DE102020000247A1 - Method for additive manufacturing of a three-dimensional body from a metal powder and a body produced in this way - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Körpers aus einem edelmetallhaltigen Pulver, bei dem eine Pulverschicht auf einen Träger aufgetragen und mittels eines Lasers selektiv derjenige Bereich der aufgetragenen Pulverschicht, die der jeweiligen Schichtgeometrie des herzustellenden Körpers entspricht, aufgeschmolzen wird, und bei dem sukzessive weitere Pulverschichten des edelmetallhaltigen Pulvers aufgetragen und diejenigen Bereiche der aufgetragenen Pulverschicht, die der jeweiligen Schichtgeometrie des herzustellenden dreidimensionalen Körpers entsprechen, aufgeschmolzen werden.Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass zum selektiven Aufschmelzen mindestens einer und vorzugsweise aller Pulverschichten ein Laser verwendet wird, dessen Laserstrahl eine Wellenlänge von kleiner als 600 nm aufweist.The invention relates to a method for producing a three-dimensional body from a noble metal-containing powder, in which a powder layer is applied to a carrier and that area of the applied powder layer which corresponds to the respective layer geometry of the body to be produced is selectively melted by means of a laser, and in which successively further powder layers of the noble metal-containing powder are applied and those areas of the applied powder layer that correspond to the respective layer geometry of the three-dimensional body to be produced are melted. According to the invention, it is provided that for the selective melting of at least one and preferably all powder layers, a laser is used whose laser beam has a wavelength of has less than 600 nm.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur additiven Fertigung eines dreidimensionalen Körpers aus einem edelmetallhaltigen Pulver, bei dem die einzelnen Partikeln dieses Metallpulvers durch einen Laserstrahl verschmolzen werden, die Verwendung eines edelmetallhaltigen Pulvers in einem additiven Fertigungsverfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Körpers sowie einen durch ein additives Fertigungsverfahren hergestellten dreidimensionalen Körper.The invention relates to a method for additive manufacturing of a three-dimensional body from a precious metal-containing powder, in which the individual particles of this metal powder are fused by a laser beam, the use of a precious metal-containing powder in an additive manufacturing process for the production of a three-dimensional body and one manufactured by an additive manufacturing process three-dimensional body.
Additive Fertigungsverfahren sind bekannt. Die
Additive Herstellungsverfahren werden unter anderem zur Herstellung von Luxusgütern wie aus Edelmetall oder Edelmetall-Legierungen bestehenden Schmuckstücken, Uhrengehäusen, Schreibgeräten oder Teilen davon, um nur einige Beispiele zu nennen, eingesetzt, da sie in einfacher Art und Weise die Herstellung von Edelmetallprodukten mit einer komplexen Geometrie erlauben, indem in an und für sich bekannter Art und Weise das entsprechende Bauteil durch einen schichtweisen Auftrag von edelmetallhaltigen Partikeln hergestellt wird. Z. B. beschreibt die
Nachteilig an dem bekannten Verfahren ist, dass das derartig schichtweise hergestellte Produkt einer mechanischen Oberflächenbehandlung wie Abstrahlen oder Polieren unterzogen werden muss, um dieses Produkt an das gewünschte ästhetische Erscheinungsbild anzupassen. Die
Ein entscheidendes Qualitätskriterium bei Schmuckstücken wie Schmuck, Uhrengehäusen, Schreibgeräten oder Teilen davon ist eine weitgehend defektfreie Oberfläche und ein makelloser Glanz der polierten Bereiche der vorgenannten Artikel. Eine wesentliche Voraussetzung, dies zu erreichen, ist, dass die Dichte des durch ein selektives Laserschmelzen hergestellten Körpers größer gleich 99,9 Vol.-% ist und dass die maximale Defektgröße kleiner gleich 30 µm ist. Diese Voraussetzungen sind mit Standard-Edelmetall-Legierungen und den bekannten Verfahren zur additiven Fertigung, bei denen ein Laser mit einer Wellenlänge von 1070 nm eingesetzt wird, nur schwer oder nicht zu erreichen.A decisive quality criterion for pieces of jewelery such as jewelery, watch cases, writing implements or parts thereof is a largely defect-free surface and a flawless shine of the polished areas of the aforementioned articles. An essential prerequisite for achieving this is that the density of the body produced by selective laser melting is greater than or equal to 99.9% by volume and that the maximum defect size is less than or equal to 30 μm. These prerequisites are difficult or impossible to achieve with standard precious metal alloys and the known additive manufacturing processes in which a laser with a wavelength of 1070 nm is used.
Es wurde daher z. B. in der
Die Farbe eines aus Edelmetall-Partikeln hergestellten dreidimensionalen Körpers ist aber insbesondere in der Schmuck- und Uhrenindustrie von großer Bedeutung. Die Hersteller derartiger Luxusartikel verlangen von den Produzenten der bei der additiven Fertigung derartiger Luxusartikel eingesetzten Edelmetall-Pulver, dass der daraus hergestellte dreidimensionale Körper eine definierte Farbe gemäß der ISO-Norm 8654 (2018) besitzt. Die vorstehend angesprochene Zugabe von Additiven kann in nachteiliger Art und Weise dazu führen, dass das dementsprechend mit Additiven aufbereiteten Edelmetallpulver durch ein Laserverschmelzen hergestellte dreidimensionale Körper dann nicht mehr die gewünschte Norm-Farbe aufweist, sondern nur eine hierzu ähnliche. Eine derartige Farbabweichung wird in der Regel insbesondere im Luxusgüter-Bereich nicht akzeptiert.The color of a three-dimensional body made from precious metal particles is particularly important in the jewelry and watch industry. The manufacturers of such luxury items require the producers of the precious metal powder used in the additive manufacturing of such luxury items that the three-dimensional body made from them has a defined color in accordance with ISO standard 8654 (2018). The above-mentioned addition of additives can disadvantageously lead to the fact that the three-dimensional body produced by laser melting no longer has the desired standard color, but only a similar one. Such a color deviation is generally not accepted, especially in the luxury goods sector.
Ein weiterer Nachteil bei der Verwendung von Additiven zur Erhöhung der Effizienz des additiven Fertigungsverfahrens besteht darin, dass das mit einem Additiv versehene Edelmetallpulver unter Umständen nicht mehr punzierfähig ist, d. h. nicht den Standards entspricht, die z. B. eine 14-karätige, eine 18-karätige, eine 24-karätige Goldlegierung oder z. B. eine mindestens 95 Gew.-% Platin aufweisende Platinlegierung (Pt950) erfüllen. Es ist daher für jede mit einem derartigen Additiv versehene Legierung ein Validierungsverfahren erforderlich, damit eine Punzierfähigkeit wiedergegeben ist.Another disadvantage of using additives to increase the efficiency of the additive manufacturing process is that the noble metal powder provided with an additive may no longer be hallmarkable, ie does not meet the standards that are e.g. B. a 14-carat, an 18-carat, a 24-carat gold alloy or z. B. a platinum alloy (Pt950) containing at least 95% by weight of platinum. A validation process is therefore required for every alloy provided with such an additive so that it can be hallmarked.
Es ist auch bekannt, die durch eine additive Fertigung hergestellten dreidimensionalen Körper einem sog. heißisostatischen Pressen zu unterwerfen. Ein derartiger Vorgang kann zwar zu einer Dichte von nahezu 100 Vol.-% führen. Ein derartiges Pressen ist aber ein aufwendiger Vorgang, welcher die Effizienz des additiven Fertigungsverfahrens nachteilig beeinflusst. Die vorgenannte Wärmebehandlung hat aber auch den Nachteil, dass eine Vergröberung des Metallgefüges auftritt, mit der eine Reduktion der Materialhärte und der Polierbarkeit des durch ein Laserschmelzen aus Edelmetall-Partikeln hergestellten dreidimensionalen Körpers einhergeht.It is also known to subject the three-dimensional bodies produced by additive manufacturing to what is known as hot isostatic pressing. Such a process can lead to a density of almost 100% by volume. Such a pressing is a complex process, which has a negative impact on the efficiency of the additive manufacturing process. However, the aforementioned heat treatment also has the disadvantage that the metal structure becomes coarser, which is accompanied by a reduction in the hardness of the material and the ability to be polished of the three-dimensional body produced by laser melting from precious metal particles.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur additiven Fertigung eines dreidimensionalen Körpers aus einem edelmetallhaltigen Pulver derart zu verbessern, dass eine verbesserte Dichte und eine verringerte Defektgröße des durch das erfindungsgemäße Verfahren hergestellten dreidimensionalen Körpers erzielt wird, sowie die Verwendung eines derartigen Pulvers. Außerdem soll ein aus Edelmetall-Partikeln hergestellter dreidimensionaler Körper vorgeschlagen werden.It is therefore the object of the present invention to improve a method for additive manufacturing of a three-dimensional body from a noble metal-containing powder in such a way that an improved density and a reduced defect size of the three-dimensional body produced by the method according to the invention is achieved, as well as the use of such a powder. In addition, a three-dimensional body made from noble metal particles is to be proposed.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht vor, dass die Wellenlänge des beim Laserschmelzen eingesetzten Lasers kleiner gleich 600 nm ist, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 300 nm bis 600 nm, weiter vorzugsweise in einem Bereich zwischen 500 nm bis 600 nm, weiter vorzugsweise in einem Bereich zwischen 520 und 550 nm liegt und der Laserstrahl insbesondere eine Wellenlänge von 535 nm besitzt.The method according to the invention provides that the wavelength of the laser used in laser melting is less than or equal to 600 nm, preferably in a range between 300 nm to 600 nm, more preferably in a range between 500 nm to 600 nm, more preferably in a range between 520 and 550 nm and the laser beam in particular has a wavelength of 535 nm.
Der erfindungsgemäße dreidimensionale Körper, insbesondere ein Schmuckgegenstand wie ein Schmuckstück, eine Uhr oder ein Schreibgerät oder Teile davon, zeichnet sich dadurch aus, dass zu seiner Herstellung aus einem edelmetallhaltigen Pulver ein additives Fertigungsverfahren eingesetzt wird, welches einen Laser mit einer Wellenlänge von kleiner gleich 600 nm und insbesondere von 535 nm verwendet.The three-dimensional body according to the invention, in particular an item of jewelry such as a piece of jewelry, a watch or a writing instrument or parts thereof, is characterized in that an additive manufacturing process is used to manufacture it from a powder containing precious metals, which uses a laser with a wavelength of less than or equal to 600 nm and in particular of 535 nm are used.
Die erfindungsgemäßen Maßnahmen besitzen den Vorteil, dass mit Standard-Edelmetallpulvern, also mit Edelmetallpulvern, die keine die Absorption des Laserstrahls verbessernden Additive aufweisen, dreidimensionale Körper durch ein selektives Laserschmelzen hergestellt werden können, welche sich dadurch auszeichnen, dass sie eine Dichte von größer gleich 99,9 Vol.-% besitzen. Eine derartige hohe Dichte des mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten dreidimensionalen Körpers bringt in vorteilhafter Art und Weise mit sich, dass auch hohe Anforderungen, wie sie - wie eingangs erläutert - von Herstellern von Luxusartikeln wie Uhren, Schmuck und Schreibgeräten gefordert werden, erfüllt werden. In vorteilhafter Weise ist daher bei einem derartig hergestellten Körper in der Regel keine Nachbearbeitung wie ein heißisostatisches Pressen erforderlich. Da, wie schon ausgeführt, es die erfindungsgemäßen Maßnahmen erlauben, hierzu edelmetallhaltige Pulver einzusetzen, denen keine Additive zur Erhöhung der Energieabsorption beigemischt sind, weisen die mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten dreidimensionalen Körper nicht nur eine hohe Oberflächenqualität auf, es wird auch eine Farbveränderung, die bei den bekannten Verfahren durch den Zusatz von Additiven auftritt oder auftreten kann, vermieden. Ein zusätzlicher Validierungsaufwand, der - wie bereits ebenfalls vorstehend erläutert - auftritt, wenn Standard-Legierungen durch das Hinzufügen von Additiven verändert werden, ist ebenfalls nicht erforderlich. Die erfindungsgemäßen Maßnahmen erlauben daher in vorteilhafter Art und Weise eine effiziente Herstellung von dreidimensionalen Körpern aus Standard-Edelmetallpulver mittels eines additiven Fertigungsverfahrens.The measures according to the invention have the advantage that with standard noble metal powders, i.e. with noble metal powders that do not have any additives that improve the absorption of the laser beam, three-dimensional bodies can be produced by selective laser melting, which are characterized in that they have a density greater than or equal to 99 , 9% by volume. Such a high density of the three-dimensional body produced with the method according to the invention brings with it in an advantageous manner that even high requirements, such as those demanded by manufacturers of luxury items such as watches, jewelry and writing implements - as explained at the beginning - are met. In an advantageous manner, no post-processing such as hot isostatic pressing is therefore generally required in the case of a body produced in this way. Since, as already stated, the measures according to the invention make it possible to use noble metal-containing powders to which no additives are added to increase energy absorption, the three-dimensional bodies produced with the method according to the invention not only have a high surface quality, there is also a change in color that occurs or can occur in the known processes due to the addition of additives. An additional validation effort, which - as already explained above - occurs when standard alloys are changed by adding additives, is also not necessary. The measures according to the invention therefore advantageously allow an efficient production of three-dimensional bodies from standard noble metal powder by means of an additive manufacturing process.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous further developments of the invention are the subject of the subclaims.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind den Ausführungsbeispielen zu entnehmen, die im Folgenden beschrieben werden. Der Gehalt der Edelmetalle in den nachstehend beschriebenen Legierungen entspricht der Norm ISO 9202.Further details and advantages of the invention can be found in the exemplary embodiments which are described below. The content of precious metals in the alloys described below corresponds to the ISO 9202 standard.
Das erste Ausführungsbeispiel eines additiven Verfahrens zur Herstellung eines dreidimensionalen Körpers mittels eines selektiven Laserschmelzens eines edelmetallhaltigen Pulvers basiert auf einer Goldlegierung. Diese weist im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel 75 Gew.-% Gold und Kupfer und Silber in einem Anteil von zusammen 25 Gew.-% auf. Es handelt sich also hierbei um eine 18-karätige Goldlegierung. Bei einer derartigen Goldlegierung ist, um punzierfähig zu sein, ein Goldgehalt von 75 Gew.-% vorgeschrieben. Der Anteil von Kupfer und Silber wird in Abhängigkeit von der gewünschten Farbe des Materials gewählt. Ein Repräsentant einer derartigen Goldlegierung ist z. B. eine Goldlegierung, die 75 Gew.-%, 20 Gew.-% Kupfer und 5 Gew.-% Silber aufweist. Eine derartige Legierung entspricht einer 5N-Legierung gemäß der vorgenannten ISO 8654.The first exemplary embodiment of an additive method for producing a three-dimensional body by means of selective laser melting of a powder containing noble metals is based on a gold alloy. In the exemplary embodiment described here, this has 75% by weight of gold and copper and silver in a total proportion of 25% by weight. So it is an 18-carat gold alloy. In the case of such a gold alloy, a gold content of 75% by weight is prescribed in order to be hallmarkable. The proportion of copper and silver is selected depending on the desired color of the material. A representative of such a gold alloy is e.g. B. a gold alloy, which has 75 wt .-%, 20 wt .-% copper and 5 wt .-% silver. Such an alloy corresponds to a 5N alloy according to the aforementioned ISO 8654.
Die bei dem additiven Fertigungsverfahren eingesetzte Goldlegierung des ersten Ausführungsbeispiels weist eine Größenverteilung der Pulverpartikel auf, die zwischen d10=10 µm und d90=50 µm liegt. Das additive Verfahren wurde auf einer Maschine des Herstellers Trumpf des Typs TruPrint 1000 durchgeführt.The gold alloy of the first exemplary embodiment used in the additive manufacturing process has a powder particle size distribution that is between d 10 = 10 μm and d 90 = 50 μm. The additive process was carried out on a TruPrint 1000 machine from the manufacturer Trumpf.
Ein Testkörper, der in bekannter Art und Weise durch das additive Laserverschmelzen der Pulverpartikel der beschriebenen Goldlegierung unter Verwendung eines Lasers mit einer Wellenlänge von 1070 mn hergestellt wurde, weist eine Materialdichte von 99,50-99,90 Vol.-% auf, wobei die Fertigung bei einer maximalen Laserenergie von 150 W und einer daraus resultierenden Volumenenergie von 325 J/mm3 durchgeführt wurde.A test body, which was produced in a known manner by additive laser melting of the powder particles of the gold alloy described using a laser with a wavelength of 1070 mn, has a material density of 99.50-99.90% by volume, the Production was carried out with a maximum laser energy of 150 W and a resulting volume energy of 325 J / mm 3 .
Ein Testkörper, der bei vergleichbaren Prozessbedingungen, aber mit einem Laser, der eine Wellenlänge von 535 nm verwendet, hergestellt wurde, weist eine Materialdichte von 99,97 +/- 0,02 Vol.-% auf. Die Verwendung einer Laserstrahlung mit einer Wellenlänge von 535 nm führt also zu einer signifikanten Steigerung der Dichte des durch das additive Fertigungsverfahren hergestellten Testkörpers, wobei die maximale Defektgröße kleiner gleich 30 µm ist.A test body that was produced under comparable process conditions, but with a laser that uses a wavelength of 535 nm, has a material density of 99.97 +/- 0.02% by volume. The use of laser radiation with a wavelength of 535 nm thus leads to a significant increase in the density of the test body produced by the additive manufacturing process, the maximum defect size being less than or equal to 30 μm.
Vergleichbare Werte ergeben sich bei einer Goldlegierung, die 75 Gew.-% Gold, 5-12,5 Gew.-% Silber und 12,5-20 Gew.-% Kupfer aufweist, sowie bei einer Goldlegierung, die 75 Gew.-% Gold, 13-15 Gew.-% Palladium und 10-12 Gew.-% anderer Metalle aufweist. Auch bei einer 14-karätigen Goldlegierung, die 58,5 Gew.- % Gold, 10-34,5 Gew.-% Silber und 7-40,5 Gew.-% Kupfer aufweist, ist eine deutlich verbesserte Dichte des aus den vorgenannten Legierungen gefertigten massiven Körpers gegeben.Comparable values are obtained with a gold alloy, which has 75 wt .-% gold, 5-12.5 wt .-% silver and 12.5-20 wt .-% copper, as well as with a gold alloy that has 75 wt .-% Gold, 13-15 wt% palladium and 10-12 wt% other metals. Even with a 14-carat gold alloy, which has 58.5% by weight gold, 10-34.5% by weight silver and 7-40.5% by weight copper, the density of the aforementioned is significantly improved Alloys made solid body given.
Das beschriebene Verfahren ist nicht nur bei 14- oder 18-karätigen Goldlegierungen, sondern auch beispielsweise bei 8- bis 22-karätigen Goldlegierungen anwendbar. Auch bei Goldlegierungen anderer Zusammensetzung ist eine erhöhte Dichte des aus der entsprechenden Legierung mittels eines additiven Laserschmelzverfahrens gefertigten Körpers gegeben.The method described can be used not only with 14- or 18-carat gold alloys, but also, for example, with 8- to 22-carat gold alloys. Even with gold alloys of a different composition, there is an increased density of the body made from the corresponding alloy by means of an additive laser melting process.
Das zweite Ausführungsbeispiel zur Herstellung eines dreidimensionalen Körpers mittels eines additiven Fertigungsverfahrens geht von einem Pulver einer Platinlegierung aus, die 95 Gew.-% Platin und 5 Gew.-% Kupfer aufweist. Es wurde ein konventionelles Laserschmelzverfahren mit der vorgenannten Maschine durchgeführt. Körper, die mit einer Wellenlänge des verwendeten Laserstrahls von 1070 nm hergestellt wurden, wiesen Materialdichten von 99,7-99,95 Vol.-% auf. Dahingegen wiesen Testkörper, die bei ansonsten gleichen Verfahrensbedingungen mit einer Laser-Wellenlänge von 535 nm hergestellt wurden, Materialdichten von 99,94 +/- 0,03 Vol.-% auf, wobei die maximal genutzte Laserleistung bzw. Scangeschwindigkeit bis zu 450 W bzw. 600 mm/s betrugen, was in einer eingebrachten Volumenenergie von bis zu 170 J/mm3 resultiert.The second exemplary embodiment for producing a three-dimensional body by means of an additive manufacturing process is based on a powder of a platinum alloy which has 95% by weight of platinum and 5% by weight of copper. A conventional laser melting process was carried out with the aforementioned machine. Bodies which were produced with a wavelength of the laser beam used of 1070 nm had material densities of 99.7-99.95% by volume. In contrast, test bodies that were produced under otherwise identical process conditions with a laser wavelength of 535 nm, material densities of 99.94 +/- 0.03 vol 600 mm / s, which results in an introduced volume energy of up to 170 J / mm 3.
Ähnliche Werte ergeben sich bei einer Verwendung von Pulverpartikeln aus einer Legierung, die 95 Gew.-% Platin und 5 Gew.-% Ruthenium oder 95 Gew.-% Platin und 5 Gew.-% Kobalt oder 95 Gew.-% Platin, 3 Gew.-% Gallium und 2 Gew.-% Kupfer oder 95 Gew.-% Platin, 2 Gew.-% Gold und der Rest bestehend aus anderen Metallen sowie 95 Gew.-% Platin, 1,5 Gew.-% Gold, 1 Gew.-% Ruthenium und als Rest andere Metalle enthält.Similar values result when using powder particles made of an alloy containing 95% by weight of platinum and 5% by weight of ruthenium or 95% by weight of platinum and 5% by weight of cobalt or 95% by weight of platinum, 3 Wt .-% gallium and 2 wt .-% copper or 95 wt .-% platinum, 2 wt .-% gold and the remainder consisting of other metals as well as 95 wt .-% platinum, 1.5 wt .-% gold, 1% by weight ruthenium and the remainder other metals.
Das beschriebene Verfahren ist aber nicht auf eine Legierung mit 95 Gew.-% Platin beschränkt, vielmehr sind auch andere Platinlegierungen z. B. eine Legierung mit 85 Gew.-% Platin, bei dem beschriebenen additiven Fertigungsverfahren einsetzbar.However, the method described is not limited to an alloy with 95% by weight of platinum; B. an alloy with 85 wt .-% platinum, can be used in the additive manufacturing process described.
Gleiches gilt für die weiteren Platingruppenmetalle, insbesondere für Palladium, Rhodium, Ruthenium oder Iridium sowie für eine Mischung aus den vorgenannten Metallen der Platingruppe.The same applies to the other platinum group metals, in particular to palladium, rhodium, ruthenium or iridium and to a mixture of the aforementioned metals of the platinum group.
Ein drittes Ausführungsbeispiel zur Herstellung eines dreidimensionalen Körpers mittels eines additiven Fertigungsverfahrens basiert auf einem Pulver einer Silberlegierung. Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel wird eine Silberlegierung verwendet, die zwischen 92,5-93,5 Gew.-% Silber und als Rest Kupfer enthält. Die bei den vorstehenden Ausführungsbeispielen beschriebenen Vorteile ergeben sich auch hier. Das beschriebene Verfahren eignet sich daher auch zur additiven Fertigung eines dreidimensionalen Körpers aus silberhaltigen Pulvern.A third exemplary embodiment for producing a three-dimensional body by means of an additive manufacturing process is based on a powder of a silver alloy. In the exemplary embodiment described here, a silver alloy is used which contains between 92.5-93.5% by weight silver and the remainder copper. The advantages described in the above exemplary embodiments also result here. The method described is therefore also suitable for the additive manufacturing of a three-dimensional body from powders containing silver.
Den drei vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist gemeinsam, dass jeweils ein Laser mit einer Wellenlänge von 535 nm verwendet wurde. Das beschriebene Verfahren ist aber nicht auf diese Wellenlänge beschränkt. Diese ist zwar vorteilhaft, aber nicht zwingend. Mögliche bei dem beschriebenen Verfahren zur additiven Fertigung verwendbare Wellenlängen des Lasers liegen in einem Bereich von kleiner gleich 600 nm, vorzugsweise in einem Bereich zwischen 300 nm und 600 nm, weiter vorzugsweise in einem Bereich zwischen 500 nm und 600 nm, weiter vorzugsweise in einem Bereich zwischen 520 nm und 550 nm.The three exemplary embodiments described above have in common that a laser with a wavelength of 535 nm was used in each case. However, the method described is not restricted to this wavelength. This is advantageous, but not mandatory. Possible laser wavelengths that can be used in the described method for additive manufacturing are in a range of less than or equal to 600 nm, preferably in a range between 300 nm and 600 nm, more preferably in a range between 500 nm and 600 nm, more preferably in a range between 520 nm and 550 nm.
Zusammenfassend ist festzuhalten, dass durch das beschriebene Verfahren sowie die Verwendung von gold- oder silberhaltigen Pulvern oder Pulvern, die eines oder mehrere Platingruppenmetalle enthalten, in vorteilhafter Art und Weise dreidimensionale Körper, insbesondere mit einer komplexen Geometrie, herstellbar sind, welche sich durch eine hohe Dichte von größer gleich 99,9 Vol.-% des massiven Körpers auszeichnen, wobei vorzugsweise die maximale Defektgröße kleiner gleich 30 µm ist. Da es die erfindungsgemäßen Maßnahmen erlauben, auf den Einsatz von Additiven zur Verbesserung der Energieabsorption zu verzichten, treten keine Farbabweichungen gegenüber der zugrundeliegenden Standardlegierung auf und eine Validierung der verwendeten Pulver ist ebenfalls nicht erforderlich. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist, dass keine aufwendige Nachbearbeitung erforderlich ist. Das erfindungsgemäße Verfahren erlaubt somit in vorteilhafter Art und Weise eine effiziente Fertigung von dreidimensionalen Körpern aus edelmetallhaltigen Pulvern. Dies ist insbesondere in der Schmuck- und Uhrenindustrie sowie bei der Herstellung von hochwertigen Schreibgeräten von Vorteil.In summary, it should be noted that the method described and the use of gold- or silver-containing powders or powders that contain one or more platinum group metals are advantageous three-dimensional bodies, in particular with a complex geometry, can be produced which are characterized by a high density of greater than or equal to 99.9% by volume of the solid body, the maximum defect size preferably being less than or equal to 30 μm. Since the measures according to the invention make it possible to dispense with the use of additives to improve energy absorption, there are no color deviations from the underlying standard alloy and a validation of the powders used is also not necessary. Another advantage of the measures according to the invention is that no complex post-processing is required. The method according to the invention thus advantageously allows an efficient production of three-dimensional bodies from powders containing noble metals. This is particularly advantageous in the jewelry and watch industry and in the manufacture of high-quality writing implements.
Das beschriebene Verfahren ist aber nicht nur in der Schmuck- und Uhrenindustrie und allgemein in der Luxusgüterindustrie verwendbar, sondern eignet sich auch für technische Anwendungen, insbesondere im Bereich der Dentaltechnik, der Messtechnik oder der Medizin, um nur einige Beispiele für derartige technische Anwendungsbereiche zu nennen.The method described can not only be used in the jewelry and watch industry and in general in the luxury goods industry, but is also suitable for technical applications, in particular in the field of dental technology, measurement technology or medicine, to name just a few examples of such technical fields of application .
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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- EP 3216545 B1 [0006]EP 3216545 B1 [0006]
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