DE102018209282A1 - Flat element as a component, and a stack of a plurality of such flat elements and an additive manufacturing method for such a stack - Google Patents

Flat element as a component, and a stack of a plurality of such flat elements and an additive manufacturing method for such a stack Download PDF

Info

Publication number
DE102018209282A1
DE102018209282A1 DE102018209282.6A DE102018209282A DE102018209282A1 DE 102018209282 A1 DE102018209282 A1 DE 102018209282A1 DE 102018209282 A DE102018209282 A DE 102018209282A DE 102018209282 A1 DE102018209282 A1 DE 102018209282A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
flat
upper side
stack
flat element
plane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102018209282.6A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102018209282B4 (en
Inventor
Tobias Dettmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Volkswagen AG
Original Assignee
Volkswagen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Volkswagen AG filed Critical Volkswagen AG
Priority to DE102018209282.6A priority Critical patent/DE102018209282B4/en
Publication of DE102018209282A1 publication Critical patent/DE102018209282A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102018209282B4 publication Critical patent/DE102018209282B4/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20Direct sintering or melting
    • B22F10/28Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00Products made by additive manufacturing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/10Formation of a green body
    • B22F10/14Formation of a green body by jetting of binder onto a bed of metal powder
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/10Formation of a green body
    • B22F10/18Formation of a green body by mixing binder with metal in filament form, e.g. fused filament fabrication [FFF]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20Direct sintering or melting
    • B22F10/25Direct deposition of metal particles, e.g. direct metal deposition [DMD] or laser engineered net shaping [LENS]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/22Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip
    • B22F3/225Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces for producing castings from a slip by injection molding
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/006Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of flat products, e.g. sheets
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

Um ein Flachelement (100, 101) als Bauteil zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass das Flachelement (100, 101) eine erste Oberseite (10) und eine zweite Oberseite (11) aufweist, wobei die erste Oberseite (10) und die zweite Oberseite (11) parallel zueinander ausgebildet sind, sodass mehrere solcher Flachelemente ineinander stapelbar sind. Um weiterhin einen Stapel (200) aus einer Mehrzahl solcher Flachelemente (100, 101) zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass die Mehrzahl von Flachelementen (100, 101) voneinander trennbar gestapelt quasi-kontinuierlich hergestellt ist, wobei jeweils die erste Oberseite (10) eines ersten Flachelements (100) mit der zweiten Oberseite (11) eines zweiten Flachelements (101) zumindest teilweise in Kontakt steht. Um weiterhin ein additives Herstellungsverfahren zum Herstellen eines solchen Stapels (200) zu schaffen, wird vorgeschlagen, dass das additive Herstellungsverfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst:a. Bilden einer Lage (41, 42) umfassend Partikel (40), wobei die Lage (41, 42) eine zu der Flachebene (20) parallele Oberfläche (43, 44) aufweist;b. nach Schritt a. Verfestigen einer ersten Schicht (50, 51, 52, 53) umfassend Partikel (40) parallel zu der Flachebene (20), gegebenenfalls Wiederholen von Schritt b., bis die Oberfläche (43, 44) der in Schritt a. gebildeten Lage (41, 42) erreicht ist; ;c. Wiederholen von Schritt a. und Schritt b., bis ein Stapel (200) gebildet ist, wobei bevorzugt zwischen den Oberseiten (10, 11) von zwei Flachelementen (100, 101) unverfestigte Partikel (40) angeordnet sind.In order to create a flat element (100, 101) as a component, it is proposed that the flat element (100, 101) has a first upper side (10) and a second upper side (11), the first upper side (10) and the second upper side (11) are formed parallel to each other, so that a plurality of such flat elements are stackable. In order to further provide a stack (200) of a plurality of such flat elements (100, 101), it is proposed that the plurality of flat elements (100, 101) be produced in a separable stacked manner quasi-continuously, the first top side (10) being produced in each case. a first flat element (100) is at least partially in contact with the second upper side (11) of a second flat element (101). In order to further provide an additive manufacturing method for producing such a stack (200), it is proposed that the additive manufacturing method comprises at least the following steps: a. Forming a layer (41, 42) comprising particles (40), the layer (41, 42) having a surface (43, 44) parallel to the plane (20); b. after step a. Solidifying a first layer (50, 51, 52, 53) comprising particles (40) parallel to the plane (20), optionally repeating step b., Until the surface (43, 44) of the step a. reached position (41, 42) is reached; C. Repeat step a. and step b., until a stack (200) is formed, wherein preferably between the upper sides (10, 11) of two flat elements (100, 101) unconsolidated particles (40) are arranged.

Description

Die Erfindung betrifft ein Flachelement als Bauteil, welches stapelbar ist, gemäß Anspruch 1 sowie einen Stapel aus einer Mehrzahl solcher Flachelemente gemäß Anspruch 5 und ein insbesondere additives Herstellungsverfahren für einen solchen Stapel gemäß Anspruch 6.The invention relates to a flat element as a component, which is stackable, according to claim 1 and a stack of a plurality of such flat elements according to claim 5 and a particular additive manufacturing method for such a stack according to claim 6.

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Flachelement als Bauteil, wobei das Flachelement eine erste Oberseite und eine zweite Oberseite aufweist, wobei die erste Oberseite und die zweite Oberseite jeweils erste Flächenanteile aufweisen, welche parallel zu einer Flachebene ausgerichtet sind, und wobei das Flachelement weiterhin zumindest eine der folgenden Komponenten aufweist:

  • - ein Formschlusselement und/oder
  • - ein Versteifungselement,
wobei die zumindest eine Komponente an der ersten Oberseite und an der zweiten Oberseite jeweils zweite Flächenanteile mit einer von einer Parallelebene der Flachebene des Bauteils abweichenden Ausrichtung aufweist.The invention relates to a flat element as a component, wherein the flat element has a first upper side and a second upper side, wherein the first upper side and the second upper side each have first surface portions, which are aligned parallel to a flat plane, and wherein the flat element further comprises at least one of the following Components comprising:
  • - A positive connection element and / or
  • a stiffening element,
wherein the at least one component on the first top side and on the second top side respectively has second surface portions with an orientation deviating from a parallel plane of the flat plane of the component.

Stand der TechnikState of the art

Ein Flachelement als Bauteil ist für unterschiedlichste Anwendungen, beispielsweise in der Automobilherstellung, bekannt. Beispielsweise ist ein solches Flachelement ein Kunststoffbauteil, welches als Bauteil zum Bilden beispielsweise eines Gehäuseelements und/oder eines Konstruktionselements eingesetzt ist. Oftmals weisen solche Flachelemente von einer Flachebene abweichende Erhebungen auf, welche Komponenten bilden, welche als Formschlusselement und/oder als Versteifungselement vorgesehen sind. Mittels eines solchen Formschlusselements ist das Flachelement beispielsweise mit einem benachbarten Bauteil verbindbar und/oder daran befestigbar und/oder im übrigen Bereich beabstandet zu einem benachbarten Bauteil positionierbar. Mittels eines Versteifungselements ist die Steifigkeit des Flachelements gegenüber einer rein flachen Form erhöht. Beide Funktionen sind in einigen Ausführungsformen in einer einzigen Komponente vereinigt.A flat element as a component is known for a wide variety of applications, for example in the manufacture of automobiles. For example, such a flat element is a plastic component which is used as a component for forming, for example, a housing element and / or a construction element. Such flat elements often have elevations that deviate from a flat plane and that form components which are provided as a positive-locking element and / or as a stiffening element. By means of such a positive locking element, the flat element is connectable, for example, with an adjacent component and / or attachable thereto and / or positionable in the remaining area spaced from an adjacent component. By means of a stiffening element, the rigidity of the flat element is increased compared to a purely flat shape. Both functions are combined in a single component in some embodiments.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt gegenüber den vorbekannten Flachelementen die Aufgabe zugrunde, ein Flachelement aufzufinden, welches raumsparend stapelbar ist. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The invention is compared to the known flat elements, the task of finding a flat element, which is stackable to save space. This object is achieved by the features specified in claim 1.

Weiterhin liegt der Erfindung gegenüber den vorbekannten Stapeln aus derartigen Flachelementen die Aufgabe zugrunde, einen Stapel aufzufinden, welcher auch mit einer Vielzahl von Flachelementen kostengünstig herstellbar ist und raumsparend ausgebildet ist. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 5 angegebenen Merkmale gelöst.Furthermore, the invention over the prior art stacks of such flat elements has the object to find a stack, which is inexpensive to produce even with a variety of flat elements and is designed to save space. This object is achieved by the features specified in claim 5.

Weiterhin liegt der Erfindung gegenüber den vorbekannten additiven Herstellungsverfahren für einen derartigen Stapel die Aufgabe zugrunde, ein additives Herstellungsverfahren aufzufinden, bei welchem eine hohe Teileausbeute erreicht ist. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 6 angegebenen Merkmale gelöst.Furthermore, the invention over the prior art additive manufacturing method for such a stack, the object is to find an additive manufacturing process in which a high part yield is achieved. This object is achieved by the features specified in claim 6.

Lösung der AufgabeSolution of the task

Gemäß Anspruch 1 sind die erste Oberseite und die zweite Oberseite des Flachelements in der Weise parallel zueinander ausgebildet, sodass mehrere derartiger Flachelemente ineinander stapelbar sind.According to claim 1, the first upper side and the second upper side of the flat element are formed parallel to each other in such a way so that a plurality of such flat elements are stackable.

Gemäß Anspruch 5 ist die Mehrzahl von Flachelementen voneinander trennbar gestapelt quasi-kontinuierlich hergestellt, wobei jeweils die erste Oberseite eines ersten Flachelements mit der zweiten Oberseite eines zweiten Flachelements minimal beabstandet ist. Die erste Oberseite eines ersten Flachelements ist nur durch eine unverfestigte Partikel- oder Pulverschicht oder eine Flüssigkeit oder bei plastischen Verfahren durch eine Support Material Schicht beabstandet.In accordance with claim 5, the plurality of flat elements is produced in a separable stacked quasi-continuously, wherein in each case the first upper side of a first flat element with the second upper side of a second flat element is minimally spaced. The first top side of a first flat element is only spaced by an unconsolidated particle or powder layer or a liquid or in plastic processes by a support material layer.

Gemäß Anspruch 6 sind bei dem additiven Herstellungsverfahren zumindest die folgenden Schritte vorgesehen:

  1. a. Bilden einer Lage umfassend Partikel, wobei die Lage eine zu der Flachebene Oberfläche aufweist;
  2. b. nach Schritt a. Verfestigen einer ersten Schicht umfassend Partikel zu der Flachebene, gegebenenfalls Wiederholen von Schritt b., bis die Oberfläche der in Schritt a. gebildeten Lage erreicht ist; ;
  3. c. Wiederholen von Schritt a. und Schritt b., bis ein derartiger Stapel gebildet ist.
According to claim 6, at least the following steps are provided in the additive manufacturing process:
  1. a. Forming a layer comprising particles, the layer having a surface to the flat surface;
  2. b. after step a. Solidifying a first layer comprising particles to the plane, optionally repeating step b., Until the surface of step a. reached situation is reached; ;
  3. c. Repeat step a. and step b., until such a stack is formed.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous developments of the invention are characterized in the subclaims.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung weist das Flachelement als Bauteil eine erste Oberseite und eine zweite Oberseite auf, wobei die erste Oberseite und die zweite Oberseite jeweils erste Flächenanteile aufweisen, welche parallel zu einer Flachebene ausgerichtet sind, und wobei das Flachelement weiterhin zumindest eine der folgenden Komponenten aufweist:

  • - ein Formschlusselement und/oder
  • - ein Versteifungselement,

wobei die zumindest eine Komponente an der ersten Oberseite und an der zweiten Oberseite jeweils zweite Flächenanteile mit einer von einer Parallelebene der Flachebene des Bauteils abweichenden Ausrichtung aufweist.According to a first embodiment of the invention, the flat element as a component has a first top side and a second top side, wherein the first top side and the second top side each have first surface portions which are parallel to a flat plane, and wherein the flat element further comprises at least one of the following components:
  • - A positive connection element and / or
  • a stiffening element,

wherein the at least one component on the first top side and on the second top side respectively has second surface portions with an orientation deviating from a parallel plane of the flat plane of the component.

Das Flachelement ist vor allem dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberseite und die zweite Oberseite parallel zueinander ausgebildet sind, sodass mehrere derartige Flachelemente ohne Raumverlust aufeinander oder ineinander stapelbar sind. Hierzu ist vorgesehen, dass jedes Formschlusselement und jedes Versteifungselement eine Ausrichtung der Mittellängsachsen und/oder der Mittelebenen so aufweist, dass im Zusammenwirken mit einer jeweils geeigneten Wahl der Materialdicken jedes Formschlusselements und jedes Versteifungselements ein nahezu abstandsloses Aufeinanderstapeln möglich ist.The flat element is primarily characterized in that the first top side and the second top side are formed parallel to one another, so that a plurality of such flat elements can be stacked on one another or in one another without loss of space. For this purpose, it is provided that each form-fitting element and each stiffening element has an alignment of the central longitudinal axes and / or the center planes so that in cooperation with a respective suitable choice of the material thicknesses of each positive-locking element and each stiffening element a virtually gapless stacking is possible.

In einer vorteilhaften Ausführungsform ist das Flachelement mittels eines Spritzgussverfahrens, mittels Druckgussverfahrens oder mittels eines Fräsverfahrens hergestellt.In an advantageous embodiment, the flat element is produced by means of an injection molding process, by diecasting or by means of a milling process.

In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform ist das Flachelement mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellt.In an alternative advantageous embodiment, the flat element is produced by means of an additive manufacturing method.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des Flachelements sind für das additive Herstellungsverfahren als Rohmaterial Partikel eingesetzt, welche zur Formgebung in zu der Flachebene Schichten miteinander schichtweise nacheinander verbunden werden.In an advantageous embodiment of the flat element, particles are used as the raw material for the additive manufacturing process, which layers are successively connected to one another in layers in order to form them.

Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Stapel aus einer Mehrzahl von Flachelementen nach einer Ausführungsform gemäß der obigen Beschreibung vorgeschlagen, wobei die Mehrzahl von Flachelementen voneinander trennbar gestapelt quasi-kontinuierlich hergestellt ist, wobei jeweils die erste Oberseite eines ersten Flachelements mit der zweiten Oberseite eines zweiten Flachelements minimal beabstandet ist. Durch die Verwendung eines additiven Herstellungsverfahrens, aber auch bei Anwendung eines Spritzgussverfahrens, eines Druckgussverfahrens oder eines Fräsverfahrens werden insbesondere die Formschlusselemente und die Versteifungselemente in ihrer Formgebung und insbesondere bezüglich ihrer Materialdicke so ausgebildet, dass Bauteile annähernd abstandslos (bei Verwendung eines additiven Herstellungsverfahrens nur getrennt durch eine minimale unverfestigte Partikel- oder Pulverschicht oder eine Flüssigkeit oder bei plastischen Verfahren durch eine Support Material Schicht) aufeinandergelegt werden können.According to a further aspect, a stack of a plurality of flat elements is proposed according to an embodiment according to the above description, wherein the plurality of flat elements are made separable stacked quasi-continuously, wherein in each case the first top of a first flat element with the second top of a second flat element is minimally spaced. By using an additive manufacturing method, but also when using an injection molding process, die casting or milling process in particular the form-locking elements and the stiffening elements in their shape and in particular with respect to their material thickness are formed so that components almost without separation (using an additive manufacturing process only separated by a minimum unconsolidated particle or powder layer or a liquid or in plastic processes by a support material layer) can be superimposed.

Gemäß noch einem weiteren Aspekt ist ein additives Herstellungsverfahren zum Herstellen eines Stapels nach einer Ausführungsform gemäß obiger Beschreibung vorgeschlagen, wobei das additive Herstellungsverfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst:

  1. a. Bilden einer Lage umfassend Partikel, wobei die Lage eine zu der Flachebene Oberfläche aufweist;
  2. b. nach Schritt a. Verfestigen einer ersten Schicht umfassend Partikel zu der Flachebene, gegebenenfalls Wiederholen von Schritt b., bis die Oberfläche der in Schritt a. gebildeten Lage erreicht ist;
  3. c. Wiederholen von Schritt a. und Schritt b., bis ein Stapel gebildet ist.
According to yet another aspect, an additive manufacturing method for producing a stack according to an embodiment as described above is proposed, wherein the additive manufacturing method comprises at least the following steps:
  1. a. Forming a layer comprising particles, the layer having a surface to the flat surface;
  2. b. after step a. Solidifying a first layer comprising particles to the plane, optionally repeating step b., Until the surface of step a. reached situation is reached;
  3. c. Repeat step a. and step b. until a stack is formed.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des additiven Herstellungsverfahrens sind zwischen den in Kontakt stehenden Oberseiten von zwei Flachelementen unverfestigte Partikel oder Pulver oder eine Flüssigkeit oder bei plastischen Verfahren durch eine Support Material Schicht angeordnet.In an advantageous embodiment of the additive manufacturing process, unconsolidated particles or powder or a liquid or, in the case of plastic processes, a support material layer are arranged between the contacting tops of two flat elements.

In einer alternativen vorteilhaften Ausführungsform des additiven Herstellungsverfahrens stehen die benachbarten Oberseiten von zwei Flachelementen unmittelbar, also allein mit verfestigten Partikeln, miteinander in Kontakt, wobei bevorzugt zwei benachbarte Flachelemente des Stapels frei von, also ohne, stoffschlüssige Verbindungen gebildet sind.In an alternative advantageous embodiment of the additive manufacturing process, the adjacent upper sides of two flat elements are in direct contact with each other, ie only with solidified particles, whereby preferably two adjacent flat elements of the stack are formed free of, ie without, integral connections.

Figurenlistelist of figures

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen

  • 1 in Draufsicht ein Flachelement mit repräsentativen Komponenten R, S und T,
  • 2 in Draufsicht ein Clip-Element gemäß Detail R,
  • 3 in schematischer Schnittansicht A-A das Detail R,
  • 4 in schematischer Schnittansicht B-B das Detail R,
  • 5 in Draufsicht eine Sicke gemäß Detail S,
  • 6 in schematischer Schnittansicht C-C das Detail S,
  • 7 in Draufsicht ein Positionier- und Befestigungs-Element gemäß Detail T,
  • 8 in schematischer Schnittansicht D-D das Detail T,
  • 9 in schematischer Schnittansicht E-E das Detail T,
  • 10 in schematischer Schnittansicht F-F das Detail T,
  • 11 in schematischer Schnittansicht einen Stapel aus Flachelementen in einem Partikelbecken, und
  • 12 in einer schematischen schaubildlichen Darstellung eine Anordnung eines erfindungsgemäßen Flachelementes an einem weiteren Bauteil.
Embodiments of the invention are explained below with reference to the drawing. Show it
  • 1 in plan view, a flat element with representative components R . S and T .
  • 2 in plan view a clip element according to detail R
  • 3 in a schematic sectional view AA the detail R .
  • 4 in a schematic sectional view BB the detail R .
  • 5 in plan view, a bead according to detail S,
  • 6 in a schematic sectional view CC the detail S .
  • 7 in plan view a positioning and fastening element according to detail T .
  • 8th in a schematic sectional view DD the detail T .
  • 9 in a schematic sectional view EE the detail T .
  • 10 in a schematic sectional view FF the detail T,
  • 11 in a schematic sectional view of a stack of flat elements in a particle basin, and
  • 12 in a schematic perspective view of an arrangement of a flat element according to the invention on a further component.

In der vorhergehenden und nachfolgenden Beschreibung verwendete Ordinalzahlen dienen, sofern nicht explizit auf das Gegenteilige hingewiesen wird, lediglich der eindeutigen Unterscheidbarkeit und geben keine Reihenfolge oder Rangfolge der bezeichneten Merkmale wieder.Ordinal numbers used in the preceding and following description, unless explicitly stated to the contrary, are for the purpose of distinctness only and do not represent any order or ranking of the designated features.

Bester Weg zur Ausführung der ErfindungBest way to carry out the invention

1 zeigt ein erstes Flachelement 100 mit beispielhaft angeordneten Komponenten R, S und T, welche beispielsweise ein Clip-Element (Detail R), eine Sicke (Detail S) und ein Positionier- und Befestigungs-Element (Detail T) sind. Alternativ oder ergänzend ist auch ein Montage-Pin oder ähnliches als Komponente vorgesehen. Weiterhin sind beispielsweise eine oder eine Mehrzahl von Sicken, Dellen oder Rillen vorgesehen, welche beispielsweise tragende und/oder versteifende Funktionen übernehmen. Die dargestellten Komponenten können auch andere Funktionen aufweisen und/oder es können weitere Komponenten anderer Form und Ausrichtung vorgesehen sein. Das Flachelement 100, 101 ist von der zweiten Oberseite 11 in Draufsicht gezeigt, wobei die ersten Flächenanteile 12 zwischen der Vielzahl von Komponenten R, S und T an der zweiten Oberseite 11 die Flachebene 20 definieren. 1 shows a first flat element 100 with exemplary arranged components R . S and T which, for example, a clip element (detail R ), a bead (detail S ) and a positioning and fastening element (detail T ) are. Alternatively or additionally, a mounting pin or the like is provided as a component. Furthermore, for example, one or a plurality of beads, dents or grooves are provided which take over, for example, supporting and / or stiffening functions. The illustrated components may also have other functions and / or other components of different shape and orientation may be provided. The flat element 100 . 101 is from the second top 11 shown in plan view, wherein the first surface portions 12 between the multitude of components R . S and T at the second top 11 the flat plane 20 define.

2 bis 4 zeigen das Detail R, wobei in 2 die gleiche Draufsicht wie in 1 gewählt ist, in 3 die Schnittansicht A-A gemäß Kennzeichnung in 2 und in 4 die Schnittansicht B-B gemäß Kennzeichnung in 2 dargestellt ist. In 3 und in 4 ist gut zu erkennen, dass die erste Oberseite 10 und die zweite Oberseite 11 von ihrer Form identisch sind, also einen Parallelversatz voneinander abbilden, und zwar einzig in Parallelversatzrichtung 60 (hier normal zu der Flachebene 20) und konstant um den Parallelversatzbetrag 61 über die gesamte Ausdehnung des Flachelements 100, 101. Die Parallelversatzrichtung 60 bestimmt die Neigung eines Stapels 200 (vergleiche 11). Wenn die Parallelversatzrichtung 60 normal zu der Flachebene 20 ausgerichtet ist, ist der Stapel senkrecht ausgebildet. In 3 und 4 ist zu erkennen, dass die Komponente des Details R eine Ausrichtung 22 aufweist, welche geneigt zu der Flachebene 20 und der Parallelebene 21 ausgeführt ist. Der erste Flächenanteil 10 bildet in der Regel den größten Flächenanteil eines solchen Flachelements 100, 101. 2 to 4 show the detail R , where in 2 the same top view as in 1 is elected, in 3 the sectional view AA as indicated in 2 and in 4 the sectional view BB as indicated in 2 is shown. In 3 and in 4 is good to see that the first top 10 and the second top 11 are identical in shape, so represent a parallel offset from each other, and only in parallel offset direction 60 (here normal to the plane plane 20 ) and constant by the amount of parallel offset 61 over the entire extent of the flat element 100 . 101 , The parallel offset direction 60 determines the inclination of a stack 200 (see 11 ). If the parallel offset direction 60 normal to the plane 20 is aligned, the stack is formed vertically. In 3 and 4 It can be seen that the component of the detail R an alignment 22 having, which inclined to the flat plane 20 and the parallel plane 21 is executed. The first area share 10 usually forms the largest area proportion of such a flat element 100 . 101 ,

In einer denkbaren Ausführungsform grenzen Komponenten mit von der Flachebene 20 abweichenden Ausrichtungen, also mit zweiten Flächenanteilen 13, derart direkt aneinander, dass der erste Flächenanteil 12 lediglich von den Übergängen gebildet ist und die Flachebene 20 durch einen oder mehrere dieser Übergänge zu legen ist. Die hier wiederholt genannte Flachebene 20 ist nur als theoretische Hilfsebene zu betrachten und bildet genauso wie die Parallelebene 21 und die Ausrichtungen keinen physischen Bestandteil des Flachelements 100, 101.In a conceivable embodiment, components interfere with the flat plane 20 deviating alignments, ie with second area shares 13 , so directly to each other, that the first area proportion 12 only formed by the transitions and the flat plane 20 through one or more of these transitions. The flat plane repeated here 20 is to be regarded only as a theoretical auxiliary plane and forms exactly like the parallel plane 21 and the orientations are not a physical part of the flat element 100 . 101 ,

Die Ausrichtungen 22a, 22b, 22c, 22d, 22e sind in den Figuren beispielhaft als Mittelebene zwischen der ersten Oberseite 10 und der zweiten Oberseite 11 im Bereich der jeweiligen Komponente dargestellt. Die Ausrichtungen 22a, 22b, 22c, 22d, 22e sind zu der Flachebene 20 nahezu beliebig geneigt ausführbar, wobei die Ausrichtungen 22a, 22b, 22c, 22d, 22e nicht senkrecht sein können und der steilste mögliche Winkel von einer gewünschten Parallelversatzrichtung 60, einem Parallelversatzbetrag 61 und einer resultierenden erlaubten oder gewünschten Materialdicke sowie die Betätigungs- und Haltekräfte des Clip-Elementes abhängig ist.The alignments 22a . 22b . 22c . 22d . 22e are exemplified in the figures as a median plane between the first top 10 and the second top 11 in the area of the respective component. The alignments 22a . 22b . 22c . 22d . 22e are to the plane level 20 almost arbitrarily inclined executable, with the alignments 22a . 22b . 22c . 22d . 22e can not be perpendicular and the steepest possible angle of a desired parallel offset direction 60 , a parallel offset amount 61 and a resulting allowed or desired material thickness and the actuation and holding forces of the clip element is dependent.

In 4 ist beispielhaft ein (eingeschlossener und spitzer) Winkel 73 der (in diesem Detailschnitt B-B symmetrisch-paarig einzigen) zu der Parallelversatzrichtung 61 geneigten Wandung, welche zwischen der ersten Oberseite 10 und der zweiten Oberseite 12 gebildet ist, dargestellt. Diese Wandung ist also bei einem zweiten Flächenanteil 13 gebildet. Die Materialdicken 62, 63 sind dabei so gewählt, dass sich ergänzende Formen des Flachelementes so ergeben, dass ein abstandloses Aufeinanderliegen oder ein nur durch eine unverfestigte Partikel- oder Pulverschicht oder eine Flüssigkeit oder bei plastischen Verfahren durch eine Support Material Schicht gebildete Zwischenschicht beabstandetes Aufeinanderliegen möglich ist.In 4 is an example (included and pointed) angle 73 the (in this detail section BB symmetrical-paired single) to the parallel offset direction 61 inclined wall, which is between the first top 10 and the second top 12 is formed. This wall is therefore at a second area proportion 13 educated. The material thicknesses 62 . 63 are chosen so that complementary shapes of the flat element are such that a distance lying on one another or a spaced apart only by an unconsolidated particle or powder layer or a liquid or in plastic processes by a support material layer formed intermediate layer is possible Aufeinanderliegen.

Es ist möglich, dritte Flächenanteile 14 vorzusehen, welche keine parallele Entsprechung an der jeweils anderen Oberseite 11 beziehungsweise 10 finden. Aber diese sind ausschließlich außerhalb eines Anlagebereichs zu einem in einem Stapel 200 (vergleiche 11) benachbarten Flächenelement 101, 100 angeordnet und bilden die Hinterrastfläche des Clip-Elementes, wie dies in 3 am auskragenden Ende des Details R der Fall ist.It is possible to use third area shares 14 provide, which no parallel correspondence on the other top side 11 respectively 10 Find. But these are only outside one investment area to one in a stack 200 (see 11 ) adjacent area element 101 . 100 arranged and form the Hinterrastfläche of the clip element, as in 3 at the projecting end of the detail R the case is.

5 und 6 zeigen das Detail S, wobei in 5 die gleiche Draufsicht wie in 1 und 2 gewählt ist, und in 6 die Schnittansicht C-C gemäß Kennzeichnung in 5 dargestellt ist. In 6 ist gut zu erkennen, dass die erste Oberseite 10 und die zweite Oberseite 11 von ihrer Form identisch sind, also einen Parallelversatz voneinander abbilden, und zwar analog wie in 3 und 4 dargestellt. Hier wird deutlich, dass auch eine runde Ausformung, auch in mehrfacher räumlicher Rundung, beispielsweise Schalenform, der Oberseiten 10 und 11 unproblematisch abbildbar ist, wenn entsprechende Materialdicken ausgebildet sind. 5 and 6 show the detail S, being in 5 the same top view as in 1 and 2 is elected, and in 6 the sectional view CC as indicated in 5 is shown. In 6 is good to see that the first top 10 and the second top 11 are identical in their shape, so depicting a parallel offset from each other, and analogous to in 3 and 4 shown. Here it is clear that a round shape, even in multiple spatial rounding, for example, shell shape, the tops 10 and 11 can be represented without problems if appropriate material thicknesses are formed.

7 bis 10 zeigen das Detail T, wobei in 7 die gleiche Draufsicht wie in 1, 2 und 5 gewählt ist, in 8 die Schnittansicht D-D gemäß Kennzeichnung in 7, in 9 die Schnittansicht E-E gemäß Kennzeichnung in 7 und in 10 die Schnittansicht F-F gemäß Kennzeichnung in 7 dargestellt ist. In 8 bis 10 ist gut zu erkennen, dass die erste Oberseite 10 und die zweite Oberseite 11 von ihrer Form identisch sind, also einen Parallelversatz voneinander abbilden, und zwar analog wie in 3, 4 und 6 dargestellt. Abweichende Formen der ersten Oberseite 10 und der zweiten Oberseite 11 beziehungsweise einem Übergang zwischen den beiden Oberseiten 10 und 11 ergeben sich allein daraus, dass Ausbrüche 15 vorgesehen sind, wie dies in 9 gut zu erkennen ist. Ohne einen Ausbruch 15 läge im Bereich des Ausbruchs 15 ebenso ein Parallelversatz, also eine identische Kontur der ersten Oberseite 10 und der zweiten Oberseite 11, wie beispielsweise in 8 zu sehen, vor. Zudem entstehen infolge der Ausbrüche 15 Bereiche, in welchen zwei benachbarte Flachelemente 100 und 101 in einem Stapel 200 (vergleiche 11) nicht miteinander in Kontakt stehen. Dadurch sind dort dritte Flächenanteile 14 mit von einem reinen Parallelversatz abweichender Kontur ausbildbar. 7 to 10 show the detail T, being in 7 the same top view as in 1 . 2 and 5 is elected, in 8th the sectional view DD as indicated in 7 , in 9 the sectional view EE as indicated in 7 and in 10 the sectional view FF as indicated in 7 is shown. In 8th to 10 is good to see that the first top 10 and the second top 11 are identical in their shape, so depicting a parallel offset from each other, and analogous to in 3 . 4 and 6 shown. Different shapes of the first top 10 and the second top 11 or a transition between the two tops 10 and 11 arise solely from the fact that outbreaks 15 are provided, as in 9 easy to recognize. Without an outbreak 15 would be in the area of the outbreak 15 as well as a parallel offset, so an identical contour of the first top 10 and the second top 11 , such as in 8th to see, before. In addition, arise as a result of outbreaks 15 Areas in which two adjacent flat elements 100 and 101 in a pile 200 (see 11 ) are not in contact with each other. As a result, there are third area shares 14 can be formed with a contour deviating from a pure parallel offset.

11 zeigt in Prinzipdarstellung einen Stapel 200 aus (hier beispielhaft dargestellt zwei) Flachelementen, nämlich einem (hier unteren) ersten Flachelement 100 und einem (hier oberen) Flachelement 101, welche in großflächigem Kontakt, hier nahezu lückenfrei, aufeinanderliegen. Der Stapel 200 ist (noch) in einem Partikelbecken 30 angeordnet, in welchem pars pro toto einige nicht verfestigte Partikel 40 für ein additives Herstellungsverfahren in der linken unteren Ecke in übertrieben großer Darstellung gezeigt sind. Die Partikel 40 sind homogen oder inhomogen hinsichtlich Größe, Material und Form. 11 shows a schematic diagram of a stack 200 from (here exemplified two) flat elements, namely a (here lower) first flat element 100 and a (here upper) flat element 101 , which in large-area contact, here almost gap-free, one another. The stack 200 is (still) in a particle basin 30 arranged, in which pars pro toto some non-solidified particles 40 for an additive manufacturing process in the lower left corner are shown in an exaggerated view. The particles 40 are homogeneous or inhomogeneous in terms of size, material and shape.

Die Partikel 40 sind beispielsweise thermisch oder mittels Ultraviolett-Bestrahlung miteinander verfestigbar, wobei die Energiequelle beispielsweise ein entsprechender Lichtstrahl, bevorzugt ein Laser, ist. Die Partikel werden in das Partikelbecken 30 in einem Schritt a. in einer ersten Lage 41 eingebracht, welche eine erste Oberfläche 43 ausbildet. Anschließend werden hier in mehreren (hier beispielhaft zwei) Schritten b. die Partikel 40 im Bereich des ersten Flachelements 100 und des zweiten Flachelements 101 miteinander verfestigt. Im Übrigen bleiben die Partikel 40 unverbunden und können nach Abschluss des additiven Herstellungsverfahrens von den Flachelementen 100 und 101 leicht, beispielsweise mittels Schütten, Rütteln und/oder Druckluft getrennt werden. Bevorzugt können diese nicht verfestigten Partikel 40 für die Herstellung eines nächsten Produkts, beispielsweise eines weiteren Stapels 200, wiederverwendet werden.The particles 40 For example, thermally or by ultraviolet radiation are solidified with each other, the energy source, for example, a corresponding light beam, preferably a laser. The particles are in the particle basin 30 in a step a. in a first location 41 introduced, which has a first surface 43 formed. Subsequently, here in several (here by way of example two) steps b. the particles 40 in the region of the first flat element 100 and the second flat element 101 solidified with each other. Incidentally, the particles remain 40 unconnected and can after completion of the additive manufacturing process of the flat elements 100 and 101 be easily separated, for example by means of pouring, shaking and / or compressed air. Preferably, these non-solidified particles 40 for the production of a next product, for example another batch 200 to be reused.

Gemäß diesem in 11 dargestellten Beispiel wird zunächst also in einem ersten Schritt b. eine erste Schicht 50 von Partikeln 40 entsprechend der gewünschten Form verfestigt. Anschließend wird eine zweite Schicht 51 entsprechend verfestigt und damit wird die erste Oberfläche 43 erreicht. Anschließend wird gemäß einem Schritt c., sofern und soweit notwendig und möglich für das Erzeugen eines gewünschten Stapels 200, in analoger Wiederholung des Schritts a. und des Schritts b., eine zweite Lage 42 von Partikeln 40 mit einer zweiten Oberfläche 44 aufgeschüttet. Dann wird eine dritte Schicht 52 und danach eine vierte Schicht 53 aufgebracht, sodass die zweite Oberfläche 44 oder zuvor die oberste Stelle des (hier letzten) zweiten Flachelements 101 erreicht ist. Abweichend von dem dargestellten Beispiel ist in einer Ausführungsform die Anzahl der Lagen 41, 42 mit der Anzahl der Schichten 50 bis 53 identisch. Alternativ wird lediglich einmal das Partikelbecken 30 befüllt.According to this in 11 The example shown is therefore initially in a first step b. a first layer 50 of particles 40 solidified according to the desired shape. Subsequently, a second layer 51 solidified accordingly and thus becomes the first surface 43 reached. Subsequently, according to a step c., If and as far as necessary and possible for generating a desired stack 200 in analogous repetition of step a. and of step b., a second layer 42 of particles 40 with a second surface 44 piled up. Then a third layer 52 and then a fourth shift 53 applied, leaving the second surface 44 or previously the uppermost point of the (here last) second flat element 101 is reached. Notwithstanding the illustrated example, in one embodiment, the number of layers 41 . 42 with the number of layers 50 to 53 identical. Alternatively, only once the particle pool 30 filled.

Es sei darauf hingewiesen, dass das Partikelbecken 30 sowie eine zu der Flachebene 20 parallele Oberfläche 43, 44 lediglich für die Prozessführung vorteilhafte, aber nicht notwendige Ausgestaltungen darstellen. Weiterhin sei darauf hingewiesen, dass die Schichtausrichtung nicht parallel zu der Flachebene 20 des Bauteils und/oder der Oberfläche der Lage ausgerichtet sein muss. Dies beruht darauf, dass das Bauteil bei der additiven Herstellung frei im Raum gedreht werden kann. Vielmehr ist in einer alternativen Ausgestaltung die Ausrichtung der Bildung der Schichten 50 bis 53 geneigt oder bedarfsabhängig verschwenkbar eingerichtet.It should be noted that the particle pool 30 as well as one to the plane level 20 parallel surface 43 . 44 represent advantageous but not necessary embodiments only for the process control. It should also be noted that the layer orientation is not parallel to the plane of the plane 20 of the component and / or the surface of the layer must be aligned. This is based on the fact that the component can be freely rotated in space during additive manufacturing. Rather, in an alternative embodiment, the orientation of the formation of the layers 50 to 53 inclined or demand-dependent pivotable furnishings.

Ein beispielhaftes additives Herstellungsverfahren, auch additive Manufacturing genannt, ist das sogenannte 3D-Drucken, im besonderen selektives Laserschmelzen (SLM) und selektives Lasersintern (SLS), oder ein Auftragverfahren, beispielsweise Auftragschweißen beziehungsweise Cladding sowie 3D-Pulverdruck / Binder Jetting (BJ), Continuous Liquid Interface Production (CLIP), Electron Beam Melting (EBM) Fused Deposition Modeling (FDM). Möglich ist auch ein FDM (Fused Deposition Modeling) und MJF (Multi Jet Fusion) Es sind partikelbasierte, flüssigkeitsbasierte Verfahren und Verfahren mit Fertigung aus einem plastischen Zustand bekannt. Die einsetzbaren Werkstoffe sind von dem jeweiligen Verfahren abhängig, jedoch aus einem weiteren Bereich wählbar und reichen von Kunststoffen über Keramiken bis zu Metallen, sowie Materialmischungen.An exemplary additive manufacturing process, also known as additive manufacturing, is the so-called 3D printing, in particular selective laser melting (SLM) and selective laser sintering (SLS), or an application method, for example cladding or 3D powder pressure / binder jetting (BJ), Continuous Liquid Interface Production (CLIP), Electron Beam Melting (EBM) Fused Deposition Modeling (FDM). Also possible is FDM (Fused Deposition Modeling) and MJF (Multi Jet Fusion). Particle-based, liquid-based processes and processes with production from a plastic state are known. The usable materials are dependent on the respective process, but can be selected from a broader range and range from plastics to ceramics to metals, as well as material mixtures.

In einem partikelbasierten additiven Herstellungsverfahren verbleiben zwischen zwei benachbarten Flachelementen gemäß einer Ausführungsform Partikel zwischen den (mittelbar) in Kontakt stehenden Oberseiten. In einer anderen Ausführungsform, insbesondere bei Verwendung eines Spritzgussverfahrens, eines Druckgussverfahrens oder eines Fräsverfahrens sind die in Kontakt stehenden Oberseiten unmittelbar miteinander in Kontakt, aber nicht stoffschlüssig miteinander verbunden. Im Falle eines additiven Herstellungsverfahrens ist der Energieeintrag mit einem solchen Abstand zu dem zu bildenden Spalt zwischen den (danach) in Kontakt stehenden Oberseiten derart beabstandet, dass der Energieeintrag gerade nicht ausreicht, um die benachbarten Oberseiten miteinander zu verbinden, jedoch dazu ausreicht, die (Grenz-) Partikel, welche die Oberseite des Flachelements ausbilden, mit dem Körper des betreffenden Flachelements zu verbinden und zu verfestigen.In a particle-based additive manufacturing process, between two adjacent flat elements according to one embodiment, particles remain between the (indirectly) contacting tops. In another embodiment, in particular when using an injection molding method, a die-casting method or a milling method, the contacting upper sides are directly in contact with each other, but not materially connected to each other. In the case of an additive manufacturing process, the energy input is spaced at such a distance from the gap to be formed between the (subsequently) contacting tops such that the energy input is just insufficient to bond the adjacent tops together, but is sufficient to Boundary) particles which form the top of the flat element to connect to the body of the respective flat element and solidify.

In 12 ist ein Anwendungsfall des erfindungsgemäßen Flachelements 100 dargestellt. Das Flachelement 100 ist hier an einem Bauteil 70 angeordnet, das beispielsweise als Aluminiumbauteil ausgebildet sein kann. Wie sich aus der Zeichnung erkennen lässt, wird über das Befestigungselement (Detail T in 1), das in entsprechende Öffnungen 71 im Bauteil 70 eingreift und über das Clip-Element (Detail R in 1), das in entsprechende Öffnungen 72 im Bauteil 70 eingreift, eine Halterung des Flachelements 100 am Bauteil 70 erreicht.In 12 is an application of the flat element according to the invention 100 shown. The flat element 100 is here on a component 70 arranged, which may be formed, for example, as an aluminum component. As can be seen from the drawing, is via the fastener (detail T in 1 ) in corresponding openings 71 in the component 70 engages and over the clip element (detail R in 1 ) in corresponding openings 72 in the component 70 engages a holder of the flat element 100 on the component 70 reached.

Mit dem hier vorgeschlagenen Flachelement ist eine raumsparende Stapelbarkeit mehrerer identischer Flachelemente ermöglicht, somit ist ein Stapel aus solchen Flachelementen raumsparend lagerbar, aber zugleich sind einzelne Flachelemente zur Entnahme aus dem Stapel leicht voneinander trennbar. Weiterhin ist ein solches Flachelement beziehungsweise der Stapel mittels eines additiven Herstellungsverfahrens effizient, beispielsweise unter hoher Raumausnutzung und Partikelausnutzung, durchführbar. Es ist also eine hohe Teileausbeute erzielbar, während zugleich das Herstellungsverfahren kostengünstig durchführbar ist.With the flat element proposed here, a space-saving stackability of several identical flat elements is possible, thus a stack of such flat elements can be stored to save space, but at the same time individual flat elements for removal from the stack are easily separable from each other. Furthermore, such a flat element or the stack by means of an additive manufacturing process efficiently, for example, under high space utilization and particle utilization, feasible. So it is achievable a high part yield, while at the same time the manufacturing process is inexpensive feasible.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
erstes Flachelementfirst flat element
101101
zweites Flachelement second flat element
200200
Stapel von Flachelementen Stack of flat elements
1010
erste Oberseitefirst top
1111
zweite Oberseitesecond top
1212
erster Flächenanteilfirst area fraction
1313
zweiter Flächenanteilsecond area share
1414
dritter Flächenanteilthird area share
1515
Ausbruchoutbreak
2020
Flachebeneflat level
2121
Parallelebeneparallel plane
2222
Ausrichtung alignment
3030
Partikelbecken particle pool
4040
Partikelparticle
4141
erste Lagefirst location
4242
zweite Lagesecond location
4343
erste Oberflächefirst surface
4444
zweite Oberfläche second surface
5050
erste Schichtfirst shift
5151
zweite Schichtsecond layer
5252
dritte Schichtthird layer
5353
vierte Schicht fourth shift
6060
ParallelversatzrichtungParallel offset direction
6161
ParallelversatzbetragParallel offset amount
6262
erste Materialdickefirst material thickness
6363
zweite Materialdickesecond material thickness
6464
dritte Materialdickethird material thickness
6565
vierte Materialdickefourth material thickness
6666
fünfte Materialdickefifth material thickness
6767
sechste Materialdickesixth material thickness
7070
Bauteilcomponent
7171
Öffnungopening
7272
Öffnungopening
7373
Winkel corner
Detail RDetail R
Clip-ElementA clip member
Detail SDetail S
SickeBeading
Detail TDetail T
Positionier- und Befestigungs-ElementPositioning and fastening element

Claims (6)

Flachelement (100, 101) als Bauteil, wobei das Flachelement (100, 101) eine erste Oberseite (10) und eine zweite Oberseite (11) aufweist, wobei die erste Oberseite (10) und die zweite Oberseite (11) jeweils erste Flächenanteile (12) aufweisen, welche parallel zu einer Flachebene (20) ausgerichtet sind, und wobei das Flachelement (100, 101) weiterhin zumindest eine der folgenden Komponenten aufweist: - ein Formschlusselement und/oder - ein Versteifungselement, wobei die zumindest eine Komponente an der ersten Oberseite (10) und an der zweiten Oberseite (11) jeweils zweite Flächenanteile (13) mit einer von einer Parallelebene (21) der Flachebene (20) abweichenden Ausrichtung (22a, 22b, 22c, 22d, 22e) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Oberseite (10) und die zweite Oberseite (11) parallel zueinander ausgebildet sind, sodass mehrere derartige Flachelemente (100, 101), insbesondere ohne Raumverlust und/oder abstandslos, aufeinander oder ineinander stapelbar sind.Flat element (100, 101) as a component, wherein the flat element (100, 101) has a first upper side (10) and a second upper side (11), wherein the first upper side (10) and the second upper side (11) each have first surface portions ( 12) which are aligned parallel to a plane (20), and wherein the flat element (100, 101) further comprises at least one of the following components: - a form-fitting element and / or - a stiffening element, wherein the at least one component on the first upper side (10) and on the second upper side (11) respectively second surface portions (13) with a parallel plane (21) of the flat plane (20) deviating alignment (22a, 22b, 22c, 22d, 22e), characterized in that the first top (10) and the second top (11) parallel to each other are formed, so that a plurality of such flat elements (100, 101), in particular without loss of space and / or without spacing, are stackable or stackable. Flachelement (100, 101) nach Anspruch 1, wobei das Flachelement (100, 101) mittels eines Spritzgussverfahrens, mittels eines Druckgussverfahrens oder durch Fräsen hergestellt ist.Flat element (100, 101) after Claim 1 wherein the flat element (100, 101) is produced by means of an injection molding process, by means of a die casting process or by milling. Flachelement (100, 101) nach Anspruch 1, wobei das Flachelement (100, 101) mittels eines additiven Herstellungsverfahrens hergestellt ist.Flat element (100, 101) after Claim 1 wherein the flat element (100, 101) is produced by means of an additive manufacturing method. Flachelement (100, 101) nach Anspruch 3, wobei für das additive Herstellungsverfahren als Rohmaterial Partikel (40) eingesetzt sind, welche zur Formgebung in zu der Flachebene (20) Schichten (50, 51, 52, 53) miteinander schichtweise nacheinander verbunden werden.Flat element (100, 101) after Claim 3 , wherein for the additive manufacturing process as a raw material particles (40) are used, which in order to shape in the flat plane (20) layers (50, 51, 52, 53) are interconnected in layers successively. Stapel (200) aus einer Mehrzahl von Flachelementen (100, 101) nach Anspruch 4, wobei die Mehrzahl von Flachelementen (100, 101) voneinander trennbar gestapelt quasi-kontinuierlich hergestellt ist, wobei jeweils die erste Oberseite (10) eines ersten Flachelements (100) mit der zweiten Oberseite (11) eines zweiten Flachelements (101) bevorzugt (SLS) minimal beabstandet ist.Stack (200) of a plurality of flat elements (100, 101) according to Claim 4 , wherein the plurality of flat elements (100, 101) is manufactured quasi-continuously stackable, wherein in each case the first upper side (10) of a first flat element (100) with the second upper side (11) of a second flat element (101) is preferred (SLS ) is minimally spaced. Additives Herstellungsverfahren von Flachelementen, insbesondere nach Anspruch 1 bis 4, zum Herstellen eines Stapels (200) nach Anspruch 5, wobei das additive Herstellungsverfahren zumindest die folgenden Schritte umfasst: a. Bilden einer Lage (41, 42) umfassend Partikel (40), wobei die Lage (41, 42) eine zu der Flachebene (20) parallele Oberfläche (43, 44) aufweist; b. nach Schritt a. Verfestigen einer ersten Schicht (50, 51, 52, 53) umfassend Partikel (40) parallel zu der Flachebene (20), gegebenenfalls Wiederholen von Schritt b., bis die Oberfläche (43, 44) der in Schritt a. gebildeten Lage (41, 42) erreicht ist; ; c. Wiederholen von Schritt a. und Schritt b., bis ein Stapel (200) gebildet ist, wobei bevorzugt zwischen den Oberseiten (10, 11) von zwei Flachelementen (100, 101) unverfestigte Partikel (40) angeordnet sind.Additive manufacturing method of flat elements, in particular according to Claim 1 to 4 , for producing a stack (200) Claim 5 wherein the additive manufacturing process comprises at least the following steps: a. Forming a layer (41, 42) comprising particles (40), the layer (41, 42) having a surface (43, 44) parallel to the plane (20); b. after step a. Solidifying a first layer (50, 51, 52, 53) comprising particles (40) parallel to the plane (20), optionally repeating step b., Until the surface (43, 44) of the step a. reached position (41, 42) is reached; ; c. Repeat step a. and step b., until a stack (200) is formed, wherein preferably between the upper sides (10, 11) of two flat elements (100, 101) unconsolidated particles (40) are arranged.
DE102018209282.6A 2018-06-11 2018-06-11 Component, as well as a stack of a plurality of such components and an additive manufacturing process for such a stack Active DE102018209282B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018209282.6A DE102018209282B4 (en) 2018-06-11 2018-06-11 Component, as well as a stack of a plurality of such components and an additive manufacturing process for such a stack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018209282.6A DE102018209282B4 (en) 2018-06-11 2018-06-11 Component, as well as a stack of a plurality of such components and an additive manufacturing process for such a stack

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102018209282A1 true DE102018209282A1 (en) 2019-12-12
DE102018209282B4 DE102018209282B4 (en) 2020-03-12

Family

ID=68651830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018209282.6A Active DE102018209282B4 (en) 2018-06-11 2018-06-11 Component, as well as a stack of a plurality of such components and an additive manufacturing process for such a stack

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018209282B4 (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202013005102U1 (en) * 2013-06-06 2014-09-08 Dr. Zapfe Gmbh Device for fixing PV modules on roofs with trapezoidal sheet metal
WO2016030405A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Exone Gmbh 3d printer, 3d printer arrangement and generative production method

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE202013005102U1 (en) * 2013-06-06 2014-09-08 Dr. Zapfe Gmbh Device for fixing PV modules on roofs with trapezoidal sheet metal
WO2016030405A1 (en) * 2014-08-29 2016-03-03 Exone Gmbh 3d printer, 3d printer arrangement and generative production method

Also Published As

Publication number Publication date
DE102018209282B4 (en) 2020-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3083870B1 (en) Method for producing multilayer abrasive particles
EP0278059A2 (en) Process for making a filter
EP2643133B1 (en) Mold for producing molded concrete blocks
DE102013218760A1 (en) Method for producing a component in layers
EP3723249A1 (en) Method for producing a magnetic sheet and a magnetic sheet stack and electric machine and electric vehicle
DE102016105093A1 (en) Additive manufacturing
DE102012102637A1 (en) Method for producing a floor or wall element
DE102013220587A1 (en) Three-dimensional object made of in situ solidified drops
DE112016003471T5 (en) A method of manufacturing a three-dimensional shaped molded product and a three-dimensionally shaped shaped product
DE102018209282B4 (en) Component, as well as a stack of a plurality of such components and an additive manufacturing process for such a stack
DE102007056357B4 (en) Downholder for a forming tool and method for its production
EP2414132B1 (en) Component having an overlapping laser track; method for producing such a component
WO2021165190A1 (en) Method for manufacturing a plurality of components during an additive manufacturing process
DE102020216179A1 (en) Casting mold and method of making a cast product
EP3308880A1 (en) 3d printing method
WO2011015403A1 (en) Method for producing piezoelectric workpieces
WO2019185722A1 (en) Method for producing a workpiece produced from plate-shaped material, and workpiece
EP3328614B1 (en) Single-layer folding core
DE60310625T2 (en) Holding device for cut components and method for washing thereof
DE102018206501A1 (en) interface
EP3290108A1 (en) Packed column, method for material and/or energy exchange between a liquid phase and a gaseous phase and process of producing the packing
DE102015009928B4 (en) Method for producing a folding core, folding core and structural component with a folding core
EP3396080B1 (en) Method for producing a lightweight element
DE102022003546A1 (en) Method for producing an at least partially additively manufactured hybrid component from a powder mixture, and hybrid component produced in such a method
DE102023110161A1 (en) HYBRID FASTENING ARRANGEMENTS WITH ADDITIVELY MANUFACTURED FEATURES INTEGRATED WITH MACHINED METAL FEATURES

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final