DE102019206103A1 - Method and device for manufacturing a component by additive manufacturing using a free space method - Google Patents

Method and device for manufacturing a component by additive manufacturing using a free space method Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (2) durch additive Fertigung mittels eines Freiraumverfahren, bei dem mittels einer Wärmequelle (3) und lokalem Aufschmelzen von Schmelzgut durch die Wärmequelle (3), ein schrittweiser Aufbau des Bauteils (2) erfolgt. Das Bauteil (2) wird dabei, zumindest zeitweise, während der Herstellung, durch zumindest teilweises in Kontakt bringen mit einer Kühlflüssigkeit, welches eine niedrigere Temperatur als die Wärmequelle (3) aufweist, gekühlt. Des Weiteren betrifft die Erfindung eine Vorrichtung (1) zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The invention relates to a method for manufacturing a component (2) by additive manufacturing using a free space method in which the component (2) is built up step-by-step by means of a heat source (3) and local melting of melted material by the heat source (3). The component (2) is cooled, at least temporarily, during production, by at least partially bringing it into contact with a cooling liquid which has a lower temperature than the heat source (3). The invention also relates to a device (1) for performing the method according to the invention.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils durch additive Fertigung mittels eines Freiraumverfahrens. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung, welche zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist.The present invention relates to a method for manufacturing a component by additive manufacturing using a free space method. The present invention also relates to a device which is designed to carry out the method.

Derzeit gewinnen additive Herstellverfahren zunehmend an Bedeutung, da sie signifikante Vorteile in Formgebungsfreiheit, Endkonturnähe, Flexibilität und Schnelligkeit gegenüber konventionellen Herstellungsverfahren besitzen, welche oftmals Arbeitsvorgänge wie Sägen, Fräsen, Drehen, Schweißen, Kleben, Schrauben oder dergleichen umfassen.Currently, additive manufacturing processes are becoming increasingly important because they have significant advantages in terms of freedom of design, near-net shape, flexibility and speed compared to conventional manufacturing processes, which often include operations such as sawing, milling, turning, welding, gluing, screwing or the like.

Als additive Herstellungsverfahren kommen neben Pulverbettverfahren insbesondere sogenannte Freiraumverfahren zum Einsatz. Als Freiraumverfahren werden generative Herstellverfahren bezeichnet, bei denen ein Auftrag auf das Bauteil in einem freien Raum erfolgt, ohne den Umweg über ein Pulverbett. Beim Freiraumverfahren können bekannte Schweißtechniken wie Laserschweißen, Elektronenstrahlschweißen oder Lichtbogenschweißen, wie etwa drahtbasiertes oder Metall-Pulver-Auftragsschweißen, verwendet werden, welche bereits hohe Auftragsraten und damit kurze Herstellzeiten aufweisen. Grundsätzlich kommen alle Schweißverfahren in Betracht, die eine ausreichende Genauigkeit, Geschwindigkeit und Werkstoffbeschaffenheit gewährleisten können.
Bei Freiraumverfahren können dreidimensional gestaltete Bauteile durch schrittweises Auftragen von Schweißgut generiert werden. Auf eine bestehende Struktur (z.B. Bauraumboden, Vormaterial, Halbzeug, Rohteil, generative Struktur) wird Lage für Lage Schweißgut dergestalt aufgebracht, dass eine gewünschte Bauteilform erreicht oder ausgefüllt wird. Somit wird eine zusammenhängende Struktur aus Schweißgut geschaffen.In addition to powder bed processes, so-called free-space processes are used as additive manufacturing processes. Generative manufacturing processes are referred to as free space processes, in which an application to the component takes place in a free space, without the detour via a powder bed. Known welding techniques such as laser welding, electron beam welding or arc welding such as wire-based or metal powder build-up welding, which already have high build-up rates and thus short production times, can be used in the free-space method. In principle, all welding processes can be considered that can guarantee sufficient accuracy, speed and material properties.
In the case of free space processes, three-dimensionally designed components can be generated by gradually applying weld metal. On an existing structure (e.g. installation space floor, pre-material, semi-finished product, raw part, generative structure), weld metal is applied layer by layer in such a way that a desired component shape is achieved or filled. This creates a cohesive structure made of weld metal.

Für Freiraum Verfahren, bei dem eine relativ große Wärmemenge eingebracht werden kann, ist die abführbare Wärme begrenzend für die über einen längeren Zeitraum erreichbare Auftragsrate. Dabei ist eine Wärmeabfuhr in eine gekühlte Bauplattform, mittels Wärmeleitung, mit zunehmender Bauhöhe des Bauteils schwierig. Eine Wärmeabfuhr mittels konvektiver Gas-/Luftkühlung, weist hingegen Nachteile in der Wirksamkeit, Gleichmäßigkeit und hinsichtlich der Prozessrückwirkung auf (Einfluss auf den Schweißprozess, z.B. Schutzgasschweißen).For free-space processes in which a relatively large amount of heat can be introduced, the heat that can be removed is limiting for the application rate that can be achieved over a longer period of time. Heat dissipation into a cooled building platform by means of heat conduction is difficult as the structural height of the component increases. Heat dissipation by means of convective gas / air cooling, on the other hand, has disadvantages in terms of effectiveness, uniformity and process feedback (influence on the welding process, e.g. inert gas welding).

Ausgehend vom zuvor beschrieben Stand der Technik, ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils durch additive Fertigung mittels eines Freiraumverfahrens bereit zu stellen, bei dem eine große Wärmemenge abgeführt werden und somit eine hohe Auftragsrate erreicht werden kann. Des Weiteren ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung, welche zur Durchführung des Verfahrens ausgebildet ist, bereit zu stellen.Based on the prior art described above, the object of the present invention is to provide a method for manufacturing a component by additive manufacturing using a free space method in which a large amount of heat can be dissipated and thus a high application rate can be achieved. A further object of the present invention is to provide a device which is designed to carry out the method.

Die Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 1 und hinsichtlich der Vorrichtung durch die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs 9 gelöst.The object is achieved with regard to the method by the features of independent patent claim 1 and with regard to the device by the features of independent patent claim 9.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung, die einzeln oder in Kombination miteinander eingesetzt werden können, sind Gegenstand der Unteransprüche.Further embodiments of the invention, which can be used individually or in combination with one another, are the subject of the subclaims.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Bauteils durch additive Fertigung mittels eines Freiraumverfahren, bei dem mittels einer Wärmequelle und lokalem Aufschmelzen von Schmelzgut durch die Wärmequelle, ein schrittweiser Aufbau des Bauteils erfolgt, zeichnet sich dadurch aus, dass das Bauteil zumindest zeitweise, während der Herstellung, durch zumindest teilweises in Kontakt bringen mit einer Kühlflüssigkeit, welches eine niedrigere Temperatur als die Wärmequelle aufweist, gekühlt wird.
Auf Grund der höheren Dichte und der besseren Wärmeleitfähigkeit der Kühlflüssigkeit gegenüber einem Gas lässt sich eine deutlich höhere Wärmeabfuhr und damit eine deutlich höhere Auftragsrate erzielen. Gleichzeitig werden Prozessrückwirkungen auf das Schmelzbad oder den möglichen Schutzgasstrom einer Schweißquelle minimiert.The method according to the invention for manufacturing a component by additive manufacturing using a free-space method, in which the component is built up step-by-step by means of a heat source and local melting of melted material by the heat source, is characterized in that the component is at least temporarily, during manufacture, is cooled by at least partially bringing it into contact with a cooling liquid which has a lower temperature than the heat source.
Due to the higher density and the better thermal conductivity of the cooling liquid compared to a gas, a significantly higher heat dissipation and thus a significantly higher application rate can be achieved. At the same time, process repercussions on the weld pool or the possible shielding gas flow of a welding source are minimized.

Eine Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Bauteil zumindest zeitweise, während der Herstellung, durch zumindest teilweises besprühen mit der Kühlflüssigkeit gekühlt wird. Durch das Besprühen des Bauteils mit der Kühlflüssigkeit kann das Bauteil ganz gezielt, auch lokal, gekühlt werden. Hierdurch ist auch eine gezielte Wärmebehandlung des Bauteils möglich. Die abführbare Wärmemenge kann auf einfache Weise durch eine Regelung des Kühlflüssigkeitsmassenstroms erfolgen. Die Kühlflüssigkeit kühlt das Bauteil dabei konvektiv und durch Verdampfung.One embodiment of the method according to the invention provides that the component is cooled at least temporarily, during manufacture, by at least partial spraying with the cooling liquid. By spraying the component with the coolant, the component can be cooled in a targeted manner, even locally. This also enables targeted heat treatment of the component. The amount of heat that can be dissipated can take place in a simple manner by regulating the cooling liquid mass flow. The coolant cools the component convectively and through evaporation.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass das Bauteil zumindest zeitweise, während der Herstellung, durch zumindest teilweises einbringen in ein Flüssigkeitsbad gekühlt wird.
Durch das Einbringen zumindest eines Teils des bereits hergestellten Teils des Bauteils in ein Flüssigkeitsbad kann eine besonders hohe Wärmeabfuhr und somit eine besonders hohe Auftragsrate erzielt werden. Durch einen geeigneten Abstand des Flüssigkeitsbades zur aktuellen Position der Wärmequelle (Ort des Auftrags) können die Prozessrückwirkungen minimiert werden und ein Einfluss auf das Schmelzbad und/oder die Wärmequelle und/oder einen möglichen Schutzgasstrom weitgehend ausgeschlossen werden. Die konvektive Kühlung durch das Flüssigkeitsbad kann durch freie Konvektion, also natürliche Umwälzung, oder auch durch eine erzwungene Konvektion, d.h. durch aktive Umströmung des Bauteils, erfolgen. Durch die Art der Umwälzung kann die Wärmeabfuhr gesteuert werden und damit insbesondere eine Temperaturschichtung innerhalb des Flüssigkeitsbad unterbunden werden. Hierdurch kann die Wärmeabfuhr deutlich verbessert und damit die Auftragsrate deutlich erhöht werden.A further embodiment of the method according to the invention provides that the component is cooled at least temporarily, during manufacture, by at least partially introducing it into a liquid bath.
By introducing at least a part of the already produced part of the component into a liquid bath, a particularly high heat dissipation and thus a particularly high application rate can be achieved. With a suitable distance between the liquid bath and the current position of the heat source (place of application), the Process repercussions are minimized and an influence on the weld pool and / or the heat source and / or a possible protective gas flow are largely excluded. The convective cooling through the liquid bath can take place through free convection, that is, natural circulation, or also through forced convection, that is, through active flow around the component. The type of circulation can be used to control the dissipation of heat and thus in particular to prevent temperature stratification within the liquid bath. In this way, the heat dissipation can be significantly improved and thus the application rate can be increased significantly.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass sich die Wärmequelle bei der additiven Fertigung des Bauteils stets oberhalb eines Flüssigkeitsspiegels des Flüssigkeitsbads befindet. Hierdurch wird sichergestellt, dass es zu keiner negativen Beeinflussung durch die Kühlflüssigkeit auf das Schmelzbad und/oder die Wärmequelle und/oder einen möglichen Schutzgasstrom kommt. Die Einstellung eines geeigneten Flüssigkeitspegels für das Flüssigkeitsbad ist für den Wärmestrom zwischen dem Wärmeeintrag durch die Wärmequelle und der Kühlflüssigkeit elementar. Je geringer die Höhendifferenz zwischen dem Flüssigkeitspegel und dem Wärmeeintrag durch die Wärmequelle ist, desto größer ist bei sonst gleichbleibenden Gegebenheiten der Wärmestrom. Dieser wirkt sich positiv auf die mögliche Auftragsleistung aus. Auf der anderen Seite sind die sich einstellenden Temperaturgradienten ausschlaggebend für die erreichbaren Werkstoffeigenschaften, sowie für auftretende Eigenspannungen und Verzüge. Weiterhin ist ein ausreichender Abstand zwischen der Schweißposition (Wärmeeinbringung) und dem Flüssigkeitspegel erforderlich, um Prozessrückwirkungen zu minimieren.An advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the heat source is always located above a liquid level of the liquid bath in the additive manufacturing of the component. This ensures that there is no negative influence of the cooling liquid on the weld pool and / or the heat source and / or a possible flow of protective gas. The setting of a suitable liquid level for the liquid bath is elementary for the heat flow between the heat input through the heat source and the cooling liquid. The lower the difference in height between the liquid level and the heat input from the heat source, the greater the heat flow, assuming the conditions remain the same. This has a positive effect on the possible order performance. On the other hand, the temperature gradients that are established are decisive for the material properties that can be achieved, as well as for any residual stresses and distortions that occur. A sufficient distance between the welding position (heat input) and the liquid level is also required in order to minimize process repercussions.

Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Kühlposition, d.h. die Position der Sprüheinwirkung bzw. die Höhe des Flüssigkeitspegels, so angepasst wird, dass der Abstand zwischen der Flüssigkeitspegels und der Wärmequelle konstant oder im Wesentlichen konstant bleibt. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass mit fortschreitender Herstellung, also mit zunehmender Bauteilhöhe, der Flüssigkeitspegel des Flüssigkeitsbades entsprechend angehoben wird. Hierdurch kann beispielsweise bei annähernd gleichbleibender Bauteildicke eine im Wesentlichen gleichbleibende Wärmestromdichte erreicht werden, welche vorteilhaft für eine reproduzierbare Auftragung und eine hohe Auftragsrate ist.A particularly advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the cooling position, i.e. the position of the spray action or the height of the liquid level, is adapted so that the distance between the liquid level and the heat source remains constant or substantially constant. This can be achieved, for example, in that the liquid level of the liquid bath is increased accordingly as the production progresses, that is to say with increasing component height. In this way, for example, with an approximately constant component thickness, an essentially constant heat flow density can be achieved, which is advantageous for reproducible application and a high application rate.

Eine weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Kühlintensität entsprechend eines Fertigungsfortschrittes und/oder eines Temperaturfeldes des Bauteils angepasst wird. Als Kühlintensität wird dabei die Gesamtheit der Einwirkungen der Kühleinrichtung, z. B. Position, Sprühintensität, Flüssigkeitsspiegel, Temperatur und Art des Kühlmediums, Bezug zum vorliegenden Temperaturfeld, etc. angesehen. Besonders bevorzugt wird dabei die Kühlintensität so angepasst, dass die Wärmestromdichte einer prozesstechnischen Vorgabe entspricht. Die prozesstechnische Vorgabe kann dabei beispielsweise durch schweißtechnische Randbedingungen, geprägt durch, Bauteil, Werkstoff, Verfahren, Geometrie, ermittelt werden.A further particularly advantageous embodiment of the method according to the invention provides that the cooling intensity is adapted in accordance with a production progress and / or a temperature field of the component. The totality of the effects of the cooling device, z. B. position, spray intensity, liquid level, temperature and type of cooling medium, relation to the present temperature field, etc. viewed. The cooling intensity is particularly preferably adapted in such a way that the heat flow density corresponds to a process specification. The process specification can be determined, for example, by welding boundary conditions, characterized by the component, material, process, geometry.

Eine weitere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht vor, dass die Kühlflüssigkeit im Kreiskreislauf geführt wird. Durch den Flüssigkeitskreislauf kann die Kühlflüssigkeit wiederverwendet werden, wodurch sich ein besonders Ressourcen schonendes Verfahren ergibt.Another embodiment of the method according to the invention provides that the cooling liquid is circulated. The cooling liquid can be reused through the liquid circuit, which results in a particularly resource-saving process.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Durchführen des zuvor beschriebene erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils durch additive Fertigung mittels eines Freiraumverfahren, umfassend wenigstens eine Wärmequelle zum lokalen Aufschmelzen von Schmelzgut durch die Wärmequelle, zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung wenigstens ein Behältnis aufweist, innerhalb dessen das Bauteil zumindest teilweise herstellbar ist und in welchem das Bauteil mit der Kühlflüssigkeit in Kontakt gebracht werden kann.
Das Behältnis ermöglicht das prozessparallele in Kontakt bringen des in Fertigung befindlichen Bauteils mit der Kühlflüssigkeit und verhindert, dass Kühlflüssigkeit in und durch die Vorrichtung fließen kann. Der Behälter ist dabei vorzugsweise so ausgebildet, dass er ein Flüssigkeitsbad aufnehmen kann, um eine erfindungsgemäße Tauchkühlung durch das zumindest zeitweise einbringen, des Bauteils während der Herstellung, durch zumindest teilweises eintauchen in ein Flüssigkeitsbad zu ermöglichen.The device according to the invention for carrying out the above-described method according to the invention for manufacturing a component by additive manufacturing by means of a free space method, comprising at least one heat source for local melting of melt material by the heat source, is characterized in that the device has at least one container within which the Component is at least partially producible and in which the component can be brought into contact with the cooling liquid.
The container enables the component being manufactured to be brought into contact with the cooling liquid in parallel to the process and prevents the cooling liquid from flowing into and through the device. The container is preferably designed so that it can hold a liquid bath in order to enable immersion cooling according to the invention by at least temporarily introducing the component during manufacture by at least partially immersing it in a liquid bath.

Eine Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Vorrichtung eine Steuerung/Regelung umfasst, durch die die Höhe des Flüssigkeitspegels des Flüssigkeitsbades regulierbar ist. Hierdurch kann der Flüssigkeitspegel des Flüssigkeitsbades an den Prozessfortschritt/Bauteilfortschritt angepasst werden. Über die Höhe des Flüssigkeitspegels lässt sich auf einfache Weise die Wärmeabfuhr regulieren und die prozesstechnischen Vorgaben einhalten. Um den Flüssigkeitspegel mit dem Prozessfortschritt zu koordinieren und die jeweils richtige Flüssigkeitshöhe einzustellen, kann eine direkte oder eine indirekte Kopplung mit der Steuerung/Regelung vorgesehen werden. Bei der direkten Kopplung erfolgt die Einstellung des Flüssigkeitspegels bzw. die Pegeländerung mit Hilfe der Maschinensteuerung (Vorrichtungssteuerung), diese gibt die Pegelhöhe vor und die Einstellung erfolgt mit Hilfe von Stellgliedern (Pumpen, Ventilen). Bei der indirekten Kopplung ermittelt eine mit der Maschinensteuerung verbundene Einrichtung (z.B. aus Daten der Maschinensteuerung, aus Messwerten, einem Temperaturfeld, einer hergestellten Bauteilgeometrie oder anderen Daten) den erforderlichen Flüssigkeitspegel bzw. die erforderliche Pegeländerung und stellt diese ein. Auch eine Kombination aus direkter und indirekter Kopplung ist möglich.An embodiment of the device according to the invention provides that the device comprises a control / regulation by means of which the height of the liquid level of the liquid bath can be regulated. In this way, the liquid level of the liquid bath can be adapted to the progress of the process / component progress. The heat dissipation can be regulated in a simple manner via the height of the liquid level and the process specifications can be observed. In order to coordinate the liquid level with the progress of the process and to set the correct liquid level in each case, a direct or indirect coupling with the control / regulation can be provided. In the case of direct coupling, the setting of the liquid level or the level change takes place with the aid of the machine control (device control), which specifies the level and the setting is made with the help of actuators (pumps, valves). In the case of indirect coupling, a device connected to the machine control (e.g. from data from the machine control, from measured values, a temperature field, a manufactured component geometry or other data) determines the required liquid level or the required level change and adjusts it. A combination of direct and indirect coupling is also possible.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass die Wärmequelle armgeführt oder achsengeführt ist. Beide Führungen erlauben eine flexible und genaue Führung der Wärmequelle und dadurch eine exakte Fertigung des Bauteils. Bei der Armführung erfolgt die Führung der Wärmequelle ähnlich wie die Führung eines Schweißkopfes bei Schweißrobotern. Bei einer achsgeführten Wärmequelle können beispielsweise Portale vorgesehen werden, die in einem vorgegebenen Abstand zur Schweißposition angeordnet sind.Another embodiment of the device according to the invention provides that the heat source is arm-guided or axis-guided. Both guides allow flexible and precise guidance of the heat source and thus an exact production of the component. With the arm guidance, the guidance of the heat source is similar to the guidance of a welding head on welding robots. In the case of an axis-guided heat source, portals can be provided, for example, which are arranged at a predetermined distance from the welding position.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass das Behältnis eine feste Wandung oder eine höhenveränderliche Wandung aufweist. Ein Behältnis mit fester Wandung stellt die einfachste Möglichkeit dar, setzt allerding voraus, das die Führung und/oder das auszubildende Bauteil so ausgebildet ist, dass die Führung der Wärmequelle während des Herstellungsprozesses alle notwendigen Koordinatenpunkte anfahren kann. Insbesondere bei achsgeführten Wärmequellen, die an Portalen befestigt sind und die in einem vorgegebenen Abstand zur Schweißposition anzuordnen sind, kann ein Behältnis mit höhenveränderlicher Wandung von Vorteil sein, bei dem analog zum erforderlichen Flüssigkeitspegel die Wandung geführt wird.Another embodiment of the device according to the invention provides that the container has a fixed wall or a height-adjustable wall. A container with a solid wall is the simplest option, but requires that the guide and / or the component to be formed is designed so that the guide of the heat source can move to all necessary coordinate points during the manufacturing process. In particular for axially guided heat sources that are attached to portals and that are to be arranged at a predetermined distance from the welding position, a container with a height-adjustable wall can be advantageous, in which the wall is guided analogously to the required liquid level.

Eine weitere Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass das Behältnis mit einem Flüssigkeitskreislauf in Wirkverbindung steht. Hierdurch kann die Kühlflüssigkeit ressourcenschonend im Kreislauf geführt werden.A further embodiment of the device according to the invention provides that the container is in operative connection with a liquid circuit. This allows the cooling liquid to be circulated in a way that conserves resources.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass der Flüssigkeitskreislauf einen Wärmetauscher umfasst. Hierdurch kann auf einfache Weise die von der Kühlflüssigkeit aufgenommene Wärme abgeführt werden bevor die Kühlflüssigkeit erneut dem Kühlprozess zugeführt wird.An advantageous embodiment of the device according to the invention provides that the liquid circuit comprises a heat exchanger. In this way, the heat absorbed by the cooling liquid can be removed in a simple manner before the cooling liquid is fed to the cooling process again.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorrichtung sieht vor, dass der Flüssigkeitskreislauf einen Flüssigkeitsfilter umfasst. Mit Hilfe des Flüssigkeitsfilters können Verschmutzungen durch den Schweißprozess bei der additiven Fertigung aus der Kühlflüssigkeit gefiltert werden.Another advantageous embodiment of the device according to the invention provides that the liquid circuit comprises a liquid filter. With the help of the liquid filter, contamination from the welding process in additive manufacturing can be filtered out of the coolant.

Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass durch das zuvor beschriebene erfindungsgemäße Verfahren und durch die erfindungsgemäße Vorrichtung eine deutlich größere Wärmemenge prozessparallel abgeführt werden und somit eine deutlich höhere Auftragsrate erreicht werden kann.In summary, it can be stated that the above-described method according to the invention and the device according to the invention allow a significantly larger amount of heat to be dissipated in parallel to the process and thus a significantly higher application rate can be achieved.

Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung werden zusammen mit den dazugehörigen erfindungsgemäßen Verfahren nachfolgend an zwei Ausführungsbeispielen erläutert. Es zeigt:

  • - 1: ein erstes Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung;
  • - 2: ein zweites Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Vorrichtung.
Refinements of the device according to the invention are explained below using two exemplary embodiments, together with the associated method according to the invention. It shows:
  • - 1 : a first embodiment of a device according to the invention;
  • - 2 : a second embodiment of a device according to the invention.

Die Figuren zeigen jeweils stark vereinfachte und schematische Darstellungen der Vorrichtung. Gleiche beziehungsweise funktionsgleiche Bauteile sind figurübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen versehen.The figures each show greatly simplified and schematic representations of the device. Identical or functionally identical components are provided with the same reference symbols across the figures.

In 1 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur additiven Herstellung eines Bauteils 2 mittels eines Freiraumverfahrens abgebildet, die nachfolgend im Zusammenhang mit einem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wird. Die Vorrichtung 1 weist eine Wärmequelle (Schweißkopf) 3 auf, welche zum Aufschmelzen von Schmelzgut ausgebildet ist. Durch das lokale Aufschmelzen des Schmelzgut mittels der Wärmequelle 3 erfolgt ein schrittweiser Aufbau des Bauteils 2. Die Wärmequelle ist im Ausführungsbeispiel armgeführt, ähnlich wie dies bei Schweißköpfen an Schweißrobotern realisiert wird. Die Vorrichtung 1 umfasst des Weiteren ein Behältnis 7, welches auf einem Maschinenbett 13 befestigt ist. Das Behältnis 7 weist einen Boden 14 sowie feste Wandungen 9 auf. Der Boden 14 dient als Basis auf welchem das Bauteil 2 aufgebaut wird. Das Auftragen der ersten Lage kann entweder auf dem Boden 14 oder auch auf einem Vormaterial, Halbzeug, Rohteil oder einer generativen Struktur, welche sich auf dem Boden 14 befindet, erfolgen. Um die Wärme, die dem Bauteil 2 bei der Herstellung durch die Wärmequelle 3 zugeführt wird, möglichst effektiv abzuführen und damit eine hohe Auftragsrate zu ermöglichen, wird das Bauteil 2 zumindest zeitweise, während der Herstellung, durch zumindest teilweises in Kontakt bringen mit einer Kühlflüssigkeit, welches eine niedrigere Temperatur als die Wärmequelle 3 aufweist, gekühlt. Das in Kontakt bringen des Bauteils 2 mit der Kühlflüssigkeit kann durch zumindest teilweises besprühen mit der Kühlflüssigkeit und/oder eintauschen in ein Flüssigkeitsbad erfolgen. In beiden Fällen dient das Behältnis 7 zur Aufnahme der Kühlflüssigkeit. Beim dargestellten prozessparallelen Tauchkühlen wird ein Flüssigkeitsbad 4 in das Behältnis 7 eingelassen und das Bauteil 2 durch zumindest zeitweises und zumindest teilweises einbringen in das Flüssigkeitsbad 4, gekühlt. Die Prozesswärme wird dabei vom Bauteil 2 an das Flüssigkeitsbad 4 abgegeben und das Bauteil hierdurch gekühlt. Die Wärmeabgabe an das Flüssigkeitsbad erfolgt dabei im Wesentlichen durch Konvektion und zum geringeren Teil durch Verdampfen der Kühlflüssigkeit. Um die Wärmeabgabe an das Flüssigkeitsbad 4 zu erhöhen kann durch eine Umwälzung der Kühlflüssigkeit eine erzwungene Konvektion realisiert werden. Die Umwälzung der Kühlflüssigkeit erhöht die Wärmeübertragung und verhindert eine Temperaturschichtung innerhalb des Flüssigkeitsbads 4. Die Umwälzung der Kühlflüssigkeit erfolgt dadurch, dass die Kühlflüssigkeit in einem Kreislauf 6 geführt wird. Der Kreislauf 6 weist eine Umwälzpumpe 15 auf, die die Kühlflüssigkeit im Kreislauf 6 fördert. Der Kreislauf 6 weist weiterhin einen Wärmetauscher 11 auf, über den die Prozesswärme aus dem Kreislauf abgeführt werden kann. Des Weiteren ist im Kreislauf 6 eine Reinigungs-/Filtereinrichtung 12 angeordnet, um Verschmutzungen durch den Schweißprozess aus der Kühlflüssigkeit zu filtern.In 1 is a preferred embodiment of a device according to the invention 1 for additive manufacturing of a component 2 mapped by means of a free space method, which is explained below in connection with a method according to the invention. The device 1 has a heat source (welding head) 3 on, which is designed for melting melt material. Through the local melting of the melted material by means of the heat source 3 the component is built up step by step 2 . In the exemplary embodiment, the heat source is arm-guided, similar to how it is implemented with welding heads on welding robots. The device 1 also includes a container 7th , which on a machine bed 13 is attached. The container 7th has a bottom 14th as well as solid walls 9 on. The floor 14th serves as the basis on which the component is built 2 is built. The application of the first layer can either be on the floor 14th or on a raw material, semi-finished product, blank or a generative structure, which is on the ground 14th is located. About the heat transferred to the component 2 during manufacture by the heat source 3 is fed to be discharged as effectively as possible and thus to enable a high application rate, the component is 2 at least temporarily, during manufacture, by at least partially bringing them into contact with a cooling liquid which is a lower temperature than the heat source 3 has, cooled. Bringing the component into contact 2 the cooling liquid can be carried out by at least partially spraying the cooling liquid and / or exchanging it in a liquid bath. The container is used in both cases 7th for taking up the coolant. In the case of the process-parallel immersion cooling shown, a liquid bath is used 4th into the container 7th let in and the component 2 by at least temporarily and at least partially introduced into the liquid bath 4th , chilled. The process heat is taken from the component 2 to the liquid bath 4th released and the component is thereby cooled. The heat is transferred to the liquid bath essentially by convection and to a lesser extent by evaporation of the cooling liquid. About the heat transfer to the liquid bath 4th To increase this, forced convection can be implemented by circulating the cooling liquid. The circulation of the cooling liquid increases the heat transfer and prevents temperature stratification within the liquid bath 4th . The circulation of the cooling liquid takes place in that the cooling liquid is in a circuit 6 to be led. The circulation 6 has a circulation pump 15th on which the coolant is in the circuit 6 promotes. The circulation 6 furthermore has a heat exchanger 11 via which the process heat can be removed from the circuit. Furthermore is in the cycle 6 a cleaning / filtering device 12 arranged to filter contamination from the cooling liquid from the welding process.

Neben einer erzwungenen Konvektion durch Umwälzung der Kühlflüssigkeit kann die Wärmeabfuhr auch über die Einstellung des Flüssigkeitspegels 5 des Flüssigkeitsbads 4 positiv beeinflusst werden. Je höher der Flüssigkeitspegel 5 (respektive die Flüssigkeitshöhe h2), bezogen auf die Bauteilhöhe h ist, desto geringer ist die Höhe h1, welche die Höhe beschreibt, um die das Bauteil 2 aus dem Flüssigkeitsbad 4 herausragt, und desto größer ist die Wärmeabfuhr, was sich positiv auf die maximale Auftragsleistung auswirkt. Auf der anderen Seite wirkt sich die Höhe h1 auf den sich einstellenden Temperaturgradienten innerhalb des Bauteils 2 aus, welcher für die erreichbaren Werkstoffeigenschaften, sowie für die auftretenden Eigenspannungen und Verzüge verantwortlich ist. Die optimale Höhe h2 bzw. der optimale Flüssigkeitspegel 5, sind daher individuell für jedes Bauteil zu ermitteln und einzustellen. Dabei ist die optimale Höhe h2 auch abhängig vom Bauteilfortschritt und damit zeitlich nicht konstant. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, den Flüssigkeitspegel 5 mit fortschreitendem Bauteilfortschritt, d.h. mit zunehmender Bauteilhöhe anzuheben.In addition to forced convection through the circulation of the cooling liquid, heat can also be removed by adjusting the liquid level 5 of the liquid bath 4th be positively influenced. The higher the liquid level 5 (or the liquid height h 2 ), based on the component height h, the lower the height h 1 , which describes the height by which the component is 2 from the liquid bath 4th protrudes, and the greater the heat dissipation, which has a positive effect on the maximum application rate. On the other hand, the height h 1 affects the temperature gradient that occurs within the component 2 which is responsible for the material properties that can be achieved, as well as for the internal stresses and distortions that occur. The optimal height h 2 or the optimal liquid level 5 , are therefore to be determined and set individually for each component. The optimal height h 2 is also dependent on the progress of the component and is therefore not constant over time. It has been found to be beneficial to the fluid level 5 as the component progresses, ie to be lifted with increasing component height.

Die Anhebung des Flüssigkeitspegels 5 kann dabei in einfacher Form dadurch realisiert werden, dass der Abstand zwischen dem Flüssigkeitspegel 5 und der Wärmequelle 3 konstant oder im Wesentlichen konstant gehalten wird.Raising the liquid level 5 can be implemented in a simple form in that the distance between the liquid level 5 and the heat source 3 is kept constant or essentially constant.

Eine andere Möglichkeit der Anpassung des Flüssigkeitspegels 5 und somit der Kühlintensität kann entsprechend des Fertigungsfortschrittes und/oder eines Temperaturfeldes des Bauteils 2 erfolgen. Dabei wird die Kühlintensität vorzugsweise so angepasst, dass die Wärmestromdichte konstant ist oder einer prozesstechnischen Vorgabe entspricht. Prozesstechnisch wird der optimale Flüssigkeitspegel 5 von verschiedenen Prozessparametern unter anderem vom spezifischen Schweißprozess (Höhe des lokalen Energieeintrags, Schweißfolge, momentane Lagentemperatur,...), der Bauteilgeometrie (Wanddicke, Querschnittsübergänge,...) sowie den Bauteilanforderungen (erforderliche Werkstoffeigenschaften, zulässige Eigenspannungen, Verzüge,...) beeinflusst.Another way of adjusting the liquid level 5 and thus the cooling intensity can correspond to the production progress and / or a temperature field of the component 2 respectively. The cooling intensity is preferably adjusted in such a way that the heat flow density is constant or corresponds to a process specification. In terms of process technology, the optimum liquid level is achieved 5 of various process parameters, including the specific welding process (level of local energy input, welding sequence, current layer temperature, ...), the component geometry (wall thickness, cross-sectional transitions, ...) as well as the component requirements (required material properties, permissible residual stresses, distortions, ... ) influences.

Bei der Anhebung des Flüssigkeitspegels 5 ist stets auf einen ausreichenden Abstand zwischen der Wärmequelle 3 und dem Flüssigkeitspegel 5 zu achten, um Prozessrückwirkungen zu minimieren.When raising the liquid level 5 always keep a sufficient distance between the heat source 3 and the liquid level 5 pay attention to minimize process repercussions.

Um den Flüssigkeitspegel 5 mit dem jeweiligen Prozessfortschritt zu koordinieren und die jeweilige optimale Höhe h2 einzustellen, weist die Vorrichtung 1 eine entsprechende Steuerungs-/Regelungseinheit 8 auf. Die Steuerung/Regelung kann mittels einer direkten oder indirekten Kopplung erfolgen. Bei der direkten Kopplung gibt die Steuerung den Pegel, beziehungsweise die Pegeländerung vor und stellt dies mit Hilfe von Stellgliedern (Pumpen, Ventilen) ein. Bei der indirekten Kopplung ermittelt eine externe Einrichtung (z.B. aus den Daten der Maschinensteuerung oder aus Messwerten) den erforderlichen Flüssigkeitspegel 5 und stellt diesen ein. Auch eine Kombination aus direkter und indirekter Koppelung ist möglich.To the liquid level 5 to coordinate with the respective process progress and to set the respective optimal height h 2 , the device 1 a corresponding control / regulation unit 8th on. The control / regulation can take place by means of a direct or indirect coupling. In the case of direct coupling, the controller specifies the level or the level change and sets this with the aid of actuators (pumps, valves). In the case of indirect coupling, an external device (e.g. from the machine control data or from measured values) determines the required liquid level 5 and adjusts it. A combination of direct and indirect coupling is also possible.

Als Kühlflüssigkeit eignen sich alle Flüssigkeiten, die die auftretenden Temperaturen und Wärmeströme ertragen können, beispielsweise Wasser, wässrige Lösungen, Öle, Thermoöle, Gemische/ Emulsionen oder organische Flüssigkeiten. Ist bei der Flüssigkeit mit einer Verdampfung zu rechnen, so ist die Flüssigkeit einsprechend aufzufüllen. Hierzu kann die Kühlflüssigkeit aus einem Reservoir oder aus einem Leitungssystem entnommen werden (und bei Bedarf in das Reservoir/ Leitungssystem abgegeben werden).All liquids that can withstand the temperatures and heat flows that occur are suitable as the cooling liquid, for example water, aqueous solutions, oils, thermal oils, mixtures / emulsions or organic liquids. If evaporation is to be expected with the liquid, the liquid must be topped up accordingly. For this purpose, the cooling liquid can be taken from a reservoir or from a line system (and, if necessary, released into the reservoir / line system).

Optional kann die Vorrichtung 1 eine Absaugeinrichtung 17 umfassen, um unerwünschte Dämpfe oder Ausgasungen abzusaugen. Die kann erforderlich sein, um eine Aufkonzentration/ ein Niederschlagen verdampfenden Kühlmittels zu verhindern (z.B. Wasserdampf) oder um Ausgasungen aus dem Arbeitsraum abzuführen (Öldunst, Aerosole,...). Die Absaugung kann mit einem Filter und/ oder einem Kühler versehen sein.Optionally, the device 1 a suction device 17th to extract unwanted vapors or outgassing. This can be necessary to prevent a concentration / precipitation of evaporating coolant (e.g. water vapor) or to remove outgassing from the work area (oil vapor, aerosols, ...). The suction can be provided with a filter and / or a cooler.

2 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zur additiven Herstellung eines Bauteils 2 mittels eines Freiraumverfahrens. Die Vorrichtung 1 weist im Wesentlichen den gleichen grundsätzlichen Aufbau wie die Vorrichtung 1 im Ausführungsbeispiel entsprechend 1 auf, auf dessen Beschreibung verwiesen wird. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach 1 ist die Wärmequelle 3 nicht arm- sondern achsengeführt. Die achsengeführte Wärmequelle ist hierzu an Portalen befestigt. Die in einem vorgegebenen Abstand zur Schweißposition angeordnet sind. Um die erforderliche Zugänglichkeit für die Wärmequelle 3 während des gesamten Herstellungsprozesses zu gewährleisten, ist das Behältnis 7 mit höhenveränderlichen Wandungen 10 ausgebildet. Diese können analog mit dem Flüssigkeitspegel 5 des Flüssigkeitsbads 4 angehoben werden. Die höhenveränderlichen Wandungen 10 können dabei mittels Wellenrohren, Kompensatoren oder Gummiwandungen realisiert werden. Dabei können die Gummiwandungen ähnlich der Ausführung von Druckluftfederungen bei Fahrzeugen, in einem S-förmigen Verlauf geführt werden. Soweit erforderlich sind die höhenveränderlichen Wandungen 10 vor Einwirkungen durch den Schweißprozess zu schützen. Hierzu können beispielsweise lokale Abdeckungen zum Schutz gegen Spritzer oder herabfallendes Schmelzgut vorgesehen werden. 2 shows a second preferred embodiment of a device according to the invention 1 for additive manufacturing of a component 2 by means of a free space method. The device 1 essentially has the same basic structure as the device 1 in the exemplary embodiment accordingly 1 to the description of which reference is made. In contrast to the embodiment according to 1 is the heat source 3 not arm but axis guided. The axis-guided heat source is attached to portals for this purpose. Which are arranged at a predetermined distance from the welding position. To have the required accessibility for the heat source 3 The container is to guarantee during the entire manufacturing process 7th with height-adjustable walls 10 educated. These can be analogous to the liquid level 5 of the liquid bath 4th be raised. The height-adjustable walls 10 can be implemented using shaft tubes, expansion joints or rubber walls. The rubber walls can be guided in an S-shaped course, similar to the design of compressed air suspension in vehicles. The height-adjustable walls are where necessary 10 to protect against the effects of the welding process. For this purpose, for example, local covers can be provided to protect against splashes or falling melted material.

Die Anpassung der Wandungshöhe kann durch eine Kopplung mit der Steuerungs-/Regelungseinheit 8 realisiert werden. Die Höhe der Wandung kann beispielsweise durch mechanische oder elektrische Stellelemente eingestellt werden, z.B. hydraulische oder pneumatische Zylinder, Gewindespindeln, Stellmotoren, Seiltriebe, Verzahnungen, usw. Zur Sicherstellung eines gleichmäßigen Anhebens sind Hebelanordnungen oder mehrere parallele Stellelemente vorzusehen. Auch eine selbsttätige Höheneinstellung, z.B. durch Aufschwimmen auf dem Flüssigkeitspegel 5 oder durch Schwimmerschalter ist möglich.The wall height can be adjusted by coupling it to the control / regulation unit 8th will be realized. The height of the wall can be adjusted, for example, by mechanical or electrical actuating elements, e.g. hydraulic or pneumatic cylinders, threaded spindles, servomotors, cable drives, toothing, etc. To ensure uniform lifting, lever arrangements or several parallel actuating elements are to be provided. Also an automatic height adjustment, for example by floating on the liquid level 5 or by float switch is possible.

2 zeigt die Vorrichtung in einer ersten (durchgezogene Linien) und in einer zweiten (gestrichelte Linien) Position. In der zweiten Position ist die Bauteilhöhe um die Höhe h3 angewachsen, entsprechend ist Wärmequelle 3, der Flüssigkeitspegel 5 und die höhenveränderliche Wandung 10 um den gleichen Betrag h3 angehoben worden. Durch die höhenveränderliche Wandung 10 wird dabei stehts die Zugänglichkeit der Wärmequelle 3 sichergestellt. 2 shows the device in a first (solid lines) and in a second (dashed lines) position. In the second position, the component height has increased by the height h 3 , corresponding to the heat source 3 , the liquid level 5 and the height-adjustable wall 10 has been increased by the same amount h 3 . Due to the height-adjustable wall 10 It is always the accessibility of the heat source 3 ensured.

Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass durch das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsmäße Vorrichtung zum Durchführen des Verfahrens, eine im Vergleich zum Stand der Technik, große Wärmemenge abgeführt werden und somit eine hohe Auftragsrate erzielt werden kann.In summary, it can be stated that by means of the method according to the invention and the device according to the invention for carrying out the method, a large amount of heat can be dissipated compared to the prior art and thus a high application rate can be achieved.

Claims (15)

Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (2) durch additive Fertigung mittels eines Freiraumverfahren, bei dem mittels einer Wärmequelle (3) und lokalem Aufschmelzen von Schmelzgut durch die Wärmequelle (3), ein schrittweiser Aufbau des Bauteils (2) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (2) zumindest zeitweise, während der Herstellung, durch zumindest teilweises in Kontakt bringen mit einer Kühlflüssigkeit, welches eine niedrigere Temperatur als die Wärmequelle (3) aufweist, gekühlt wird.A method for manufacturing a component (2) by additive manufacturing using a free space method, in which a step-by-step construction of the component (2) takes place by means of a heat source (3) and local melting of melted material by the heat source (3), characterized in that the Component (2) is cooled at least temporarily during manufacture by at least partially bringing it into contact with a cooling liquid which has a lower temperature than the heat source (3). Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (2) zumindest zeitweise, während der Herstellung, durch zumindest teilweises besprühen mit der Kühlflüssigkeit gekühlt wird.Method for producing a component (2) according to Claim 1 , characterized in that the component (2) is cooled at least temporarily, during manufacture, by at least partial spraying with the cooling liquid. Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (2) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (2) zumindest zeitweise, während der Herstellung, durch zumindest teilweises einbringen in ein Flüssigkeitsbad (4) gekühlt wird.Method for producing a component (2) according to Claim 1 , characterized in that the component (2) is cooled at least temporarily, during production, by at least partially introducing it into a liquid bath (4). Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Wärmequelle (3) bei der additiven Fertigung des Bauteils (2) stets oberhalb eines Flüssigkeitspegels (5) des Flüssigkeitsbads (4) befindet.Method for producing a component (2) according to Claim 3 , characterized in that the heat source (3) is always above a liquid level (5) of the liquid bath (4) in the additive manufacturing of the component (2). Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlposition so angepasst wird, dass der Abstand zwischen der Wärmeabfuhr und der Wärmequelle konstant oder im Wesentlichen konstant bleibt.Method for producing a component (2) according to Claim 4 , characterized in that the cooling position is adjusted so that the distance between the heat dissipation and the heat source remains constant or essentially constant. Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlintensität entsprechend eines Fertigungsfortschrittes und/oder eines Temperaturfeldes des Bauteils (2) angepasst wird.Method for producing a component (2) according to Claim 4 , characterized in that the cooling intensity is adapted in accordance with a production progress and / or a temperature field of the component (2). Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlintensität so angepasst wird, dass die Wärmestromdichte einer prozesstechnischen Vorgabe entspricht.Method for producing a component (2) according to Claim 4 , characterized in that the cooling intensity is adjusted so that the heat flow density corresponds to a process specification. Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlflüssigkeit im Kreislauf (6) geführt wird.Method for producing a component (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling liquid is guided in the circuit (6). Vorrichtung (1) zum Durchführen eines Verfahrens zum Herstellen eines Bauteils (2) durch additive Fertigung mittels eines Freiraumverfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend wenigstens eine Wärmequelle (3) zum lokalen Aufschmelzen von Schmelzgut durch die Wärmequelle (3) , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) wenigstens ein Behältnis (7) aufweist, innerhalb dessen das Bauteil (2) zumindest teilweise herstellbar ist und in welchem das Bauteil (2) mit der Kühlflüssigkeit in Kontakt gebracht werden kann.Device (1) for performing a method for manufacturing a component (2) by additive manufacturing by means of a free space method according to one of the preceding claims, comprising at least one heat source (3) for local melting of melt material by the heat source (3), characterized in that the device (1) has at least one container (7) within which the component (2) can at least partially be manufactured and in which the component (2) can be brought into contact with the cooling liquid. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9 zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Steuerung/Regelung (8) umfasst, durch die die Höhe des Flüssigkeitspegels (5) des Flüssigkeitsbades (4) regulierbar ist.Device (1) according to Claim 9 for performing a method according to one of the Claims 3 to 8th , characterized in that the device (1) comprises a control / regulation (8) by means of which the height of the liquid level (5) of the liquid bath (4) can be regulated. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmequelle (3) armgeführt oder achsengeführt ist.Device (1) according to Claim 9 or 10 , characterized in that the heat source (3) is arm-guided or axis-guided. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (7) eine feste Wandung (9) oder eine höhenveränderliche Wandung (10) aufweist.Device (1) according to one of the Claims 9 to 11 , characterized in that the container (7) has a fixed wall (9) or a height-adjustable wall (10). Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Behältnis (7) mit dem Kreislauf (6) in Wirkverbindung steht.Device (1) according to one of the Claims 9 to 12 , characterized in that the container (7) is in operative connection with the circuit (6). Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreislauf (6) einen Wärmetauscher (11) umfasst.Device (1) according to Claim 13 , characterized in that the circuit (6) comprises a heat exchanger (11). Vorrichtung (1) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Kreislauf (6) einen Flüssigkeitsfilter (12) umfasst.Device (1) according to Claim 13 or 14th , characterized in that the circuit (6) comprises a liquid filter (12).
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