DE102020109032A1 - Method and device for heating the component in the production of powder-melted metal components - Google Patents
Method and device for heating the component in the production of powder-melted metal components Download PDFInfo
- Publication number
- DE102020109032A1 DE102020109032A1 DE102020109032.3A DE102020109032A DE102020109032A1 DE 102020109032 A1 DE102020109032 A1 DE 102020109032A1 DE 102020109032 A DE102020109032 A DE 102020109032A DE 102020109032 A1 DE102020109032 A1 DE 102020109032A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- component
- current
- layer
- powder
- powder bed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/20—Direct sintering or melting
- B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/40—Structures for supporting workpieces or articles during manufacture and removed afterwards
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/10—Auxiliary heating means
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/30—Platforms or substrates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
- B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
Abstract
Verfahren zur additiven oder generativen Herstellung von metallischen Bauteilen (1), bei dem das Bauteil (1) lagenweise in einem Pulverbett (24) durch Aufschmelzen von das Pulverbett bildenden Partikeln mit mindestens einem Energiestrahl (15) aus mindestens einer Energiequelle (14) schichtweise auf einer Bauplattform (2) aufgebaut wird, wobei eine Erwärmung des Bauteils (1) stattfindet, und das Bauteil (1) während der schichtweisen Herstellung konduktiv oder induktiv von einem Strom (50) durchflossen ist, der zu einer Erwärmung des Bauteils (1) führt, wobei im Pulverbett ein oder mehrere Strompfade (10, 50) durch selektives Aufschmelzen des Pulvermaterials hergestellt werden, und die Stromzuführung über die Bauplattform (2) über mindestens ein in der Bauplattform (2) angeordnetes stromleitendes Zuleitungsende (3) und mindestens einem stromleitenden Ableitungsende (3) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass bei der schichtweisen Herstellung des Bauteils (1) im Pulverbett neben dem Bauteil (1) eine pulvergenerierte, stromleitende vertikale Struktur (38, 38a,b,c) aufgeschmolzen wird, die jede beliebige Bauteilschicht in jeder beliebigen Höhe über der Bauplattform (2) stromleitend mit der Stromquelle (29) verbindetA method for the additive or generative production of metallic components (1), in which the component (1) is layered in a powder bed (24) by melting the particles forming the powder bed with at least one energy beam (15) from at least one energy source (14) a building platform (2) is built, the component (1) being heated and the component (1) being conductively or inductively flowed through by a current (50) during the layer-by-layer production, which leads to the component (1) being heated , one or more current paths (10, 50) being produced in the powder bed by selective melting of the powder material, and the power supply via the construction platform (2) via at least one current-conducting lead end (3) arranged in the construction platform (2) and at least one current-conducting discharge end (3) takes place, characterized in that during the layer-by-layer production of the component (1) in the powder bed next to the component (1) a powder-generated, electrically conductive vertical structure (38, 38a, b, c) is melted, which electrically connects any component layer at any height above the construction platform (2) to the power source (29)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a method and a device according to the preamble of
Die Erfindung betrifft demnach die generative Herstellung von dreidimensionalen Objekten, die im Pulverschmelzverfahren durch eine geeignete Energiequelle auf einer Bauplattform schichtweise aufgebaut werden.The invention accordingly relates to the generative production of three-dimensional objects that are built up in layers on a building platform in the powder melting process using a suitable energy source.
Es sind Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von pulvergeschmolzenen Bauteilen aus Metall bekannt, wie beispielsweise aus der
Ein bevorzugtes Herstellungsverfahren nach der Erfindung ist z. B. die Herstellung der Bauteile mit einem Laserstrahl-Schmelzverfahren.A preferred manufacturing method according to the invention is, for. B. the production of the components with a laser beam melting process.
Das Laserstrahlschmelzen (SLM) ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem Bauteile schichtweise direkt aus einem pulverförmigen Werkstoff hergestellt werden.Laser beam melting (SLM) is an additive manufacturing process in which components are produced in layers directly from a powdery material.
Beim SLM-Verfahren wird das Materialpulver direkt an dem Bearbeitungspunkt durch die Wärmeenergie eines Laserstrahls lokal aufgeschmolzen. Damit das Material nicht oxidiert, wird meistens der Arbeitsraum mit einem Schutzgas gefüllt.In the SLM process, the material powder is melted locally directly at the processing point using the thermal energy of a laser beam. To prevent the material from oxidizing, the work area is usually filled with a protective gas.
Der Ausgangswerkstoff für den SLM-Prozess ist ein Metallpulver. Es wird in einer geschlossenen Prozesskammer als dünne Schicht (ca. 30 - 50 µm) auf einer Substratplatte aufgebracht. Entsprechend der berechneten Flächen des CAD-Modells wird das Pulver selektiv mit dem Laserstrahl durch lokalen Wärmeeintrag aufgeschmolzen. Danach wird die Bauplattform abgesenkt und eine neue Pulverschicht aufgetragen. Die nächste Schicht wird wieder mit Laserstrahlung selektiv aufgeschmolzen und schmelzmetallurgisch mit der unteren Schicht verbunden. So entsteht das maßgeschneiderte Bauteil schichtweise aus dem Pulverwerkstoff.The starting material for the SLM process is a metal powder. It is applied as a thin layer (approx. 30 - 50 µm) to a substrate plate in a closed process chamber. According to the calculated areas of the CAD model, the powder is selectively melted with the laser beam using local heat input. Then the construction platform is lowered and a new layer of powder is applied. The next layer is selectively melted again with laser radiation and connected to the lower layer by melt metallurgy. The tailor-made component is thus created in layers from the powder material.
Wesentliche Merkmale des SLM-Prozesses
- • Verwendung von handelsüblichen Pulverwerkstoffen
- • (z. B. Edelstahl, Werkzeugstahl, Titan-, Aluminium-, Co- und Ni-Legierungen)
- • Vollständiges Aufschmelzen der Pulverpartikel mit dem Laserstrahl, wodurch eine Bauteildichte von ca. 100 Prozent erreicht wird.
- • Die für den Aufbau des Bauteils typischen Schichtstärken bewegen sich für alle Materialien zwischen 15 und 500 µm.
- • Use of commercially available powder materials
- • (e.g. stainless steel, tool steel, titanium, aluminum, Co and Ni alloys)
- • Complete melting of the powder particles with the laser beam, whereby a component density of approx. 100 percent is achieved.
- • The layer thicknesses typical for the structure of the component range between 15 and 500 µm for all materials.
Aufgrund dieser Merkmale entsprechen die mechanischen Kennwerte der SLM-Bauteile weitgehend den Spezifikationen des verwendeten Serienwerkstoffs. Das fertiggestellte Bauteil wird - nach dem Stand der Technik -je nach Anwendungsfall einer Endbearbeitung und Wärmebehandlung unterzogen, um die geforderte Oberflächenqualität und Maßhaltigkeit sowie das gewünschte Gefüge mit den entsprechenden mechanischen Eigenschaften zu erreichen. Nachteil dieser bekannten - nachträglichen - Wärmebehandlung ist allerdings, dass sie erst nach der vollständigen Herstellung des Bauteils stattfindet, was beträchtliche Nachteile bezüglich der inneren Verbindung der Schichten während des Herstellungsprozesses und Nachteile bezüglich des mechanischen Spannungsausgleichs zwischen den Schichten mit sich bringt.Due to these features, the mechanical parameters of the SLM components largely correspond to the specifications of the series material used. The finished component is - according to the state of the art - subjected to finishing and heat treatment, depending on the application, in order to achieve the required surface quality and dimensional accuracy as well as the desired structure with the corresponding mechanical properties. The disadvantage of this known - subsequent - heat treatment is, however, that it only takes place after the component has been completely manufactured, which has considerable disadvantages with regard to the internal connection of the layers during the manufacturing process and disadvantages with regard to the mechanical stress compensation between the layers.
Die Erfindung ist jedoch nicht auf ein selektives Laserschmelzverfahren mit den oben beschriebenen Merkmalen beschränkt.However, the invention is not limited to a selective laser melting process having the features described above.
In gleicher Weise wird in der vorliegenden Erfindung auch ein Elektronenstrahlschmelzen beansprucht.Electron beam melting is likewise claimed in the present invention.
(Selektives) Elektronenstrahlschmelzen ((Selective) Electron Beam Melting, (S)EBM) oder auch Elektronenstrahlsintern ist ein Verfahren zur Herstellung von metallischen Bauteilen aus dem Pulverbett. Es gehört ebenfalls zu den generativen Fertigungsverfahren.(Selective) electron beam melting ((S) EBM) or electron beam sintering is a process for the production of metallic components from the powder bed. It is also one of the generative manufacturing processes.
Durch einen Elektronenstrahl als Energiequelle wird ein Metallpulver gezielt aufgeschmolzen, wodurch kompakte Bauteile nahezu beliebiger Geometrie direkt aus den Konstruktionsdaten hergestellt werden können. Hierzu wird, ähnlich dem Selektiven Laserschmelzen, abwechselnd eine Pulverlage mit einer Rakel auf die vorherige aufgebracht und mittels Elektronenstrahl punktuell geschmolzen. Auf diese Weise wird das gewünschte Bauteil schichtweise generiert.Using an electron beam as an energy source, a metal powder is melted in a targeted manner, which means that compact components of almost any geometry can be produced directly from the design data. For this purpose, similar to selective laser melting, a powder layer is alternately applied to the previous one with a doctor blade and melted at certain points using an electron beam. In this way, the desired component is generated in layers.
Beim selektiven Laserschmelzen (SLM) wird der Schmelzstrahl mechanisch gesteuert, wohingegen beim Elektronenstrahlschmelzen der Schmelzstrahl im Vakuum über ein Magnetfeld (und damit trägheitsfrei) abgelenkt wird. Hierdurch sind theoretisch höhere Prozessgeschwindigkeiten beim EBM im Vergleich zum SLM möglich.In selective laser melting (SLM), the melt beam is controlled mechanically, whereas in electron beam melting the melt beam is deflected in a vacuum via a magnetic field (and thus inertia-free). This theoretically enables higher process speeds with the EBM compared to the SLM.
Die Erfindung betrifft aber auch ein selektives Lasersintern, was nachfolgend beschrieben wird:
- Lasersintern ist ein generatives Schichtbauverfahren: das Werkstück wird Schicht für Schicht aufgebaut. Durch die Wirkung der Laserstrahlen können so beliebige dreidimensionale Geometrien auch mit Hinterschneidungen erzeugt werden, z. B. Werkstücke, die sich in konventioneller mechanischer oder gießtechnischer Fertigung nicht herstellen lassen.
- Laser sintering is a generative layer construction process: the workpiece is built up layer by layer. Through the effect of the laser beams, any three-dimensional Geometries can also be generated with undercuts, e.g. B. Workpieces that cannot be manufactured using conventional mechanical or casting technology.
Aus den vorliegenden CAD-Daten des Bauteils (üblicherweise im STL-Format) erzeugt man durch sogenanntes „Slicen“ zahlreiche Schichten.From the available CAD data of the component (usually in STL format), numerous layers are created by so-called "slicing".
Meist kommt als Laser ein CO2-Laser, ein Nd:YAG-Laser oder ein Phasenlaser zum Einsatz. Der pulverförmige Werkstoff ist ein Kunststoff, ein kunststoffbeschichteter Formsand, ein Metall- oder ein Keramikpulver oder beliebige andere Pulvermischungen.Usually a CO2 laser, an Nd: YAG laser or a phase laser is used as a laser. The powdery material is a plastic, a plastic-coated molding sand, a metal or a ceramic powder or any other powder mixture.
Ein großer Vorteil beim SLS ist, dass Stützstrukturen, wie sie bei vielen anderen Verfahren des Rapid-Prototyping nötig sind, entfallen. Das Bauteil wird während seiner Entstehung stets vom umgebenden Pulver gestützt. Am Ende des Prozesses kann das verbleibende Pulver dann einfach abgeklopft und teilweise für den nächsten Lauf wiederverwendet werden. Eine vollständige Wiederverwendung ist derzeit, besonders bei Kunststoffpulvern nicht möglich, da diese durch den Prozess an Qualität verlieren.A great advantage of the SLS is that support structures, as required in many other rapid prototyping processes, are not required. The component is always supported by the surrounding powder during its creation. At the end of the process, the remaining powder can then simply be tapped off and some of it can be reused for the next run. A complete reuse is currently not possible, especially with plastic powders, as these lose quality as a result of the process.
Mit dem Gegenstand der
Der elektrische Leiter kontaktiert den bereits fertig gestellten Bereich des Bauteils oder ist von diesem beabstandet. Durch einen elektrischen Leiter, der an einer oder an mehreren Stellen mit dem zumindest teilweise generierten Bauteil in Kontakt steht, ist es möglich, das Bauteil oder Bereiche des Bauteils des noch nicht vollständig fertig gestellten Bauteils durch Beaufschlagen des elektrischen Leiters durch einen Stromfluss konduktiv zu erwärmen. Auf diese Weise kann noch vor der Fertigstellung des Bauteils die Bauteilgenerierung thermisch beeinflusst werden. Dabei wird der elektrische Leiter über dessen Zu- bzw. Ableitungsenden durch eine als Spannungserzeugungseinrichtung ausgebildete Versorgungseinrichtung mit Strom beaufschlagt, so dass in den stromdurchflossenen Bereichen des Bauteils eine Erwärmung stattfindet. Die genannte Druckschrift schlägt neben der direkten, konduktiven Erwärmung des Bauteils auch eine indirekte Erwärmung durch Induktion vor. Zur Herstellung einer Stromleitungsbahn in die Bereiche des teilweise hergestellten Bauteils sieht die genannte Druckschrift vor, dass in der heb- und senkbar ausgebildeten Bauplattform sogenannte Funktionsschnittstellen angeordnet sind, was bedeutet, dass die Bauplattform durch eine Anzahl von Leitungsbündeln durchsetzt ist, wobei die Leitungsbündel als isolierte elektrische Leiter die Bauplattform durchsetzen und mit ihren freien, einander gegenüberliegenden Enden in das Pulverbett hineinragen.The electrical conductor makes contact with the already completed area of the component or is spaced apart from it. An electrical conductor that is in contact with the at least partially generated component at one or more points makes it possible to conductively heat the component or areas of the component of the not yet completely finished component by applying a current to the electrical conductor . In this way, the component generation can be thermally influenced before the component is completed. In this case, current is applied to the electrical conductor via its inlet and outlet ends by a supply device designed as a voltage generating device, so that heating takes place in the areas of the component through which current flows. In addition to direct, conductive heating of the component, the cited publication also proposes indirect heating by induction. In order to produce a conduction path in the areas of the partially produced component, the mentioned document provides that so-called functional interfaces are arranged in the building platform, which can be raised and lowered, which means that the building platform is penetrated by a number of bundles of cables, the bundles of cables being insulated electrical conductors penetrate the construction platform and protrude with their free, opposite ends into the powder bed.
Die einander gegenüberliegenden, horizontal in das Pulverbett hineinragenden, abgebogenen Leitungsenden dieser elektrischen Leiter werden dann während des selektiven Laserschmelzens mit elektrischen Leitungsbahnen verbunden, die aus dem Pulverbett generiert werden. Die aus dem Pulverbett generierten Leitungsbahnen sind deshalb nur horizontal gerichtet und können nur in bestimmten vertikalen Abständen zueinander angeordnet werden, weil deren Anordnung, Verteilung und Größe durch die feste Anordnung der fest im Pulverbett angeordneten Leiter bestimmt ist, die mit ihren freien Leitungsenden in das Pulverbett hineinragen.The opposite, bent line ends of these electrical conductors, protruding horizontally into the powder bed, are then connected during the selective laser melting with electrical conduction paths that are generated from the powder bed. The conduction paths generated from the powder bed are therefore only directed horizontally and can only be arranged at certain vertical distances from one another, because their arrangement, distribution and size is determined by the fixed arrangement of the conductors that are firmly arranged in the powder bed and which enter the powder bed with their free cable ends protrude.
Die pulvergenerierte Herstellung der Leiterbahnen im Pulverbett und deren Kontaktierung an die in das Pulverbett hineinragenden Leitungsenden ist mit dem Nachteil verbunden, dass wegen der begrenzten Anzahl der Leitungsbündel und deren Verteilung auch nur eine feste Anordnung von pulverbettgenerierten Leiterbahnen möglich ist. Die Zuleitungs- und Ableitungsenden der Leitungsbündel sind isoliert durch die Bauplattform hindurchgeführt und die Kontaktierung der im Pulverbett generierten Leiter erfolgt im Pulverbett selbst mit den dort hineinragenden Leitungsenden. Neben dem Nachteil, dass damit die Anzahl, Lage und Querschnitt der Leitungsbahnen festgelegt ist und nicht frei wählbar ist, besteht der weitere Nachteil darin, dass eine Vielzahl von Leitungsbündel durch die Bauplattform isoliert hindurchgeführt werden müssen und das „Gerippe“, nämlich die baumartige Struktur, der in das Pulverbett hineinragenden Leitungsbahnen muss von vorneherein vorhanden sein, was den Einsatzzweck und die Stromführung der pulverbettgenerierten Leitungsbahnen stark beeinträchtigt.The powder-generated production of the conductor tracks in the powder bed and their contacting with the cable ends protruding into the powder bed has the disadvantage that, due to the limited number of cable bundles and their distribution, only a fixed arrangement of powder-bed generated conductor tracks is possible. The feed and discharge ends of the bundle of cables are insulated and passed through the construction platform and the conductors generated in the powder bed are contacted in the powder bed itself with the cable ends protruding there. In addition to the disadvantage that the number, position and cross-section of the conductor tracks is determined and cannot be freely selected, the further disadvantage is that a large number of bundles of cables must be passed through the building platform in isolation and the "skeleton", namely the tree-like structure , the conductive paths protruding into the powder bed must be present from the start, which greatly affects the intended use and the current flow of the conductive paths generated in the powder bed.
Daher ist es schwierig, die erwärmten Bereiche des Bauteils frei zu definieren, weil die Lage der pulvergenerierten Leitungsbahnen im Pulverbett durch die Anordnung der in das Pulverbett hineinragenden Leitungsbündel bestimmt ist.It is therefore difficult to freely define the heated areas of the component because the position of the powder-generated conductive paths in the powder bed is determined by the arrangement of the bundles of cables that protrude into the powder bed.
Die in das Pulverbett hineinragenden Leitungsbündel können deshalb auch nicht zur mechanischen Stützung des pulvergenerierten Bauteils verwendet werden.The bundle of lines protruding into the powder bed can therefore not be used mechanical support of the powder-generated component can be used.
Mit dem Gegenstand der
Der durch die
Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, dass während der generativen und schichtweisen Herstellung eines Bauteils eine gezielte und frei wählbare Anordnung von Heizzonen am Bauteil vorgesehen werden kann und dass insbesondere die Kontaktverbindung zwischen den pulvergenerierten Leitungsbahnen und den Zu- und Ableitungsenden der Stromzuführungsvorrichtung verbessert wird.The invention is therefore based on the object of developing a method and a device of the type mentioned in such a way that a specific and freely selectable arrangement of heating zones on the component can be provided during the generative and layer-by-layer production of a component and that in particular the contact connection between the powder-generated Conductor tracks and the feed and discharge ends of the power supply device is improved.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist die Erfindung durch den unabhängigen Verfahrensanspruch 1 gekennzeichnet.In order to achieve the object set, the invention is characterized by the
Eine bevorzugte Ausführungsform im Hinblick auf eine hierfür verwendete Vorrichtung ist Gegenstand des unabhängigen Anspruches 5.A preferred embodiment with regard to a device used for this is the subject matter of
Merkmal der Erfindung ist, dass bei der schichtweisen Herstellung des Bauteils neben dem Bauteil im Pulverbett eine pulvergenerierte, stromleitende vertikale Struktur aufgeschmolzen wird. die jede beliebige Bauteilschicht in jeder beliebigen Höhe über der Bauplattform stromleitend mit der Stromquelle verbindet, wobei die pulvergenerierte, stromleitende Struktur direkt elektrisch leitfähig mit stromführenden Kontakteinsätzen in der Bauplattform verbunden werden..The feature of the invention is that when the component is manufactured in layers, a powder-generated, electrically conductive vertical structure is melted in addition to the component in the powder bed. which electrically connects any component layer at any height above the building platform to the power source, whereby the powder-generated, electrically conductive structure is directly connected to current-carrying contact inserts in the building platform.
Dies ist ein wesentlicher Vorteil gegenüber der
Es fehlt die erfindungsgemässe stromleitende, turmartige Struktur, die direkt aus dem Pulverbett erzeugt wird und die direkt elektrisch leitfähig mit Kontakteinsätzen in der Bauplattform verbunden sind. In das Pulverbett hineinragende Leitungsenden haben den Nachteil, dass sie eine vorgegebene stromleitende Leitungsstruktur definieren und keine Freiheit besteht, beliebige stromleitende, turmartige Strukturen in beliebiger Formgebung, Dimension, Höhe und Abstand im Pulverbett auszubilden.The current-conducting, tower-like structure according to the invention, which is produced directly from the powder bed and which is directly connected in an electrically conductive manner to contact inserts in the construction platform, is missing. Line ends protruding into the powder bed have the disadvantage that they define a predetermined current-conducting line structure and there is no freedom to form any current-conducting, tower-like structures in any shape, dimension, height and spacing in the powder bed.
Der Begriff „turmartige Struktur“ meint nicht nur einen vertikalen Aufbau einer im Pulverbett generierten Leitungsbahn, sondern darüber hinaus noch eine bestimmte Querschnittsform, die z. B. in der Art des Profils eines Tannenbaums ausgebildet sein kann. Dies bedeutet, dass die unteren Schichten des Bauteils, die nächst der Bauplattform angeordnet sind und elektrisch mit dieser kontaktiert sind, mit größeren Stromquerschnitten versorgt werden als vergleichsweise die sich darüber anschließenden Schichten des Bauteils.The term “tower-like structure” does not only mean a vertical structure of a conduction path generated in the powder bed, but also beyond that a certain cross-sectional shape, the z. B. can be designed in the manner of the profile of a fir tree. This means that the lower layers of the component, which are arranged next to the building platform and are in electrical contact with it, are supplied with larger current cross-sections than, in comparison, the layers of the component that adjoin them.
In einer alternativen Ausführungsform kann auch ein umgekehrtes Tannenbaumprofil verwendet werden, was bedeutet, dass die nächst der wärmeführenden Bauteilplattform liegenden Schichten des pulvergenerierten Bauteils direkt von den bauplattformseitigen Kontakteinsätzen mit einem geringeren Stromquerschnitt versorgt werden als vergleichsweise die darüber liegenden Schichten, die von der Oberfläche der Bauteilplattform entfernt sind.In an alternative embodiment, an inverted Christmas tree profile can also be used, which means that the layers of the powder-generated component lying next to the heat-conducting component platform are supplied directly from the contact inserts on the building platform with a smaller current cross-section than the layers above them, which are from the surface of the component platform are away.
Durch die Anordnung der turmartigen Struktur ist es somit möglich, die Stromverteilung über unterschiedliche Querschnitte der vertikalen turmartigen Struktur zu verändern und somit den Stromdurchfluss durch das zu erwärmende Bauteil an jeder beliebigen Stelle und in jeder beliebigen Höhe zu modifizieren.The arrangement of the tower-like structure makes it possible to change the current distribution over different cross-sections of the vertical tower-like structure and thus to modify the current flow through the component to be heated at any point and at any height.
Weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass die turmartige, stromleitende Struktur gleichzeitig auch die Stützstruktur für das schichtweise herzustellende Bauteil bilden kann. Dies ist bei der
Eine bevorzugte Vorrichtung ist Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 5. Dabei ist bevorzugt, wenn bei der schichtweisen Herstellung des Bauteils im Pulverbett neben dem Bauteil eine pulvergenerierte, stromleitende vertikale Struktur in der Art eines Schichtleiters angeordnet ist. Die damit verbundenen Vorteile wurden oben stehend beschrieben.A preferred device is the subject of
Somit hat die Erfindung den weiteren Vorteil, dass die Kontaktverbindungen zwischen der Stromzuführung und den pulvergenerierten Leiterbahnen außerhalb des Pulverbetts stattfindet und nicht innerhalb über feste baumartige Leitungsstrukturen, wie aus dem Stand der Technik bekannt.The invention thus has the further advantage that the contact connections between the power supply and the powder-generated conductor tracks take place outside the powder bed and not inside via solid tree-like line structures, as is known from the prior art.
Die bevorzugten Arten der Kontaktverbindungen sind Gegenstand der Unteransprüche 10 bis 12.The preferred types of contact connections are the subject of
Vorteil einer Aufheizung des Bauteils während der generativen Herstellung ist, dass auch die Verbindungsstellen zwischen den verschiedenen Schichten, die aufeinander abgelagert werden, nunmehr während der Herstellung an beliebigen vertikal übereinander gelagerten Schichten verfestigt und verbessert werden, weil eine leitungsgebundene Kontaktierung im Pulverbett, wie es Stand der Technik ist, vermieden wird.. Damit wird insgesamt ein spannungsfreies, in sich verfestigtes Bauteil erreicht, weil es während der Herstellung bereits schon durch die angestrebte Erwärmung zu einer Gefügebindung am Gefüge des Werkstoffes kommt.The advantage of heating the component during generative production is that the connection points between the different layers that are deposited on top of one another are now strengthened and improved during production on any vertically superposed layers, because a line-based contact in the powder bed, as it was the technology is avoided. Overall, a stress-free, inherently solidified component is achieved because the desired heating already leads to a structural bond on the structure of the material during manufacture.
Nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist das Bauteil insbesondere ein kohlenstoffhaltiger Werkstoff, und es ist bekannt, dass eine Aufheizung im Bereich über 500°C stattfinden muss, um eine Verbesserung der Gefügebindung zu erreichen.According to a preferred exemplary embodiment, the component is in particular a carbon-containing material, and it is known that heating in the range above 500 ° C. has to take place in order to improve the structural bond.
Bei einer Ausführungsform besteht die Idee der Erfindung unter anderem darin, bei der schichtweisen Herstellung des Bauteils, neben dem Bauteil einen pulvergenerierten, stromleitenden „Turm“ im Pulverbett aufzuschmelzen, der jede beliebige Bauteilschicht in jeder beliebigen Höhe über der Bauplattform stromleitend mit einer Stromquelle verbindet, sodass die ausgewählte Schicht im Bauteil stromführend ist und dementsprechend auch erhitzt wird. Ein solcher „Turm“ ist demnach eine stromleitende Struktur, die aus dem Pulverbett aufgeschmolzen wird und von einem Strom durchflossen ist, dessen Wärmeleistung zu einer Erwärmung des Bauteils führt. Es handelt sich also um eine leitungsgebundene Stromleitung durch das Bauteil hindurch.In one embodiment, the idea of the invention consists in, among other things, during the layer-by-layer production of the component, next to the component, a powder-generated, electrically conductive "tower" is melted in the powder bed, which connects any component layer at any desired height above the construction platform to a power source, so that the selected layer in the component is live and is heated accordingly. Such a “tower” is therefore a conductive structure that is melted from the powder bed and through which a current flows, the thermal output of which leads to the component being heated. So it is a wired power line through the component.
Anstatt eines konduktiven Stromdurchflusses durch die turmartige Struktur mit ohmscher Kontaktierung des zu erwärmenden Bauteils kann es in einer anderen Ausgestaltung vorgesehen sein, dass die stromleitende Struktur nicht das Bauteil kontaktiert, sondern das Bauteil berührungslos umschliesst, sodass eine konduktive Erwärmung des Bauteils bei Bestromung der stromleitenden, turmartigen Struktur stattfindet. Die Wahl zwischen konduktiver und induktiver Beheizung des Bauteils gilt für alle vorher beschriebenen und auch für alle nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen.Instead of a conductive current flow through the tower-like structure with ohmic contacting of the component to be heated, it can be provided in another embodiment that the current-conducting structure does not contact the component, but rather encloses the component without contact, so that a conductive heating of the component when the current-carrying, tower-like structure takes place. The choice between conductive and inductive heating of the component applies to all of the previously described and all of the embodiments described below.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass jede der hergestellten horizontalen Schichten nacheinander folgend oder auch parallel oder auch wahlweise - einige - horizontale Schichten parallel stromleitend von einem konduktiven Strom durchflossen sind, der so hoch gewählt ist, dass eine ausreichende Erwärmung der einzigen oder der mehreren parallelen Schichten im Bauteil stattfinden kann.In a preferred embodiment, it is provided that each of the horizontal layers produced in succession or in parallel or alternatively - some - horizontal layers are flowed through in parallel with a conductive current, which is selected so high that sufficient heating of the single or several parallel layers can take place in the component.
Die Erfindung sieht im Gegensatz zu diesem Stand der Technik vor, dass die erfindungsgemäß hergestellte stromführende Schichtleiter-Struktur auch als mechanische Stützstruktur verwendet werden kann. Damit ist es möglich, in bestimmten Schichtbereichen des Bauteils einen Hochleistungs-Strom durch das Bauteil zu führen, um dort gegebenenfalls gezielt die Temperatur in dieser Schicht im Bauteil zu erhöhen, um dort das Gefüge gezielt zu verändern.In contrast to this prior art, the invention provides that the current-carrying layer conductor structure produced according to the invention can also be used as a mechanical support structure. This makes it possible to conduct a high-power current through the component in certain layer areas of the component in order to increase the temperature in this layer in the component in a targeted manner there, in order to change the structure there in a targeted manner.
Der hier verwendete Begriff „Wärmebehandlung“ beabsichtigt unter anderem eine gezielte Beeinflussung des Gefüges. Primär geht es jedoch um eine Wärmebehandlung derart, dass die durch Stromfluss erzeugte Wärme die Schichten des Bauteils gezielt miteinander zu verbinden und ein spannungsarmes Bauteil mit geringer Sprödigkeit herzustellen. Dies betrifft vor allem die Herstellung von Hartmetall-Bauteilen.The term “heat treatment” used here intends, among other things, to influence the structure in a targeted manner. Primarily, however, it is about a heat treatment in such a way that the heat generated by the flow of current is used to connect the layers of the component with one another in a targeted manner and to produce a low-stress component with low brittleness. This applies above all to the manufacture of hard metal components.
Werkzeugstähle haben einen hohen Kohlenstoffanteil. Dieser führt dazu, dass der Stahl hart ist und zur Bearbeitung anderer Stähle verwendet werden kann. Bei der Verarbeitung dieser Stähle muss im Austenitischen Bereich gearbeitet werden (ca.723°C). Das Aufheizen des Bauteils bis zu dieser Temperatur hat zur Folge, dass ein Bauteil mit geringer Sprödigkeit und geringen inneren Spannungen produziert wird (Primärziel). Die gewonnene Härte spielt ebenfalls eine Rolle, da das Werkstück im Nachhinein noch wärmebehandelt wird und somit die geforderte Härte erreicht. Befinden sich jedoch Spannungen im Bauteil würde sich das Werkstück nach der Herstellung in alle Richtungen verziehen.Tool steels have a high carbon content. This means that the steel is hard and can be used to machine other steels. When processing these steels, it is necessary to work in the austenitic range (around 723 ° C). Heating the component up to this temperature has the consequence that a component with low brittleness and low internal stress is produced (primary goal). The hardness obtained also plays a role, as the workpiece is subsequently heat-treated and thus reaches the required hardness. However, if there are tensions in the component, the workpiece would be warped in all directions after production.
Die erfindungsgemäße konduktive oder induktive Erwärmung beeinflusst folgende Parameter positiv:
- • größere Härte (Feinkornbildung)
- • geringere Sprödigkeit
- • höhere Duktilität (Zähigkeit)
- • geringere innere Spannungen
- • greater hardness (fine grain formation)
- • less brittleness
- • higher ductility (toughness)
- • lower internal stresses
Hartmetall benötigt wegen des höheren Kohlenstoffanteils eine höhere Verarbeitungstemperatur. Bei der Verarbeitung kohlenstoffarmer Metalle führt die Erfindung dazu, dass der Temperaturgradient auf das gesamte Bauteil geringer/oder null ist und somit ein (metallurgisch) homogeneres Gefüge entsteht.Because of the higher carbon content, hard metal requires a higher processing temperature. When processing low-carbon metals, the invention has the result that the temperature gradient over the entire component is lower / or zero and thus a (metallurgically) more homogeneous structure is created.
Die Erfindung betrifft demnach eine Ausführung, bei der die im Pulverbett anzufertigende stromleitende Struktur allein der Erwärmung des Bauteils dient.The invention accordingly relates to an embodiment in which the electrically conductive structure to be produced in the powder bed is used solely to heat the component.
Die Erfindung beinhaltet auch Ausführungsformen, bei denen Stützstrukturen und zusätzliche stromführende Leiterbahnen im Pulvermaterial angelegt werden.The invention also includes embodiments in which support structures and additional current-carrying conductor tracks are created in the powder material.
Es werden also zusätzliche stromführende Leiterbahnen und Kontakte am Bauteil angeschlossen. Dabei bestehen verschiedene Möglichkeiten, die konduktive oder induktive Erwärmung zu realisieren:
- 1. Durch Kontakte direkt unterhalb des Bauteils (Stromeinleitung ohne Zwischenverbindung)
- 2. Durch das Einbringen von Leiterbahnen im Pulvermaterial
- 2a) mit Türmen
- 2b) mit Schlangenlinien
- 2c) durch Querverbindungen
- 3. Durch die Verwendung von Stützstrukturen als Leiter
- 1. Through contacts directly below the component (current introduction without interconnection)
- 2. By introducing conductor tracks in the powder material
- 2a) with towers
- 2b) with serpentine lines
- 2c) through cross-connections
- 3. By using support structures as a ladder
Die listenartig aufgeführten Merkmale der Erfindung sind in folgenden Punkten zusammengefasst. Sie bilden in jeder beliebigen Kombination untereinander oder auch in Alleinstellung die Merkmale der Erfindung:
- 1. Die Bauplattform, auf der das Bauteil im generativen Prozess aufgebaut wird, wird durch einen konduktiv oder induktiv in das Bauteil eingeleiteten Strom temperiert.
- 2. Der elektrische Leiter (Konduktor) im Bauraum der Maschine wird in Z-Richtung der Maschine dem Füllstand des Pulvers folgend bzw. mitbewegt.
- 3. Der elektrische Strom wird über Kontakteinsätze in der Bauplattform von angeschlossenen Leitern an das Bauteil übertragen.
- 4. Die Kontakteinsätze, die den elektrischen Strom vom elektrischen Leiter an das Bauteil übertragen, sind durch einen Isolatorwerkstoff von der Maschine elektrisch getrennt.
- 5. Der Isolatorwerkstoff (z.B. aus Keramik) besitzt eine geringere spezifische wärme- und elektrische Leitfähigkeit als das Bauteil.
- 6. Das Bauteil haftet mit Hilfe einer im Isolator integrierten Trägerschicht an der Bauplattform.
- 7. Das Bauteil kann direkt auf dem Isolatorwerkstoff aufgebaut werden.
- 8. Es kann eine separate Trägerschicht auf dem Isolator aufgebracht werden, welche die Verbindung zwischen dem Bauteil und dem Isolator herstellt.
- 9. Die erste Ebene des Bauteils wird durch „Verkrallen“ des geschmolzenen Pulvers in den Poren des Isolatorwerkstoffes lagengesichert festgelegt.
- 1. The building platform on which the component is built in the generative process is tempered by a conductive or inductive current introduced into the component.
- 2. The electrical conductor in the installation space of the machine is moved in the Z-direction of the machine, following or moving along with the level of the powder.
- 3. The electrical current is transferred from connected conductors to the component via contact inserts in the building platform.
- 4. The contact inserts, which transmit the electrical current from the electrical conductor to the component, are electrically separated from the machine by an insulator material.
- 5. The insulator material (eg made of ceramic) has a lower specific thermal and electrical conductivity than the component.
- 6. The component adheres to the construction platform with the help of a carrier layer integrated in the insulator.
- 7. The component can be built up directly on the insulator material.
- 8. A separate carrier layer can be applied to the insulator, which creates the connection between the component and the insulator.
- 9. The first level of the component is secured in position by "clawing" the molten powder in the pores of the insulator material.
Merkmal der Erfindung ist, dass mit einem Energiestrahl ein Pulverbett behandelt wird, welches in einem Fertigungsraum angeordnet ist, der seitlich durch die Seitenwände einer Bauplattform begrenzt ist und bodenseitig durch eine anhebbare Bauplattform, in der mindestens zwei stromleitende Kontakteinsätze angeordnet sind, deren stromleitende Flächen in den Fertigungsraum hineinragen.The feature of the invention is that a powder bed is treated with an energy beam, which is arranged in a production room that is laterally bounded by the side walls of a building platform and on the bottom side by a liftable building platform in which at least two electrically conductive Contact inserts are arranged whose conductive surfaces protrude into the production area.
Durch die Ausbildung von stromleitenden Kontaktflächen, die in den Fertigungsraum hineinragen, ist es möglich, aus dem Pulverbett generativ schichtweise erstellte Bauteile mit diesen Kontaktflächen zu kontaktieren, so dass das Bauteil, welches bevorzugt aus einem stromleitenden kohlenstoffhaltigen Baustoff besteht, von einem Strom durchflossen werden kann.Through the formation of electrically conductive contact surfaces that protrude into the production area, it is possible to contact components that are generatively created in layers from the powder bed with these contact surfaces so that a current can flow through the component, which is preferably made of a conductive, carbonaceous building material .
Aufgrund des angelegten Stroms und der Stromstärke sowie der Stromleistung, die zwischen den mindestens zwei Kontakteinsätzen im Fertigungsraum erzeugt wird, kommt es zu einem Stromdurchfluss durch das Bauteil, welches damit entsprechend erwärmt wird.Due to the applied current and the current strength as well as the current output that is generated between the at least two contact inserts in the production area, there is a current flow through the component, which is accordingly heated.
Es handelt sich also in der ersten Ausführungsform um eine konduktive Stromleitung, die kontaktgebunden von den mindestens zwei Kontakteinsätzen ausgeht, die entweder an der Bodenseite des Bauraums oder an den Seitenflächen des Bauraums angeordnet sind.In the first embodiment, it is a conductive power line, which proceeds in a contact-bound manner from the at least two contact inserts, which are arranged either on the bottom side of the installation space or on the side surfaces of the installation space.
In einer zweiten Ausführungsform ist eine konduktive Stromleitung durch die pulverbett-generierte, turmartige, stromführende Struktur vorgesehen, ohne dass das Bauteil stromleitend kontaktiert wird. In diesem Fall handelt es sich um eine berührungslose, induktive Erwärmung des Bauteils.In a second embodiment, a conductive power line is provided through the powder-bed-generated, tower-like, power-carrying structure without the component being electrically contacted. In this case, it is a contactless, inductive heating of the component.
Bei allen Ausführungen ist eine Kombination zwischen Kontakteinsätzen in der Bodenseite des Bauraums und/oder in den Seitenflächen des Bauraums möglich.In all versions, a combination between contact inserts in the bottom side of the installation space and / or in the side surfaces of the installation space is possible.
Wichtig ist, dass der Stromfluss so hoch gewählt wird, dass eine entsprechende Gefügebindung der jeweils angelegten Schicht oder mehrerer übereinander liegenden Schichten im schichtweisen hergestellten Bauteil erfolgen kann und gleichzeitig ein mechanischer Spannungsausgleich stattfindet.It is important that the current flow is selected so high that a corresponding structural bond of the applied layer or several superimposed layers can take place in the component produced in layers and at the same time a mechanical stress equalization takes place.
Als eine mögliche Energiequelle zur Erzeugung des Erwärmungsstromes wird eine Schweißstromquelle verwendet, die zur Erzeugung des für das Lichtbogenschweißen benötigten hohen elektrischen Stroms dient. Die einfachste Schweißstromquelle ist ein Schweißtransformator in Form eines kurzschlussfesten Streufeldtransformators, welcher Wechselstrom liefert. Bei Schweißstromquellen, die Gleichstrom liefern, ist dieser Transformator zusätzlich mit einem Gleichrichter ergänzt.A welding current source, which is used to generate the high electrical current required for arc welding, is used as a possible energy source for generating the heating current. The simplest welding power source is a welding transformer in the form of a short-circuit-proof leakage field transformer which supplies alternating current. In the case of welding power sources that supply direct current, this transformer is also supplemented with a rectifier.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Strom gewählt, wie er bei einem Schweißtransformator für das Elektrodenhandschweißen von Metallen verwendet wird. Bei einem Schweißtransformator wird der Wechselstrom des Netzes mit hoher Spannung und niedriger Stromstärke in einen Wechselstrom mit niedriger Spannung und hoher Stromstärke umgewandelt, wie er beim Schweißen benötigt wird. Die Regelung des Schweißstromes erfolgt durch Anzapfungen an der Primärspule des Netztransformators.In a preferred embodiment, a current is selected such as that used in a welding transformer for manual electrode welding of metals. In the case of a welding transformer, the alternating current of the network with high voltage and low amperage is converted into alternating current with low voltage and high amperage, which is required for welding. The welding current is regulated by taps on the primary coil of the mains transformer.
In einer bevorzugten ersten Ausgestaltung ist es demnach vorgesehen, dass lediglich die Bodenfläche und die nächstliegend der Bodenfläche angeordneten Schichten des Bauteils von einem Erwärmungsstrom durchflossen werden, so dass von den bodenseitigen und/oder den seitenwandseitigen Kontakteinsätzen lediglich die Bodenseite und die nächst der Bodenseite liegenden Schichten des Bauteils mit einem geeigneten Stromdurchfluss durchflossen sind, um diese Schichten in geforderter Weise aufzuheizen.In a preferred first embodiment, a heating current flows through only the bottom surface and the layers of the component arranged closest to the bottom surface, so that of the contact inserts on the bottom and / or the side wall-side only the bottom and the layers closest to the bottom of the component are traversed by a suitable current flow in order to heat these layers in the required manner.
In einer anderen Ausführung kann anstatt eines üblichen Schweißtransformators ein Schweißinverter verwendet werden. Der Schweißinverter ist eine elektronische Schweißstromquelle. Inverterschweißgeräte werden für alle Lichtbogenschweißverfahren wie Elektroden-, MIG/MAG-, Plasma- und WIG/TIG-Schweißen gebaut. Die Geräte werden je nach Leistung ein- oder dreiphasig an das Stromnetz angeschlossen. Das Grundprinzip eines Inverters entspricht einem Schaltnetzteil. Die Netzspannung wird zuerst gleichgerichtet, mit Hilfe von Leistungshalbleitern mit einer Frequenz zwischen 20 kHz und 150 kHz zerhackt und über einen relativ kleinen Transformator auf eine geringere Spannung transformiert. Anschließend muss der Schweißstrom mit Hilfe geeigneter Dioden gleichgerichtet werden. Die Baugröße von Transformatoren gleicher Leistung ist ca. umgekehrt proportional zu ihrer Arbeitsfrequenz, d. h. je höher die Frequenz, desto kleiner und leichter kann der Transformator und das gesamte Schweißgerät gebaut werden. Der Wirkungsgrad von Inverter-Schweißgeräten ist besser als der anderer Schweißstromquellen. Durch die höhere Arbeitsfrequenz können stark dynamische Schweißprozesse deutlich besser geregelt werden. Außerdem sind diverse Komfortfunktionen realisierbar:
- Es wurde eingangs angegeben, dass es bevorzugt wird, einen solchen konduktiven oder induktiven Stromfluss zu wählen, der eine Erwärmung des Bauteils im Bereich von mehr als 500°C erreicht. Hierauf ist die Erfindung nicht beschränkt. Es kann eine niedrigere Temperatur oder auch eine wesentlich höhere Temperatur gewählt werden. Die Temperatur hängt von der Art und der Dimension des Bauteils ab, ferner von dessen Materialgefüge und dessen Materialzusammensetzung.
- It was stated at the outset that it is preferred to select a conductive or inductive current flow that heats the component in the range of more than 500 ° C. The invention is not restricted to this. A lower temperature or a significantly higher temperature can be selected. The temperature depends on the type and dimension of the component, as well as its material structure and its material composition.
Ebenso ist die Wahl der Stromart beliebig. Es kann ein Gleichstrom verwendet werden oder auch ein Wechselstrom oder auch Drehströme. Wichtig ist, dass nach der ersten Ausführungsform die Bodenseite und die nächst der Bodenseite liegenden Schichten des Bauteils so stark von dem Stromdurchfluss erwärmt werden, dass es zu einer Gefügebindung kommt und zur Beseitigung von mechanischen Spannungen, die sich bei der Herstellung des Bauteils im Schichtenverbund des Bauteils ergeben könnten.The choice of current type is also arbitrary. A direct current can be used or also an alternating current or three-phase currents. It is important that, according to the first embodiment, the bottom side and the layers of the component closest to the bottom side are heated so much by the current flow that a structural bond occurs and mechanical stresses that arise during the manufacture of the component in the composite layer are eliminated Component could result.
In einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass auch die entfernt vom Boden des Bauteils angefertigten Schichten ebenfalls möglichst mechanisch spannungsfrei dadurch gestaltet werden, dass ein Stromdurchfluss auch durch höhere Schichten erfolgen kann, die von der Bodenseite und den bodenseitig oder seitenwandseitig angeordneten Kontakteinsätzen - in vertikaler Richtung - entfernt sind.In a further development of the present invention, it is provided that the layers made away from the bottom of the component are also designed as mechanically stress-free as possible, so that a current can flow through higher layers that come from the bottom and the contact inserts arranged on the bottom or on the side wall. in the vertical direction - are removed.
Hierzu sieht die Erfindung vor, dass mit dem Energiestrahl stromleitende Schichtleiter im Pulverbett aus dem Material des Pulvers erzeugt werden, indem neben dem Bauteil solche stromleitenden Schichtleiter mit dem Energiestrahl aus dem Pulvermaterial erzeugt werden. Bei dieser Ausführungsform ist es nicht mehr notwendig, dass die Bodenseite des Bauteils mit elektrischen Kontaktflächen mit den stromgebenden Kontakteinsätzen kontaktiert wird.For this purpose, the invention provides that electrically conductive layer conductors are produced in the powder bed from the material of the powder with the energy beam by producing such electrically conductive layer conductors with the energy beam from the powder material in addition to the component. In this embodiment it is no longer necessary for the bottom side of the component with electrical contact surfaces to be in contact with the current-generating contact inserts.
Bei der zuletzt genannten Ausführungsform kann es deshalb vorgesehen sein, dass das Bauteil ohne weiteren bodenseitigen elektrischen Kontakt auf der Bauplattform angeordnet ist und dass neben dem Bauteil in der Art eines Schichtverbundes stromleitende Schichtleiter aus dem Material des Pulvers erzeugt werden, die mit Hilfe des Laserstrahls so erzeugt werden, dass sie etwa im Querschnitt Doppel-T-Strukturen ergeben, d. h. es gibt zwei parallele vertikale Basisschenkel, die sich im Abstand von dem Bauteil neben dem Bauteil erstrecken und mit diesem nicht direkt verbunden sind, und es gibt ein oder mehrere horizontale Querschenkel, die elektrisch leitfähig mit den vertikalen Basisschenkeln verbunden sind und ebenfalls stromführend mit einzelnen oder allen geschichteten Seitenflächen des Bauteils verbunden sind.In the last-mentioned embodiment, it can therefore be provided that the component is arranged on the construction platform without any further electrical contact on the floor and that, in addition to the component, in the manner of a layer composite, current-conducting layer conductors are produced from the material of the powder, which with the help of the laser beam are generated so that they result in double-T structures approximately in cross-section, d. H. There are two parallel vertical base legs that extend at a distance from the component next to the component and are not directly connected to it, and there are one or more horizontal transverse legs that are electrically conductively connected to the vertical base legs and also carry current with individual or are connected to all layered side surfaces of the component.
Der Doppel-T-Steg, der horizontal ausgebildet ist, schließt dann mit seitlichen Kontaktflächen an die Seitenfläche einer bestimmten Schicht des Bauteils an und somit ist es möglich, die Doppel-T-Struktur als Stromleiter zu verwenden und in jeder beliebigen Schicht an das schichtweise erstellte Bauteil anzuschließen und in jeder gewünschten Höhe das Bauteil mit einem geeigneten Erwärmungsstrom zu erwärmen.The double-T-bar, which is designed horizontally, then connects with lateral contact surfaces to the side surface of a certain layer of the component and thus it is possible to use the double-T structure as a conductor and in any layer to the layer by layer to connect the component created and to heat the component at any desired height with a suitable heating current.
Die Ausbildung einer stromleitenden Struktur als Doppel-T-Struktur ist nur beispielhaft zu verstehen. In den verschiedenen Ausführungsbeispielen der Erfindung werden auch andere Strukturen beschrieben, die auch mäanderförmig, spiralförmig oder pyramidenförmig ausgebildet sind, um so die Stromleitung und die Erwärmung bestimmter Schichten gezielt zu beeinflussen.
Es können somit viele Kontaktflächen betriebssicher an den Seitenflächen des Bauteils angelegt werden.The formation of an electrically conductive structure as a double-T structure is only to be understood as an example. In the various exemplary embodiments of the invention, other structures are also described which are also designed in a meander-shaped, spiral-shaped or pyramid-shaped manner in order to influence the current conduction and the heating of certain layers in a targeted manner.
Thus, many contact surfaces can be applied safely to the side surfaces of the component.
Es ist in einer Variante der Erfindung nicht unbedingt erforderlich, die Strukturen mit gleichem stromleitendem Querschnitt zu versehen. Es kann vorgesehen sein, dass sich die stromleitenden pulvergeschmolzenen Strukturen von der Stromeinführungsstelle ausgehend vertikal nach oben erweitern, um eine verbesserte Stromdichte in einem von der bodenseitigen Kontaktfläche entfernten Ende des Bauteils zu erreichen.In a variant of the invention, it is not absolutely necessary to provide the structures with the same electrically conductive cross section. Provision can be made for the electrically conductive, powder-melted structures to expand vertically upwards starting from the current introduction point in order to achieve an improved current density in an end of the component remote from the bottom-side contact surface.
Hierdurch wird eine definierte Erwärmung an gewünschten Schichten des Bauteils in jeder beliebigen Schichthöhe im Bauteil erzeugbar, was bisher noch nicht bekannt war.As a result, a defined heating can be generated on desired layers of the component at any desired layer height in the component, which was not previously known.
Vorteil der erfindungsgemäßen Maßnahmen ist demnach, dass jedes beliebige Schichtbauteil von mechanischen Spannungen durch geeignete Wärmezufuhr eines das Bauteil durchfließenden Stromes gestaltet werden kann.The advantage of the measures according to the invention is accordingly that any desired layer component can be shaped by mechanical stresses by means of a suitable supply of heat from a current flowing through the component.
Es wird im Übrigen festgestellt, dass es lediglich auf die Stromleistung ankommt, d.h. auf die Wärmezufuhr durch einen konduktiven Stromfluss, was bedeutet, dass auch relativ hohe Spannungen mit hohen Strömen verknüpft werden können, um die erforderliche Stromleistung von z. B. 2 kW bis 100 kW am oder im Bauteil zu erzeugen.It is also stated that the only thing that matters is the power output, i.e. the supply of heat through a conductive current flow, which means that even relatively high voltages can be linked to high currents in order to achieve the required power output of e.g. B. to generate 2 kW to 100 kW on or in the component.
Die angegebenen Zahlenwerte sind nicht beschränkend für die Erfindung zu verstehen und sollen deutlich machen, dass die zugeführte Stromleistung von den Dimensionen des schichtweisen anzufertigenden Bauteils, von dessen Materialzusammensetzung und von anderen Parametern bestimmt wird.The numerical values given are not to be understood as limiting the invention and are intended to make it clear that the current power supplied is determined by the dimensions of the component to be manufactured in layers, by its material composition and by other parameters.
Die gegebene selektive Heizung des Bauteils, welche schichtweise erfolgen kann, hat den wesentlichen Vorteil, dass auf Strahlungsquellen, die kontaktlos in den Fertigungsraum strahlen, verzichtet werden kann.The given selective heating of the component, which can take place in layers, has the essential advantage that radiation sources that radiate contactlessly into the production area can be dispensed with.
Beispielsweise würden IR-Strahlungsquellen oder Mikrowellen-Strahlungsquellen den gesamten Fertigungsraum zusammen mit dem Pulverbett erwärmen, was zu einer Verklumpung im Pulverbett führen würde. Der Wert der Erfindung liegt demnach darin, im Pulverbett stromleitende Strukturen herzustellen und durch die stromleitenden Strukturen nunmehr einen so hohen Strom durchzuleiten, dass das Bauteil während des schichtweisen Aufbaus von mechanischen Spannungen befreit ist und im Übrigen der Gefügeverbund der verschiedenen Schichten zu ermöglichen oder zu verbessern.For example, IR radiation sources or microwave radiation sources would heat the entire production space together with the powder bed, which would lead to clumping in the powder bed. The value of the invention is therefore to produce electrically conductive structures in the powder bed and to conduct such a high current through the electrically conductive structures that the component is freed from mechanical stresses during the layered build-up and otherwise to enable or improve the structural bond between the various layers.
Es hat sich herausgestellt, dass ein solches Bauteil, insbesondere bei kohlenstoffhaltigen Werkstücken, besonders schwierig zu behandeln ist und es wurde festgestellt, dass es bei der Herstellung von Hartmetallwerkzeugen erstmals möglich ist, ein solches Hartmetallwerkzeug schichtweise herzustellen und durch die geforderte Stromleitung und die dadurch erfolgende Erwärmung des Schichtaufbaus eine zuverlässige Verbindung der verschiedenen Schichten zu erzeugen.It has been found that such a component is particularly difficult to handle, especially in the case of carbon-containing workpieces, and it has been found that in the manufacture of hard metal tools it is possible for the first time to produce such a hard metal tool in layers and through the required current conduction and the resulting power line Heating the layer structure to create a reliable connection between the various layers.
Somit ist es mit dem Gegenstand der Erfindung erstmals möglich, z. B. einen Hartmetallfräser oder andere Hartmetallwerkstücke mit hoher mechanischer Festigkeit und Lebensdauer herzustellen.Thus, it is possible for the first time with the subject matter of the invention, for. B. to produce a hard metal cutter or other hard metal workpieces with high mechanical strength and service life.
Es können z.B. in einen pulverförmigen Grundwerkstoff, der das Pulverbett ausbildet, Wolfram-Carbid-Partikel und Metallpartikel hinzugemischt werden, um so ein hochbelastbares Hartmetall-Werkzeug zu erzeugen.For example, tungsten carbide particles and metal particles can be mixed into a powdery base material that forms the powder bed in order to create a heavy-duty hard metal tool.
Neben der Erzeugung von Hartmetall-Werkzeugen können selbstverständlich auch andere Hartmetall-Bauteile im Schichtaufbau erzeugt werden, wie z. B. Wellen, Achsen, Zahnräder und dergleichen.In addition to the production of hard metal tools, other hard metal components can of course also be produced in a layer structure, such as B. shafts, axles, gears and the like.
Dies ist ein völlig neuer Herstellungsansatz, der durch die selektive schichtweise Wärmezufuhr über einen konduktiven Strom zu hochwertigen spannungsarmen geschichteten Bauteilen führt.This is a completely new manufacturing approach, which leads to high-quality, low-stress layered components through the selective, layer-by-layer heat supply via a conductive current.
Der Erfindungsgegenstand der vorliegenden Erfindung ergibt sich nicht nur aus dem Gegenstand der einzelnen Patentansprüche, sondern auch aus der Kombination der einzelnen Patentansprüche untereinander.The subject matter of the present invention results not only from the subject matter of the individual patent claims, but also from the combination of the individual patent claims with one another.
Alle in den Unterlagen, einschließlich der Zusammenfassung offenbarten Angaben und Merkmale, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellte räumliche Ausbildung, werden als erfindungswesentlich beansprucht, soweit sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.All information and features disclosed in the documents, including the summary, in particular the spatial configuration shown in the drawings, are claimed to be essential to the invention insofar as they are new, individually or in combination, compared to the state of the art.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von lediglich einen Ausführungsweg darstellenden Zeichnungen näher erläutert. Hierbei gehen aus den Zeichnungen und ihrer Beschreibung weitere erfindungswesentliche Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.In the following, the invention is explained in more detail with reference to drawings showing only one embodiment. Further features and advantages of the invention that are essential to the invention emerge from the drawings and their description.
Es zeigen:
-
1 : Prinzipbild bei der generativen Herstellung eines Bauteils -
2 : eine Abwandlung des Prinzipbildes nach1 mit Darstellung einer ersten Ausführungsform der Erfindung -
3 : eine gegenüber2 abgewandelte Ausführungsform -
4 : eine gegenüber3 abgewandelte weitere Ausführungsform -
4a : Schnitt gemäß der Linie IVa-IV an4 -
5 : eine weitere Ausführungsform im Vergleich zuden Ausführungen nach 2 bis 4 , bei welcher die Strompfade außerhalb des Bauteils angelegt sind -
5a : Draufsicht aufden Schnitt nach 5 -
6 : eine Draufsicht auf dieAnordnung nach 7 -
7 : Schnitt durch die Anordnung nach6 mit Darstellung des fortschreitenden schichtweisen Aufbaus von stromführenden Schichtleitern im Pulverbett -
8 : die Fortschreibung des schichtweisen Aufbaus von Schichtleiternim Vergleich zur 7 -
9 : die Draufsicht auf den Schnitt nach10 -
10 : Schnitt gemäß der Linie X-X in9 mit einer Darstellung im Querschnitt abgewandelten Schichtleitern -
11 : die Fortschreibung des Schichtaufbaus nachX -
12 : die weitere Fortschreibung des Schichtaufbaus nach10 und11 -
13 und -
14 : Draufsicht und Schnitt auf eine weitere Ausführung der Strukturierung von stromführenden Schichtleitern -
15 und16 : Draufsicht und Schnitt durch die Fortschreibung der Ausbildung von Schichtleitern -
17 und18 : Draufsicht und Schnitt bei weiterer Fortschreibung des Aufbaus von Schichtleitern im Vergleich zuden 14 bis 16 -
19 und20 : Draufsicht und Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel mit seitlicher stromführender Kontaktierung von Schichtleitern im Fertigungsraum -
21 : die Fortschreibung des schichtweisen Aufbaus von Schichtleitern im Fertigungsraum im Vergleich zur20 -
22 bis24 : das Strom-Zeit-Diagramm des Stromflusses zur Erwärmung des Stroms, der die schichtweise, selektive Erwärmung des Bauteils erzeugt mit Darstellung verschiedener Stromformen
-
1 : Schematic diagram of the additive manufacturing of a component -
2 : a modification of theprinciple 1 showing a first embodiment of the invention -
3 : one opposite2 modified embodiment -
4th : one opposite3 modified further embodiment -
4a : Section along the line IVa-IV4th -
5 : a further embodiment compared to the explanations according to2 until4th in which the current paths are created outside the component -
5a : Top view of the section after5 -
6th : a plan view of the arrangement according to7th -
7th : Section through the arrangement according to6th with representation of the progressive layer-by-layer build-up of current-carrying layer conductors in the powder bed -
8th : the continuation of the layered structure of shift supervisors compared to7th -
9 : the top view of the section after10 -
10 : Section along the line XX in9 with a representation of shift leaders modified in cross-section -
11 : the continuation of the layer structure afterX -
12th : the further update of the layer structure after10 and11 -
13th and -
14th : Top view and section of a further embodiment of the structuring of current-carrying layer conductors -
15th and16 : Top view and section through the continuation of the training of shift supervisors -
17th and18th : Top view and section with further update of the structure of shift leaders compared to the14th until16 -
19th and20th : Top view and section through a further exemplary embodiment with lateral current-carrying contacting of layer conductors in the production room -
21 : the continuation of the layer-by-layer structure of shift supervisors in the production room compared to20th -
22nd until24 : the current-time diagram of the current flow for heating the current, which generates the layer-by-layer, selective heating of the component with the representation of various current forms
In
Das Pulverbett
Dieser Produktionseinheit
Das Pulvermaterial
Zur schichtweisen Entnahme des Pulvermaterials
Die schichtweise Herstellung des Bauteils
Wichtig ist, dass die Energiequelle
Der Fertigungsraum
Ausgehend von einer solchen beispielhaften Darstellung in
Die folgenden Ausführungsbeispiele sind also unter der Prämisse zu verstehen, dass auch noch die anderen genannten Verfahren in gleicher Weise angewendet werden können.The following exemplary embodiments are therefore to be understood on the premise that the other methods mentioned can also be used in the same way.
In
Die beiden Kontakteinsätze
Es wird bevorzugt, wenn der Isolator
Dies sorgt für eine mechanisch günstige Verankerung des Bauteils
Die zur Erwärmung des Bauteils
Es werden mehrere Schichten im Bauteil zusammen aufgeheizt, so dass ― je nach Stärke der Schicht - z. B. auch 3, 4 oder 5 Schichten gleichzeitig von den sich im Bauteil
Die Aufheiztemperatur wird so gewählt, dass sie niedriger ist als eine Schmelztemperatur des Pulvers im Pulverbett
Selbst wenn man mit der Bauteiltemperatur
Die
Damit besteht der Vorteil, dass die Haftung im Bereich der sich ausbildenden Bindeschicht
Hier sind die sich im Bauteil
Selbstverständlich ist es möglich die Anzahl der Kontakteinsätze
In einer anderen Ausgestaltung kann es jedoch auch vorgesehen sein, dass zwei verschiedene Stromquellen für zwei verschiedene oder gleiche Ströme
Diese Mehrfachstromquelle mit mehrfachen Kontakteinsätzen und mehrfacher Kontaktierung des Bauteils
Die
Dort ist dargestellt, dass die Kontakteinsätze
Die
Die
Die im Folgenden zu beschreibenden Ausführungsbeispiele beziehen sich darauf, dass die stromführenden Kontakteinsätze
Selbstverständlich ist auch eine Kombination der Ausführungsbeispiele nach
Um nunmehr eine Stromleitung der außerhalb des Bauteilraums
Dies ist in den
In der
Wichtig ist, dass die - in dieser Ausführung - als Doppel-T zu bezeichnenden Schichtleiter
Die
Dies erfolgt im nächsten Verfahrensschritt, der in
Die
Die
Die
Die
Somit kann eine verbesserte Regulierung der im Bauteil schichtweise erzeugten Wärme gewährleistet werden.In this way, improved regulation of the heat generated in the component in layers can be ensured.
Die
Die
Es kann deshalb durch die Ausbildung der Dimension, Länge, Querschnitt und Leiterbahnführung die durch den Stromfluss durch das Bauteil erzeugte Verlustwärme eingestellt werden. Die Querschnittsform der pulvergeschmolzenen Leitungsstrukturen kann in weiten Grenzen abgewandelt werden. Statt einer Leiterbahn-ähnlichen Rechteckstruktur können auch Rund-, Halbrund-, elliptische , quadratische und andere Querschnittsformen erzeugt werden.The heat loss generated by the flow of current through the component can therefore be adjusted through the design of the dimension, length, cross-section and conductor track routing. The cross-sectional shape of the powder-melted line structures can be modified within wide limits. Instead of a rectangular structure similar to a conductor track, round, semicircular, elliptical, square and other cross-sectional shapes can also be produced.
Zwischen den übereinander geschichteten Schichtleitern
Dies gilt auch für den Querschnitt der hier gezeigten Verbindungsstege
Dies ist nur ein Beispiel dafür, dass auch die Wärmeleistung in dem zu erwärmenden Bauteil
Dies ist jedoch nicht lösungsnotwendig. Es kann in einer anderen Ausgestaltung auch vorgesehen sein, dass der untere Verbindungssteg
Dies hängt demnach von der Art und Stärke der erzeugten Wärmeleistung im Bauteil
In den
Die Verbindungsstege
Die
Vorteil der mäanderförmigen Ausbildung der horizontalen Verbindungsstege
Dies wird in
Die
Die
Die
Die
Diese Schichtleiter
Dort ist erkennbar, dass lediglich eine obere Schicht im Bauteil
Auch auf diese Weise ist es möglich, eine selektive schichtweise Erwärmung von Schichten des Bauteils
Die Ausführungsbeispiele nach den
Die
Ein anderer möglicher Stromdurchfluss ist beispielsweise in
Ebenso ist nach dem Strom-Zeit-Diagramm in Position
Die sich durch Schraffur ergebende Stromleistung (Wärmeleistung) ist in den
Der Strom, die Spannung und die sich hieraus ergebende Leistung, welche ein Maß für die Erwärmungsleistung im Bauteil ist, sind frei wählbar und hängen von den erforderlichen physikalischen Gegebenheiten ab, in welcher Weise das schichtweise erzeugte Bauteil in welcher Schicht erwärmt werden soll.The current, the voltage and the resulting power, which is a measure of the heating power in the component, are freely selectable and depend on the required physical conditions, in which way the component produced in layers is to be heated in which layer.
Die Erfindung ist im Übrigen nicht auf den Einsatz eines einzigen Energiestrahls
Es kann auch vorgesehen werden, dass die Zusammensetzung des Pulvers im Pulverbett
BezugszeichenlisteList of reference symbols
- 11
- BauteilComponent
- 22
- BauplattformBuild platform
- 33
- Elektrischer LeiterElectrical conductor
- 44th
- Kontakteinsatz aContact insert a
- 55
- Isolatorinsulator
- 66th
- Isolator-EinsatzInsulator insert
- 77th
- TrägerschichtCarrier layer
- 88th
- MaschinentischMachine table
- 99
- Isolator-EinsatzInsulator insert
- 1010
- Strompfade a, b, cCurrent paths a, b, c
- 1111
- Strompfad-AbschnittRung section
- 1212th
- PulvermaterialPowder material
- 1313th
- Wischerwiper
- 1414th
- EnergiequelleEnergy source
- 1515th
- EnergiestrahlEnergy beam
- 1616
- Spiegelmirrors
- 1717th
- VorratseinheitStorage unit
- 1818th
- ProduktionseinheitProduction unit
- 1919th
- PulverdepotPowder depot
- 2020th
- HubtischLift table
- 2121
- PfeilrichtungDirection of arrow
- 2222nd
- ÜberstandGot over
- 2323
- PfeilrichtungDirection of arrow
- 2424
- PulverbettPowder bed
- 2525th
- SeitenwandSide wall
- 2626th
- PfeilrichtungDirection of arrow
- 2727
- Porenschicht (von 5)Pore layer (of 5)
- 2828
- Bindeschicht (von 6)Tie layer (of 6)
- 2929
- StromquellePower source
- 3030th
- KontaktspitzeContact tip
- 3131
- PulverpartikelPowder particles
- 3232
- Bauteil-RaumComponent space
- 3333
- Abstanddistance
- 3434
- FertigungsraumManufacturing room
- 3535
- Schichtleiter a, b, cShift supervisor a, b, c
- 3636
- VerbindungsstegConnecting bridge
- 3737
- Radialbereich (Pulver)Radial area (powder)
- 3838
- Schicht a, b, cLayer a, b, c
- 3939
- KontaktschichtContact layer
- 4040
- Kontaktfläche (oben)Contact surface (top)
- 4141
- Kontaktfläche (unten)Contact surface (below)
- 4242
- Stromkurve a, b, cCurrent curve a, b, c
- 4343
- Positionposition
- 4444
- Positionposition
- 4545
- Schichtleiter a, b, cShift supervisor a, b, c
- 4646
- Verbindungssteg a, b, cConnecting web a, b, c
- 4747
- VerbindungsstegConnecting bridge
- 4848
- Verbindungsschicht a, bLink layer a, b
- 4949
- Oberfläche (von 1)Surface (of 1)
- 5050
- Stromcurrent
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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.This list of the documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- EP 3013502 B1 [0003, 0019, 0026, 0031, 0036]EP 3013502 B1 [0003, 0019, 0026, 0031, 0036]
- DE 102013212620 A1 [0019]DE 102013212620 A1 [0019]
- DE 102015012844 A1 [0025, 0026]DE 102015012844 A1 [0025, 0026]
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020109032.3A DE102020109032A1 (en) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | Method and device for heating the component in the production of powder-melted metal components |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102020109032.3A DE102020109032A1 (en) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | Method and device for heating the component in the production of powder-melted metal components |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102020109032A1 true DE102020109032A1 (en) | 2021-10-07 |
Family
ID=77749477
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102020109032.3A Pending DE102020109032A1 (en) | 2020-04-01 | 2020-04-01 | Method and device for heating the component in the production of powder-melted metal components |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102020109032A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115213430A (en) * | 2021-10-08 | 2022-10-21 | 湖南云箭集团有限公司 | 3D printing powder material forming temperature field blank slow-seepage device and application thereof |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013212620A1 (en) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | Trumpf Gmbh + Co. Kg | Method and machine for generating a three-dimensional component by selective laser melting |
DE102015012844A1 (en) | 2015-10-02 | 2017-04-06 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Method and device for the generative production of a three-dimensional molded article from a shapeless material by means of laser beam melting, as well as chamber device for the method and the device |
-
2020
- 2020-04-01 DE DE102020109032.3A patent/DE102020109032A1/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102013212620A1 (en) | 2013-06-28 | 2014-12-31 | Trumpf Gmbh + Co. Kg | Method and machine for generating a three-dimensional component by selective laser melting |
EP3013502B1 (en) | 2013-06-28 | 2017-11-22 | Trumpf GmbH + Co. KG | Method and processing machine for creating a three-dimensional component by selective laser melting |
DE102015012844A1 (en) | 2015-10-02 | 2017-04-06 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Method and device for the generative production of a three-dimensional molded article from a shapeless material by means of laser beam melting, as well as chamber device for the method and the device |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115213430A (en) * | 2021-10-08 | 2022-10-21 | 湖南云箭集团有限公司 | 3D printing powder material forming temperature field blank slow-seepage device and application thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP3013502B1 (en) | Method and processing machine for creating a three-dimensional component by selective laser melting | |
DE2633829C2 (en) | Device for producing a low-volume weld seam and method for connecting metal parts by means of arc fusion welding | |
EP2061078B1 (en) | Cooling element | |
AT398178B (en) | WELDING CONNECTION BETWEEN TWO RAIL PIECES ARRANGED IN THE LENGTH DIRECTION OF A RAIL ROD | |
EP3053675B1 (en) | Powder application unit, corresponding device and use of a powder application unit | |
EP2359964A1 (en) | Process for Producing a 3-Dimensional Component by Means of Selective Laser Melting (SLM) | |
DE102006048431B4 (en) | Device for the electromagnetic forming of workpieces | |
EP1561536A1 (en) | Process of brazing repairing of a part having a base material with oriented microstructure | |
DE102018127311A1 (en) | Thermoelectric removal of support structures | |
DE102016119662B4 (en) | METHOD OF WELDING CLAD OVER OPENINGS | |
EP3956088A1 (en) | Layer building process and layer building apparatus for the additive manufacture of at least one wall of a component, as well as computer program product and storage medium | |
EP3280222B1 (en) | Induction heating device, device with at least one induction heating device and method for heating by induction of components or a component material | |
DE102020109032A1 (en) | Method and device for heating the component in the production of powder-melted metal components | |
WO2021019052A1 (en) | Method for laser welding a copper/aluminium connection | |
AT409233B (en) | METHOD AND ARRANGEMENT FOR PRODUCING CAST BODIES FROM METALS | |
EP2783789A1 (en) | Method for generating coarse-grained structures, use of said method and coarse-grained structure | |
DE2920277A1 (en) | METHOD FOR PRODUCING METAL AREAS ON A METAL PIECE | |
EP3108019B1 (en) | Method for conductively heating sheet metal in pairs, and heating device for carrying out said method | |
DE2841205C3 (en) | Electrolysis cell with compensated magnetic field components | |
DE102015012844A1 (en) | Method and device for the generative production of a three-dimensional molded article from a shapeless material by means of laser beam melting, as well as chamber device for the method and the device | |
DE102009018762A1 (en) | Manufacturing a metallic composite material with embedded carbon nanotubes, comprises directing an energy beam to a surface to be constructed, on which a wire-like first starting material made of metal and carbon nanotubes is provided | |
DE102016214172A1 (en) | Induction heating device and device for the additive production of at least one component region of a component with such an induction heating device | |
DE102023102021A1 (en) | Method for producing a stator and stator | |
DE102012214244A1 (en) | Method for compacting, busbar and device | |
DE2920593A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR EMBEDDING PARTICLES IN A METALLIC SURFACE |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B22F0003105000 Ipc: B22F0010400000 |
|
R016 | Response to examination communication |