindustrie lässt sich die Erfindung auch in der Luftfahrtindustrie und in der Medizintechnik, welche einen hohen Individualisierungsgrad und/oder niedrige Stückzahlen verlangt, einsetzen.
Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Ansicht eines Grünlings in einem Pulverbett;
2 eine schematische Ansicht eines Grünlings auf einer Rütteleinheit (beispielsweise Ultraschalleinheit);
3 eine schematische Ansicht eines mit einem zweiten Material gefüllten Grünlings auf einer Rütteleinheit (beispielsweise Ultraschalleinheit);
4 eine schematische Ansicht eines Fertigteils in einem Sinterofen;
5 eine schematische Ansicht eines mit einem zweiten pulverförmigen Material gefüllten Fertigteils auf einer Ultraschalleinheit;
6 eine schematische Ansicht eines Fertigteils in einem Sinterofen;
7 eine schematische Ansicht eines Fertigteils in einem Sinterofen aus unterschiedlichen ehemals pulverförmigen Materialien.

1 zeigt eine schematische Ansicht eines Grünlings 10, welcher aus einem ersten Material 11 gefertigt wird, in einem Pulverbett 12. Der gezeigte Grünling 10 weist ferner eine Stützstruktur 14 auf. Der Grünling 10 weist zudem eine Öffnung 15 auf. Zu erkennen ist außerdem eine Druckvorrichtung 16 mit einem Rakel 18 und einem Druckkopf 20.
2 zeigt eine schematische Ansicht eines Grünlings 10 auf einer Rüttelvorrichtung beziehungsweise eine Rütteleinheit 22. Diese Rütteleinheit 22 kann beispielsweise eine Ultraschalleinheit sein. Überschüssiges Material 11 aus dem Pulverbett 12 ist bereits durch die Öffnung 15 entfernt worden. Dies geschieht aufgrund der Beaufschlagung beispielsweise mit Ultraschall, welcher durch die Rütteleinheit 22 auf den Grünling 10 übertragen wird.
3 zeigt eine schematische Ansicht eines mit einem zweiten Material 24 gefüllten Grünlings 10 auf einer Rütteleinheit 22. Mittels der Rütteleinheit 22 kann das zweite Material 24, welches durch die Öffnung 15 in den Grünling 10 gefüllt wird, verdichtet werden. Dieses zweite Material 24 kann eine kleinere Partikelgröße als das erste Material 11 aufweisen. Auch kann das zweite Material 24 wasserverdüst und damit spratziger und günstiger als das erste Material 11 sein. Die Rütteleinheit 22 dient zum Verdichten des Pulvers beziehungsweise des zweiten Materials 24.
4 zeigt eine schematische Ansicht eines Fertigteils 26 in einem Sinterofen 28. Das Fertigteil 26 ist aus dem Grünling 10 aufgrund der Einwirkung von dem Sinterofen 28 entstanden.
5 zeigt eine schematische Ansicht eines mit einem zweiten Material 24 gefüllten Fertigteils 26 auf einer Rütteleinheit 22. Das Fertigteil 26 kann beispielsweise aus einem ersten Werkstoff, beispielsweise Stahl, hergestellt sein und das zweite Material 24 kann ein zweiter Werkstoff sein. Die Rütteleinheit 22 dient dem Verdichten des Pulvers.
6 zeigt eine schematische Ansicht eines Fertigteils 26 in einem Sinterofen 28. Das Fertigteil 26 ist in diesem Fall aus einem mit einem zweiten Material 24 gefüllten Grünling 10 entstanden aufgrund der Einwirkung von dem Sinterofen 28 entstanden.
7 zeigt eine schematische Ansicht eines Fertigteils 26 in einem Sinterofen 28. In diesem Fall ist das finale Fertigteil 26 dadurch entstanden, dass ein bereits gesintertes Fertigteil 26 aus dem ersten Material 11 mit einem zweiten Material 24 aufgefüllt wird und anschließend wie in dieser 7 gezeigt nochmals mit einer zweiten Sintereinstellung in dem Sinterofen 28 fertiggestellt wird.
Bezugszeichenliste

10: Grünling
11: erstes pulverförmiges Material
12: Pulverbett
14: Stützstruktur
15: Öffnung
16: Druckvorrichtung
18: Rakel
20: Druckkopf
22: Rütteleinheit
24: zweites pulverförmiges Material
26: Fertigteil
28: Sinterofen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 19903436 A1 [0005]
DE 102007039035 B3 [0006]
DE 102015201775 A1 [0007]

Claims

Verfahren zur Herstellung von einem dreidimensionalen Bauteil umfassend die folgenden Schritte: • Herstellen eines Körpers aus einem ersten pulverförmigen Material mittels metallischem 3D-Druck, insbesondere Binderjetting, welcher zumindest teilweise eine Hohlstruktur aufweist, wobei der Körper zumindest eine Öffnung in der Hohlstruktur aufweist, insbesondere an einer wenig belasteten Stelle des zu fertigenden dreidimensionalen Bauteils; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weitere folgende Schritte umfasst: • Entfernen des überschüssigen ersten pulverförmigen Materials aus der Hohlstruktur des Körpers über die zumindest eine Öffnung in der Hohlstruktur und anschließend entweder: • Auffüllen der Hohlstruktur des Körpers mit einem zweiten pulverförmigen Material; • Nachverdichten des zweiten pulverförmigen Materials mittels einer Rüttelvorrichtung; • Entfernen von Zusatzmittel, welches während des metallischen 3D-Drucks eingesetzt wird; • Sintern des Körpers aus erstem Material mit dem pulverförmigen zweiten Material, so dass das dreidimensionale Bauteil hergestellt wird; • Entnahme des fertigen dreidimensionalen Bauteils; oder • Entfernen von Zusatzmittel, welches während des metallischen 3D-Drucks eingesetzt wird; • Sintern des Körpers aus erstem Material mit einer ersten Sintereinstellung; • Auffüllen der Hohlstruktur des Körpers mit einem zweiten pulverförmigen Material; • Nachverdichten des zweiten Materials mittels einer Rüttelvorrichtung; • Sintern des Köpers aus erstem Material mit dem pulverförmigen zweiten Material mit einer zweiten Sintereinstellung, so dass das dreidimensionale Bauteil hergestellt wird; • Entnahme des fertigen dreidimensionalen Bauteils.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entfernen des überschüssigen ersten pulverförmigen Materials aus der Hohlstruktur des Körpers durch Ausrichten des Körpers auf einer Rüttelvorrichtung und durch Anwenden dieser Rüttelvorrichtung herbeigeführt wird, so dass sich das überschüssige erste pulverförmige Material über die zumindest eine Öffnung nach außen bewegt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Rüttelvorrichtung zum Entfernen des überschüssigen ersten Materials und die Rüttelvorrichtung zum optionalen Nachverdichten des zweiten Materials jeweils eine Ultraschallvorrichtung sind.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste pulverförmige Material und das zweite pulverförmige Material sich zumindest teilweise hinsichtlich ihrer Pulverpartikelgröße unterscheiden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite pulverförmige Material zumindest teilweise eine kleinere Pulverpartikelgröße als das pulverförmige Material 1 aufweist.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste pulverförmige Material und das zweite pulverförmige Material sich zumindest teilweise hinsichtlich ihrer Pulverpartikelform unterscheiden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste pulverförmige Material und das zweite pulverförmige Material sich hinsichtlich ihrer Werkstoffeigenschaften unterscheiden.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Herstellen des Körpers aus dem ersten pulverförmigen Material mittels metallischem 3D-Druck, welcher zumindest teilweise eine Hohlstruktur aufweist, wobei der Körper zumindest eine Öffnung in der Hohlstruktur aufweist, zumindest eine (Stütz-)Struktur hervorgebracht wird, wobei diese zumindest eine (Stütz-)Struktur innenliegend in der Hohlstruktur vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Material und das zweite Material identisch sind.
Bauteil, hergestellt durch das Verfahren gemäß der Ansprüche 1-9.