DE102019212679A1 - Provision module for a 3D printing machine - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Bereitstellungsmodul für eine 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine, wobei das Bereitstellungsmodul umfasst: einen Grundkörper; mindestens einen am Grundkörper angeordneten Halter zum Haltern eines Bauvolumens; Kopplungsmittel um den Halter an ein Bauvolumen in einer 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine und/oder in einem Bauvolumenlager und/oder in einer Auspackstation und/oder in einen Temperofen und/oder in einer anderen Bearbeitungsstation zu koppeln, wobei der Grundkörper bevorzugt beweglich ist, insbesondere mittels eines Antriebes. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes System mit Bereitstellungsmodul, 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine und Bauvolumenlager und ein entsprechendes Verfahren.The invention relates to a provision module for a 3D printing machine and / or SLM machine, the provision module comprising: a base body; at least one holder arranged on the base body for holding a construction volume; Coupling means to couple the holder to a building volume in a 3D printing machine and / or SLM machine and / or in a building volume store and / or in an unpacking station and / or in a tempering furnace and / or in another processing station, the base body being preferred is movable, in particular by means of a drive. The invention also relates to a corresponding system with a supply module, 3D printing machine and / or SLM machine and building volume storage and a corresponding method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Bereitstellungsmodul für eine 3D-Druckmaschine, beispielsweise eine selektives Laserschmelzen nutzende Maschine (SLM-Maschine), zur Bereitstellung eines Bauvolumens, bevorzugt eines Bauvolumens und eines Prozessraumes, für die 3D-Druckmaschine. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein System mit einer 3D-Druckmaschine und einem Bereitstellungsmodul sowie ein Verfahren zum Betrieb einer 3D-Druckmaschine.The invention relates to a provision module for a 3D printing machine, for example a machine using selective laser melting (SLM machine), for providing a construction volume, preferably a construction volume and a process space, for the 3D printing machine. The invention also relates to a system with a 3D printing machine and a supply module and a method for operating a 3D printing machine.
Unter 3D-Druckmaschinen sind bevorzugt Maschinen zu verstehen, die einen dreidimensionalen Gegenstand aufbauen/herstellen, indem Werkstoff als dünne Schicht auf eine Baufläche oder ähnliches aufgebracht wird, durch eine geeignete Technik wie Laserschmelzen, Bindemittel oder ähnliches der Werkstoff selektiv verfestigt wird und eine weitere Schicht aufgebracht und selektiv verfestigt wird, solange bis der gewünschte dreidimensionale Gegenstand aufgebaut ist. Unter 3D-Druckmaschinen sind bevorzugt auch alle Maschinen zu verstehen, die ein Verfahren aus der unter dem Begriff „Additive Manufacturing“ (AM) bekannten Verfahrensgruppe nutzen.3D printing machines are preferably understood to mean machines that build / produce a three-dimensional object by applying material as a thin layer to a building surface or the like, selectively solidifying the material using a suitable technique such as laser melting, binding agents or the like, and another layer is applied and selectively solidified until the desired three-dimensional object is built up. 3D printing machines are preferably also to be understood as meaning all machines that use a method from the method group known by the term “additive manufacturing” (AM).
Selektives Laserschmelzen ist hierbei ein bevorzugtes Beispiel für 3D-Druckverfahren/-Druckmaschine, welches durch die Möglichkeit der Verwendung von Metallen wie beispielsweise Titan, Stahllegierungen, Kupferlegierungen, Aluminiumlegierungen und Edelmetalle oder auch von keramischen Werkstoffen.Selective laser melting is a preferred example of a 3D printing process / printing machine, which is made possible by the use of metals such as titanium, steel alloys, copper alloys, aluminum alloys and precious metals or also ceramic materials.
Ein anderes Beispiel für 3D-Druckverfahren/-Druckmaschinen ist Binder-Jetting.Another example of 3D printing processes / printing machines is binder jetting.
Bei SLM-Verfahren wird zur Herstellung eines Formkörpers auf der Basis von Geometriebeschreibungsdaten eines Modells des Formkörpers ein Rohmaterialpulver in aufeinanderfolgend präparierten Schichten durch Bestrahlen mit einer Strahlung, bevorzugt einem Laserstrahl entsprechend einem der jeweiligen Schicht zugeordneten Querschnittsmuster des Formkörpers zu zusammenhängenden Bereichen verschmolzen. Die Strahlung wird dazu jeweils entsprechend den betreffenden Geometriebeschreibungsdaten des Modells über die jeweilige Pulverschicht geführt, wobei diese Pulverschicht mit der darunterliegenden Schicht durch den Schmelzvorgang verbunden wird. Bei den Geometriebeschreibungsdaten handelt es sich im Allgemeinen um 3D-CAD-Daten des Modells des herzustellenden Formkörpers.In SLM processes, a raw material powder is fused in successively prepared layers by irradiation with radiation, preferably a laser beam corresponding to a cross-sectional pattern of the shaped body assigned to the respective layer, to form coherent areas to produce a shaped body on the basis of geometry description data of a model of the shaped body. For this purpose, the radiation is guided over the respective powder layer in accordance with the relevant geometry description data of the model, this powder layer being connected to the layer below by the melting process. The geometry description data is generally 3D CAD data of the model of the molded body to be produced.
Eine SLM-Vorrichtung/-Maschine umfasst üblicherweise einen Träger für den Schichtaufbau, eine Bestrahlungseinrichtung zur Bestrahlung der jeweils zuletzt auf dem Träger präparierten Werkstoffpulverschicht in einem dieser Schicht zugeordneten Querschnittsbereich des Modells des Formkörpers mit einer Strahlung, insbesondere fokussierten Laserstrahlung, die das Werkstoffpulver in diesem Querschnittsbereich durch Erhitzen zum Verschmelzen bringt, eine Nivellier- und Glättungseinrichtung zur Präparierung der jeweils folgenden Werkstoffpulverschicht auf der zuletzt bestrahlten Schicht und eine Steuereinrichtung.An SLM device / machine usually comprises a carrier for the layer structure, an irradiation device for irradiating the material powder layer last prepared on the carrier in a cross-sectional area of the model of the shaped body assigned to this layer with radiation, in particular focused laser radiation, which the material powder in this Brings the cross-sectional area to fuse by heating, a leveling and smoothing device for preparing the respective following material powder layer on the last irradiated layer and a control device.
Üblicherweise erfolgt der Prozess inert bzw. unter Inert-Gas-Bedingungen. Dies bedeutet, dass im Prozessraum bzw. Bauvolumen eine Schutzgasatmosphäre aufrechterhalten wird, wobei das entsprechende Schutzgas/Schutzgasgemisch danach ausgewählt ist, das es gegenüber dem Werkstoffpulver sehr wenig reaktiv ist. Andernfalls besteht bei der starken Erhitzung beim Schmelzen ein zu großes Risiko für exotherme Reaktionen.The process is usually carried out under inert gas or under inert gas conditions. This means that a protective gas atmosphere is maintained in the process space or building volume, the corresponding protective gas / protective gas mixture being selected on the basis that it is very little reactive towards the material powder. Otherwise, there is too great a risk of exothermic reactions with the strong heating during melting.
Zum Stand der Technik der SLM-Technologie kann beispielsweise auf die
Dabei ist der Zeitaufwand für den eigentlichen Vorgang des Präparierens der Schichten und des Schmelzens entsprechender Bereiche mithilfe des Lasers bereits relativ groß. Der Zeitaufwand wird noch zusätzlich vergrößert, da nach jedem Herstellungsvorgang bzw. vor jedem Herstellungsvorgang Rüstzeit erforderlich ist zur Durchführung von entsprechenden Vorbereitungs- und Nachbereitungsschritten bezüglich des Bauvolumens, des Prozessraums und/oder anderen Elementen. Je nach genauer Ausgestaltung der Maschine fällt darunter beispielsweise Erzeugen einer Schutzgasatmosphäre bei entsprechenden Werkstoffen, Reinigung des Bauvolumens oder des Prozessraumes von nicht verschmolzenen Pulver oder anderen Pulverrückständen oder anderweitigen Verschmutzungen, Reinigung des hergestellten Gegenstandes zur Entfernung von Pulverresten und/oder Verschmutzungen, mögliche Vorheiz- oder Abkühlvorgänge, Sterilisierung des Bauvolumens oder des Prozessraumes und Ähnliches.The time required for the actual process of preparing the layers and melting the corresponding areas with the aid of the laser is already relatively large. The time required is further increased, since after each manufacturing process or before each manufacturing process, set-up time is required to carry out corresponding preparation and follow-up steps with regard to the construction volume, the process space and / or other elements. Depending on the exact configuration of the machine, this includes, for example, the generation of a protective gas atmosphere with the corresponding materials, cleaning of the construction volume or the process room from non-melted powder or other powder residues or other contamination, cleaning of the manufactured object to remove powder residues and / or contamination, possible preheating or Cooling processes, sterilization of the building volume or the process room and the like.
Während der Rüstzeit bis zum nächsten Bauprozess kann bei bisherigen 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen die 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine nicht für die Herstellung eines weiteren Gegenstandes verwendet werden, denn die Vorbereitungs- und Nachbereitungsschritte werden am Bauvolumen bzw. Prozessraum in der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine ausgeführt. Gleichzeitig ist die Ausführung einiger dieser Arbeiten dadurch erschwert, dass Bauvolumen und/oder Prozessraum in der 3D-Druckmaschine sind. Dadurch sind die entsprechenden Bereiche beispielsweise gar nicht von allen Seiten leicht zugänglich. Dies erhöht das Risiko von Fehlern.During the set-up time until the next construction process, the 3D printing machine and / or SLM machine cannot be used for the production of another object on previous 3D printing machines and / or SLM machines, because the preparation and follow-up steps are based on the construction volume or Process room executed in the 3D printing machine and / or SLM machine. At the same time, the execution of some of this work is made more difficult by the fact that the building volume and / or process space are in the 3D printing machine. As a result, the corresponding areas are not easily accessible from all sides, for example. This increases the risk of mistakes.
Damit ist insgesamt die Zahl der pro Zeiteinheit herstellbaren Gegenstände zu gering. Gleichzeitig sind Vorbereitung und Nachbereitung fehleranfällig und kompliziert.Overall, the number of objects that can be produced per unit of time is therefore too small. At the same time, preparation and follow-up are error-prone and complicated.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es somit, die Zahl der pro Zeiteinheit mit einer 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine herstellbaren Gegenstände zu vergrößern und gleichzeitig Vorbereitung und Nachbereitung einfacherer und sicherer zu machen.The object of the present invention is thus to increase the number of objects that can be produced per unit of time with a 3D printing machine and / or SLM machine and at the same time to make preparation and follow-up easier and safer.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Bereitstellungsmodul nach Anspruch 1, ein erfindungsgemäßes System nach Anspruch 10 und/oder ein erfindungsgemäßes Verfahren nach Anspruch 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a provision module according to the invention according to claim 1, a system according to the invention according to
Die Erfindung ist bevorzugt kompatibel mit den in der Anmeldungen mit der Anmeldenummer
Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße System eine in der Anmeldung
Ein erfindungsgemäßes Bereitstellungsmodul für eine 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine umfasst:
- - einen Grundkörper;
- - mindestens einen am Grundkörper angeordneten Halter zum Haltern eines Bauvolumens;
- - Kopplungsmittel um den Halter an ein Bauvolumen in einer 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine und/oder in einem Bauvolumenlager und/oder in einer Auspackstation und/oder in einem Temperofen und/oder in einer anderen Bearbeitungsstation zu koppeln, wobei der Grundkörper bevorzugt beweglich ist, insbesondere mittels eines Antriebes.
- - a base body;
- - At least one holder arranged on the base body for holding a construction volume;
- - Coupling means to couple the holder to a building volume in a 3D printing machine and / or SLM machine and / or in a building volume store and / or in an unpacking station and / or in a tempering furnace and / or in another processing station, the base body is preferably movable, in particular by means of a drive.
Ein eigener Antrieb des erfindungsgemäßen Bereitstellungsmoduls ist dabei eine bevorzugte Variante. In anderen Ausführungsformen kann das Bereitstellungsmodul aber auch ohne eigenen Antrieb ausgebildet sein und dann durch Bedienpersonal oder mittels Förderbändern, Greifern, Kränen, Flurförderzeugen, Hubwagen und ähnlichem bewegt werden. Bevorzugt kann das erfindungsgemäße Bereitstellungsmodul deshalb alternativ oder zusätzlich zu einem eigenen Antrieb mit Schnittstellenmitteln versehen sein, die dem Kraftübertrag für die Bewegung dienen, wie Haltegriffen zum Schieben durch Bedienpersonal, Öffnungen, insbesondere seitliche und durchgehende, zum Einführen von Gabeln eines Flurförderzeugs, einer Kupplung zur Verbindung mit einem Fahrzeug oder einem oberen Eingriffsbereich zum Greifen durch einen Kran. In einigen Ausführungsvarianten kann auch auf Laufmittel wie Rollen oder Kufen am Bereitstellungsmodul verzichtet werden, beispielsweise indem das Bereitstellungsmodul ausgelegt ist von einem Flurförderzeug oder einem Kran angehoben und bewegt zu werden.A separate drive for the supply module according to the invention is a preferred variant. In other embodiments, however, the provision module can also be designed without its own drive and then moved by operating personnel or by means of conveyor belts, grippers, cranes, industrial trucks, lift trucks and the like. As an alternative or in addition to its own drive, the provision module according to the invention can therefore be provided with interface means which serve to transmit power for the movement, such as handles for pushing by operating personnel, openings, in particular lateral and continuous, for inserting forks of an industrial truck, a coupling for Connection to a vehicle or an upper engagement area for gripping by a crane. In some design variants it is also possible to dispense with running means such as rollers or runners on the supply module, for example in that the supply module is designed to be lifted and moved by an industrial truck or a crane.
Ein eigener Antrieb und eigene Laufmittel sind beim erfindungsgemäßen Bereitstellungsmodul zwar somit bevorzugt, aber grundsätzlich können alle beanspruchten und/oder beschriebenen Ausführungsformen und erfindungsgemäßen Merkmale auch keinen eigenen Antrieb und/oder keine eigenen Laufmittel aufweisen. Denn für den durch das erfindungsgemäße Bereitstellungsmodul ermöglichten Austausch von Bauvolumen und/oder Prozessraum ist es im Prinzip ausreichend, wenn das Bereitstellungsmodul hin zu einer 3D-Druckmaschine bewegt werden kann, und bestimmte Mittel dies zu erreichen sind lediglich bevorzugt.A separate drive and its own running means are therefore preferred in the provision module according to the invention, but in principle all of the claimed and / or described embodiments and features according to the invention cannot have their own drive and / or their own running means. Because for the exchange of construction volume and / or process space made possible by the provision module according to the invention, it is in principle sufficient if the provision module can be moved to a 3D printing machine, and certain means of achieving this are only preferred.
Dadurch kann die Auslastung von 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen erheblich erhöht werden. Denn viele Arbeitsschritte betreffend die Vorbereitung/Präparierung des Bauvolumens für den Herstellungsprozess in der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine bzw. den 3D-Druckprozess und/oder SLM-Prozess müssen gar nicht in der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine erfolgen. Dies gilt genauso für Schritte hinsichtlich Nachbearbeitung des Bauvolumens und/oder des hergestellten Gegenstandes.This can significantly increase the utilization of 3D printing machines and / or SLM machines. Because many work steps relating to the preparation / preparation of the construction volume for the manufacturing process in the 3D printing machine and / or SLM machine or the 3D printing process and / or SLM process do not even have to be in the 3D printing machine and / or SLM machine respectively. This also applies to steps relating to post-processing of the building volume and / or the manufactured item.
Mit dem erfindungsgemäßen Bereitstellungsmodul ist es möglich, kurz nach oder sogar unmittelbar nach Abschluss des 3D-Druckprozesses und/oder SLM-Prozesses das Bauvolumen zu entnehmen. Dadurch kann dann zeitnah ein weiteres Bauvolumen in die 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine eingesetzt werden und zeitnah kann ein weiterer 3D-Druckprozess und/oder SLM-Prozess ausgeführt werden.With the provision module according to the invention, it is possible to remove the build volume shortly after or even immediately after the completion of the 3D printing process and / or SLM process. This means that a further construction volume can be added to the 3D printing machine and / or SLM Machine can be used and another 3D printing process and / or SLM process can be carried out promptly.
Die Nachbearbeitungsschritte werden an dem entnommen Bauvolumen wenigstens teilweise oder idealerweise vollständig an einem Ort außerhalb der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine vorgenommen. Anschließend kann das Bauvolumen ebenfalls außerhalb der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine für einen weiteren 3D-Druckprozess und/oder SLM-Prozess vorbereitet/präpariert werden.The post-processing steps are carried out on the removed construction volume at least partially or ideally completely at a location outside of the 3D printing machine and / or SLM machine. The construction volume can then also be prepared / prepared outside the 3D printing machine and / or SLM machine for a further 3D printing process and / or SLM process.
Wenn dann der 3D-Druckprozess und/oder SLM-Prozess mit dem weiteren Bauvolumen abgeschlossen ist, kann dieses wiederum zeitnah entnommen werden und das wieder präparierte Bauvolumen wird erneut in die 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine eingesetzt und der nächste 3D-Druckprozess und/oder SLM-Prozess beginnt. Mittels des erfindungsgemäßen Bereitstellungsmoduls ist es also möglich, immer ein gewartetes und einsatzbereites Bauvolumen bevorzugt inklusive eines gewarteten und einsatzbereiten Prozessraumes für einen Austausch zur Verfügung zu stellen und/oder bereit zu halten.When the 3D printing process and / or SLM process with the further construction volume is then completed, this can in turn be removed promptly and the re-prepared construction volume is reinserted in the 3D printing machine and / or SLM machine and the next 3D printing process and / or the SLM process begins. By means of the provision module according to the invention, it is therefore always possible to provide and / or keep a serviced and ready-to-use construction volume, preferably including a serviced and ready-to-use process space, available for an exchange.
Bevorzugt umfasst das Bereitstellungsmodul eine Steuerdatenverarbeitungseinheit und/oder eine Empfangseinheit verbunden mit dem Antrieb zur bevorzugt automatischen Steuerung des Bereitstellungsmoduls, beispielsweise durch entsprechende Programmierung der Steuerdatenverarbeitungseinheit oder durch Senden/Empfangen entsprechender Signale.The provision module preferably comprises a control data processing unit and / or a receiving unit connected to the drive for preferably automatic control of the provision module, for example by appropriate programming of the control data processing unit or by sending / receiving appropriate signals.
Insbesondere wird das erfindungsgemäße Bereitstellungsmodul zusammen mit einer zentralen Steuereinheit verwendet, die ausgelegt ist, die Bewegung von mehreren Bereitstellungsmodulen zu überwachen und fern zu steuern.In particular, the provision module according to the invention is used together with a central control unit which is designed to monitor and remotely control the movement of a plurality of provision modules.
Bevorzugt umfasst der Antrieb mindestens einen Motor und mehrere Rollen, wobei wenigstens einige der Rollen bevorzugt drehbar ausgestaltet sind und/oder zum Laufen auf Schienen.The drive preferably comprises at least one motor and several rollers, at least some of the rollers preferably being designed to be rotatable and / or to run on rails.
Dies bedeutet, dass dank dem erfindungsgemäßen Bereitstellungsmodul die 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine nur durch relativ kurze Pausen für den Wechsel der Bauvolumina unterbrochen fast andauernd 3D-Druckprozesse und/oder SLM-Prozesse ausführt, womit die Auslastung der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine signifikant erhöht ist.This means that, thanks to the provision module according to the invention, the 3D printing machine and / or SLM machine, interrupted only by relatively short pauses for the change of construction volumes, almost continuously executes 3D printing processes and / or SLM processes, which means that the utilization of the 3D printing machine and / or SLM machine is significantly increased.
Insbesondere bietet das erfindungsgemäße Bereitstellungsmodul Vorteile bei einer Produktionsanlage mit mehreren 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen. Denn die 3D-Druckprozesse und/oder SLM-Prozesse sind im Vergleich zum Wechsel der Bauvolumina und den Vor- und Nachbereitungsschritten sehr zeitaufwendig. Damit können mittels des erfindungsgemäßen Bereitstellungsmoduls mehrere 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen so regelmäßig mit neuen Bauvolumina versorgt werden, dass die in der Produktionsanlage eingesetzten mehreren 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen nahezu ununterbrochen 3D-Druckprozesse und/oder SLM-Prozesse ausführen.In particular, the provision module according to the invention offers advantages in a production system with several 3D printing machines and / or SLM machines. Because the 3D printing processes and / or SLM processes are very time-consuming compared to changing the construction volume and the preparation and follow-up steps. Thus, by means of the supply module according to the invention, several 3D printing machines and / or SLM machines can be regularly supplied with new construction volumes so that the several 3D printing machines and / or SLM machines used in the production plant are almost uninterrupted in 3D printing processes and / or SLM- Run processes.
Besonders bevorzugt für eine Produktionsanlage mit mehreren 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen sind noch nachfolgend näher beschriebene Ausführungsformen des Bereitstellungsmoduls, die zwei oder mehr Bauvolumina bevorzugt inklusive Prozessräume transportieren können. Dadurch kann ein Bereitstellungsmodul in kurzer Zeit mehrere 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen hintereinander neu rüsten.Particularly preferred for a production system with several 3D printing machines and / or SLM machines are embodiments of the supply module, which are described in more detail below and which can transport two or more construction volumes, preferably including process rooms. As a result, a provision module can set up several 3D printing machines and / or SLM machines one after the other in a short time.
Somit kann ein erfindungsgemäßes Bereitstellungsmodul die Auslastung von mehreren 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen auf einmal optimieren.Thus, a provision module according to the invention can optimize the utilization of several 3D printing machines and / or SLM machines at once.
Hierbei kann die Kopplung je nach Ausgestaltung der 3D-Druckmaschine und des Bauvolumens und/oder des Prozessraumes auf verschiedene Arten erfolgen. Im einfachsten Fall werden das Bauvolumen und/oder der Prozessraum im Rahmen der Kopplung durch die 3D-Druckmaschine bzw. das Bereitstellungsmodul bzw. eine andere Bearbeitungsstation gehalten und/oder gehaltert. Aber Kopplung kann auch weiteres umfassen, wie beispielsweise die Verbindung des Bauvolumens und/oder des Prozessraumes mit Leitungen, insbesondere elektrischen und/oder für Fluide und/oder Gase (Inertgase) geeigneten, mit Motoren und/oder Getrieben und/oder Kraftübertragungsmitteln, insbesondere einem Elevator der 3D-Druckmaschine zum Absenken/Anheben eines Baufeldes, und/oder mit Heizungen und/oder mit Sensoren der jeweiligen Maschine bzw. Vorrichtung.The coupling can take place in various ways depending on the design of the 3D printing machine and the construction volume and / or the process space. In the simplest case, the construction volume and / or the process space are held and / or held within the framework of the coupling by the 3D printing machine or the provision module or another processing station. But coupling can also include other things, such as the connection of the structural volume and / or the process space with lines, in particular electrical and / or suitable for fluids and / or gases (inert gases), with motors and / or gears and / or power transmission means, in particular one Elevator of the 3D printing machine for lowering / raising a construction site, and / or with heaters and / or with sensors of the respective machine or device.
Da die Vor- und Nachbearbeitungsschritte parallel zu Bauprozessen erfolgen können, genügt für die mehreren 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen unter Umständen auch ein Bereitstellungsmodul, eine Bearbeitungsstation, eine Vor- und eine Nachbereitungsstation und/oder ein Bauvolumenlager, um mehrere 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen dauerhaft mit vorpräparierten Bauvolumina zu versorgen.Since the preprocessing and postprocessing steps can take place in parallel to the construction processes, a provision module, a processing station, a preprocessing station and a postprocessing station and / or a construction volume store may be sufficient for the multiple 3D printing machines and / or SLM machines to store multiple 3D printing machines. To supply printing machines and / or SLM machines permanently with pre-prepared construction volumes.
Dies ist besonders vorteilhaft, da die 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen relativ kostspielige Komponenten sind und somit die erhöhte Auslastung Kosten spart bzw. die Effizienz des eingesetzten Kapitals verbessert.This is particularly advantageous since the 3D printing machines and / or SLM machines are relatively expensive components and thus the increased Utilization saves costs and improves the efficiency of the capital employed.
Unter Vorbereitungs- und/oder Präparationsschritten und/oder Vorbereitung und/oder Präparation sind alle Prozesse/Arbeitsschritte zu verstehen, die üblicherweise ausgeführt werden oder gar werden müssen, bevor im Rahmen des 3D-Druckprozesses und/oder SLM-Prozesses eine erste Pulverschicht bearbeitet und/oder bestrahlt wird.Preparatory and / or preparation steps and / or preparation and / or preparation are to be understood as meaning all processes / work steps that are usually carried out or even have to be performed before a first powder layer is processed as part of the 3D printing process and / or SLM process / or is irradiated.
Beispiele hierfür wären das Säubern des Bauvolumens insbesondere von Pulverrückständen des vorherigen 3D-Druckprozesses und/oder SLM-Prozesses, die Befüllung/Auffüllung eines Pulverreservoirs, die Abdichtung des Bauvolumens, die Entfernung von Gas- oder anderen Rückständen eines vorherigen Prozesses, das Säubern des Prozessraumes von Prozessrückständen des vorherigen Bauprozesses, die Herstellung einer bestimmten Atmosphäre im Bauvolumen und/oder im Prozessraum insbesondere einer Schutzgasatmosphäre, das Zuführen oder Abführen von Gasen oder Energie aus oder in das Bauvolumen insbesondere über das Bereitstellungsmodul, die Kalibrierung einer Pulverzuführvorrichtung, die Kalibrierung einer Pulververteilvorrichtung, das Bereitstellen von Pulver neben oder über dem Baufeld mittels der Pulverzuführvorrichtung, das Ausbilden einer ersten Pulverschicht auf dem Baufeld und/oder den Austausch und/oder die Reparatur und/oder die Wartung und/oder Kontrolluntersuchungen von irgendwelchen der genannten und/oder anderen Bauteilen und/oder Elementen des Bauvolumens und/oder des Prozessraumes. Weitere Schritte kann es noch geben hinsichtlich Wartung und/der Reinigung der Strahloptik und/oder der Bestrahlungsvorrichtung und/oder der Binder-Jetting-Vorrichtung, wie beispielsweise Reinigung eines Einkoppelfensters oder einer Einkoppelscheibe (diese dienen dem Einkoppeln des Lasers in den Prozessraum) und/oder Kalibrierung/Reinigung von Strahlablenkmitteln und/oder Reinigung von Düsen.Examples of this would be cleaning the construction volume, especially of powder residues from the previous 3D printing process and / or SLM process, filling / topping up a powder reservoir, sealing the construction volume, removing gas or other residues from a previous process, cleaning the process room of process residues from the previous construction process, the creation of a certain atmosphere in the construction volume and / or in the process room, in particular a protective gas atmosphere, the supply or removal of gases or energy from or into the construction volume, in particular via the supply module, the calibration of a powder feed device, the calibration of a powder distribution device, the provision of powder next to or above the construction field by means of the powder feed device, the formation of a first powder layer on the construction field and / or the replacement and / or the repair and / or the maintenance and / or control examinations of any of the gena nth and / or other components and / or elements of the construction volume and / or the process space. There may be further steps with regard to maintenance and / or cleaning of the beam optics and / or the irradiation device and / or the binder jetting device, such as cleaning a coupling window or a coupling disk (these are used to couple the laser into the process space) and / or calibration / cleaning of beam deflectors and / or cleaning of nozzles.
Je nach Ausgestaltung der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine können solche Schritte aber auch erst nach Einsetzen des Bauvolumens in die 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine erfolgen. Gerade das Präparieren der ersten Pulverschicht auf dem Baufeld sollte meist erst erfolgen wenn das Bauvolumen positioniert ist für die Durchführung des 3D-Druckprozesses und/oder SLM-Prozesses.Depending on the design of the 3D printing machine and / or SLM machine, such steps can also only take place after the construction volume has been inserted into the 3D printing machine and / or SLM machine. The preparation of the first powder layer on the construction site should usually only take place when the construction volume is positioned for the implementation of the 3D printing process and / or SLM process.
Es können also bei Nutzung des erfindungsgemäßen Bereitstellungsmoduls einige, ein Teil, die meisten und/oder alle der zuvor genannten Schritte erfolgen, bevor das Bauvolumen mittels des Bereitstellungsmoduls in die 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine eingesetzt wird.When using the supply module according to the invention, some, a part, most and / or all of the aforementioned steps can take place before the construction volume is inserted into the 3D printing machine and / or SLM machine by means of the supply module.
Unter Nachbearbeitungsschritten und/oder Nachbereitungsschritten und/oder Nachbereitung und/oder Nachbearbeitung sind alle Prozesse/Arbeitsschritte zu verstehen, die üblicherweise ausgeführt werden oder gar werden müssen, nachdem im Rahmen des 3D-Druckprozesses und/oder SLM-Prozesses eine letzte Pulverschicht bearbeitet wurde und/oder eine Herstellung eines Gegenstandes bzw. eines Rohlings bzw. eines Grünteils abgeschlossen ist.Post-processing steps and / or post-processing steps and / or post-processing and / or post-processing are to be understood as all processes / work steps that are usually carried out or even have to be carried out after a last powder layer has been processed in the context of the 3D printing process and / or SLM process / or a production of an object or a blank or a green part is completed.
Beispiele hierfür wären das Tempern, Vorheizen und/oder Heizen des Baufeldes, des Bauvolumens, des Prozessraumes und/oder eines hergestellten Gegenstandes im Bauvolumen, das Säubern des Bauvolumens und/oder des hergestellten Gegenstandes insbesondere von Rückständen des vorherigen 3D-Druckprozesses und/oder SLM-Prozesses, das Entfernen des hergestellten Gegenstandes aus dem Bauvolumen, eine Entfernung von oder Bestückung des Bauvolumens mit einer oder mehreren Substratplatte, eine Überprüfung einer Heizung insbesondere des Baufeldes und/oder des Bauzylinders, eine Oberflächenbearbeitung des hergestellten Gegenstandes beispielsweise mittels eines Materialstrahls und/oder eines Gasstrahls und/oder eines Flüssigkeitsstrahls, die Rückgewinnung und/oder Siebung von ausgebrachtem aber nicht verschmolzenem Baupulver, die Kontrolle/Überprüfung des hergestellten Gegenstandes, die Befüllung/Auffüllung eines Pulverreservoirs, die Abdichtung des Bauvolumens, die Entfernung von Rückständen eines vorherigen Prozesses, die Herstellung einer bestimmten Atmosphäre im Bauvolumen insbesondere einer Schutzgasatmosphäre, das Zuführen oder Abführen von Gasen aus oder in das Bauvolumen, die Kalibrierung einer Pulverzuführvorrichtung, die Kalibrierung einer Pulververteilvorrichtung, das Bereitstellen von Pulver neben oder über dem Baufeld mittels der Pulverzuführvorrichtung, das Ausbilden einer ersten Pulverschicht auf dem Baufeld und/oder den Austausch und/oder die Reparatur und/oder die Wartung und/oder Kontrolluntersuchungen von irgendwelchen der genannten und/oder anderen Bauteilen und/oder Elementen des Bauvolumens.Examples of this would be the annealing, preheating and / or heating of the construction area, the construction volume, the process room and / or a manufactured object in the construction volume, cleaning the construction volume and / or the manufactured object, in particular of residues from the previous 3D printing process and / or SLM -Process, the removal of the manufactured object from the construction volume, a removal of or equipping the construction volume with one or more substrate plates, a check of a heater, in particular of the construction field and / or the construction cylinder, a surface treatment of the manufactured object, for example by means of a material jet and / or a gas jet and / or a liquid jet, the recovery and / or sieving of applied but not fused building powder, the control / inspection of the manufactured object, the filling / topping up of a powder reservoir, the sealing of the building volume, the removal of residues of a vo rherigen process, the production of a certain atmosphere in the construction volume, in particular a protective gas atmosphere, the supply or discharge of gases from or into the construction volume, the calibration of a powder feed device, the calibration of a powder distribution device, the provision of powder next to or above the construction field by means of the powder feed device, the Forming a first powder layer on the construction field and / or the replacement and / or the repair and / or the maintenance and / or control examinations of any of the named and / or other components and / or elements of the construction volume.
Je nach Ausgestaltung der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine können solche Schritte aber auch vor Herausnehmen des Bauvolumens aus der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine erfolgen.Depending on the design of the 3D printing machine and / or SLM machine, such steps can, however, also take place before removing the construction volume from the 3D printing machine and / or SLM machine.
Es können also bei Nutzung des erfindungsgemäßen Bereitstellungsmoduls einige, ein Teil, die meisten und/oder alle der zuvor genannten Schritte erfolgen, nachdem das Bauvolumen mittels des Bereitstellungsmoduls aus der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine entfernt wird.When using the supply module according to the invention, some, a part, most and / or all of the aforementioned steps can take place after the construction volume is removed from the 3D printing machine and / or SLM machine by means of the supply module.
Wie an der teilweise doppelten Nennung als Vorbereitungsschritt und Nachbereitungsschritt ersichtlich ist die Zuordnung nicht zwingend, denn jeder Vorbereitungsschritt hinsichtlich des nächsten 3D-Druckprozesses und/oder SLM-Prozesses kann gleichzeitig auch ein Nachbearbeitungsschritt hinsichtlich des vorherigen 3D-Druckprozesses und/oder SLM-Prozesses sein, denn es kann dasselbe Bauvolumen für beide Prozesse verwendet werden.As can be seen from the sometimes double mentioning of a preparation step and a post-processing step, the assignment is not mandatory, because each preparation step with regard to the next 3D printing process and / or SLM process can also be a post-processing step with regard to the previous 3D printing process and / or SLM process , because the same construction volume can be used for both processes.
Entsprechend sind bevorzugt unter Nachbearbeitungsschritten auch einige und/oder alle Vorbereitungsschritte zu verstehen. Entsprechend sind bevorzugt unter Vorbereitungsschritten auch einige und/oder alle Nachbearbeitungsschritte zu verstehen.Correspondingly, post-processing steps are preferably also to be understood as meaning some and / or all preparation steps. Accordingly, preparatory steps are preferably also to be understood as meaning some and / or all post-processing steps.
Bevorzugt ist das erfindungsgemäße Bereitstellungsmodul dafür ausgelegt, einige, einen Teil, viele und/oder alle Vorbereitungs- und/oder Nachbereitungsschritte auszuführen und/oder teilweise auszuführen und/oder zu unterstützen, während das Bauvolumen von dem erfindungsgemäßen Bearbeitungsmodul gehaltert ist, und/oder das Bauvolumen an mindestens eine Bearbeitungsstation zu übergeben, die dafür ausgelegt ist, einige, einen Teil, viele und/oder alle Vorbereitungs- und/oder Nachbereitungsschritte auszuführen und/oder teilweise auszuführen und/oder zu unterstützen.The provision module according to the invention is preferably designed to carry out some, a part, many and / or all of the preparatory and / or follow-up steps and / or to carry out and / or support them in part while the construction volume is held by the processing module according to the invention and / or the To hand over construction volume to at least one processing station which is designed to carry out some, a part, many and / or all preparation and / or follow-up steps and / or to carry out and / or support them in part.
Eine solche Bearbeitungsstation kann ein Bauvolumenlager, eine Temperofen, eine Auspackstation und/oder eine andere im Umfeld von 3D-Druckprozessen und/oder SLM-Prozessen und/oder 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen üblicherweise genutzte Bearbeitungsstation sein.Such a processing station can be a volume storage facility, a tempering furnace, an unpacking station and / or another processing station commonly used in the context of 3D printing processes and / or SLM processes and / or 3D printing machines and / or SLM machines.
Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Bereitstellungsmodul mindestens zwei Halter, so dass mindestens ein Bauvolumen halterbar ist während ein anderes Bauvolumen in der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine und/oder in dem Bauvolumenlager und/oder in der Auspackstation und/oder in dem Temperofen und/oder in der anderen Bearbeitungsstation platziert wird und/oder daraus entnommen wird.The provision module according to the invention preferably comprises at least two holders, so that at least one construction volume can be held while another construction volume is in the 3D printing machine and / or SLM machine and / or in the construction volume storage and / or in the unpacking station and / or in the tempering furnace and / or is placed in the other processing station and / or removed therefrom.
Dies bietet den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Bereitstellungsmodul ein weiteres bereits präpariertes Bauvolumen mitführen kann, wenn das benutzte Bauvolumen aus der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine entnommen wird. Dann kann die 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine sehr schnell mit dem mitgeführten präparierten Bauvolumen bestückt werden und einen weiteren 3D-Druckprozess und/oder SLM-Prozess beginnen, womit die Stillstandszeiten der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine weiter verkürzt werden.This offers the advantage that the provision module according to the invention can carry a further already prepared building volume with it when the building volume used is removed from the 3D printing machine and / or SLM machine. The 3D printing machine and / or SLM machine can then be equipped very quickly with the prepared construction volume carried along and start another 3D printing process and / or SLM process, which further shortens the downtimes of the 3D printing machine and / or SLM machine become.
Unter einem präparierten Bauvolumen ist dabei ein Bauvolumen zu verstehen, das für das Einsetzen in eine 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine vorbereitet ist, bevorzugt vollständig. Dies kann insbesondere bedeuten, dass alle außerhalb der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine stattfindenden Vorbereitungsschritte an diesem Bauvolumen ausgeführt wurden.A prepared building volume is to be understood as a building volume that is prepared, preferably completely, for insertion in a 3D printing machine and / or SLM machine. This can mean in particular that all preparatory steps taking place outside of the 3D printing machine and / or SLM machine have been carried out on this construction volume.
Unter einem benutzten Bauvolumen ist dabei ein Bauvolumen zu verstehen, in dem vor kurzem ein 3D-Druckprozess und/oder SLM-Prozess abgeschlossen wurde und bevorzugt in dem ein hergestellter Gegenstand bzw. mehrere hergestellte Gegenstände enthalten ist bzw. sind. Dies kann insbesondere bedeuten, dass alle außerhalb der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine stattfindenden Nachbereitungsschritte noch nicht an diesem Bauvolumen ausgeführt wurden.A used construction volume is to be understood as a construction volume in which a 3D printing process and / or SLM process was recently completed and preferably in which a manufactured object or a plurality of manufactured objects is or are contained. This can mean in particular that all post-processing steps taking place outside the 3D printing machine and / or SLM machine have not yet been carried out on this construction volume.
Bevorzugt umfasst der Grundkörper des erfindungsgemäßen Bereitstellungsmoduls einen Halterantrieb, um den Halter relativ zum Grundkörper zu bewegen.The base body of the supply module according to the invention preferably comprises a holder drive in order to move the holder relative to the base body.
Dies bietet den Vorteil, dass möglicherweise erforderliche Bewegungen des Grundkörpers zum Positionieren hinsichtlich eines Einsetzens/Herausnehmens eines Bauvolumens durch technisch meist weniger komplexe Bewegungen des Halters ersetzt werden können. Beispielsweise indem nicht der ganze Grundköper gedreht wird, sondern nur der Halter um den Grundkörper herum gedreht wird, um für ein Einsetzen/Herausnehmen positioniert zu sein.This offers the advantage that movements of the base body that may be required for positioning with regard to inserting / removing a structural volume can be replaced by movements of the holder that are usually less complex technically. For example, by not rotating the entire base body, but only rotating the holder around the base body in order to be positioned for insertion / removal.
Besonders bevorzugt erfolgt dies in Kombination mit dem Merkmal von zwei oder mehr Haltern. Denn dann kann bei geeigneter Positionierung des Bereitstellungsmoduls ein Herausnehmen eines benutzten Bauvolumens aus einer 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine mit einem Halter und Einsetzen eines in einem anderen Halter mitgeführten Bauvolumens in die 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine, also ein Austausch eines Bauvolumens, ausgeführt werden, ohne dass das Bereitstellungsmodul als ganzes bewegt werden muss.This is particularly preferably done in combination with the feature of two or more holders. Because then, with suitable positioning of the supply module, it is possible to remove a used construction volume from a 3D printing machine and / or SLM machine with a holder and insert a construction volume carried in another holder into the 3D printing machine and / or SLM machine, i.e. a Exchange of a construction volume, can be carried out without the provision module having to be moved as a whole.
Bevorzugt kann somit ein erfindungsgemäßes Bereitstellungsmodul zwei oder mehr um den Grundkörper herum rotierbare und/oder am Grundkörper heb- und senkbar gelagerte Halter haben/aufweisen. Für einen Austausch genügt dann das Mitführen eines präparierten Bauvolumens in dem einen Halter, das Bereitstellungsmodul wird einmal für den Austausch positioniert, der freie Halter wird zu der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine bzw. einer entsprechenden Öffnung davon hingedreht, das benutzte Bauvolumen wird entnommen, der bisher freie Halter wird weggedreht und der Halter mit dem präparierten Bauvolumen wird zur 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine hingedreht, das präparierte Bauvolumen wird eingesetzt und erst dann ist eine Bewegung des Bereitstellungsmoduls als ganzes wieder erforderlich, um beispielsweise das benutzte Bauvolumen zu einer Bearbeitungsstation und/oder dem Bauvolumenlager zu bringen.A supply module according to the invention can thus preferably have two or more holders that are rotatable around the base body and / or mounted on the base body so that they can be raised and lowered. For an exchange, it is sufficient to carry a prepared construction volume in one holder, the provision module is positioned once for the exchange, the free holder is turned towards the 3D printing machine and / or SLM machine or a corresponding opening thereof, the construction volume used is removed, the previously free holder is turned away and the holder with the prepared construction volume becomes a 3D The printing machine and / or SLM machine is turned towards the front, the prepared building volume is used and only then is it necessary to move the supply module as a whole again, for example to bring the building volume used to a processing station and / or the building volume store.
Bevorzugt kann der Halterantrieb den Halter mindestens in einer Halterebene entlang einer geschlossenen Kurve, bevorzugt einem Kreis oder einer Ellipse bewegen, wobei bevorzugt die Halterebene parallel zu einer Bewegungsebene ist, in der der Antrieb den Grundkörper bewegt.The holder drive can preferably move the holder at least in one holder plane along a closed curve, preferably a circle or an ellipse, the holder plane preferably being parallel to a plane of movement in which the drive moves the base body.
Dies kann insbesondere bedeuten, dass die Halterebene parallel zu einem Boden ist, auf dem auf dem das Bereitstellungsmodul steht bzw. bewegt wird.This can mean in particular that the holder plane is parallel to a floor on which the supply module stands or is moved.
Dies ist besonders vorteilhaft in der Ausgestaltung mit mehreren Haltern. Denn dann genügt ein Halterantrieb, der den entsprechenden Halter jeweils zur 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine hindreht, wodurch gleichzeitig andere Halter von der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine weggedreht werden, womit durch den einen Halterantrieb bei Positionierung des Bereitstellungsmoduls geeignet zur 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine immer genau ein Halter passend für Einsetzen/Herausnehmen platziert werden kann, ohne dass anderweitige Bewegungen erforderlich sind.This is particularly advantageous in the configuration with several holders. Because then a holder drive is sufficient, which turns the respective holder towards the 3D printing machine and / or SLM machine, whereby other holders are simultaneously turned away from the 3D printing machine and / or SLM machine, whereby one holder drive when positioning the supply module Suitable for the 3D printing machine and / or SLM machine, exactly one holder suitable for insertion / removal can always be placed without any other movements being required.
Diese verschiedenen Ausführungen beschleunigen den Austausch eines Bauvolumens weiter.These different versions further accelerate the exchange of a building volume.
Bevorzugt umfasst das Bereitstellungsmodul Bewegungsmittel, um den Halter in die 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine und/oder in das Bauvolumenlager und/oder in die Auspackstation und/oder in den Temperofen und/oder in die andere Bearbeitungsstation hinein- und hinauszubewegen, um das Bauvolumen hinein- und hinauszubewegen.The supply module preferably comprises movement means to move the holder into and out of the 3D printing machine and / or SLM machine and / or into the building volume storage and / or into the unpacking station and / or into the tempering furnace and / or into the other processing station, to move the build volume in and out.
Zwar könnte das Bauvolumen auch anderweitig bewegt werden, beispielsweise über direkt am Bauvolumen angreifenden Elementen des Bereitstellungsmoduls und/oder durch entsprechende Elemente der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine.It is true that the construction volume could also be moved in some other way, for example via elements of the supply module that act directly on the construction volume and / or by corresponding elements of the 3D printing machine and / or SLM machine.
Da aber ohnehin ein Bauvolumen durch einen Halter gehaltert ist, ist eine bevorzugte Variante, dass durch Bewegung des Halters das Bauvolumen in die/aus der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine hinein/heraus bewegt wird, da dann jeweils lediglich noch die Kopplungsmittel des Halters betätigt werden müssen.However, since a structural volume is held by a holder anyway, a preferred variant is that the structural volume is moved into / out of the 3D printing machine and / or SLM machine by moving the holder, since then only the coupling means are left of the holder must be actuated.
Bevorzugt sind die Kopplungsmittel ferner ausgelegt sind, den Halter an einen Prozessraum anzukoppeln und/oder an einen mit dem Prozessraum verbundenes Bauvolumen anzukoppeln.The coupling means are preferably also designed to couple the holder to a process space and / or to couple it to a structural volume connected to the process space.
Dadurch können mittels des erfindungsgemäßen Bereitstellungsmoduls gleichzeitig Bauvolumen und Prozessraum ausgetauscht werden, insbesondere als Einheit.As a result, the construction volume and process space can be exchanged at the same time by means of the supply module according to the invention, in particular as a unit.
Dies bietet Vorteile, da der Prozessraum ähnlich wie das Bauvolumen entsprechender Vorbereitungs- bzw. Nachbereitungsschritte bedarf. Dabei kann es sich um alle entsprechenden hinsichtlich des Bauvolumens genannten Schritte handeln, wie beispielsweise reinigen.This offers advantages because the process space, like the building volume, requires corresponding preparation and post-processing steps. This can involve all of the corresponding steps mentioned with regard to the construction volume, such as cleaning.
Aber es gibt auch für den Prozessraum spezifische Arbeitsschritte, wie beispielsweise die Reinigung, eine neue Kalibrierung und/oder Kontrolle der Strahloptik und/oder wenigstens eines Einkoppelfensters, durch den der Strahl in den Prozessraum eintritt. Bevorzugt umfassen die Vorbereitungs- bzw. Nachbereitungsschritte des Prozessraumes eine Reinigung des Einkoppelfensters, eine Reinigung aller Prozessraumbestandteile, eine Wartung eines Beschichtungssystems, einen Austausch von Beschichterlippen, eine Justage des oder der Beschichter, eine Überprüfung von Sensorik insbesondere Sensorik für Sauerstoff, Atmosphärenzusammensetzung, Druck, Pulver, Laserleistung und/oder Temperatur und/oder eine Überprüfung von Steckverbindungen.But there are also specific work steps for the process space, such as cleaning, a new calibration and / or control of the beam optics and / or at least one coupling window through which the beam enters the process space. The preparation or post-processing steps of the process room preferably include cleaning of the coupling window, cleaning of all process room components, maintenance of a coating system, replacement of coater lips, adjustment of the coater (s), checking of sensors, in particular sensors for oxygen, atmospheric composition, pressure, Powder, laser power and / or temperature and / or a check of plug connections.
Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Bereitstellungsmodul Abdichtungsmittel, bevorzugt ein Deckelhandhabungselement, ein Anschlusshandhabungselement und/oder einen Gasanschluss, die ausgelegt sind, das Bauvolumen und/oder den Prozessraum beispielsweise durch Verschluss und/oder Verbindung von Öffnungen oder Leitungen abzudichten und/oder unter Schutzgasatmosphäre zu halten, bevorzugt automatisch abzudichten und/oder unter Schutzgasatmosphäre zu halten. Unter Deckelhandhabungselement sind hier insbesondere Schieber und/oder Greifer zu verstehen, die einen Deckel, insbesondere einen am Bereitstellungsmodul und/oder der 3D-Druckmaschine und/oder dem Bauvolumen und/oder dem Prozessraum gelagerten Deckel verschieben, greifen und/oder bewegen können.The supply module according to the invention preferably comprises sealing means, preferably a cover handling element, a connection handling element and / or a gas connection, which are designed to seal the structural volume and / or the process space, for example by closing and / or connecting openings or lines and / or to keep them under a protective gas atmosphere, preferably to seal automatically and / or to keep it under a protective gas atmosphere. Lid handling elements are to be understood here in particular as slides and / or grippers that can slide, grip and / or move a lid, in particular a lid mounted on the supply module and / or the 3D printing machine and / or the construction volume and / or the process space.
Dadurch können Bauvolumen sowohl beim Einsetzen als auch beim Herausholen aus der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine inert gehalten werden, insbesondere indem ein Kontakt zu Raumluft vermieden wird und/oder eine Schutzgasatmosphäre aufrechterhalten wird.As a result, construction volumes can be kept inert both when inserting and when removing them from the 3D printing machine and / or SLM machine, in particular by avoiding contact with room air and / or maintaining a protective gas atmosphere.
Unter inert ist hierbei zu verstehen, dass das Bauvolumen und/oder der Prozessraum oder wenigstens das jeweils darin befindliche Baupulver und/der der darin befindliche Gegenstand in einem Zustand gehalten wird, in dem chemische Reaktionen unwahrscheinlich sind. Beispielsweise ist somit ein inerter Zustand des Bauvolumens realisierbar, in dem das Baupulver durch ein Schutzgas umgeben ist, mit dem das Baupulver nicht reagieren kann.In this context, inert is to be understood as meaning that the building volume and / or the process space or at least the building powder and / or the object located therein in one State in which chemical reactions are unlikely. For example, an inert state of the building volume can thus be achieved in which the building powder is surrounded by a protective gas with which the building powder cannot react.
Dies ist vorteilhaft für bestimmte Pulvermaterialen, die besonders reaktiv sind wie beispielsweise Titan. Denn bei einer nicht-inerten Entnahme des Bauvolumens mit Titanmaterial darin besteht ein hohes Risiko für einen im allgemeinen die jeweiligen Vorrichtungen zerstörenden Titanbrand, da insbesondere Titanpulver und Titanrauchrückstände unter Normalluft sehr leicht entzündlich sind.This is advantageous for certain powder materials that are particularly reactive, such as titanium. If the building volume with titanium material is removed in a non-inert manner, there is a high risk of a titanium fire which generally destroys the respective devices, since in particular titanium powder and titanium smoke residues are very easily flammable under normal air.
Indem das Titanmaterial innerhalb des Bauvolumens inert gehalten wird, ist es unproblematisch wenn das Bauvolumen mit noch warmem oder heißem Titanmaterial aus der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine entnommen wird, womit eine schnellere Entnahme nach Ende des 3D-Druckprozesses und/oder SLM-Prozesses möglich ist.As the titanium material is kept inert within the building volume, it is unproblematic if the building volume is removed from the 3D printing machine and / or SLM machine with the titanium material still warm or hot, which means that removal is quicker after the end of the 3D printing process and / or SLM Process is possible.
Ferner kann es auch für Nachbearbeitungsschritte notwendig sein, das Bauvolumen und/oder den hergestellten Gegenstand zu erhitzen, beispielsweise beim Ausbacken bzw. Tempern. Je nach Material ist hier ebenfalls ein inerter Zustand bzw. eine Schutzgasatmosphäre erforderlich. Die Herstellung einer Schutzgasatmosphäre ist meist aufwendiger als das Aufrechterhalten einer solchen. Somit ist es vorteilhaft, wenn das Bereitstellungsmodul ein Bauvolumen und gegebenenfalls inklusive Prozessraum inert hält und inert an eine Bearbeitungsstation übergeben kann.Furthermore, it may also be necessary for post-processing steps to heat the construction volume and / or the manufactured object, for example during baking or tempering. Depending on the material, an inert state or a protective gas atmosphere is also required here. The creation of a protective gas atmosphere is usually more complex than maintaining one. It is therefore advantageous if the supply module keeps a structural volume and, if appropriate, including the process space inert, and can transfer it inertly to a processing station.
Ein Deckelhandhabungselement kann beispielsweise einfach ein Schieber sein, der einen am Bauvolumen fest angeordneten Deckel so verschiebt/ klappt, dass die Oberseite des Bauvolumens abgedichtet ist. Die Unterseite kann ohnehin abgedichtet ausgebildet werden. Es können aber auch Deckel vorgesehen sein, die Leitungen, Ventile und/oder untere Öffnungen und/oder seitliche Öffnungen verschließen, bevorzugt automatisch.A cover handling element can, for example, simply be a slide which pushes / folds a cover fixedly arranged on the building volume in such a way that the top of the building volume is sealed. The underside can be designed to be sealed anyway. However, covers can also be provided which close lines, valves and / or lower openings and / or lateral openings, preferably automatically.
Die Abdichtungsmittel können aber auch automatisch verriegelnde Anschlüsse/Leitungen, insbesondere gasführende, pulverführende und/oder elektrische sein, des Bauvolumens, des Prozessraumes und/oder des Bereitstellungsmoduls, die beim Ankoppeln des Halters an ein Bauvolumen und/oder an einen Prozessraum automatisch an komplementäre Anschlüsse/Leitungen des Bauvolumens, des Prozessraumes und/oder des Bereitstellungsmoduls koppeln bzw. damit verriegeln.The sealing means can, however, also be automatically locking connections / lines, in particular gas-carrying, powder-carrying and / or electrical ones, of the construction volume, the process space and / or the supply module, which are automatically connected to complementary connections when the holder is coupled to a construction volume and / or to a process space / Connect or lock the lines of the construction volume, the process room and / or the supply module.
Entsprechend kann ein erfindungsgemäßes Bereitstellungsmodul auch Schutzgasatmosphärenmittel umfassen, wie beispielsweise einen Schutzgastank und/oder eine Gaspumpe und/oder ähnliche Vorrichtungen.Accordingly, a supply module according to the invention can also comprise means for protective gas atmosphere, such as, for example, a protective gas tank and / or a gas pump and / or similar devices.
Besonders vorteilhaft lässt sich eine inerte Handhabung realisieren, wenn die Halter zur Entnahme von miteinander verbundenen Bauvolumen und Prozessraum ausgelegt sind. Denn Bauvolumen und Prozessraum bilden eine im Allgemeinen bis auf die Schutzgasanschlüsse abgedichtete Einheit.Inert handling can be implemented particularly advantageously if the holders are designed for removing structural volumes and process space that are connected to one another. This is because the structural volume and process space generally form a unit that is sealed apart from the inert gas connections.
Beim Herausnehmen oder Einsetzen eines solchen kombinierten Bauvolumen-Prozessraum-Objekts müssen dann lediglich kleine Deckel oder Klappen oder auch Ventile die Anschlüsse/Leitungen des Bauvolumen-Prozessraum-Objekts verschließen, die bisherigen Verbindungen - also beispielsweise zum Gassystem der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine und/oder dem Gassystem des Bereitstellungsmoduls - werden getrennt, das Bauvolumen-Prozessraum-Objekt wird Herausbewegt oder Eingesetzt und die Anschlüsse/Leitungen von Bereitstellungsmodul bzw. 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine koppeln automatisch an, wodurch eine ununterbrochene Aufrechterhaltung der Schutzgasatmosphäre sichergestellt ist.When removing or inserting such a combined volume / process space object, only small covers or flaps or valves need to close the connections / lines of the volume / process space object, the previous connections - for example to the gas system of the 3D printing machine and / or SLM -Machine and / or the gas system of the supply module - are separated, the building volume process space object is moved out or inserted and the connections / lines from the supply module or 3D printing machine and / or SLM machine are automatically connected, which means that the Protective gas atmosphere is ensured.
Die Trennung und/oder Verbindung von Leitungen, Anschlüssen und ähnlichem bzw. die hierfür nötigen Vorgänge und Vorrichtungen können ganz oder teilweise am Bereitstellungsmodul vorgesehen sein bzw. durch das Bereitstellungsmodul erfolgen und/oder können ganz oder teilweise am Bauvolumen, Prozessraum und/oder der 3D-Druckmaschine vorgesehen sein bzw. durch Bauvolumen, Prozessraum und/oder der 3D-Druckmaschine erfolgen.The separation and / or connection of lines, connections and the like, or the processes and devices required for this, can be provided wholly or partially on the supply module or by the supply module and / or can be wholly or partly on the building volume, process space and / or the 3D -Printing machine be provided or take place through the construction volume, process space and / or the 3D printing machine.
Je nachdem wie lange ein Bauvolumen-Prozessraum-Objekt durch das Bereitstellungsmodul gehaltert werden muss - was z.B. von Transportweglängen abhängen kann - kann es aber auch ausreichend sein, einfach nur die Anschlüsse/Leitungen des Bauvolumen-Prozessraum-Objekts zu verschließen, da bei einem einfach nur verschlossenem Bauvolumen-Prozessraum-Objekt die Schutzgasatmosphäre ohne weitere Gaszufuhr für einen gewissen Zeitraum noch hinreichend gut bleibt.Depending on how long a building volume process room object has to be held by the provision module - which can depend, for example, on the length of the transport route - it can also be sufficient to simply close the connections / lines of the building volume process room object, since with one simple The protective gas atmosphere remains sufficiently good for a certain period of time without further gas supply only when the building volume process room object is closed.
Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Bereitstellungsmodul eine Energieversorgung und/oder eine Energieführung und/oder einen Energiespeicher und/oder einen Akkumulator und elektrische Anschlüsse zur Verbindung, bevorzugt zur automatischen Verbindung mit einem Heizelement im Bereitstellungsmodul und/oder einem in dem Bauvolumen und/oder im Prozessraum angeordneten Heizelement zur Beheizung des Bauvolumens, des Prozessraumes und/oder Teilbereichen davon. Solche Heizelemente können insbesondere vorteilhaft sein, wenn vor Durchführung von bestimmten Nachbearbeitungsschritten die Temperatur eines hergestellten Gegenstandes nicht unter einen bestimmten Wert fallen sollte.The provision module according to the invention preferably comprises an energy supply and / or an energy guide and / or an energy store and / or an accumulator and electrical connections for connection, preferably for automatic connection to a heating element in the provision module and / or one arranged in the structural volume and / or in the process space Heating element for heating the building volume, the process space and / or parts of it. Such heating elements can be particularly advantageous if the temperature of a manufactured item before certain post-processing steps are carried out Item should not fall below a certain value.
Bevorzugt umfasst das erfindungsgemäße Bereitstellungsmodul Sensoren und/oder eine Auswerteelektronik und/oder eine Auswertedatenverarbeitungseinheit und/oder Anschlüsse zur Verbindung mit Sensoren und/oder Sensoranschlüssen des Bauvolumens und/oder des Prozessraumes. Dies ist vorteilhaft, wenn eine Überwachung während der Lagerung und/oder des Transports des Bauvolumens und/oder des Prozessraumes erforderlich ist, beispielsweise um das Absinken einer Temperatur des hergestellten Gegenstandes unter eine Grenze zu überwachen und/oder geeignet Wärmeenergie dem Bauvolumen und/oder dem Prozessraum zuzuführen.The provision module according to the invention preferably comprises sensors and / or evaluation electronics and / or an evaluation data processing unit and / or connections for connection to sensors and / or sensor connections of the building volume and / or the process space. This is advantageous if monitoring during the storage and / or transport of the building volume and / or the process space is required, for example to monitor the drop in a temperature of the manufactured object below a limit and / or suitable heat energy to the building volume and / or the To supply process space.
Dies ist vorteilhaft wenn nach Entnahme eines Bauvolumens und/oder eines hergestellten Gegenstandes noch ein weiterer Bearbeitungsschritt mit hoher Temperatur erfolgen muss, beispielsweise ein Ausbacken bzw. Tempern. Denn dann verhindert die Versorgung des im Bauvolumen befindlichen Heizelements mit Energie/Strom/Spannung, dass es zu einem vorschnellen Auskühlen und damit einer Verlängerung des nachfolgenden Schrittes kommt.This is advantageous if, after removing a structural volume and / or a manufactured object, another processing step at high temperature has to be carried out, for example baking or tempering. Because then the supply of the heating element located in the building volume with energy / current / voltage prevents a premature cooling and thus an extension of the subsequent step.
Auch erlaubt es im Falle von momentan anderweitig genutzten Bearbeitungsstationen, das Bauvolumen länger beim Bereitstellungsmodul zu belassen, um es dann später einer der Bearbeitungsstation zuzuführen, und trotzdem nicht eine problematische vorzeitige Abkühlung zu riskieren.In the case of processing stations that are currently being used for other purposes, it also allows the structural volume to be left with the supply module for a longer period in order to then feed it to one of the processing stations at a later time, and nevertheless not to risk premature cooling that is problematic.
Bevorzugt umfasst das Bereitstellungsmodul Sende- und/oder Empfangsmittel zur Kommunikation mit einer Zentralsteuerung und/oder zur Positionsbestimmung, Sensoren zur Positionsbestimmung von Bereitstellungsmodul und/oder Halter, eine Datenverarbeitungseinheit zur Steuerung der Bewegung von Bereitstellungsmodul und/oder Halter und/oder eine Pulverversorgung/einen Pulverspeicher zur Versorgung einer 3D-Druckmaschine und/oder eines Bauvolumens mit Baupulver.The supply module preferably comprises transmitting and / or receiving means for communication with a central controller and / or for position determination, sensors for determining the position of the supply module and / or holder, a data processing unit for controlling the movement of the supply module and / or holder and / or a powder supply / a Powder storage for supplying a 3D printing machine and / or a building volume with building powder.
Die Pulverversorgung und/oder der Pulverspeicher können dabei sowohl ausgelegt sein, das Bauvolumen bzw. den Prozessraum direkt mit Pulver zu versorgen, beispielsweise damit eine erste Pulverschicht bereits vor Einsetzen in die 3D-Druckmaschine präpariert werden kann. Oder Pulverversorgung und/oder Pulverspeicher können alternativ und/oder zusätzlich ausgelegt sein, einen Pulverspeicher und/oder ein Pulverreservoir eines Bauvolumens, eines Prozessraumes und/oder einer 3D-Druckmaschine aufzufüllen.The powder supply and / or the powder storage can both be designed to supply the structural volume or the process space directly with powder, for example so that a first powder layer can be prepared before it is inserted into the 3D printing machine. Or the powder supply and / or powder storage can alternatively and / or additionally be designed to fill a powder storage and / or a powder reservoir of an installation volume, a process space and / or a 3D printing machine.
Letzteres kann vorteilhaft sein, denn das Bereitstellungsmodul muss ohnehin für ein Einsetzen/eine Entnahme eines Bauvolumens zu einer 3D-Druckeinrichtung hin bewegt werden. Wenn das Bereitstellungsmodul dann gleichzeitig auch die 3D-Druckeinrichtung mit neuem Baupulver versorgen kann, kann auf eine alternative Versorgungsmöglichkeit verzichtet werden und es wird Zeit eingespart, denn während des Austausches eines Bauvolumens ist die 3D-Druckeinrichtung eher nicht im Betrieb, so dass gut Pulver in ein Pulverreservoir nachgefüllt werden kann.The latter can be advantageous because the supply module has to be moved towards a 3D printing device for inserting / removing a construction volume. If the supply module can then also supply the 3D printing device with new construction powder at the same time, an alternative supply option can be dispensed with and time is saved, because the 3D printing device is rather not in operation while a construction volume is being exchanged, so that powder can be used a powder reservoir can be refilled.
Alternativ oder zusätzlich kann aber auch ein Pulverreservoir oder ähnliches im Bauvolumen und/oder im Prozessraum vorgesehen sein. Dies hat den Vorteil, dass Bauvolumen und/oder Prozessraum beim Präparieren unmittelbar mit dem für den Herstellungsprozess benötigten Pulver versehen werden. In einer besonders bevorzugten Variante umfasst ein im Rahmen der Erfindung genutztes Bauvolumen einen Doppelzylinder bzw. Doppelkolben, die bevorzugt über einen gemeinsamen Antrieb betrieben werden, so dass das Absenken des einen Kolbens ein Anheben des anderen bedeutet. Durch die Nutzung von zwei Zylindern kann in einem Vorbereitungsschritt der eine Kolben ausreichend runter gefahren werden, um Raum für das benötigte Pulver bereitzustellen, während der andere Kolben beispielsweise maximal hinauf gefahren ist und auf diesem Substratplatten platziert werden. Im Betrieb wird der Kolben mit Pulver darüber jeweils soweit hinaufgefahren, dass beispielsweise ein Schieber eine ausreichende Pulvermenge über die zwischen den Zylindern befindliche ebene Fläche zu dem anderen Zylinder bzw. Kolben hinüber schiebt. Dieser wird gleichzeitig weit genug hinunter gefahren, damit die vom anderen Zylinder herüber geschobene Pulvermenge als eine Pulverschicht verteilt werden kann, wobei anschließend die entsprechenden Bereiche verfestigt werden. Dies wiederholt sich solange, bis der Gegenstand fertiggestellt ist, wobei am Ende der zu Anfang fast ganz nach oben gefahrene Kolben weit hinunter gefahren ist und oberhalb dieses Kolbens der bzw. die hergestellten Gegenstände und ein Großteil des oder alles nicht verfestigte Pulver sind, während der andere Kolben nahezu oder vollständig nach oben gefahren ist. Je nach Effizienz der Pulververteilung und Verschiebung können die beiden Kolben eine gleiche oder auch eine verschieden große Kolbenfläche, um beispielsweise Pulververluste beim Verschieben von einem Zylinder zum anderen so zu kompensieren, dass beide Kolben einen gemeinsamen Antrieb haben, der jeweils einen Kolben hebt und den anderen absenkt.Alternatively or additionally, however, a powder reservoir or the like can also be provided in the structural volume and / or in the process space. This has the advantage that the building volume and / or process space are provided directly with the powder required for the manufacturing process during preparation. In a particularly preferred variant, a structural volume used within the scope of the invention comprises a double cylinder or double piston, which is preferably operated via a common drive, so that lowering one piston means raising the other. By using two cylinders, one piston can be moved down sufficiently in a preparation step to provide space for the required powder, while the other piston, for example, is moved up to the maximum and placed on this substrate plate. During operation, the piston with powder above it is moved up so far that, for example, a slide pushes a sufficient amount of powder over the flat surface located between the cylinders to the other cylinder or piston. At the same time, this is moved down far enough so that the amount of powder pushed over from the other cylinder can be distributed as a powder layer, with the corresponding areas subsequently being solidified. This is repeated until the object is completed, at the end of which the piston, which was moved almost all the way up at the beginning, has moved far down and above this piston the manufactured object or objects and a large part or all of the non-solidified powder are during the other piston has moved almost or completely upwards. Depending on the efficiency of the powder distribution and displacement, the two pistons can have the same or different piston area, for example to compensate for powder losses when moving from one cylinder to the other so that both pistons have a common drive that lifts one piston and the other lowers.
Ein erfindungsgemäßes System umfasst ein erfindungsgemäßes Bereitstellungsmodul und mindestens eine 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine bevorzugt mit einer verschließbaren Entnahmeöffnung zur Entnahme eines Bauvolumens und/oder eines Prozessraumes und ein Bauvolumenlager zum Lagern von mindestens einem Bauvolumen und/oder eines Prozessraumes, bevorzugt ferner umfassend eine Auspackstation und/oder einen Temperofen und/oder eine andere Bearbeitungsstation.A system according to the invention comprises a supply module according to the invention and at least one 3D printing machine and / or SLM machine, preferably with a closable removal opening for removing a construction volume and / or a process room and a construction volume storage for storing at least one Build volume and / or a process space, preferably further comprising an unpacking station and / or a tempering furnace and / or another processing station.
Das erfindungsgemäße System kann ferner mit allen zuvor hinsichtlich der Nutzung des erfindungsgemäßen Bereitstellungsmoduls geschilderten weiteren Elemente und Vorrichtungen ausgebildet sein, beispielsweise entsprechenden Gassystemen und/oder Energieversorgung in/an dem Bereitstellungsmodul, der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine, der Auspackstation und/oder dem Temperofen und/oder der anderen Bearbeitungsstation.The system according to the invention can also be designed with all of the other elements and devices described above with regard to the use of the supply module according to the invention, for example corresponding gas systems and / or energy supply in / on the supply module, the 3D printing machine and / or SLM machine, the unpacking station and / or the tempering furnace and / or the other processing station.
Ferner können auch alle Elemente und Vorrichtungen im Sinne des zuvor hinsichtlich des Bearbeitungsmoduls geschilderten ausgelegt sein. Beispielsweise dass die Gasanschlüsse der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine ausgelegt sind, automatisch eine Verbindung mit einem Bauvolumen und/oder einem Prozessraum herzustellen, der in die 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine eingesetzt wird und/oder automatisch die Verbindung unter Verschließen der Anschlüsse zu trennen, wenn das Bauvolumen und/oder der Prozessraum herausgenommen wird.Furthermore, all elements and devices can also be designed in the sense of what has been described above with regard to the processing module. For example, that the gas connections of the 3D printing machine and / or SLM machine are designed to automatically establish a connection with a construction volume and / or a process space that is inserted into the 3D printing machine and / or SLM machine and / or automatically the connection to be separated by closing the connections when the construction volume and / or the process space is removed.
Durch ein erfindungsgemäßes System lässt sich wie bereits hinsichtlich des erfindungsgemäßen Bereitstellungsmoduls geschildert, eine erheblich bessere Auslastung der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine oder bevorzugt der 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen realisieren.As already described with regard to the supply module according to the invention, a system according to the invention allows a considerably better utilization of the 3D printing machine and / or SLM machine or preferably the 3D printing machine and / or SLM machine to be realized.
Bevorzugt sind 2, mehr als 2, mehr als 5, mehr als 10, mehr als 15 und/oder mehr als 20 und/oder genau eine solche Anzahl an 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen je Bereitstellungsmodul vorgesehen. Denn während der 3D-Druckprozess und/oder SLM-Prozess relativ lange dauern kann, ist der Austausch von Bauvolumen/Prozessraum schnell durchführbar, womit ein erfindungsgemäßes Bereitstellungsmodul eine Vielzahl von 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen bestückt halten kann. Preferably, 2, more than 2, more than 5, more than 10, more than 15 and / or more than 20 and / or precisely such a number of 3D printing machines and / or SLM machines are provided per delivery module. Because while the 3D printing process and / or SLM process can take a relatively long time, the exchange of construction volume / process space can be carried out quickly, with which a provision module according to the invention can keep a large number of 3D printing machines and / or SLM machines equipped.
Entsprechendes gilt für andere Bearbeitungsstationen, die lange Bearbeitungszeiten haben, wie beispielsweise Auspackstationen und/oder Temperöfen.The same applies to other processing stations that have long processing times, such as unpacking stations and / or tempering ovens.
Andere Bearbeitungsstationen und auch das Bauvolumenlager sind bevorzugt hingegen in entsprechend geringerer Anzahl pro Bereitstellungsmodul vorgesehen. Insbesondere können auch mehrere Bereitstellungsmodule je Bauvolumenlager vorgesehen sein.Other processing stations and also the building volume store are, however, preferably provided in a correspondingly smaller number per provision module. In particular, several supply modules can also be provided for each building volume store.
In einer Variante können auch eine oder mehrere 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen vorgesehen sein mit mindestens zwei SLM-Halterungen zum Haltern von Bauvolumen und/oder Prozessraum, wobei in mindestens einer davon das Bauvolumen und/oder der Prozessraum für einen 3D-Druckprozess und/oder SLM-Prozess in einer Prozessposition halterbar sind und wobei in mindestens einer davon das Bauvolumen und/oder der Prozessraum für eine Entnahme durch den Halter des Bereitstellungsmoduls in einer Entnahmeposition halterbar sind, wobei die 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine eine Bewegungsvorrichtung umfasst, um das Bauvolumen und/oder den Prozessraum von der Prozessposition zur Entnahmeposition zu bewegen, bevorzugt indem die SLM-Halterungen von der Entnahmeposition zur Prozessposition und umgekehrt bewegbar sind, besonders bevorzugt so dass eine SLM-Halterung von der Entnahmeposition zur Prozessposition bewegbar ist, während eine andere SLM-Halterung von der Prozessposition zur Entnahmeposition bewegbar ist, bevorzugt indem die SLM-Halterungen an einer Dreheinheit der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine gelagert sind.In a variant, one or more 3D printing machines and / or SLM machines can also be provided with at least two SLM brackets for holding construction volume and / or process space, in at least one of which the construction volume and / or the process space for a 3D printing The printing process and / or SLM process can be held in a process position, and in at least one of which the construction volume and / or the process space can be held in a removal position for removal by the holder of the supply module, the 3D printing machine and / or SLM machine comprises a movement device to move the construction volume and / or the process space from the process position to the removal position, preferably by the SLM holders being movable from the removal position to the process position and vice versa, particularly preferably so that an SLM holder can be moved from the removal position to the process position is, while another SLM holder from the process position to the removal po position is movable, preferably by the SLM brackets being mounted on a rotating unit of the 3D printing machine and / or SLM machine.
Dadurch kann bei Abschluss eines 3D-Druckprozesses und/oder SLM-Prozesses unmittelbar ein vorpräpariertes Bauvolumen und/oder Prozessraumgehäuse aus der Entnahmeposition in die Prozessposition bewegt werden, während das benutzte Bauvolumen gleichzeitig zur Entnahmeposition bewegt wird (beispielsweise durch entsprechende Rotation beider in die gleiche Richtung).As a result, at the end of a 3D printing process and / or SLM process, a pre-prepared building volume and / or process space housing can be moved from the removal position to the process position immediately, while the building volume used is moved to the removal position at the same time (for example by corresponding rotation of both in the same direction ).
Damit kann der nächste 3D-Druckprozess und/oder SLM-Prozess beginnen, selbst wenn das Bereitstellungsmodul noch nicht verfügbar ist. Für dieses verbleibt dann aufgrund des langen 3D-Druckprozesses und/oder SLM-Prozesses genug Zeit, das benutzte Bauvolumen/Prozessraum zu entnehmen und durch ein vorpräpariertes zu ersetzen.This allows the next 3D printing process and / or SLM process to begin, even if the provision module is not yet available. Because of the long 3D printing process and / or SLM process, there is enough time for this to remove the used construction volume / process space and replace it with a pre-prepared one.
Selbstverständlich können an der Entnahmeposition alle für den Wartezustand notwendigen Vorrichtungen ähnlich zu den zuvor beschriebene Vorrichtungen des Bereitstellungsmoduls vorgesehen sein, wie beispielsweise ein Gassystem, um die Schutzgasatmosphäre in dem benutzten Bauvolumen aufrecht zu erhalten, und/oder eine Energieversorgung zur Sicherstellung einer Beheizung des Bauvolumens.Of course, all devices necessary for the waiting state similar to the devices of the supply module described above can be provided at the removal position, such as a gas system to maintain the protective gas atmosphere in the building volume used, and / or an energy supply to ensure that the building volume is heated.
Es kann in manchen Varianten auch vorgesehen sein, die Entnahmeposition als Temperofen zu gestalten, so dass das Tempern in der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine in der Entnahmeposition erfolgen kann und erst dann die Entnahme durch das Bereitstellungsmodul erfolgt.In some variants, provision can also be made for the removal position to be designed as a tempering furnace, so that the tempering in the 3D printing machine and / or SLM machine can take place in the removal position and only then is the removal carried out by the supply module.
Allerdings ist dem Vorsehen von Bearbeitungsstationen und/oder Funktionalitäten an/in der Entnahmeposition die Grenze gesetzt, dass die dortigen Vorgänge den gleichzeitig in der 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine stattfindenden 3D-Druckprozess und/oder SLM-Prozess nicht stören dürfen. Dies schließt je nach Anwendung, Materialien und sonstigen Parametern in manchen Fällen ein Ausbacken bzw. Tempern an der Entnahmeposition aus.However, there is a limit to the provision of processing stations and / or functionalities at / in the removal position that the processes there must not disrupt the 3D printing process and / or SLM process taking place simultaneously in the 3D printing machine and / or SLM machine. Depending on the application, materials and other parameters, this excludes baking or tempering at the removal position in some cases.
Bevorzugt umfasst das Bauvolumenlager und/oder die andere Bearbeitungsstation und/oder die Auspackstation und/oder der Temperofen Bearbeitungsstationen und/oder -mittel zum Präparieren eines Bauvolumens und/oder eines Prozessraumes für einen 3D-Druckprozess und/oder SLM-Prozess und/oder zur Nachbehandlung eines Bauvolumens und/oder eines Prozessraumes und/oder eines hergestellten Gegenstandes.The building volume storage and / or the other processing station and / or the unpacking station and / or the tempering furnace preferably comprises processing stations and / or means for preparing a building volume and / or a process space for a 3D printing process and / or SLM process and / or for Post-treatment of a building volume and / or a process room and / or a manufactured object.
Diese Bearbeitungsstation und/oder -mittel können einige, einen Teil, die meisten und/oder alle der zuvor geschilderten Vor- und/oder Nachbehandlungsschritte betreffen und/oder zur Durchführung solcher ausgelegt sein.This processing station and / or processing means can relate to some, a part, most and / or all of the pre- and / or post-treatment steps described above and / or be designed to carry out such.
Bevorzugt umfasst das Bauvolumenlager Zuführmittel, um ein Bauvolumen und/oder einen Prozessraum und/oder einen hergestellten Gegenstand Bearbeitungsstationen und/oder -mitteln zum Präparieren und/oder zur Nachbehandlung zuzuführen und/oder einem Lagerbereich zuzuführen.The building volume store preferably comprises supply means in order to supply a building volume and / or a process space and / or a manufactured object to processing stations and / or means for preparation and / or for post-treatment and / or to supply it to a storage area.
Bevorzugt sind die 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine und/oder das Bauvolumenlager und/oder die Auspackstation und/oder der Temperofen und/oder die andere Bearbeitungsstation ausgelegt, beim Einführen eines Bauvolumens und/oder eines Prozessraumes automatisch das Bauvolumen und/oder den Prozessraum mit einer Energieversorgung zu verbinden, abzudichten und/oder unter Schutzgasatmosphäre zu halten.The 3D printing machine and / or SLM machine and / or the building volume storage and / or the unpacking station and / or the tempering furnace and / or the other processing station are preferably designed; when a building volume and / or a process space is introduced, the building volume and / or automatically to connect the process room to an energy supply, to seal it and / or to keep it under a protective gas atmosphere.
Insbesondere in jeglicher Art und Weise wie dies zuvor hinsichtlich des Bereitstellungsmoduls geschildert wurde.In particular in any way as described above with regard to the supply module.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betrieb einer 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine ist bevorzugt gekennzeichnet durch die Nutzung und/oder Verwendung eines erfindungsgemäßen Bereitstellungsmoduls und/oder eines erfindungsgemäßen Systems.A method according to the invention for operating a 3D printing machine and / or SLM machine is preferably characterized by the use and / or use of a supply module according to the invention and / or a system according to the invention.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren kann alternativ und/oder zusätzlich die Schritte umfassen:
- a) Einsetzen eines für einen 3D-Druckprozess und/oder SLM-Prozess vorpräparierten Bauvolumens und/oder eines für den 3D-Druckprozess und/oder SLM-Prozess vorpräparierten Prozessraumes in die 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine;
- b) Durchführen eines 3D-Druckprozesses und/oder SLM-Prozesses mit dem Bauvolumen und/oder dem Prozessraum zur Herstellung eines Gegenstandes bevorzugt im Bauvolumen;
- c) Entnahme des Bauvolumens und/oder Prozessraums aus des 3D-Druckmaschine und/oder SLM-Maschine, wobei bevorzugt gleichzeitig der Gegenstand mit entnommen wird;
- d) Einlagern des Bauvolumens und/oder des Prozessraumes bevorzugt mit dem Gegenstand in ein Bauvolumenlager und/oder in eine Auspackstation und/oder in einen Temperofen und/oder in eine andere Bearbeitungsstation;
- e) bevorzugt Nachbearbeitung des Bauvolumens und/oder des Prozessraumes, um einen Herstellungsprozess des Gegenstandes abzuschließen und/oder um Bauvolumen und/oder Prozessraum für eine Präparierung vorzubereiten; und
- f) Präparierung des Bauvolumens und/oder des Prozessraumes, um diese für einen weiteren oder den gleichen 3D-Druckprozess und/oder SLM-Prozess vor zu präparieren;
- a) Insertion of a building volume prepared for a 3D printing process and / or SLM process and / or a process space prepared for the 3D printing process and / or SLM process in the 3D printing machine and / or SLM machine;
- b) performing a 3D printing process and / or SLM process with the build volume and / or the process space for producing an object, preferably in the build volume;
- c) Removal of the construction volume and / or process space from the 3D printing machine and / or SLM machine, with the object preferably also being removed at the same time;
- d) storing the building volume and / or the process space, preferably with the object, in a building volume store and / or in an unpacking station and / or in a tempering furnace and / or in another processing station;
- e) preferably post-processing of the construction volume and / or the process space in order to complete a manufacturing process of the object and / or in order to prepare the construction volume and / or process space for preparation; and
- f) Preparation of the building volume and / or the process space in order to prepare them for another or the same 3D printing process and / or SLM process;
Das erfindungsgemäße Verfahren kann mit jeglichen Schritten weitergebildet sein, die hinsichtlich des erfindungsgemäßen Bereitstellungsmoduls und/oder des erfindungsgemäßen Systems beschrieben wurden und/oder die zu Merkmalen, Eigenschaften und/oder Elementen des erfindungsgemäßen Bereitstellungsmoduls und/oder des erfindungsgemäßen Systems korrespondieren.The method according to the invention can be further developed with any steps that have been described with regard to the delivery module according to the invention and / or the system according to the invention and / or which correspond to features, properties and / or elements of the delivery module according to the invention and / or the system according to the invention.
Beispielsweise kann die Nachbearbeitung einen Unterschritt des Auspackens und/oder des Temperns und/oder des Reinigens umfassen.For example, the post-processing can include a substep of unpacking and / or tempering and / or cleaning.
Bevorzugt wird ein erfindungsgemäßes Verfahren so ausgeführt und/oder wird ein erfindungsgemäßes System so ausgelegt, dass alle 3D-Druckmaschinen und/oder SLM-Maschinen mehr als 70 %, bevorzugt mehr als 70 %, bevorzugt mehr als 80 %, bevorzugt mehr als 85 %, bevorzugt mehr als 90 %, bevorzugt mehr als 90 %, bevorzugt mehr als 98 % und/oder bevorzugt mehr als 99 % der Zeit SLM-Herstellungsprozesse ausführen und/oder ausführen können und/oder ausführen könnten.A method according to the invention is preferably carried out and / or a system according to the invention is designed in such a way that all 3D printing machines and / or SLM machines have more than 70%, preferably more than 70%, preferably more than 80%, preferably more than 85% , preferably more than 90%, preferably more than 90%, preferably more than 98% and / or preferably more than 99% of the time, be able to and / or execute and / or execute SLM manufacturing processes.
Bevorzugt umfasst ein erfindungsgemäßes System mindestens ein Bauvolumen und/oder einen Prozessraum mit zwei Zylindern, bevorzugt zwei Bauzylindern, die so antreibbar sind, bevorzugt so über einen gemeinsamen Antrieb, dass sich ein Kolben des einen Zylinders absenkt während sich ein Kolben des anderen Zylinder anhebt, wobei zwischen den oberen Enden der Zylinder eine ebene Fläche vorgesehen ist. Bevorzugt wird in einem solchen System bei einem Vorbereitungsschritt ein Kolben weit und/oder vollständig abgesenkt und der darüber befindliche Raum mit Werkstoffpulver befüllt, bevorzugt vollständig.A system according to the invention preferably comprises at least one construction volume and / or a process space with two cylinders, preferably two construction cylinders, which can be driven, preferably via a common drive, that a piston of one cylinder is lowered while a piston of the other cylinder is raised, a flat surface being provided between the upper ends of the cylinders. In such a system, in a preparatory step, a piston is preferably lowered far and / or completely and the space above is filled with material powder, preferably completely.
Bevorzugt umfasst ein erfindungsgemäßes Verfahren einen, mehrere oder alle der folgenden Schritte:
- - Absenken von einem von zwei in einem Bauvolumen befindlichen Kolben;
- - Auffüllen eines Freiraumes oberhalb eines abgesenkten Kolben des Bauvolumens mit Werkstoffpulver;
- - Anheben eines Kolbens des Bauvolumens, um eine geeignete Menge Werkstoffpulver soweit über einen oberen Rand eines Zylinders hinauszuschieben, dass die Menge Werkstoffpulver von dem Zylinder weg hin zu einem Bauzylinder schiebbar ist; und/oder
- - Verschieben einer Menge Werkstoffpulver von einem Zylinder eines Bauvolumens zu einem anderen Zylinder des Bauvolumens.
- - Lowering of one of two pistons located in a building volume;
- - Filling a free space above a lowered piston of the building volume with material powder;
- - Lifting a piston of the building volume in order to push a suitable amount of material powder beyond an upper edge of a cylinder so far that the amount of material powder can be pushed away from the cylinder towards a building cylinder; and or
- - Moving a quantity of material powder from one cylinder of a building volume to another cylinder of the building volume.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert. Dieses Ausführungsbeispiels bezieht sich zwar auf eine SLM-Maschine und einen SLM-Prozess bzw. SLM-Verfahren. Jedoch lässt sich das gezeigte Bereitstellungsmodul in ähnlicher Weise für andere 3D-Druckeinrichtungen bzw. 3D-Druckprozesse bzw. 3D-Druckverfahren nutzen.
-
1 zeigt ein erfindungsgemäßes Bereitstellungsmodul in perspektivischer Ansicht. -
2 bis7 zeigen den Austausch eines Bauvolumens und eines damit verbundenen Prozessraumes mittels des erfindungsgemäßen Bereitstellungsmoduls aus1 . -
8 zeigt eine perspektivische Ansicht von einem Bauvolumen und einem Prozessraum, die aneinander gekoppelt werden können.
-
1 shows a provision module according to the invention in a perspective view. -
2 to7th show the exchange of a construction volume and a process space connected to it by means of the provision module according to the invention1 . -
8th shows a perspective view of a building volume and a process space which can be coupled to one another.
Wie in
Ferner umfasst das erfindungsgemäße Bereitstellungsmodul
Das gezeigte Bereitstellungsmodul
Das Bereitstellungsmodul
Die Bewegung kann dabei durch einen in oder an der Bodenplatte
Das Bereitstellungsmodul
In der Ausgangssituation in
Wie in
Die Baufläche
Die Verriegelungsmittel
Eine Pulverzuführvorrichtung kann sowohl Teil des Prozessraumes
Wartung/ Reinigung des Einkoppelfensters
In
In der in
Allgemein kann das Bauvolumen komplementäre Kopplungsmittel sowohl für die SLM-Halterungen
Bei bisherigen Lösungen würde der hergestellte Gegenstand aus der SLM-Maschine entnommen werden und das in der SLM-Maschine befindliche Bauvolumen genauso wie der Prozessraum entsprechenden Vorbereitungs- bzw. Nachbereitungsschritten unterzogen.In previous solutions, the manufactured item would be removed from the SLM machine and the construction volume located in the SLM machine, as well as the process space, would be subjected to corresponding preparation and follow-up steps.
In diesem Zeitraum würde in der SLM-Maschine kein weiterer Herstellungsprozess stattfinden.No further manufacturing process would take place in the SLM machine during this period.
Durch das erfindungsgemäße Bereitstellungsmodul
Von
Anschließend findet von
Anschließend sind das vorpräparierte Bauvolumen
Nun wird das Bearbeitungsmodul
Anschließend werden die Kopplungsmittel
Die SLM-Maschine ist damit in ihrer SLM-Halterung
Der Stillstand der SLM-Maschine ist somit dank des Bereitstellungsmoduls
Hingegen können nun das benutzte Bauvolumen
Da diese insgesamt weniger Zeit benötigen als der SLM-Herstellungsprozess meistens benötigt, wird das benutzte Bauvolumen
Allerdings können auch weitere präparierte Bauvolumen bereits vorgehalten werden, so dass es gar nicht erforderlich ist, das gerade benutzte Bauvolumen
Damit kann rechtzeitig vor Abschluss des neuen SLM-Herstellungsprozesses wieder die in
Je nach Verhältnis des Zeitaufwandes von SLM-Herstellungsprozess zu Nachbereitungs- und Vorbereitungsschritten sowie der Dauer des Austauschvorgangs kann bis zu einem erneuten Eintritt der in
Durch eine geeignete Abstimmung der Anzahl an SLM-Maschinen, Bereitstellungsmodulen
Dann lässt sich ein System realisieren, bei dem die SLM-Maschinen, die aufgrund der Flexibilität der Kopplungsmittel
Selbstverständlich können die Halter
In einer bevorzugten Ausführungsform befindet sich im Inneren des Grundkörpers
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- DE 19649865 C1 [0008]DE 19649865 C1 [0008]
- DE 19905067 A1 [0008]DE 19905067 A1 [0008]
- DE 102019200680 [0014, 0015]DE 102019200680 [0014, 0015]
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114260474A (en) * | 2021-12-24 | 2022-04-01 | 天津镭明激光科技有限公司 | Forming cylinder taking-out device and forming cylinder taking-out type 3D metal printing equipment |
WO2023217496A1 (en) * | 2022-05-12 | 2023-11-16 | Nikon Slm Solutions Ag | Additive manufacturing facility |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014016718A1 (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh | Production plant for the simultaneous, generative production of several components |
US20170050379A1 (en) * | 2014-04-23 | 2017-02-23 | Nederlacdse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Apparatus and method for making tangible products by layerwise manufacturing |
US20170326643A1 (en) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | Honeywell Federal Manufacturing & Technologies, Llc | Lifting and removal device for additive manufacturing system |
-
2019
- 2019-08-23 DE DE102019212679.0A patent/DE102019212679A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20170050379A1 (en) * | 2014-04-23 | 2017-02-23 | Nederlacdse Organisatie voor toegepast- natuurwetenschappelijk onderzoek TNO | Apparatus and method for making tangible products by layerwise manufacturing |
DE102014016718A1 (en) * | 2014-11-13 | 2016-05-19 | Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh | Production plant for the simultaneous, generative production of several components |
US20170326643A1 (en) * | 2016-05-10 | 2017-11-16 | Honeywell Federal Manufacturing & Technologies, Llc | Lifting and removal device for additive manufacturing system |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114260474A (en) * | 2021-12-24 | 2022-04-01 | 天津镭明激光科技有限公司 | Forming cylinder taking-out device and forming cylinder taking-out type 3D metal printing equipment |
WO2023217496A1 (en) * | 2022-05-12 | 2023-11-16 | Nikon Slm Solutions Ag | Additive manufacturing facility |
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