DE102019217756A1

DE102019217756A1 - Glühkörper, dessen emissionsvolumen einen ohmschen widerstand in einem bereich hat und porös ist

Info

Publication number: DE102019217756A1
Application number: DE102019217756.5A
Authority: DE
Inventors: Michael Klosch-Trageser; Jakob Fischer; Frank Diehl; Jürgen Weber
Original assignee: Heraeus Noblelight GmbH
Current assignee: Heraeus Noblelight GmbH
Priority date: 2019-11-18
Filing date: 2019-11-18
Publication date: 2021-05-20
Also published as: WO2021099210A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Glühkörper, beinhaltenda. eine erste Endfläche,b. eine der ersten Endfläche gegenüberliegende weitere Endfläche, undc. ein zwischen der ersten Endfläche und der weiteren Endfläche angeordnetes Emissionsvolumen; wobei der Glühkörper mindestens in dem Emissionsvolumen in einer Richtung von der ersten Endfläche zu der weiteren Endfläche einen spezifischen elektrischen Widerstand bei 20 °C in einem Bereich von 0,01 bis 50 Ω · mm2/ m hat; dadurch gekennzeichnet, dass das Emissionsvolumen porös ist. Ferner betrifft die Erfindung eine Lampe; Verfahren zum Herstellen eines Glühkörpers; und zum Herstellen einer Lampe; Verfahrensprodukte der vorgenannten Verfahren; eine Leuchte; eine Schweißmaschine; ein Verfahren zum Fügen; sowie Verwendungen des Glühkörpers; der Lampe oder der Leuchte; eines 3D-Druckers; eines Metallpulvers; und einer semi-endlosen Faser.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Glühkörper, beinhaltend

a. eine erste Endfläche,
b. eine der ersten Endfläche gegenüberliegende weitere Endfläche, und
c. ein zwischen der ersten Endfläche und der weiteren Endfläche angeordnetes Emissionsvolumen;

²

Zum Erzeugen möglichst punktueller Schweißverbindungen metallischer Werkstoffe wird oftmals das Widerstandspunktschweißen angewendet. Dies ist jedoch mit elektrisch isolierenden Schweißpartnern, wie Kunststoffteilen, nicht möglich. Sollen solche Teile geschweißt werden, kommen oftmals leistungsstarke Infrarotstrahler zum Infrarotschweißen zum Einsatz. Um die erforderliche Abstrahlleistung pro Abstrahlfläche zu erreichen, nutzen diese Infrarotstrahler eine gewickelte Glühwendel. Der Aufbau mit einer gewickelten Glühwendel führt konstruktionsbedingt zu technischen Nachteilen, die eine minimale Größe der Schweißstelle und eine Qualität der Schweißstelle begrenzen können.
Allgemein ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Nachteil, der sich aus dem Stand der Technik ergibt, zumindest teilweise zu überwinden.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein qualitativ möglichst hochwertiges Schweißen möglichst kleiner Schweißstellen von Schweißpartnern aus elektrisch isolierendem Kunststoff zu ermöglichen.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen Glühkörper für einen Infrarotstrahler bereitzustellen, der sich zu einem qualitativ hochwertigen Infrarotschweißen möglichst kleiner Schweißstellen eignet. Hierzu weist der Glühkörper vorzugsweise eine möglichst hohe Leistungsdichte, bezogen auf eine Länge des Glühkörpers, auf.
Ferner ist es eine Aufgabe der Erfindung, einen Infrarotstrahler zum Infrarotschweißen bereitzustellen, der eine räumlich möglichst homogene Abstrahlung ermöglicht. Gemäß einer weiteren Aufgabe der Erfindung wird ein Infrarotstrahler zum Infrarotschweißen bereitgestellt, der ein möglichst genau vordefiniertes Emissionsspektrum hat. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, einen möglichst einfach aufgebauten Infrarotstrahler zum Infrarotschweißen bereitzustellen. Gemäß einer weiteren Aufgabe der Erfindung hat einer der vorgenannten vorteilhaften Infrarotstrahler zum Infrarotschweißen eine mindestens gleich lange Lebensdauer.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines Glühkörper für einen Infrarotstrahler zum Infrarotschweißen bereitzustellen, wobei eine Durchführung des Verfahrens eine möglichst geringe Produktionsfläche erfordert. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Herstellen eines Glühkörper für einen Infrarotstrahler zum Infrarotschweißen bereitzustellen, wobei das Verfahren möglichst wenige Schritte zur Nachbehandlung des Glühkörpers erfordert. Vorzugsweise entfällt eine Nachbehandlung zum Reinigen oder zum Homogenisieren der elektrischen Leitfähigkeit des Glühkörpers.
Ein Beitrag zur mindestens teilweisen Erfüllung mindestens einer, vorzugsweise mehrerer, der obigen Aufgaben wird durch die unabhängigen Ansprüche geleistet. Die abhängigen Ansprüche stellen bevorzugte Ausführungsformen bereit, die zur mindestens teilweisen Erfüllung mindestens einer der Aufgaben beitragen.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Glühkörpers 1, beinhaltend

²

Bevorzugt hat das Emissionsvolumen eine in der Richtung von der ersten Endfläche zu der weiteren Endfläche verlaufende Länge in einem Bereich von 0.1 mm bis 6 m, bevorzugt 1 mm bis 3 m, bevorzugter von 5 mm bis 2 m, bevorzugter von 1 cm bis 150 cm, bevorzugter von 1 cm bis 100 cm, bevorzugter von 1 cm bis 50 cm, bevorzugter von 1 cm bis 40 cm, bevorzugter von 1 cm bis 30 cm, bevorzugter von 1 cm bis 10 cm, noch bevorzugter von 1 cm bis 5 cm, am bevorzugtesten von 1 cm bis 3 cm. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat das Emissionsvolumen eine in der Richtung von der ersten Endfläche zu der weiteren Endfläche verlaufende Länge in einem Bereich von 2 cm bis 150 cm, bevorzugter von 3 cm bis 150 cm, bevorzugter von 3 cm bis 100 cm, bevorzugter von 3 cm bis 50 cm, bevorzugter von 3 cm bis 40 cm, bevorzugter von 3 cm bis 30 cm, noch bevorzugter von 3 cm bis 10 cm, am bevorzugtesten von 3 cm bis 5 cm. Die Richtung von der ersten Endfläche zu der weiteren Endfläche ist bevorzugt eine Richtung einer Länge des Emissionsvolumens, bevorzugter des Glühkörpers.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist der Glühkörper 1 nach seiner Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei das Emissionsvolumen eine Porosität in einem Bereich von 0,01 bis 0,9, bevorzugt von 0,1 bis 0,9, bevorzugter von 0,2 bis 0,9, bevorzugter von 0,3 bis 0,9, bevorzugter von 0,3 bis 0,8, bevorzugter von 0,4 bis 0,8, bevorzugter von 0,5 bis 0,8, am bevorzugtesten von 0,5 bis 0,7, hat.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist der Glühkörper 1 nach seiner Ausführungsform 1 oder 2 ausgestaltet, wobei die erste Endfläche ein Bereich einer Oberfläche eines ersten Endvolumens ist, wobei die weitere Endfläche ein Bereich einer Oberfläche eines weiteren Endvolumens ist, wobei das Emissionsvolumen in der Richtung zwischen dem ersten Endvolumen und dem weiteren Endvolumen angeordnet ist, wobei eine Porosität des Emissionsvolumens mehr ist als eine Porosität des ersten Endvolumens oder als eine Porosität des weiteren Endvolumens oder mehr als jede von beiden, bevorzugt um mindestens 0,1, bevorzugter um mindestens 0,2, bevorzugter um mindestens 0,3, noch bevorzugter um mindestens 0,4, am bevorzugtesten um mindestens 0,5.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist der Glühkörper 1 nach seiner Ausführungsform 3 ausgestaltet, wobei die Porosität des ersten Endvolumens oder die Porosität des weiteren Endvolumens oder jede der beiden weniger als 0,5, bevorzugt weniger als 0,4, bevorzugter weniger als 0,3, bevorzugter weniger als 0,2, noch bevorzugter weniger als 0,1, am bevorzugtesten weniger als 0,05, ist. Besonders bevorzugt ist die Porosität des ersten Endvolumens oder die Porosität des weiteren Endvolumens oder jede der beiden etwa 0.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 5 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei eine Porosität des Emissionsvolumens eine offene Porosität ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 6 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Glühkörper eine Außenoberfläche hat, wobei die Außenoberfläche einen Emissionsbereich beinhaltet, wobei der Emissionsbereich durch das Emissionsvolumen gebildet ist und eine Vielzahl von Öffnungen beinhaltet, wobei die Öffnungen der Vielzahl von Öffnungen 10 bis 60 %, bevorzugt 20 bis 60 %, bevorzugter 20 bis 50 %, noch bevorzugter 25 bis 50 %, am bevorzugtesten 30 bis 50 %, eines Gesamtflächeninhalts des Emissionsbereichs bilden. Die Öffnungen stellen hier Fehlstellen in dem Emissionsbereich dar.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 7 ist der Glühkörper 1 nach seiner Ausführungsform 6 ausgestaltet, wobei die Öffnungen der Vielzahl von Öffnungen einen Durchmesser in einem Bereich von 50 bis 500 µm, bevorzugt von 80 bis 400 µm, bevorzugter von 100 bis 300 µm, am bevorzugtesten von 150 bis 300 µm, haben.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 8 ist der Glühkörper 1 nach seiner Ausführungsform 6 oder 7 ausgestaltet, wobei der Emissionsbereich 1 bis 50 Öffnungen der Vielzahl von Öffnungen je mm², bevorzugt 2 bis 40 Öffnungen der Vielzahl von Öffnungen je mm², bevorzugter von 3 bis 30 Öffnungen der Vielzahl von Öffnungen je mm², noch bevorzugter von 5 bis 20 Öffnungen der Vielzahl von Öffnungen je mm², beinhaltet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 9 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner Ausführungsformen 6 bis 8 ausgestaltet, wobei der Emissionsbereich 50 bis 100 %, bevorzugt 60 bis 100 %, bevorzugter 70 bis 100 %, noch bevorzugter 80 bis 100 %, am bevorzugtesten 90 bis 100 %, der Außenoberfläche bildet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 10 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Glühkörper keine Schmelztemperatur von weniger als 900°C, bevorzugt von weniger als 1000 °C, bevorzugter von weniger als 1500 °C, noch bevorzugter von weniger als 2000 °C, hat. Eine höchste Schmelztemperatur des Glühkörpers ist bevorzugt nicht mehr als 3500 °C, bevorzugter nicht mehr als 3200 °C, am bevorzugtesten nicht mehr als 3000 °C.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 11 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Emissionsvolumen ein Metall beinhaltet. Bevorzugt beinhaltet zusätzlich das erste Endvolumen oder das weitere Endvolumen oder jedes der beiden ein Metall. Dieses Metall kann das gleiche Metall sein, das auch das Emissionsvolumen beinhaltet, oder ein anderes Metall sein. Ferner kann das erste Endvolumen das gleiche Metall wie das weitere Endvolumen oder ein anderes Metall beinhalten. Die vorstehenden Volumina des Glühkörpers bestehen bevorzugt aus dem jeweiligen Metall. Alternativ bevorzugt beinhalten die vorstehenden Volumina des Glühkörpers das jeweilige Metall als Bestandteil einer Legierung. Bevorzugt beinhalten das Emissionsvolumen sowie das erste und weitere Endvolumen das gleiche Metall, bevorzugter bestehen sie aus dem gleichen Metall.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 12 ist der Glühkörper 1 nach seiner Ausführungsform 11 ausgestaltet, wobei das Metall ein Refraktärmetall oder ein Edelmetall ist. Refraktärmetalle sind Titan, Zirconium, Hafnium, Vanadium, Niob, Tantal, Chrom, Molybdän und Wolfram. Ein bevorzugtes Refraktärmetall ist Wolfram. Hierin bevorzugte Edelmetalle sind Ruthenium, Rhodium, Palladium, Silber, Osmium, Iridium, Platin und Gold. Besonders bevorzugte Edelmetalle sind Silber und Platin.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 13 ist der Glühkörper 1 nach seiner Ausführungsform 11 oder 12 ausgestaltet, wobei das Emissionsvolumen das Metall zu einem Anteil in einem Bereich von 50 bis 100 Gew.-%, bevorzugt von 60 bis 100 Gew.-%, bevorzugter von 70 bis 100 Gew.-%, noch bevorzugter von 80 bis 100 Gew.-%, am bevorzugtesten von 90 bis 100 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht des Glühkörpers, beinhaltet. Hierbei kann eine Komponente des Emissionsvolumens, die den Glühkörper zu einem Anteil in dem angegebenen Bereich bildet, aus dem Metall bestehen. Alternativ kann das Emissionsvolumen aus einer Legierung bestehen, die das Metall zu einem Anteil in dem angegebenen Bereich beinhaltet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 14 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Glühkörper als Filament ausgebildet ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 15 ist der Glühkörper 1 nach seiner Ausführungsform 14 ausgestaltet, wobei das Filament keine Windung beinhaltet. Eine Windung ist ein Durchgang einer geometrischen Spirale, Schraube oder einer Wicklung.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 16 ist der Glühkörper 1 nach seiner Ausführungsform 14 oder 15 ausgestaltet, wobei das Filament stabförmig ausgebildet ist
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 17 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner Ausführungsformen 14 bis 16 ausgestaltet, wobei das Filament einen Biegemodul in einem Bereich von 50 bis 120 kN/mm², bevorzugt von 60 bis 110 kN/mm², bevorzugter von 70 bis 100 kN/mm², hat.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 18 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner Ausführungsformen 14 bis 17 ausgestaltet, wobei das Filament eine Länge in einem Bereich von 0.1 mm bis 6 m, bevorzugt 1 mm bis 3 m, bevorzugter von 5 mm bis 2 m, bevorzugter von 1 cm bis 150 cm, bevorzugter von 1 cm bis 100 cm, bevorzugter von 1 cm bis 50 cm, bevorzugter von 1 cm bis 40 cm, bevorzugter von 1 cm bis 30 cm, bevorzugter von 1 cm bis 10 cm, noch bevorzugter von 1 cm bis 5 cm, am bevorzugtesten von 1 cm bis 3 cm. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat das Filament eine Länge in einem Bereich von 2 cm bis 150 cm, bevorzugter von 3 cm bis 150 cm, bevorzugter von 3 cm bis 100 cm, bevorzugter von 3 cm bis 50 cm, bevorzugter von 3 cm bis 40 cm, bevorzugter von 3 cm bis 30 cm, noch bevorzugter von 3 cm bis 10 cm, am bevorzugtesten von 3 cm bis 5 cm.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 19 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner Ausführungsformen 14 bis 18 ausgestaltet, wobei ein Außendurchmesser des Filaments über eine gesamte Länge des Filaments in einem Bereich von 100 µm bis 50 mm, bevorzugt von 100 µm bis 40 mm, bevorzugter von 500 µm bis 30 mm, bevorzugter von 500 µm bis 20 mm, noch bevorzugter von 500 µm bis 10 mm, am bevorzugtesten 500 µm bis 3 mm, liegt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 20 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Glühkörper so wenig gekrümmt ist, dass die erste Endfläche und die weitere Endfläche durch eine Gerade, die vollständig in dem Glühkörper liegt, verbunden werden können.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 21 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Glühkörper als Hohlkörper ausgebildet ist, der eine Wandung beinhaltet, die einen Hohlraum mindestens teilweise umgibt. Der Hohlkörper ist bevorzugt rohrförmig ausgebildet. Bevorzugt ist das Emissionsvolumen als ein Hohlzylinder ausgebildet. Bevorzugt erstreckt sich ein Hohlraum des Hohlkörpers von der ersten Endfläche bis zu der weiteren Endfläche. Bevorzugt verläuft der Hohlraum in einer Richtung einer Länge des Glühkörpers durch den Glühkörper. Bevorzugt beinhaltet der Hohlkörper eine Eingangsöffnung und eine Ausgangsöffnung des Hohlraums. Bevorzugt sind die Eingangsöffnung in der ersten Endfläche und die Ausgangsöffnung in der weiteren Endfläche des Glühkörpers angeordnet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 22 ist der Glühkörper 1 nach seiner Ausführungsform 21 ausgestaltet, wobei die Wandung eine Dicke in einem Bereich von 5 µm bis 1 mm, bevorzugt von 10 µm bis 1 mm, bevorzugter von 10 bis 500 µm, hat.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 23 ist der Glühkörper 1 nach seiner Ausführungsform 21 oder 22 ausgestaltet, wobei eine erste Querschnittsfläche der Wandung in dem Emissionsvolumen weniger ist als eine weitere Querschnittsfläche der Wandung in dem ersten Endvolumen oder in dem weiteren Endvolumen oder in jedem dieser beiden. Die erste Querschnittsfläche und die weitere Querschnittsfläche sind hierbei parallel zueinander und bevorzugt senkrecht zu der Länge des Glühkörpers.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 24 ist der Glühkörper 1 nach seiner Ausführungsform 23 ausgestaltet, wobei eine Dicke der Wandung in dem Emissionsvolumen weniger ist als in dem ersten Endvolumen oder in dem weiteren Endvolumen oder als in jedem dieser beiden, bevorzugt um mindestens 5 %, bevorzugter um mindestens 10 %, noch bevorzugter um mindestens 30 %, am bevorzugtesten um mindestens 50 %, jeweils der Dicke des jeweiligen Endvolumens.
Bevorzugt ist die Dicke der Wandung in dem Emissionsvolumen um mindestens 3 µm, bevorzugter um mindestens 5 µm, bevorzugter um mindestens 10 µm, noch bevorzugter um mindestens 50 µm, am bevorzugtesten um mindestens 100 µm, weniger ist als in dem ersten Endvolumen oder in dem weiteren Endvolumen oder als in jedem dieser beiden.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 25 ist der Glühkörper 1 nach seiner Ausführungsform 23 oder 24 ausgestaltet, wobei ein Außendurchmesser des Emissionsvolumen weniger ist als ein Außendurchmesser des ersten Endvolumens oder des weiteren Endvolumens oder als jeder von beiden, bevorzugt um mindestens 5 %, bevorzugter um mindestens 10 %, noch bevorzugter um mindestens 30 %, am bevorzugtesten um mindestens 50 %, jeweils des Außendurchmessers des jeweiligen Endvolumens. Bevorzugt ist ein Außendurchmesser des Emissionsvolumen um mindestens 100 µm, bevorzugter mindestens 500 µm, bevorzugter mindestens 1 mm, noch bevorzugter mindestens 3 mm, weniger ist als ein Außendurchmesser des ersten Endvolumens oder des weiteren Endvolumens oder als jeder von beiden.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 26 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner Ausführungsformen 21 bis 25 ausgestaltet, wobei die Wandung in dem Emissionsvolumen eine Vielzahl von Durchgangslöchern beinhaltet. Bevorzugt sind die Durchgangslöcher auf einem Umfang der Wandung in dem Emissionsvolumen verteilt angeordnet. Die Durchgangslöcher können jede dem Fachmann geeignet erscheinende Querschnittsform haben. Bevorzugt ist hierbei eine kreisrunde, ovale oder langgestreckte Querschnittsform. Hierbei kann die längserstreckte Querschnittsform entlang einer Länge des Emissionsvolumens oder eines Umfangs des Emissionsvolumens oder entlang beider längserstreckt sein.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 27 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner Ausführungsformen 3 bis 26 ausgestaltet, wobei das erste Endvolumen ein erstes Mittel zu einem Befestigen eines ersten elektrisch leitfähigen Bauelements unter Erhalt eines ersten elektrischen Kontakts beinhaltet, wobei das weitere Endvolumen ein weiteres Mittel zu einem Befestigen eines weiteren elektrisch leitfähigen Bauelements unter Erhalt eines weiteren elektrischen Kontakts beinhaltet. Bevorzugt ist der erste elektrische Kontakt eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Schraubverbindung, einer Klemmverbindung, einer Pressverbindung, und einer Steckverbindung, oder eine Kombination aus mindestens zwei davon. Zusätzlich oder alternativ bevorzugt ist der weitere elektrische Kontakt eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Schraubverbindung, einer Klemmverbindung, einer Pressverbindung, und einer Steckverbindung, oder eine Kombination aus mindestens zwei davon.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 28 ist der Glühkörper 1 nach seiner Ausführungsform 27 ausgestaltet, wobei das erste Mittel so ausgebildet und angeordnet ist, dass das Befestigen des ersten elektrisch leitfähigen Bauelements mittels eines ersten Formschlusses oder eines ersten Kraftschlusses oder mittels einer Mischung beider ist, wobei das weitere Mittel so ausgebildet und angeordnet ist, dass das Befestigen des weiteren elektrisch leitfähigen Bauelements mittels eines weiteren Formschlusses oder eines weiteren Kraftschlusses oder mittels einer Mischung beider ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 29 ist der Glühkörper 1 nach seiner Ausführungsform 27 oder 28 ausgestaltet, wobei das erste Mittel ein erstes Gewinde, oder eine erste Aussparung zu einem formschlüssigen Einstecken oder einem kraftschlüssigen Verpressen oder beides des ersten elektrisch leitfähigen Bauelements beinhaltet, bevorzugt ist, wobei das weitere Mittel ein weiteres Gewinde, oder eine weitere Aussparung zu einem formschlüssigen Einstecken oder einem kraftschlüssigen Verpressen oder beides des weiteren elektrisch leitfähigen Bauelements beinhaltet, bevorzugt ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 30 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Glühkörper rotationssymmetrisch ausgebildet ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 30 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Glühkörper zum Einsatz als thermischer Strahler in einer Lampe ausgebildet ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 32 ist der Glühkörper 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Glühkörper eine Außenoberfläche hat, wobei die Außenoberfläche einen Emissionsbereich beinhaltet, wobei der Emissionsbereich durch das Emissionsvolumen gebildet ist und einen Mittenrauwert R_a in einem Bereich von 1 bis 500 µm, bevorzugt von 1 bis 250 µm, bevorzugter von 1 bis 100 µm, hat.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Verfahrens 1 zum Herstellen eines Glühkörpers, beinhaltend als Verfahrensschritte

a) Bereitstellen eines Ausgangsmaterials;
b) Überlagern eines Trägers mit mindestens einer Schicht des Ausgangsmaterials; und
c) thermisches Behandeln der mindestens einen Schicht, so dass aus der mindestens einen Schicht mindestens ein Bereich des Glühkörpers erhalten wird;

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist das Verfahren 1 nach seiner Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei die linienförmigen Bahnen geradlinig sind.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die linienförmigen Bahnen eine erste Vielzahl linienförmiger Bahnen und eine weitere Vielzahl linienförmiger Bahnen beinhalten, wobei jede linienförmige Bahn der ersten Vielzahl einen Winkel in einem Bereich von 30 bis 150°, bevorzugt von 40 bis 140°, bevorzugter von 50 bis 130°, bevorzugter von 60 bis 120°, noch bevorzugter von 70 bis 11°, am bevorzugtesten von 80 bis 100°, mit jeder linienförmigen Bahn der weiteren Vielzahl einschließt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die linienförmigen Bahnen eine Bahnbreite haben, wobei jeweils zwei benachbarte linienförmige Bahnen einen Bahnabstand voneinander haben, wobei der Bahnabstand zweier benachbarter linienförmiger Bahnen ein Abstand zwischen einer Mittellinie einer Bahn zu einer Mittellinie einer benachbarten Bahn ist, wobei mindestens ein Teil, bevorzugt jede, der linienförmigen Bahnen eine Bahnbreite hat, die weniger ist als ein Bahnabstand zu den benachbarten linienförmigen Bahnen. Bevorzugt ist die vorgenannte Bahnbreite um mindestens 5 µm, bevorzugter mindestens 10 µm, bevorzugter mindestens 50 µm, am bevorzugtesten mindestens 100 µm, weniger als der vorgenannte Bahnabstand.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 5 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die linienförmigen Bahnen eine Bahnbreite haben, wobei die Bahnbreite in einem Bereich von 3 bis 300 µm, bevorzugt von 3 bis 200 µm, bevorzugter von 5 bis 100 µm, am bevorzugtesten von 5 bis 50 µm, liegt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 6 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei jeweils zwei benachbarte linienförmige Bahnen einen Bahnabstand voneinander haben, wobei der Bahnabstand zweier benachbarter linienförmiger Bahnen ein Abstand zwischen einer Mittellinie einer Bahn zu einer Mittellinie einer benachbarten Bahn ist, wobei der Bahnabstand in einem Bereich von 5 bis 500 µm, bevorzugt von 5 bis 400 µm, bevorzugter von 10 bis 300 µm, bevorzugter von 10 bis 200 µm, noch bevorzugter von 10 bis 100 µm, am bevorzugtesten von 10 bis 60 µm liegt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 7 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die mindestens eine Schicht in dem Verfahrensschritt b) eine Schichtdicke in einem Bereich von 5 bis 150 µm, bevorzugt von 10 bis 100 µm, bevorzugter von 10 bis 80 µm, hat.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 8 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Verfahren vor dem Verfahrensschritt b) zusätzlich ein Bereitstellen von 3D-Modelldaten beinhaltet, wobei das Verfahren ein Verarbeiten der 3D-Modelldaten unter Erhalt einer Vielzahl von Steuerbefehlen beinhaltet, wobei das Überlagern in dem Verfahrensschritt b) oder das thermische Behandeln in dem Verfahrensschritt c) oder beides nach den Steuerbefehlen der Vielzahl von Steuerbefehlen erfolgt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 9 ist das Verfahren 1 nach seiner Ausführungsform 8 ausgestaltet, wobei der Glühkörper eine 3D-Form hat, die durch die 3D-Modelldaten vorbestimmt ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 10 ist das Verfahren 1 nach seiner Ausführungsform 8 oder 9 ausgestaltet, wobei die 3D-Modelldaten in einem STL-Format bereitgestellt werden.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 11 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Verfahren ein Verfahren zum 3D-Drucken des Glühkörpers ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 12 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Überlagern in dem Verfahrensschritt b) mittels Kontaktieren des Ausgangsmaterials mit einer Düse oder einer Rakel oder beidem erfolgt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 13 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Ausgangsmaterial in dem Verfahrensschritt a) ein formloser Stoff ist. Der Begriff „formloser Stoff‟ ist in der Norm DIN 8580:2003-09 definiert.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 14 ist das Verfahren 1 nach seiner Ausführungsform 13 ausgestaltet, wobei der formlose Stoff ein Pulver oder eine semi-endlose Faser ist. Ein bevorzugtes Pulver besteht zu mindestens 80 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-%, bevorzugter zu mindestens 95 Gew.-%, noch bevorzugter zu mindestens 98 Gew.-%, am bevorzugtesten zu mindestens 99 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Pulver, aus Partikeln mit Partikelgrößen in einem Bereich von 1 bis 100 µm, bevorzugt von 1 bis 90 µm, bevorzugter von 1 bis 80 µm, bevorzugter von 1 bis 70 µm, bevorzugter von 1 bis 60 µm, bevorzugter von 1 bis 50 µm, bevorzugter von 5 bis 50 µm, bevorzugter von 5 bis 40 µm, bevorzugter von 5 bis 30 µm, noch bevorzugter von 5 bis 25 µm. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform besteht zu mindestens 80 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-%, bevorzugter zu mindestens 95 Gew.-%, noch bevorzugter zu mindestens 98 Gew.-%, am bevorzugtesten zu mindestens 99 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Pulver, aus Partikeln mit Partikelgrößen in einem Bereich von 1 bis 40 µm, bevorzugter von 1 bis 30 µm, bevorzugter von 1 bis 20 µm, bevorzugter von 1 bis 10 µm, noch bevorzugter von 1 bis 5 µm.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 15 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Ausgangsmaterial in dem Verfahrensschritt a) eine Vielzahl von Partikeln beinhaltet, bevorzugt daraus besteht. Die Vielzahl von Partikel hat bevorzugt zu mindestens 80 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-%, bevorzugter zu mindestens 95 Gew.-%, noch bevorzugter zu mindestens 98 Gew.-%, am bevorzugtesten zu mindestens 99 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Vielzahl von Partikel, Partikelgrößen in einem Bereich von 1 bis 100 µm, bevorzugt von 1 bis 90 µm, bevorzugter von 1 bis 80 µm, bevorzugter von 1 bis 70 µm, bevorzugter von 1 bis 60 µm, bevorzugter von 1 bis 50 µm, bevorzugter von 5 bis 50 µm, bevorzugter von 5 bis 40 µm, bevorzugter von 5 bis 30 µm, noch bevorzugter von 5 bis 25 µm. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat die Vielzahl von Partikel zu mindestens 80 Gew.-%, bevorzugt zu mindestens 90 Gew.-%, bevorzugter zu mindestens 95 Gew.-%, noch bevorzugter zu mindestens 98 Gew.-%, am bevorzugtesten zu mindestens 99 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gewicht der Vielzahl von Partikel, Partikelgrößen in einem Bereich von 1 bis 40 µm, bevorzugter von 1 bis 30 µm, bevorzugter von 1 bis 20 µm, bevorzugter von 1 bis 10 µm, noch bevorzugter von 1 bis 5 µm.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 16 ist das Verfahren 1 nach seiner Ausführungsform 15 ausgestaltet, wobei die Partikel der Vielzahl von Partikeln ein Metall beinhalten, bevorzugt daraus bestehen.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 17 ist das Verfahren 1 nach seiner Ausführungsform 16 ausgestaltet, wobei das Metall ein Refraktärmetall oder ein Edelmetall ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 18 ist das Verfahren 1 nach einer seiner Ausführungsformen 15 bis 17 ausgestaltet, wobei die Partikel der Vielzahl von Partikeln das Metall zu einem Anteil in einem Bereich von 50 bis 100 Gew.-%, bevorzugt von 60 bis 100 Gew.%, bevorzugter von 70 bis 100 Gew.-%, noch bevorzugter von 80 bis 100 Gew.-%, am bevorzugtesten von 90 bis 100 Gew.-%, jeweils bezogen auf das Gesamtgewicht der Vielzahl von Partikeln, beinhalten.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 19 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Ausgangsmaterial in dem Verfahrensschritt a) zusätzlich ein weiteres Material beinhaltet, wobei das weitere Material durch das thermische Behandeln in dem Verfahrensschritt c) mindestens teilweise entfernt wird. Bevorzugt wird das weitere Material in dem Verfahrensschritt c) verbrannt oder verdampft oder beides.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 20 ist das Verfahren 1 nach seiner Ausführungsform 19 ausgestaltet, wobei das weitere Material ein organisches Material ist. Ein bevorzugtes organisches Material ist ein Polymer oder eine Polymermischung.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 21 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Überlagern in dem Verfahrensschritt b) entlang der linienförmigen Bahnen unter Erhalt eines Glühkörpervorläufers erfolgt, wobei das thermische Behandeln in dem Verfahrensschritt c) ein thermisches Behandeln des Glühkörpervorläufers unter Erhalt des Glühkörpers ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 22 ist das Verfahren 1 nach einer seiner Ausführungsformen 1 bis 20 ausgestaltet, wobei das Überlagern in dem Verfahrensschritt b) ein Überlagern des Trägers mit einer ersten Schicht des Ausgangsmaterials ist, wobei das thermische Behandeln in dem Verfahrensschritt c) ein thermisches Behandeln der ersten Schicht entlang der linienförmigen Bahnen unter Erhalt eines ersten Bereichs des Glühkörpers ist, wobei das Verfahren nach dem Verfahrensschritt c) mindestens einen Durchlauf einer Verfahrensschrittfolge, beinhaltend als weitere Verfahrensschritte

d) ein Überlagern des ersten Bereichs mit einer weiteren Schicht des Ausgangsmaterials, und
e) ein thermisches Behandeln der weiteren Schicht entlang linienförmiger Bahnen unter Erhalt eines weiteren Bereichs des Glühkörpers,

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 23 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das thermische Behandeln in dem Verfahrensschritt c), bevorzugt zusätzlich in jedem weiteren Verfahrensschritt e), mittels Bestrahlen des Ausgangsmaterials mit einem Laserstrahl erfolgt. Zusätzlich oder alternativ bevorzugt erfolgt das Bestrahlen des Ausgangsmaterials mit einem Elektronenstrahl.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 24 ist das Verfahren 1 nach seiner Ausführungsform 23 ausgestaltet, wobei das Bestrahlen mit einer Laserleistung in einem Bereich von 10 W bis 5 kW, bevorzugt von 100 bis 400 W, erfolgt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 25 ist das Verfahren 1 nach seiner Ausführungsform 23 oder 24 ausgestaltet, wobei der Laserstrahl auf dem Ausgangsmaterial einen Strahldurchmesser in einem Bereich von 15 bis 300 µm, bevorzugt von 15 bis 200 µm, noch bevorzugter von 15 bis 100 µm, am bevorzugtesten von 20 bis 50 µm, hat.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 26 ist das Verfahren 1 nach einer seiner Ausführungsformen 23 bis 25 ausgestaltet, wobei der Laserstrahl sich bei dem thermischen Behandeln auf dem Ausgangsmaterial mit einer Geschwindigkeit in einem Bereich von 50 bis 10000 mm/s, bevorzugt von 100 bis 5000 m/s, bevorzugter von 300 bis 1200 mm/s, bewegt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 27 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Herstellen des Glühkörpers mittels selektivem Laserschmelzen oder mittels Schmelzschichtung oder mittels beidem erfolgt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 28 ist das Verfahren 1 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Glühkörper der erfindungsgemäße Glühkörper 1 nach einer seiner Ausführungsformen ist.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Glühkörpers 2, erhältlich durch das Verfahren 1 nach einer seiner Ausführungsformen. In jeweils einer bevorzugten Ausführungsform des Glühkörpers 2 ist dieser gemäß einer der Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Glühkörpers 1 ausgebildet.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Lampe 1, beinhaltend

A) den Glühkörper 1 oder 2, jeweils nach einer seiner Ausführungsformen;
B) ein Gehäuse;
C) einen ersten elektrischen Kontakt; und
D) einen weiteren elektrischen Kontakt;

I) in dem Gehäuse angeordnet ist,
II) an einer ersten Stelle mittels eines ersten elektrischen Kontakts mit einem ersten elektrisch leitfähigen Bauelement verbunden ist, und
III) an einer weiteren Stelle mittels eines weiteren elektrischen Kontakts mit einem weiteren elektrisch leitfähigen Bauelement verbunden ist;

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist die Lampe 1 nach ihrer Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei das Gehäuse mindestens teilweise aus einem Glas gebildet ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist die Lampe 1 nach ihrer Ausführungsform 1 oder 2 ausgestaltet, wobei die erste Stelle sich an dem ersten Endvolumen befindet, wobei die weitere Stelle sich an dem weiteren Endvolumen befindet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist die Lampe 1 nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 3 ausgestaltet, wobei das Gehäuse eine Schutzgasatmosphäre beinhaltet. Eine bevorzugte Schutzgasatmosphäre beinhaltet ein Inertgas zu mindestens 50 Vol.-%, bevorzugter zu mindestens 60 Vol.-%, bevorzugter mindestens 70 Vol.-%, bevorzugter mindestens 80 Vol.-%, bevorzugter mindestens 90 Vol.-%, noch bevorzugter zu mindestens 95 Vol.-%, am bevorzugtesten zu mindestens 99 Vol.-%, jeweils bezogen auf das Volumen der Schutzgasatmosphäre. Ein bevorzugtes Inertgas ist Stickstoff oder Argon.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 5 ist die Lampe 1 nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 4 ausgestaltet, wobei ein minimaler Abstand zwischen dem Emissionsvolumen und dem Gehäuse mehr als 0,5 mm, bevorzugter mehr als 1 mm, am bevorzugtesten mehr als 1,5 mm, ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 6 ist die Lampe 1 nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 5 ausgestaltet, wobei die Lampe zwischen dem Gehäuse und dem Emissionsvolumen, bevorzugt zwischen dem Gehäuse und dem Glühkörper, keinen Abstandshalter beinhaltet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 7 ist die Lampe 1 nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 6 ausgestaltet, wobei die Lampe ein Infrarotstrahler ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 8 ist die Lampe 1 nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 7 ausgestaltet, wobei die Lampe ein Emissionsspektrum mit einem Maximum in einem Bereich von 780 nm bis 1 mm, bevorzugt von 800 nm bis 5 µm, bevorzugter von 900 nm bis 3,5 µm, hat. Das Maximum des Emissionsspektrums meint hier nicht die maximale Wellenlänge des Emissionsspektrums, sondern einen Peak (lokales Maximum) im Emissionsspektrum.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 9 ist die Lampe 1 nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 8 ausgestaltet, wobei die Lampe eine Ausgangsstrahlungsleistungsdichte in einem Bereich von 10 bis 3000 W/cm, bevorzugt von 100 bis 1000 W/cm, bevorzugter von 200 bis 800 W/cm, jeweils bezogen auf eine in Richtung von der ersten Endfläche zu der weiteren Endfläche verlaufende Länge des Emissionsvolumens, hat.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 10 ist die Lampe 1 nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 9 ausgestaltet, wobei die Lampe eine Länge in einem Bereich von 1 cm bis 6 m, bevorzugt von 3 cm bis 1,5 m, bevorzugter von 5cm bis 1 m, hat. In einer bevorzugten Ausführungsform hat die Lampe eine Länge in einem Bereich von 1 cm bis 1 m, bevorzugt von 1 cm bis 50 cm, bevorzugter von 1 cm bis 30 cm. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform hat die Lampe eine Länge in einem Bereich von 50 cm bis 6 m, bevorzugt von 1 bis 6 m, bevorzugter von 1,5 bis 6 m.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 11 ist die Lampe 1 nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 10 ausgestaltet, wobei die Lampe einen Durchmesser in einem Bereich von 5 mm bis 1 m, bevorzugt von 5 bis 500 mm, bevorzugter von 5 bis 100 mm, bevorzugter von 5 bis 50 mm, noch bevorzugter von 10 bis 35 mm, hat.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 12 ist die Lampe 1 nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 11 ausgestaltet, wobei der erste elektrische Kontakt einen ersten Formschluss oder einen ersten Kraftschluss oder eine Mischung aus beidem, jeweils des Glühkörpers mit dem ersten elektrisch leitfähigen Bauelement beinhaltet, wobei der weitere elektrische Kontakt einen weiteren Formschluss oder einen weiteren Kraftschluss oder eine Mischung aus beidem, jeweils des Glühkörpers mit dem weiteren elektrisch leitfähigen Bauelement beinhaltet.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 13 ist die Lampe 1 nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 12 ausgestaltet, wobei der erste elektrische Kontakt eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Schraubverbindung, einer Klemmverbindung, einer Pressverbindung, und einer Steckverbindung, oder eine Kombination aus mindestens zwei davon ist, wobei der weitere elektrische Kontakt eines, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus einer Schraubverbindung, einer Klemmverbindung, einer Pressverbindung, und einer Steckverbindung, oder eine Kombination aus mindestens zwei davon ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 14 ist die Lampe 1 nach einer ihrer Ausführungsformen 1 bis 13 ausgestaltet, wobei das Gehäuse einen ersten Innenraum und einen räumlich davon getrennten weiteren Innenraum mindestens teilweise umschließt, wobei der Glühkörper in dem ersten Innenraum angeordnet ist, wobei die Lampe einen Einlass zum Zuführen eines Kühlmediums in den weiteren Innenraum beinhaltet, wobei die Lampe einen Auslass zum Abführen des Kühlmediums aus dem weiteren Innenraum beinhaltet, wobei der weitere Innenraum zum Führen des Kühlmediums von dem Einlass zu dem Auslass angeordnet und ausgebildet ist. Bevorzugt sind der erste und der weitere Innenraum luftdicht voneinander getrennt. Bevorzugt ist der weitere Innenraum als Kühlkanal ausgebildet.
Beinhaltet der Glühkörper ein oxidierendes Material, beispielsweise Wolfram, ist es vorteilhaft, wenn das Gehäuse praktisch vollständig mit einem Schutzgas befüllt ist, um ein Oxidieren des Glühkörpers zu verringern oder zu vermeiden. Ein zu starkes Oxidieren kann die Funktionstüchtigkeit der Lampe einschränken oder beenden. Beim Betrieb der Lampe wird diese oftmals sehr heiß, wodurch sich das Schutzgas ausdehnt, was zu hohen Drücken bis zu einem Bersten des Gehäuses, insbesondere im Fall eines Glaskolbens, führen kann. Um dem entgegenzuwirken, kann eine Kühlung der Lampe vorteilhaft sein.
Hier kann das Gehäuse beispielsweise doppelwandig ausgebildet sein, wobei die Doppelwand den ersten Innenraum mindestens teilweise umschließt und sich der weitere Innenraum als Kühlkanal zwischen den beiden Wänden der Doppelwand befindet. Alternativ kann das Gehäuse als Zwillingsrohr ausgebildet sein, bei dem der weitere Innenraum als Kühlkanal neben dem ersten Innenraum verläuft
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 15 ist die Lampe 1 nach ihrer Ausführungsform 14 ausgestaltet, wobei ein Abstand zwischen dem ersten Innenraum und dem weiteren Innenraum entlang von mindestens 50 %, bevorzugt mindestens 60 %, bevorzugter mindestens 70 %, bevorzugter mindestens 80 %, noch bevorzugter mindestens 90 %, am bevorzugtesten mindestens 95 %, einer in Richtung von der ersten Endfläche zu der weiteren Endfläche verlaufenden Länge des Glühkörpers weniger als 50 %, bevorzugt weniger als 70 %, bevorzugter weniger als 90 %, bevorzugter weniger als 100 %, bevorzugter weniger als 120 %, bevorzugter weniger als 140 %, bevorzugter weniger als 160 %, noch bevorzugter weniger als 180 %, am bevorzugtesten weniger als 200 %, der Länge des Glühkörpers beträgt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 16 ist die Lampe 1 nach ihrer Ausführungsform 14 oder 15 ausgestaltet, wobei der weitere Innenraum einen Umfang des ersten Innenraums mindestens teilweise, bevorzugt vollständig, bevorzugter koaxial, umschließt, oder der erste Innenraum und der weitere Innenraum nebeneinander, bevorzugt parallel, verlaufen.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Verfahrens 2 zum Herstellen einer Lampe, beinhaltend als Verfahrensschritte

a. Bereitstellen des Glühkörpers 1 oder 2, jeweils nach einer seiner Ausführungsformen; und
b. elektrisch leitendes Verbinden einer ersten Stelle des Glühkörpers mittels eines ersten elektrischen Kontakts mit einem ersten elektrisch leitfähigen Bauelement und elektrisch leitendes Verbinden einer weiteren Stelle des Glühkörpers mittels eines weiteren elektrischen Kontakts mit einem weiteren elektrisch leitfähigen Bauelement;
c. Einbringen des Glühkörpers in ein mindestens bereichsweise für infrarote Strahlung transparentes Gehäuse; und
d. Verschließen des Gehäuses.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist das Verfahren 2 nach seiner Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei das Einbringen in dem Verfahrensschritt c. so erfolgt, dass ein minimaler Abstand zwischen dem Emissionsvolumen und dem Gehäuse nach dem Verfahrensschritt c. mehr als 0,5 mm, bevorzugter mehr als 1 mm, am bevorzugtesten mehr als 1,5 mm, ist.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist das Verfahren 2 nach seiner Ausführungsform 1 oder 2 ausgestaltet, wobei kein Abstandhalter zwischen das Gehäuse und dem Emissionsvolumen, bevorzugt zwischen dem Gehäuse und dem Glühkörper, angeordnet wird.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist das Verfahren 2 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei vor dem Verfahrensschritt d. eine Schutzgasatmosphäre in dem Gehäuse erzeugt wird. Bevorzugt wird die Schutzgasatmosphäre in dem Verfahrensschritt b. während des Einbringens des Glühkörpers oder nach dem Verfahrensschritt b. erzeugt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 5 ist das Verfahren 2 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei die Lampe die Lampe 1 nach einer ihrer Ausführungsformen ist.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Lampe 2, erhältlich durch das Verfahren 2 nach einer seiner Ausführungsformen. In jeweils einer bevorzugten Ausführungsform der Lampe 2 ist diese gemäß einer der Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lampe 1 ausgebildet.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Leuchte, beinhaltend die Lampe 1 oder 2, jeweils nach einer ihrer Ausführungsformen. Eine bevorzugte Leuchte ist ein Infrarotstrahler.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Schweißmaschine, beinhaltend die Lampe 1 oder 2, jeweils nach einer ihrer Ausführungsformen. Eine bevorzugte Schweißmaschine ist eine Schweißmaschine zum Schmelzschweißen, bevorzugt zum Infrarotschweißen.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 eines Verfahrens 3, beinhaltend als Verfahrensschritte

a] Bereitstellen
1. i] der Lampe 1 oder 2 oder der erfindungsgemäßen Leuchte, jeweils nach einer ihrer Ausführungsformen,
2. ii] eines ersten Fügepartners, und
3. iii] eines weiteren Fügepartners;
b] Bestrahlen des ersten Fügepartners oder des weiteren Fügepartners oder beider mit von der Lampe abgestrahltem Licht; und
c] Fügen des ersten Fügepartners mit dem weiteren Fügepartner.

In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist das Verfahren 3 nach seiner Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei das Licht ein Spektrum mit einem Maximum in einem Bereich von 780 nm bis 1 mm, bevorzugt von 800 nm bis 5 µm, bevorzugter von 900 nm bis 3,5 µm, hat.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist das Verfahren 3 nach seiner Ausführungsform 1 oder 2 ausgestaltet, wobei die Lampe in dem Verfahrensschritt b] das Licht mit einer Ausgangsstrahlungsleistungsdichte in einem Bereich von 10 bis 3000 W/cm, bevorzugt von 100 bis 1000 W/cm, bevorzugter von 200 bis 800 W/cm, jeweils bezogen auf eine in Richtung von der ersten Endfläche zu der weiteren Endfläche verlaufende Länge des Emissionsvolumens, abstrahlt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist das Verfahren 3 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei der Glühkörper bei dem Bestrahlen in dem Verfahrensschritt b] eine Temperatur in einem Bereich von 800 bis 3000 °C, bevorzugt von 800 bis 2700 °C, bevorzugter von 850 bis 2650 °C, hat. Bevorzugt hat der Glühkörper bei dem Bestrahlen in dem Verfahrensschritt b] eine Temperatur in einem Bereich von 2500 bis 2700 °C, bevorzugter von 2550 bis 2650 °C; oder von 2100 bis 2300 °C, bevorzugter von 2150 bis 2250 °C; oder von 1500 bis 1700 °C, bevorzugter von 1550 bis 1650 °C; oder von 1100 bis 1300 °C, bevorzugter von 1150 bis 1250 °C; oder von 800 bis 1000 °C, bevorzugter von 850 bis 950 °C.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 5 ist das Verfahren 3 nach einer seiner vorhergehenden Ausführungsformen ausgestaltet, wobei das Fügen als Schweißen, bevorzugt als Schmelzschweißen, bevorzugter als Infrarotschweißen, erfolgt.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Verwendung 1 des Glühkörpers 1 oder 2, jeweils nach einer seiner Ausführungsformen, in einem Infrarotstrahler, bevorzugt einem Infrarotstrahler zum Infrarotschweißen.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Verwendung 2 der Lampe 1 oder 2 oder der erfindungsgemäßen Leuchte, jeweils nach einer seiner Ausführungsformen, zu einem mindestens teilweisen Schmelzen eines Materials, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Metall, einem Kompositmaterial, beinhaltend eine Matrix und einen Füllstoff, einem Kunststoff, und einem Halbleiter, oder einer Kombination aus mindestens zwei davon.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 2 ist die Verwendung 2 nach ihrer Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei das Material ein Metall ist, wobei das mindestens teilweise Schmelzen des Materials zu einem Löten oder Schweißen oder beides erfolgt. Ein bevorzugtes Schweißen ist ein Schmelzschweißen. Ein bevorzugtes Schmelzschweißen ist ein Infrarotschweißen.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 3 ist die Verwendung 2 nach ihrer Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei das Material ein Kompositmaterial ist, wobei die Matrix des Kompositmaterials mindestens teilweise geschmolzen wird.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 4 ist die Verwendung 2 nach ihrer Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei das Material ein Kunststoff ist, wobei das mindestens teilweise Schmelzen des Materials zu einem Schweißen erfolgt.
In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform 5 ist die Verwendung 2 nach ihrer Ausführungsform 1 ausgestaltet, wobei das Material ein Halbleiter ist, wobei das mindestens teilweise Schmelzen des Materials zu einem Bearbeiten oder Herstellen eines Wafers erfolgt. Ein bevorzugtes Bearbeiten eines Wafers erfolgt als Rapid Thermal Processing (RTP).
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Verwendung 3 eines 3D-Druckers zum Herstellen des Glühkörpers 1 oder 2, jeweils nach einer seiner Ausführungsformen. Ein bevorzugter 3D-Drucker ist ein 3D-Drucker zum selektiven Laserschmelzen oder zur Schmelzschichtung.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Verwendung 4 eines Metallpulvers zum Herstellen des Glühkörpers 1 oder 2, jeweils nach einer seiner Ausführungsformen. Bevorzugt wird das Metallpulver als das Ausgangsmaterial des erfindungsgemäßen Verfahrens 1 verwendet. Das Herstellen erfolgt bevorzugt gemäß einer der Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens 1.
Einen Beitrag zur Erfüllung mindestens einer der erfindungsgemäßen Aufgaben leistet eine Ausführungsform 1 einer Verwendung 5 einer semi-endlosen Faser, beinhaltend eine Vielzahl von Metallpartikel und ein Trägermaterial, zum Herstellen des Glühkörpers 1 oder 2, jeweils nach einer seiner Ausführungsformen. Bevorzugt sind die Metallpartikel in dem Trägermaterial eingebettet. Ein bevorzugtes Trägermaterial ist ein organisches Material, bevorzugt ein Polymer oder eine Polymermischung. Das Herstellen erfolgt bevorzugt gemäß einer der Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens 1. Bevorzugt wird die semi-endlose Faser als das Ausgangsmaterial des erfindungsgemäßen Verfahrens 1 verwendet.
Merkmale, die in einer erfindungsgemäßen Kategorie als bevorzugt beschrieben sind, beispielsweise nach dem erfindungsgemäßen Glühkörper 1, sind ebenso in einer Ausführungsform der weiteren erfindungsgemäßen Kategorien, beispielsweise einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens 1, bevorzugt.
Glühkörper
Der erfindungsgemäße Glühkörper kann jede Form aufweisen, die der Fachmann im Zusammenhang mit der Erfindung als geeignet erachtet. Ferner kann der erfindungsgemäße Glühkörper aus jedem Material bestehen, das der Fachmann im Zusammenhang mit der Erfindung als geeignet ansieht. Bevorzugt ist der erfindungsgemäße Glühkörper zur Verwendung als thermischer Strahler in einer Lampe ausgebildet. Im Stand der Technik sind insbesondere Glühwendeln als solche Glühkörper bekannt.
Die erste und die weitere Endfläche sind bevorzugt Bereiche der Außenoberfläche des Glühkörpers, zwischen denen sich der Glühkörper, bevorzugt seiner Länge nach, erstreckt. Bevorzugt sind die erste und die weitere Endfläche ebene Flächen. Ferner bevorzugt sind die erste und die weitere Endfläche Stirnflächen des Glühkörpers. Ferner sind das Emissionsvolumen und das erste und weitere Endvolumen dreidimensionale Bereiche des Glühkörpers, also materielle Volumina des Glühkörpers. Hiervon zu unterscheiden sind immaterielle Volumina wie beispielsweise ein Hohlraum, der von einer Wandung eines als Hohlkörper ausgebildetem Glühkörper mindestens teilweise umgeben ist. Der Hohlraum eines Hohlkörpers ist von den Poren eines porösen Volumens zu unterscheiden. Dieser Hohlraum ist ein zusammenhängendes makroskopisches Volumen, das von der Wandung des Hohlkörpers mindestens teilweise umgeben ist. Ein bevorzugter Hohlraum ist ein Innenraum eines rohrförmig ausgebildeten Hohlkörpers. Rohrförmig ist ein Körper hierin, wenn er sich zwischen zwei Stirnflächen längserstreckt und ein Hohlraum die beiden Stirnflächen miteinander verbindet. Ein bevorzugter rohrförmiger Körper hat mindestens abschnittsweise eine Form eines Hohlzylinders. Die Außenoberfläche des Glühkörpers ist die äußere Oberfläche des Glühkörpers. Diese ist von der inneren Oberfläche des Glühkörpers zu unterscheiden. Die äußere Oberfläche ist die Fläche der makroskopischen Einhüllenden des Glühkörpers. Neben der der Umgebung des Glühkörpers zugewandten Oberfläche gehört hierzu auch eine im Fall eines Hohlkörpers nach innen weisende Oberfläche. Zu der äußeren Oberfläche gehören jedoch nicht die mikroskopischen Oberflächen von Poren in dem Glühkörper. Die innere Oberfläche des Glühkörpers ist die Gesamtheit aller Oberflächen des Glühkörpers, inklusive aller mikroskopischen Oberflächen, insbesondere der Oberflächen von Poren.
Bevorzugt ist eine innere Oberfläche des Emissionsvolumens größer als eine äußere Oberfläche des Emissionsvolumens. Ferner bevorzugt ist eine volumenspezifische Oberfläche des Emissionsvolumens mehr als eine volumenspezifische Oberfläche des ersten Endvolumens oder des weiteren Endvolumens oder als beide. Die volumenspezifische Oberfläche eines Körpers ist definiert als $Sv = A_{innen} /V,$
wobei A_innen die innere Oberfläche des Körpers und V das makroskopische Volumen des Körpers, also das Volumen, welches seine äußere Oberfläche einschließt, sind.
Bevorzugt ist der erfindungsgemäße Glühkörper zur Verwendung in einer Lampe mit einer konventionellen Lampenfassung ausgebildet. Eine konventionelle Lampenfassung meint hierin eine zum maßgeblichen Anmeldetag dieses Dokuments einer Industrienorm genügende Lampenfassung.
Porös, Porosität
Ein Volumen ist porös, wenn es mindestens bereichsweise, bevorzugt vollständig, von Poren durchsetzt ist. Poren sind bevorzugt mikroskopische Hohlräume. Bevorzugt sind die Poren mindestens teilweise miteinander verbunden. Dies wird als offene Porosität bezeichnet. Im Fall einer offenen Porosität ist es hierin bevorzugt, dass mindestens 50 %, bevorzugter mindestens 60 %, bevorzugter mindestens 70 %, noch bevorzugter mindestens 80 %, am bevorzugtesten mindestens 90 %, eines Gesamtvolumens der Poren des betroffenen Körpers durch miteinander verbundene Poren gebildet ist. Die Poren bilden auf der Außenoberfläche des Glühkörpers, insbesondere im Emissionsbereich, bevorzugt Öffnungen in der Außenoberfläche. Diese Öffnungen sind von etwaigen Durchgangslöchern in dem Glühkörper, insbesondere in einer Wandung des Glühkörpers, zu unterscheiden. Die vorstehenden Durchgangslöcher sind hierbei bevorzugt makroskopisch.
Der Begriff „mikroskopisch“ bezeichnet hierin Strukturen, die nicht größer als 500 µm, bevorzugt nicht größer als 400 µm, bevorzugter nicht größer als 300 µm, sind. Hierbei ist jeweils die größte Ausdehnung der Struktur gemeint. Der Begriff „makroskopisch“ bezeichnet hierin Strukturen, die mindestes 1 mm groß sind. Hierbei ist jeweils die kleinste Ausdehnung der Struktur gemeint.
Die Porosität ist definiert als $Φ = 1 - (ρ / ρ_{0}),$
wobei ρ für die Rohdichte, also die tatsächliche Dichte des jeweiligen Körpers, und po für Reindichte, also die Dichte des Materials, aus dem der jeweilige Körper besteht, stehen.
Filament
Ein Filament ist hierin ein längserstrecktes Gebilde, dessen Länge um einen Faktor von mindestes 3, bevorzugt mindestens 5, bevorzugter mindestens 10, mehr ist als jeder Durchmesser in einer senkrecht zu der Länge des Filaments angeordneten Querschnittsebene liegende Durchmesser des Filaments. Ein semi-endloses Filament ist ein Filament, bei dem der vorstehende Faktor mindestens 1000, bevorzugt mindestens 10000, beträgt.
Lampe, Leuchte
Eine Lampe ist ein Leuchtmittel, also jener Teil einer Leuchte, der durch Energieumwandlung Licht, also elektromagnetische Strahlung, erzeugt und abstrahlt.
Kühlmedium
Als Kühlmedium kommt jedes dem Fachmann zum Kühlen der erfindungsgemäßen Lampe, insbesondere einer Schutzgasatmosphäre in dem ersten Innenraum, geeignet erscheinende Medium in Frage. Ein bevorzugtes Kühlmedium ist ein Fluid. Ein Fluid ist ein fließfähiges Medium, bevorzugt eine Flüssigkeit oder ein Gas oder eine Mischung aus beiden. Ein bevorzugtes Gas ist Luft. Eine bevorzugte Flüssigkeit ist Wasser oder Glykol oder eine Mischung aus beiden.
Elektrischer Kontakt
Ein elektrischer Kontakt dient dazu, zwischen elektrisch leitfähigen Bauelementen eine elektrische Verbindung herzustellen. Grundsätzlich wird zwischen unlösbaren elektrischen Kontakten, von Hand lösbaren elektrischen Kontakten, mit einem Werkzeug lösbaren elektrischen Kontakten, Schaltkontakten und Schleifkontakten unterschieden. Im Rahmen der Erfindung sind unlösbare elektrische Kontakte, insbesondere Pressverbindungen; von Hand lösbare elektrische Kontakte, insbesondere Schraubverbindungen und Steckverbindungen; und mit einem Werkzeug lösbare elektrische Kontakte, insbesondere Klemmverbindungen, als erster und weiterer elektrischer Kontakt bevorzugt.
Thermisches Behandeln
Thermisches Behandeln meint hier eine Behandlung, die stets ein Erwärmen beinhaltet.
Generatives Fertigen, 3D-Drucken
Das generative Fertigen ist dem Fachmann grundsätzlich auch als additives Fertigen bekannt. Ein bevorzugtes generatives Fertigen ist ein Rapid-Prototyping. Ein bevorzugtes Rapid-Prototyping ist ein 3D-Drucken. Ein bevorzugtes 3D-Drucken ist ein selektives Laserschmelzen (Selective Laser Melting - SLM) oder eine Schmelzschichtung (Fused Deposition Modelling - FDM).
Bei dem selektives Laserschmelzen werden sukzessive Schichten mindestens eines pulverförmigen Ausgangsmaterials miteinander, bevorzugt mittels eines Rakels, überlagert (Schritte b) und d) des erfindungsgemäßen Verfahrens 1), wobei zwischen den Überlagerungsschritten die Schichten des pulverförmigen Materials in bestimmten Bereichen entlang linienförmiger Bahnen thermisch behandelt (Schritte c) und e) des erfindungsgemäßen Verfahrens 1), bevorzugt mindestens teilweise aufgeschmolzen, werden, um die Partikel des pulverförmigen Materials so miteinander zu verbinden, dass ein zusammenhängender Festkörper aus den Schichten erhalten wird. Im Fall des selektiven Laserschmelzens erfolgt also das thermische Behandeln in dem Verfahrensschritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens 1 entlang der linienförmigen Bahnen.
Für der Schmelzschichtung wird mindestens ein Ausgangsmaterial vorzugweise als Strang oder Filament bereitgestellt. Dieses mindestens ein Ausgangsmaterial beinhaltet eine Vielzahl von Partikeln und ein weiteres Material, bevorzugt ein Polymer. Das mindestens eine Ausgangsmaterial wird einem Druckkopf mit einer beheizten Düse zugeführt, wobei das weitere Material verflüssigt wird. Das so verflüssigte Ausgangsmaterial wird über die Düse entlang linienförmiger Bahnen verdruckt (Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens 1). Hierbei werden vorzugsweise Schichten des Ausgangsmaterials miteinander überlagert. Durch Abkühlen, welches aktiv oder passiv erfolgen kann, verfestigt sich das verdruckte Ausgangsmaterial wieder und ein Vorläufer des zu druckenden Körpers wird, vorzugsweise schichtweise, gebildet. Dann wird der Vorläufer thermisch behandelt, um das weitere Material mindestens teilweise, bevorzugt im Wesentlichen vollständig, aus dem Vorläufer zu entfernen und so den zu druckenden Körper zu erhalten (Schritt c) des erfindungsgemäßen Verfahrens 1). Im Fall des Schmelzschichtens erfolgt also das Überlagern in dem Verfahrensschritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens 1 entlang der linienförmigen Bahnen.
Durchmesser
Der Durchmesser eines Gebildes ist eine Länge einer längsten Geraden, die auf einem Außenumfang des Gebildes startet und endet.
Überlagern
Wird hierin definiert, dass ein Element, beispielsweise eine Schicht oder ein Bauteil, ein anderes Element überlagert, so können diese Elemente unmittelbar, das heißt ohne dazwischenliegendes weiteres Element, aufeinanderfolgen oder mittelbar, das heißt mit mindestens einem dazwischenliegenden weiteren Element. Unmittelbar aufeinanderfolgende Elemente grenzen bevorzugt aneinander an, das heißt, dass sie miteinander kontaktiert sind. Ferner sind einander überlagernde Elemente vorzugsweise miteinander verbunden. Einander überlagernde Elemente können mittelbar oder unmittelbar miteinander verbunden sein. Zwei Elemente sind miteinander verbunden, wenn ihre Haftung aneinander über Van-der-Waals-Anziehungskräfte hinausgeht. Miteinander verbundene Elemente sind bevorzugt eines ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus miteinander verlötet, verschweißt, versintert, verschraubt, und miteinander verklebt, oder eine Kombination aus mindestens zwei davon. Eine Formulierung, in der eine Schichtfolge aufgezählte Schichten oder Beschichtungen beinhaltet, bedeutet, dass zumindest die angegebenen Schichten oder Beschichtungen in der angegebenen Reihenfolge vorliegen. Diese Formulierung besagt nicht zwingend, dass diese Schichten oder Beschichtungen unmittelbar aufeinander folgen. Eine Formulierung, in der zwei Schichten aneinander angrenzen, besagt, dass diese beiden Schichten unmittelbar und somit ohne Zwischenschicht aufeinanderfolgen. Überlagert in einer Schichtfolge eine Schicht eine andere Schicht, so überlagert die Schicht die andere Schicht nicht zwingend über die gesamte Fläche der einen oder anderen Schicht, jedoch vorzugsweise über einen flächigen Bereich der beiden Schichten. Die die Schichtfolge bildenden Schichten des flächenförmigen Verbunds sind bevorzugt flächig miteinander verbunden.
Verfahrensschritte
In den hierin beschriebenen Verfahren erfolgen die Verfahrensschritte einer Schrittfolge in der angegebenen Reihenfolge ihrer Ordnungszeichen. Dabei können die Schritte einer Schrittfolge mittelbar oder unmittelbar aufeinander folgen. Ferner können aufeinanderfolgende Verfahrensschritte zeitlich nacheinander, in zeitlichem Überlapp der auch gleichzeitig erfolgen.
MESSMETHODEN
Sofern nichts anderes angegeben ist wurden die im Rahmen der Erfindung benutzt durchgeführten Messungen bei einer Umgebungstemperatur von 23°C, einem Umgebungsluftdruck von 100 kPa (0,986 atm) und einer relativen Luftfeuchtigkeit von 50 % durchgeführt.
Spezifischer elektrischer Widerstand
Der spezifische elektrische Widerstand des Emissionsvolumens eines Glühkörpers wird bestimmt, indem zunächst das Emissionsvolumen durch 2 senkrecht zur Länge des Glühkörpers mit Hilfe einer Diamantbandsäge des Typs 3500 Premium von well Diamantdrahtsägen GmbH, Deutschland durchzuführende Schnitte aus dem Glühkörper herausgetrennt wird. Die durch die beiden Schnitte erhaltenen gegenüberliegenden Enden des Emissionsvolumens werden durch Anlöten von Drähten mittels Lötzinnes elektrisch kontaktiert. Nach Temperieren des Emissionsvolumens auf 20 °C wird dessen ohmscher Widerstand R wird mit einem Digitalmultimeter bestimmt. Ferner wird die Länge L des Emissionsvolumens mit einem Messschieber gemessen. Zudem wird die Querschnittsfläche A des Emissionsvolumens bestimmt. Ist das Emissionsvolumen ein Hohlkörper, beispielsweise ein Hohlzylinder, geht der Hohlraum nicht in die Querschnittsfläche ein. Ist die Querschnittsfläche des Emissionsvolumens entlang seiner Länge veränderlich, wird eine geeignete Anzahl weiterer Querschnitte mit der oben genannten Diamantbandsäge erzeugt und die Flächeninhalte dieser Querschnitte bestimmt. Die Querschnittsfläche A ist dann der Mittelwert der Flächeninhalte der erzeugten Querschnitte. Der spezifische elektrische Widerstand des Emissionsvolumens wird als $R_{S} = R \cdot A/L$
bestimmt.
Rohdichte
Zunächst wird das Volumen, dessen Rohdichte bestimmt werden soll, separiert. Hierzu wird dieses Volumen aus dem vorliegenden Körper mit Hilfe einer Diamantbandsäge des Typs 3500 Premium von well Diamantdrahtsägen GmbH, Deutschland herausgetrennt. Dann wird die Rohdichte des separierten Volumens mit Hilfe einer Auftriebs-Dichtewaage bestimmt. Hierbei wird das zu vermessende Volumen in eine Hilfsflüssigkeit eingebracht, die so ausgewählt ist, dass sie auf Grund ihrer Oberflächenspannung in etwaige makroskopische Hohlräume des Volumens (beispielsweise in den sich entlang der Längsachse eines Hohlzylinders erstreckenden makroskopischen Hohlraum) eindringt, nicht jedoch in die mikroskopischen Poren des Volumens. Hierdurch verdrängt das Volumen, inklusive seiner Poren, die Hilfsflüssigkeit und die Auftriebs-Dichtewaage bestimmt unmittelbar die Rohdichte.
Reindichte
Zur Bestimmung der Reindichte eines Volumens wird dieses zunächst aus dem vorliegenden Körper, der das Volumen enthält, separiert. Hierzu wird dieses Volumen aus dem vorliegenden Körper mit Hilfe einer Diamantbandsäge des Typs 3500 Premium von well Diamantdrahtsägen GmbH, Deutschland herausgetrennt. Dann wird das herausgetrennte Volumen in einen geeigneten Tiegel gegeben und in einem Ofen vollständig aufgeschmolzen, so dass die Poren des Volumens sich vollständig schließen. Nach dem Abkühlen wird die Dichte des nunmehr unporösen Volumens mit einer Auftriebs-Dichtewaage bestimmt. Die so erhaltene Dichte ist die Reindichte.
Biegemoment
Das Biegemoment eines Glühkörpers wird durch einen 3-Punktbiegeversuch bestimmt. Bei einem Glühkörper aus Wolfram mit einer Länge von etwa 2 cm sind hierbei eine Stützweite von 30 mm und eine Vorkraft von 10 N/mm² geeignet. Die Prüfgeschwindigkeit beträgt 1 mm/min.
Mittenrauwert R_a
Der Mittenrauwert R_a wird ermittelt gemäß der Norm EN ISO 4288 : 1997.
Volumenspezifische Oberfläche
Zunächst wird das zu untersuchende Volumen separiert. Hierzu wird dieses Volumen aus dem vorliegenden Körper mit Hilfe einer Diamantbandsäge des Typs 3500 Premium von well Diamantdrahtsägen GmbH, Deutschland herausgetrennt. Dann wird die massenspezifische Oberfläche in m² / g mit Hilfe eines Mehrpunkt-BET-Geräts gemäß der Norm DIN ISO 9277 bestimmt. Die Masse des Volumens wird durch Wiegen bestimmt. Die innere Oberfläche A_innen ergibt sich als Produkt aus der massenspezifischen Oberfläche und der Masse. Das makroskopische Volumen V wird durch Einbringen in eine Flüssigkeit bekannten Volumens bestimmt. Hierbei ist die Flüssigkeit so ausgewählt, dass sie auf Grund ihrer Oberflächenspannung in etwaige makroskopische Hohlräume des zu untersuchenden Volumens (beispielsweise in den sich entlang der Längsachse eines Hohlzylinders erstreckenden makroskopischen Hohlraum) eindringt, nicht jedoch in die mikroskopischen Poren des Volumens. Hierdurch verdrängt das Volumen, inklusive seiner Poren, die Flüssigkeit, wodurch das makroskopische Volumen V dem verdrängten Flüssigkeitsvolumen entspricht. Die volumenspezifische Oberfläche errechnet sich zu Sv = A_innen / V.
Leistungsdichte, bezogen auf Länge eines Glühkörpers (Ausgangsstrahlungsleistungsdichte)
Die Leistungsdichte wird als Quotient P / L aus der aufgenommenen elektrischen Leistung P (Nennspannung mal Stromstärke) und der Länge L des Emissionsvolumens des Glühkörpers bestimmt.
Partikelgröße
Die Partikelgröße eines Pulvers kann durch Sieben mit Sieben geeigneter Maschenweite eingestellt werden. Die Obergrenze der gewünschten Pulverfraktion wird zunächst durch Sieben mit einem Sieb der entsprechende Maschenweite eingestellt. Die Fraktion, die das Sieb passiert hat, wird dann mit einem Sieb, dessen Maschenweite der Untergrenze der gewünschten Pulverfraktion entspricht, nochmals gesiebt. Die Fraktion, die das zweite Sieb nicht passiert hat, ist die gewünschte Pulverfraktion.
Soll der Massenanteil eines Pulvers in einem Partikelgrößenbereich bestimmt werden, wird das gesamte Pulver zunächst gewogen. Dann wird wie oben beschrieben gesiebt. Die erhaltene Pulverfraktion wird erneut gewogen. Durch Vergleich der beiden Wiegeergebnisse kann der gesuchte Massenanteil bestimmt werden.
Lebensdauer eines Infrarotstrahlers
Die Lebensdauer eines Infrarotstrahlers wird gemäß der Norm IEC 62798 („Test methods for infrared emitters“), Kapitel 7.7 als kumulative Betriebsdauer des Strahlers bis zum Ausfall bestimmt.
Die Erfindung wird im Folgenden durch Beispiele und Zeichnungen genauer dargestellt, wobei die Beispiele und Zeichnungen keine Einschränkung der Erfindung bedeuten. Ferner sind die Zeichnungen sofern nicht anders angegeben nicht maßstabsgetreu.
Erfindungsgemäßes Beispiel
Der in den 8 und 9 gezeigte erfindungsgemäße Glühkörper wurde durch ein SLM-Verfahren hergestellt. Hierbei wurde reines Wolframpulver, dessen Partikel zu 95 Gew.-% Partikelgrößen im Bereich von 10 bis 45 µm haben, als Ausgangsmaterial verwendet. Der Glühkörper wurde entlang seiner Länge von dessen erster Endfläche bis zu seiner weiteren Endfläche 3D-gedruckt. Es wurde so vorgegangen, dass das Wolframpulver jeweils in 50 µm dicken Schichten auf einen Träger und dann sukzessive aufeinander aufgerakelt wurde. Nach dem Aufrakeln einer Schicht wurde diese mit einem Laser selektiv geschmolzen. Hierbei betrug der Durchmesser des Laserspots auf der Schicht stets etwa 30 µm. Der Laserspot wurde in geradlinigen Bahnen, die ein rechtwinkliges Gitter bilden über die Schicht aufgerakelte Schicht geführt. Zum 3D-Drucken des ersten und des weiteren Endvolumens des Glühkörpers wurde eine Mittellinienabstand jeweils benachbarter, zueinander paralleler Bahnen von 30 µm gewählt. Für das Emissionsvolumen betrug der Mittellinienabstand der Bahnen 270 µm. Das als Hohlzylinder ausgebildete Emissionsvolumen des so erhaltenen Glühkörpers hat eine Länge von etwa 8 mm und eine über diese Länge konstante Querschnittsfläche von etwa 1,3 mm².
Wie in der 16 gezeigt wurde der so erhaltenen Glühkörper in einer Argonatmosphäre mittels Krokodilklemmen bestromt. Die Figur zeigt deutlich, dass der Glühkörper den elektrischen Strom mit einem ohmschen Widerstand leitet, der groß genug ist, um den Glühkörper zum Glühen und damit zum Abstrahlen von Licht zu bringen. Bestimmt wurde ein ohmscher Widerstand bei 20 °C von etwa 20 mΩ. Der spezifische elektrische Widerstand ergibt sich damit zu etwa 3,3 Ω · mm²/m.
Die 6 und 7 zeigen Aufnahmen der Oberfläche (Emissionsbereich) des Emissionsvolumens des Glühkörpers. Die 255-fache Vergrößerung wurde mit einem optischen Mikroskop erzeugt. Es sind deutlich durch Poren in dem Emissionsvolumen gebildete Öffnungen in der Oberfläche zu erkennen. Ferner ist zu erkennen, dass eine poröse Struktur des Emissionsvolumens durch das 3D-Drucken in gitterförmig angeordneten Bahnen erzeugt wurde. Ferner ist es möglich durch Verändern der Fokussierung des Mikroskops durch die Öffnungen in das Emissionsvolumen hineinzuschauen. Dies bestätigt, dass eine offene Porosität vorliegt. Die Porosität des Emissionsvolumens wurde zu etwa 0,5 bestimmt. Das erste und das weitere Endvolumen sind nicht porös (Porosität von etwa 0).
Wie der oben beschriebene Versuch gezeigt hat, ist das Emissionsvolumen trotz seiner Porosität überraschenderweise elektrisch leitfähig. Mit bekannten Inkjet-Druckverfahren können aus Silbertinte „Leiterbahnen“ gedruckt werden, die eine dem Emissionsvolumen des wie oben beschrieben hergestellten Glühkörpers ähnliche poröse Gitterstruktur haben. Diese porösen „Leiterbahnen“ sind jedoch als nicht elektrisch leitfähig bekannt. Dies lässt die Leitfähigkeit des obigen Glühkörpers besonders überraschend erscheinen.
Der obige Glühkörper wurde im Weiteren genutzt, um eine Lampe (Leuchtmittel) des in 17 gezeigten Typs für einen Infrarotstrahler herzustellen. Die hergestellte Lampe ist, abgesehen von dem Glühkörper, identisch zu der in 17 gezeigten. Der Glühkörper in 17 stellt bereits eine Weiterentwicklung des obigen Glühkörpers dar, dessen Emissionsvolumen eine veränderte Form hat. Zum Herstellen der Lampe wird der Glühkörper an seinen beiden Endflächen durch Löten mit einem Draht verbunden und so elektrisch kontaktiert. Ferner wird der Glühkörper in einen Quarzglaskolben eingebracht. Dabei wird der Kolben mit Argon gespült. Anschließend wird der Quarzglaskolben durch Quetschen seiner Enden hermetisch dicht verschlossen.
Alternativ zu dem oben Beschriebenen 3D-Drucken des Glühkörpers durch SLM kann das 3D-Drucken auch durch Schmelzschichtung (FDM) erfolgen. Als Ausgansgametrial wird dann ein semi-endloses Filament aus einer Harzmatrix, in die Wolframpartikel eingebettet sind, verwendet. Der Glühkörper wird wiederum von der ersten zur weiteren Endfläche schichtweise erzeugt. Hierzu wird das Filament in geradlinigen Bahnen verdruckt. In den Endvolumina des Glühkörpers werden diese Bahnen so aufgebracht, dass benachbarte Bahnen sich berühren. In dem Emissionsvolumen werden die Bahnen so gedruckt, dass benachbarte Bahnen voneinander beabstandet sind. Nachdem ein Vorläufer des Glühkörpers (Grünling) erhalten wurde, wird dieser in einem Ofen erhitzt, um das Harz wegzubrennen.
Vergleichsbeispiel (Stand der Technik)
Ein im Stand der Technik häufiger Typ eines Leuchtmittels für einen Infrarotstrahler ist in 18 gezeigt. 19 zeigt eine Detailaufnahme der aus einem gezogenen Draht gewickelten Glühwendel dieser Lampe. Diese Glühwendel ist chaotisch gekrümmt und unporös (Porosität etwa 0).
Vergleich des Beispiels mit dem Vergleichsbeispiel
Zum punktuellen Schweißen muss ein recht hoher Energieeintrag lokal auf einen kleinen Raum begrenzt erfolgen. Oftmals wird dies durch Widerstandspunktschweißen realisiert. Dies ist mit elektrisch isolierenden Kunststoffen jedoch nicht möglich. Zum Schweißen elektrisch isolierender Kunststoffe werden daher im Stand der Technik Infrarotstrahler mit großer Strahlungsleistung eingesetzt. Infrarotstrahler vom Typ des Vergleichsbeispiels mit einer Glühwendel als Glühkörper erreichen Leistungsdichten von bis zu 60 W/cm, maximal jedoch 80 W/cm, bezogen auf die Länge des Drahts der Wendel. Diese Infrarotstrahler haben oftmals eine Lebenszeitdauer von etwa 10.000 Stunden. Um nun eine zum Schweißen ausreichende Strahlungsleistung räumlich verdichtet bereitstellen zu können, muss der Glühdraht dieser herkömmlichen Infrarotstrahler zu einer Glühwendel aufgewickelt werden. Die so erhaltene chaotisch gekrümmte Glühwendel des Infrarotstrahlers des Vergleichsbeispiels liegt an mehreren Stellen an dessen Glaskolben an. An diesen Stellen wird im Betrieb Wärme abgeleitet, was zu lokalen Temperatursenken führt. Ferner berühren sich die Wicklungen der Glühwendel an mehreren Stellen, sodass im Betrieb Kurzschlüsse verursacht werden, welche wiederum zu lokalen Temperaturerhöhungen- oder verringerungen führen. Die vorgenannten Stellen erhöhter und verringerter Temperatur der Glühwendel führen zu einer räumlich inhomogenen Abstrahlung. Dies kann beim Bestrahlen empfindlicher, nicht wärmeleitender Materialien, beispielsweise bestimmter Kunststoffe, nachteilig sein. Ferner ergibt sich eine unkontrollierte Modifizierung des Emissionsspektrums. Hierdurch kann es dazu kommen, dass das Emissionsspektrum nicht mehr ideal ist zum Schweißen des vorliegenden Materials. Dies kann die minimale Größe einer Schweißstelle begrenzen oder zu einer verringerten Qualität der Schweißstelle führen.
Mit dem Glühkörper des erfindungsgemäßen Beispiels kann bei einer Spannung von 10 V eine Stromstärke von 50 A erzielt werden. Bei einer Abstrahllänge des Glühkörpers von etwa 8 mm entspricht dies einer Leistungsdichte von etwa 625 W / cm. Durch weitere Optimierung der Porosität des Emissionsvolumens kann eine Leistungsdichte von bis zu 600 W / cm realisiert werden. Hierbei zeigt der erfindungsgemäße Glühkörper ebenfalls eine Lebensdauer von etwa 10.000 Stunden.
Durch die deutlich höheren Leistungsdichten des erfindungsgemäßen Glühkörpers erübrigt sich eine weitere Verdichtung wie ein Aufwickeln zum Einsatz in einem Infrarotstrahler zum punktuellen Schweißen. Im Vergleich zu der chaotisch gekrümmten Glühwendel hat der Glühkörper des erfindungsgemäßen Beispiels eine geometrisch vorbestimmte Form. So kann ohne Abstandshalter vermieden werden, dass der Glühkörper den Glaskolben berührt. Insgesamt kann eine homogene Temperaturverteilung über das Emissionsvolumen des Glühkörpers erzielt werden. Oftmals werden bei Infrarotstrahlern des Typs des Vergleichsbeispiels Tantalscheiben zwischen der Glühwendel und dem Glaskolben zur mechanischen Stabilisierung eingesetzt. Mit dem erfindungsgemäßen Glühkörper erübrigt sich die Verwendung solcher Tantalscheiben. Im Ergebnis eignet sich ein Infrarotstrahler mit dem erfindungsgemäßen Glühkörpers besonders zum qualitativ hochwertigen Schweißen kleiner Schweißstellen elektrisch isolierender Kunststoffe.
Ferner weist das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen des Glühkörpers gegenüber dem im Stand der Technik bekannten Ziehen und Wickeln eines Drahts zum Herstellen einer Glühwendel technische Vorteile auf. Bei dem Verfahren des Stands der Technik muss die Glühwendel einer thermischen Behandlung unterzogen werden, um deren Oberfläche zu reinigen und um mittels eines Ausgleichsglühen eine homogene Leitfähigkeit der Wendel einzustellen. Diese Behandlungen entfallen bei dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren. Ferner entfällt die Verwendung einer Wickelmaschine. Dies ist besonders vorteilhaft, weil solche Maschinen oftmals sehr groß sind (bis zu 10 m lang) und somit entsprechend große Produktionsräume benötigt werden.
Es zeigen jeweils sofern nicht anders in der Beschreibung oder der jeweiligen Figur angegeben schematisch und nicht maßstabsgetreu:

1a) und 1b) schematische Darstellungen eines erfindungsgemäßen Glühkörpers;
2a) und 2b) schematische Darstellungen eines weiteren erfindungsgemäßen Glühkörpers;
3a) und 3b) schematische Darstellungen eines weiteren erfindungsgemäßen Glühkörpers;
4a) und 4b) schematische Darstellungen eines weiteren erfindungsgemäßen Glühkörpers;
5 eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Glühkörpers;
6 und 7 Mikroskopaufnahmen eines Emissionsbereichs eines erfindungsgemäßen Glühkörpers;
8 und 9 Fotografien eines erfindungsgemäßen Glühkörpers;
10 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Glühkörpers;
11 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lampe;
12 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen einer Lampe;
13 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Leuchte;
14 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schweißmaschine;
15 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Fügen;
16 eine Fotografie eines Funktionstests eines erfindungsgemäßen Glühkörpers;
17 eine Fotografie einer erfindungsgemäßen Lampe;
18 eine Fotografie einer nicht erfindungsgemäßen Lampe; und
19 eine Detailansicht der nicht erfindungsgemäßen Lampe der 18.

Die 1a) und 1b) zeigen schematische Darstellungen eines erfindungsgemäßen Glühkörpers 100. Dieser Glühkörper 100 besteht aus Wolfram. Ferner ist der Glühkörper 100 als stabförmiges Filament, das von einer ersten Endfläche 101 in Richtung einer Länge des Glühkörpers 100 zu einer gegenüberliegenden weiteren Endfläche 102 aus einem ersten Endvolumen 104, einem Emissionsvolumen 103 und einem weiteren Endvolumen 105 besteht. Die erste Endfläche 101 ist ein Bereich einer Oberfläche des ersten Endvolumens 104 und die weitere Endfläche 102 ist ein Bereich einer Oberfläche des weiteren Endvolumens 105. In Richtung von der ersten Endfläche 101 zu der weiteren Endfläche 102 hat das Emissionsvolumen 103 bei einer Temperatur von 20 °C einen spezifischen elektrischen Widerstand von etwa 3,3 Ω · mm² / m. Dabei ist das Emissionsvolumen 103 porös mit einer Porosität von etwa 0,5. Das erste Endvolumen 104 und das weitere Endvolumen 105 sind nicht porös, haben also eine Porosität von etwa 0. Die 8 und 9 zeigen Fotografien dieses Glühkörpers 100. Die 6 und 7 zeigen Mikroskopaufnahmen eines Emissionsbereichs 106 einer Außenoberfläche dieses Glühkörpers 100. Der Emissionsbereich 106 ist durch das Emissionsvolumen 103 gebildet. Der Glühkörper 100 ist ferner als Hohlkörper ausgebildet, der eine Wandung beinhaltet, die einen Hohlraum 107 teilweise umgibt. Der Hohlkörper ist rohrförmig ausgebildet und weist drei hohlzylinderförmige Abschnitte auf. Demnach ist das Emissionsvolumen 103 als Hohlzylinder ausgebildet. Das erste Endvolumen 104 beinhaltet ein erstes Mittel 108 zu einem Befestigen eines ersten elektrisch leitfähigen Bauelements 1102 (nicht gezeigt) unter Erhalt eines ersten elektrischen Kontakts. Symmetrisch dazu, aber in den 1a) und 1b) nicht zu sehen, beinhaltet das weitere Endvolumen 105 ein weiteres Mittel 201 zu einem Befestigen eines weiteren elektrisch leitfähigen Bauelements 1103 unter Erhalt eines weiteren elektrischen Kontakts. Das erste 108 und das weitere Mittel 201 sind hier jeweils als Gewinde ausgebildet und folglich sind der erste und der weitere elektrische Kontakt Schraubverbindungen. Ferner sind das erste Mittel 108 und das weitere Mittel 201 damit so ausgebildet und angeordnet ist, dass das Befestigen des ersten elektrisch leitfähigen Bauelements 1102 und des Weiteren elektrisch leitfähigen Bauelements 1103 jeweils mittels einer Mischung aus einem Formschluss und einem Kraftschluss erfolgt.
Die 2a) und 2b) zeigen schematische Darstellungen eines weiteren erfindungsgemäßen Glühkörpers 100. Abgesehen von den im Folgenden beschriebenen Merkmalen weist dieser Glühkörper 100 die zu dem Glühkörper 100 der 1a) und 1b) beschriebenen Merkmale auf. Das erste 108 und das weitere Mittel 201 sind hier jeweils als Aussparungen zu einem formschlüssigen Einstecken des ersten 1102 und des Weiteren elektrisch leitfähigen Bauelements 1103. Folglich sind das erste Mittel 108 und das weitere Mittel 201 so ausgebildet und angeordnet ist, dass das Befestigen des ersten elektrisch leitfähigen Bauelements 1102 und des Weiteren elektrisch leitfähigen Bauelements 1103 jeweils mittels eines Formschlusses erfolgt. Weiter beinhaltet die Wandung in dem Emissionsvolumen 103 eine Vielzahl von ovalen Durchgangslöchern 202, die hier entlang der Länge des Glühkörpers 100 längserstreckt ausgebildet sind. Die Durchgangslöchern 202 sind auf einem Umfang der Wandung in dem Emissionsvolumen 103 äquidistant verteilt angeordnet. Die Porosität des Emissionsvolumens 103 beträgt hier 0,6.
Die 3a) und 3b) zeigen schematische Darstellungen eines weiteren erfindungsgemäßen Glühkörpers 100. Abgesehen von den im Folgenden beschriebenen Merkmalen weist dieser Glühkörper 100 die zu dem Glühkörper 100 der 1a) und 1b) beschriebenen Merkmale auf. Die Wandung beinhaltet hier in dem Emissionsvolumen 103 eine Vielzahl von Durchgangslöchern 202. Diese sind als entlang der Länge des Glühkörpers 100 orientierte und zueinander parallele Spalte, die auf einem Umfang der Wandung in dem Emissionsvolumen 103 äquidistant verteilt angeordnet sind, ausgebildet.
Die 4a) und 4b) zeigen schematische Darstellungen eines weiteren erfindungsgemäßen Glühkörpers 100. Abgesehen von den im Folgenden beschriebenen Merkmalen weist dieser Glühkörper 100 die zu dem Glühkörper 100 der 1a) und 1b) beschriebenen Merkmale auf. Die Wandung beinhaltet hier in dem Emissionsvolumen 103 eine Vielzahl von Durchgangslöchern 202 mit kreisrundem Querschnitt. Diese sind auf einem Umfang der Wandung in dem Emissionsvolumen 103 verteilt angeordnet.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines weiteren erfindungsgemäßen Glühkörpers 100. Abgesehen von den im Folgenden beschriebenen Merkmalen weist dieser Glühkörper 100 die zu dem Glühkörper 100 der 1a) und 1b) beschriebenen Merkmale auf. Die Wandung beinhaltet hier in dem Emissionsvolumen 103 eine Vielzahl von Durchgangslöchern 202. Diese sind als sowohl entlang der Länge des Glühkörpers 100 als auch entlang eines Umfangs der Wandung in dem Emissionsvolumen längserstreckte, zueinander parallele Spalte ausgebildet, die auf einem Umfang der Wandung in dem Emissionsvolumen 103 äquidistant verteilt angeordnet sind. Die Porosität des Emissionsvolumens 103 beträgt hier 0,7.
Die 6 und 7 zeigen Mikroskopaufnahmen eines Emissionsbereichs 103 eines erfindungsgemäßen Glühkörpers 100. Diese Bilder wurden mit einer 255-fachen Vergrößerung durch ein optisches Mikroskop aufgenommen. Deutlich zu erkennen sind die durch das SLM-Herstellungsverfahren gebildeten Wolframbahnen, die eine gitterförmige Struktur bilden, die Poren enthält, welche auf der Oberfläche mikroskopische Öffnungen 601 bilden.
Die 8 und 9 zeigen Fotografien des erfindungsgemäßen Glühkörpers 100 der 1a) und 1b). Zur Verdeutlichung der Dimensionen ist ferner ein Lineal mit mm-Skala gezeigt.
10 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 1000 zum Herstellen des Glühkörpers 100 der 1a) und 1b). In einem Verfahrensschritt a) 1001 wird Wolframpulver als Ausgangsmaterial bereitgestellt. In einem Verfahrensschritt b) 1002 wird ein ebener Träger mittels eines Rakels mit einer ersten Schicht des Ausgangsmaterials überlagert. In einem Verfahrensschritt c) 1003 wird diese erste Schicht entlang linienförmiger Bahnen mit einem Laser aufgeschmolzen, so dass aus der ersten Schicht ein erster Bereich des Glühkörpers 100 erhalten wird. In einem Verfahrensschritt d) 1004 wird der erste Bereich mittels des Rakels mit einer weiteren Schicht des Wolframpulvers überlagert. In einem folgenden Verfahrensschritt e) 1005 wird die weitere Schicht entlang linienförmiger Bahnen mit dem Laser aufgeschmolzen, so dass aus der weiteren Schicht ein weiterer Bereich des Glühkörpers 100 erhalten wird. Die Verfahrensschritte d) 1004 und e) 1005 werden so lange wiederholt bis der Glühkörper 100 vollständig von seiner ersten Endfläche 101 bis zu seiner weiteren Endfläche 102 aufgebaut ist. Das Verfahren 1000 ist ein SLM-Verfahren zum 3D-Drucken des Glühkörpers 100. Weitere Verfahrensparameter sind oben zu dem erfindungsgemäßen Beispiel angegeben.
11 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Lampe 1100. Diese Lampe 1100 beinhaltet den Glühkörper 100 der 1a) und 1b) sowie einen Quarzglaskolben als Gehäuse 1101, in dem der Glühkörper 100 angeordnet ist. Ferner ist der Glühkörper 100 an seiner ersten Endfläche 101 seines ersten Endvolumens 104 mittels des ersten elektrischen Kontakts mit dem ersten elektrisch leitfähigen Bauelement 1102, das ein Draht ist, verbunden. Weiter ist der Glühkörper 100 an seiner weiteren Endfläche 102 seines weiteren Endvolumens 105 mittels des Weiteren elektrischen Kontakts mit dem weiteren elektrisch leitfähigen Bauelement 1103, das ebenfalls ein Draht ist, verbunden. Das Gehäuse 1101 einhaltet eine Schutzgasatmosphäre, die zu 99 Vol.-% aus Argon besteht.
12 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 1200 zum Herstellen der Lampe 1100 der 11. In einem Verfahrensschritt a. 1201 wird der Glühkörper 100 der 1a) und 1b) bereitgestellt. In einem folgenden Verfahrensschritt b. 1202 wird der Glühkörper 100 an seiner ersten Endfläche 101 seines ersten Endvolumens 104 durch Löten mit einem Draht als erstes elektrisch leitfähiges Bauelement 1102 verbunden. Ferner wird der Glühkörper 100 an seiner weiteren Endfläche 102 seines weiteren Endvolumens 105 durch Löten mit einem weiteren Draht als weiteres elektrisch leitfähiges Bauelement 1103 verbunden. Während der Quarzglaskolben als Gehäuse 1101 mit Argon gespült wird, wird der Glühkörper 100 in einem Verfahrensschritt c. 1203 in das Gehäuse 1101 eingebracht. Danach wird das Gehäuse 1101 durch Erwärmen und Quetschen der Enden des Glaskolbens in einem Verfahrensschritt d. 1204 verschlossen.
13 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Leuchte 1300. Diese Leuchte 1300 beinhaltet eine Lampe 1100, die die zu der 11 beschriebenen Merkmale hat. Ferner ist hier das Gehäuse 1101 der Lampe 1100 als Zwillingsrohr aus Quarzglas ausgebildet. Demnach umschließt das Gehäuse 1101 hier, abgesehen von seinen anderweitig abgedichteten Enden, einen ersten Innenraum und einen weiteren Innenraum, die beide hermetisch voneinander abgedichtet sind und parallel zueinander verlaufen. Der erste Innenraum beinhaltet den Glühkörper 100. Der weitere Innenraum ist als Kühlkanal mit einem Lufteinlass an einem Ende und einem Luftauslass an dem gegenüberliegenden Ende ausgebildet.
14 zeigt eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Schweißmaschine 1400. Diese ist als Infrarotschweißmaschine ausgebildet und beinhaltet die Lampe 1100 der 11.
15 zeigt ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens 1500 zum Schweißen. In einem Verfahrensschritt a] 1501 werden eine Leuchte 1300, die die Lampe 1100 der 11 beinhaltet, sowie ein erster und ein weiterer Schweißpartnern aus elektrisch isolierendem Kunststoff bereitgestellt. In einem Verfahrensschritt b] 1502 wird der erste Schweißpartner mit von der Leuchte 1300 abgestrahltem Infrarotlicht bestrahlt und so angeschmolzen. In einem Verfahrensschritt c] 1503 wird der weitere Schweißpartner unter Ausbildung eines Stumpfstoßes mit dem angeschmolzenen Bereich des ersten Schweißpartners kontaktiert und durch Abkühlen und Erstarren des angeschmolzenen Bereichs mit diesem verschweißt.
16 zeigt eine Fotografie eines Funktionstests des erfindungsgemäßen Glühkörpers 100 der 1a), 1b), 8 und 9. An das erste Endvolumen 104 und das weitere Endvolumen 105 ist jeweils eine Krokodilklemme 1601 angeklemmt, über die eine elektrische Spannung an dem Glühkörper 100 anliegt. Es ist zu erkennen, dass der Glühkörper 100 den elektrischen Strom leitet und durch seinen ohmschen Widerstand in dem Emissionsvolumen 103 glüht.
17 zeigt eine Fotografie einer erfindungsgemäßen Lampe 1100. Diese Lampe 1100 hat die zur 1100 beschriebenen Merkmale. Abweichend hat der Emissionsbereich 103 des Glühkörpers 100 der Lampe 1100 der 17 eine Form einer Schraubenfeder. Die Enden des Quarzglaskolbens als Gehäuse 1101 sind durch Quetschen abgedichtet. An dem ersten 1102 und dem weiteren elektrisch leitfähigen Bauelement 1103 liegt eine Spannung an. Es ist zu erkennen, dass der Glühkörper 100 den elektrischen Strom leitet und durch seinen ohmschen Widerstand in dem Emissionsvolumen 103 glüht.
18 zeigt eine Fotografie einer nicht erfindungsgemäßen Lampe. Diese Lampe beinhaltet eine gewickelte Glühwendel aus Wolfram in einem Quarzglaskolben.
19 zeigt eine Detailansicht der nicht erfindungsgemäßen Lampe der 18. Hier ist gut zu erkennen, dass die gewickelte Glühwendel chaotisch gekrümmt ist.
Bezugszeichenliste

100: erfindungsgemäßer Glühkörper
101: erste Endfläche
102: weitere Endfläche
103: Emissionsvolumen
104: erstes Endvolumen
105: weiteres Endvolumen
106: Emissionsbereich
107: Hohlraum
108: erstes Mittel zu einem Befestigen eines ersten elektrisch leitfähigen Bauelements
201: weiteres Mittel zu einem Befestigen eines weiteren elektrisch leitfähigen Bauelements
202: Durchgangsloch
601: Öffnung
1000: erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen eines Glühkörpers
1001: Verfahrensschritt a)
1002: Verfahrensschritt b)
1003: Verfahrensschritt c)
1004: Verfahrensschritt d)
1005: Verfahrensschritt e)
1100: erfindungsgemäße Lampe
1101: Gehäuse
1102: erstes elektrisch leitfähiges Bauelement
1103: weites elektrisch leitfähiges Bauelement
1104: Schutzgasatmosphäre
1200: erfindungsgemäßes Verfahren zum Herstellen einer Lampe
1201: Verfahrensschritt a.
1202: Verfahrensschritt b.
1203: Verfahrensschritt c.
1204: Verfahrensschritt d.
1300: Leuchte
1400: Schweißmaschine
1500: erfindungsgemäßes Verfahren zum Fügen
1501: Verfahrensschritt a]
1502: Verfahrensschritt b]
1503: Verfahrensschritt c]
1601: Krokodilklemme

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

Norm DIN 8580:2003-09 [0055]
Norm EN ISO 4288 : 1997 [0136]

Claims

Ein Glühkörper (100), beinhaltend a. eine erste Endfläche (101), b. eine der ersten Endfläche (101) gegenüberliegende weitere Endfläche (102), und c. ein zwischen der ersten Endfläche (101) und der weiteren Endfläche (102) angeordnetes Emissionsvolumen (103); wobei der Glühkörper (100) mindestens in dem Emissionsvolumen (103) in einer Richtung von der ersten Endfläche (101) zu der weiteren Endfläche (102) einen spezifischen elektrischen Widerstand bei 20 °C in einem Bereich von 0,01 bis 50 Ω · mm²/m hat, dadurch gekennzeichnet, dass das Emissionsvolumen (103) porös ist.
Der Glühkörper (100) nach Anspruch 1, wobei das Emissionsvolumen (103) eine Porosität in einem Bereich von 0,01 bis 0,9 hat.
Der Glühkörper (100) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die erste Endfläche (101) ein Bereich einer Oberfläche eines ersten Endvolumens (104) ist, wobei die weitere Endfläche (102) ein Bereich einer Oberfläche eines weiteren Endvolumens (105) ist, wobei das Emissionsvolumen (103) in der Richtung zwischen dem ersten Endvolumen (104) und dem weiteren Endvolumen (105) angeordnet ist, wobei eine Porosität des Emissionsvolumens (103) mehr ist als eine Porosität des ersten Endvolumens (104) oder als eine Porosität des weiteren Endvolumens (105) oder mehr als jede von beiden.
Der Glühkörper (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Glühkörper (100) als Hohlkörper ausgebildet ist, der eine Wandung beinhaltet, die einen Hohlraum (107) mindestens teilweise umgibt, wobei eine erste Querschnittsfläche der Wandung in dem Emissionsvolumen (103) weniger ist als eine weitere Querschnittsfläche der Wandung in dem ersten Endvolumen (104) oder in dem weiteren Endvolumen (105) oder in jedem dieser beiden.
Ein Verfahren (1000) zum Herstellen eines Glühkörpers (100), beinhaltend als Verfahrensschritte a) Bereitstellen eines Ausgangsmaterials; b) Überlagern eines Trägers mit mindestens einer Schicht des Ausgangsmaterials; und c) thermisches Behandeln der mindestens einen Schicht, so dass aus der mindestens einen Schicht mindestens ein Bereich des Glühkörpers (100) erhalten wird; wobei das Überlagern in dem Verfahrensschritt b) oder das thermische Behandeln in dem Verfahrensschritt c) oder beides entlang linienförmiger Bahnen erfolgt.
Das Verfahren (1000) nach Anspruch 5, wobei die linienförmigen Bahnen eine Bahnbreite haben, wobei jeweils zwei benachbarte linienförmige Bahnen einen Bahnabstand voneinander haben, wobei der Bahnabstand zweier benachbarter linienförmiger Bahnen ein Abstand zwischen einer Mittellinie einer Bahn zu einer Mittellinie einer benachbarten Bahn ist, wobei mindestens ein Teil, bevorzugt jede, der linienförmigen Bahnen eine Bahnbreite hat, die weniger ist als ein Bahnabstand zu den benachbarten linienförmigen Bahnen.
Das Verfahren (1000) nach Anspruch 6, wobei das Verfahren (1000) ein Verfahren zum 3D-Drucken des Glühkörpers (100) ist.
Ein Glühkörper (100), erhältlich durch das Verfahren (1000) nach Anspruch 6 oder 7.
Eine Lampe (1100), beinhaltend A) den Glühkörper (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, oder 7; B) ein Gehäuse (1101); C) einen ersten elektrischen Kontakt; und D) einen weiteren elektrischen Kontakt; wobei der Glühkörper (100) I) in dem Gehäuse (1101) angeordnet ist, II) an einer ersten Stelle mittels eines ersten elektrischen Kontakts mit einem ersten elektrisch leitfähigen Bauelement (1102) verbunden ist, und III) an einer weiteren Stelle mittels eines weiteren elektrischen Kontakts mit einem weiteren elektrisch leitfähigen Bauelement (1103) verbunden ist; wobei das Gehäuse (1101) mindestens bereichsweise transparent für infrarote Strahlung ist.
Ein Verfahren (1200) zum Herstellen einer Lampe (1100), beinhaltend als Verfahrensschritte a. Bereitstellen des Glühkörpers (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, oder 7; und b. elektrisch leitendes Verbinden einer ersten Stelle des Glühkörpers (100) mittels eines ersten elektrischen Kontakts mit einem ersten elektrisch leitfähigen Bauelement (1102) und elektrisch leitendes Verbinden einer weiteren Stelle des Glühkörpers (100) mittels eines weiteren elektrischen Kontakts mit einem weiteren elektrisch leitfähigen Bauelement (1103); c. Einbringen des Glühkörpers (100) in ein mindestens bereichsweise für infrarote Strahlung transparentes Gehäuse (1101); und d. Verschließen des Gehäuses (1101).
Eine Lampe (1100), erhältlich durch das Verfahren (1200) nach Anspruch 10.
Eine Leuchte (1300), beinhaltend die Lampe (1100) nach Anspruch 9 oder 11.
Eine Schweißmaschine (1400), beinhaltend die Lampe (1100) nach Anspruch 9 oder 11.
Ein Verfahren (1500), beinhaltend als Verfahrensschritte a] Bereitstellen i] der Lampe (1100) nach Anspruch 9 oder 11, oder der Leuchte (1300) nach Anspruch 12, ii] eines ersten Fügepartners, und iii] eines weiteren Fügepartners; b] Bestrahlen des ersten Fügepartners oder des weiteren Fügepartners oder beider mit von der Lampe (1100) oder der Leuchte abgestrahltem Licht; und c] Fügen des ersten Fügepartners mit dem weiteren Fügepartner.
Eine Verwendung des Glühkörpers (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, oder 8 in einem Infrarotstrahler.
Eine Verwendung der Lampe (1100) nach Anspruch 9 oder 11, oder der Leuchte (1300) nach Anspruch 12 zu einem mindestens teilweisen Schmelzen eines Materials, ausgewählt aus der Gruppe, bestehend aus einem Metall, einem Kompositmaterial, beinhaltend eine Matrix und einen Füllstoff, einem Kunststoff, und einem Halbleiter, oder einer Kombination aus mindestens zwei davon.
Eine Verwendung eines 3D-Druckers zum Herstellen des Glühkörpers (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, oder 8.
Eine Verwendung eines Metallpulvers zum Herstellen des Glühkörpers (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, oder 8.
Eine Verwendung einer semi-endlosen Faser, beinhaltend eine Vielzahl von Metallpartikel und ein Trägermaterial, zum Herstellen des Glühkörpers (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, oder 8.