DE102021130981A1

DE102021130981A1 - Verfahren zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Objekts

Info

Publication number: DE102021130981A1
Application number: DE102021130981.6A
Authority: DE
Inventors: Philip Obst; Lasse Reusch; Martin Friedrich; Lukas Knorr; Joel Bachmann
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2021-11-25
Filing date: 2021-11-25
Publication date: 2023-05-25
Also published as: CN117980129A; WO2023094133A1

Abstract

Verfahren zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Objekts (1) aus einem harzbasierten in einem Grundzustand flüssigen verfestigbaren Baumaterial, wobei in einem ersten Verfestigungsschritt wenigstens ein einen ersten Verfestigungsgrad aufweisender Strukturabschnitt (2) ausgebildet wird, der wenigstens einen flüssiges Baumaterial aufnehmenden Innenraum (4) begrenzt und in einem zweiten Verfestigungsschritt ein einen von dem ersten Verfestigungsgrad verschiedenen zweiten Verfestigungsgrad aufweisender Deformationsabschnitt (3) aus dem in dem Innenraum (4) aufgenommenen flüssigen Baumaterial ausgebildet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Objekts aus einem harzbasierten in einem Grundzustand flüssigen verfestigbaren Baumaterial.
Verfahren zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Unter anderem sind Verfahren bekannt, die das dreidimensionale Objekt aus einem harzbasierten Baumaterial aufbauen, das in seinem Grundzustand flüssig ist. Üblicherweise wird durch einen entsprechenden Energieeintrag, insbesondere mittels Strahlung, das Baumaterial verändert, sodass dieses vernetzt bzw. verfestigt. Am Ende des Herstellungsprozesses kann das Objekt aus dem unverfestigten Baumaterial entnommen bzw. unverfestigtes Baumaterial aus Hohlräumen in dem Objekt entfernt werden, sodass letztlich das verfestigte Objekt aus dem unverfestigten in seinem Grundzustand verbliebenen flüssigen Baumaterial entnommen werden kann bzw. Rückstände unverfestigten Baumaterials entfernt werden können. Derartige Objekte umfassen üblicherweise dieselbe Festigkeit über das gesamte Objekt hinweg. Soll das Objekt unterschiedliche Festigkeiten oder andere mechanische Eigenschaften aufweisen, wird dies üblicherweise über die Geometrie oder über die Verwendung verschiedener Baumaterialien erreicht.
Ferner ist bekannt, während der Verfestigung unterschiedliche Energieeinträge einzubringen, beispielsweise verschiedene Intensitäten oder Belichtungszeiten zu verwenden, um die entsprechenden Abschnitte des Objekts unterschiedlich zu verfestigen. Mit anderen Worten ist es möglich, verschiedene Abschnitte fester bzw. spröder auszubilden, indem die Belichtungsparameter unterschiedlich gewählt werden. Die Auswahl bzw. Einstellung der mechanischen Eigenschaften, insbesondere der Festigkeit, ist jedoch nur begrenzt möglich, da letztlich in dem Verfestigungsschritt stets eine Verfestigung und Vernetzung des harzbasierten Baumaterials stattfindet. Eine Ausbildung verschiedener Bereiche des Objekts, die grundlegend unterschiedliche mechanische Eigenschaften aufweisen, ist üblicherweise in demselben Herstellungsprozess in Stereolithografie-Verfahren nicht möglich.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein demgegenüber verbessertes Verfahren zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Objekts anzugeben, bei dem insbesondere verschiedene Abschnitte mit verschiedenen mechanischen Eigenschaften ausgebildet werden können.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Die hierzu abhängigen Ansprüche betreffen mögliche Ausführungsformen.
Wie beschrieben, betrifft die Erfindung ein Verfahren zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Objekts aus einem harzbasierten in einem Grundzustand flüssigen verfestigbaren Baumaterial. Das Verfahren wird insbesondere in einem Baumaterialreservoir, insbesondere in einem durch eine Wanne begrenzten Bauraum, in dem flüssiges Baumaterial selektiv verfestigt wird, ausgeführt. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass in einem ersten Verfestigungsschritt wenigstens ein einen ersten Verfestigungsgrad aufweisender Strukturabschnitt ausgebildet wird, der wenigstens einen flüssiges Baumaterial aufnehmenden Innenraum begrenzt und in einem zweiten Verfestigungsschritt ein einen von dem ersten Verfestigungsgrad verschiedenen zweiten Verfestigungsgrad aufweisender Deformationsabschnitt aus dem in dem Innenraum aufgenommenen flüssigen Baumaterial ausgebildet wird.
Mit anderen Worten schlägt die Erfindung vor, zwei abgegrenzte Verfestigungsschritte durchzuführen, wobei in einem ersten Verfestigungsschritt ein Strukturabschnitt ausgebildet wird und in einem zweiten Verfestigungsschritt ein Deformationsabschnitt ausgebildet wird. Der Strukturabschnitt begrenzt einen Innenraum, in dem flüssiges Baumaterial aufgenommen ist. Das flüssige Baumaterial kann in dem zweiten Verfestigungsschritt ebenfalls verfestigt werden, wobei der Strukturabschnitt und der Deformationsabschnitt jedoch unterschiedliche Verfestigungsgrade aufweisen. Mit anderen Worten können sich die erzeugten mechanischen Eigenschaften des verfestigten Baumaterials in Strukturabschnitt und Deformationsabschnitt grundlegend verändern. Der Unterschied in den mechanischen Eigenschaften bzw. den beiden Verfestigungsgraden geht insbesondere darüber hinaus, was durch unterschiedliche Belichtungsintensitäten oder Belichtungszeiten möglich ist.
Wie beschrieben, bildet der Strukturabschnitt eine Aufnahme, insbesondere eine Umhüllung, für den wenigstens einen Innenraum, in dem nach Abschluss des ersten Verfestigungsschritts das harzbasierte Baumaterial in seinem Grundzustand vorliegt und daher noch flüssig ist. Anstatt wie im Stand der Technik üblich, einen einzigen Verfestigungsschritt durchzuführen, in dem sämtliche Abschnitte des Objekts auf den gewünschten Verfestigungsgrad gebracht werden und anschließend das nicht verfestigte Baumaterial von dem hergestellten Objekt zu entfernen, wird nach Abschluss des ersten Verfestigungsschritts gezielt unverfestigtes Baumaterial als Bestandteil des Objekts in dem wenigstens einen Innenraum belassen. In dem zweiten Verfestigungsschritt, der sich an den ersten Verfestigungsschritt anschließen kann, wird das flüssige Baumaterial in dem Innenraum verfestigt, um den Deformationsabschnitt des Objekts zu bilden. Mit anderen Worten wird das eingeschlossene Baumaterial nicht nachträglich entfernt, sondern gezielt dafür verwendet, einen von dem Strukturabschnitt abweichenden Deformationsabschnitt auszubilden. Die Verfestigungsschritte sind dabei insbesondere zeitlich und in Bezug auf den Verfestigungsmechanismus voneinander verschieden, beispielsweise eine Verfestigung mittels Strahlungseintrag und eine Verfestigung durch Wärmeeintrag.
Dies bietet insbesondere die Möglichkeit, den Strukturabschnitt und den Deformationsabschnitt, die, wie beschrieben, unterschiedliche mechanische Eigenschaften aufweisen, materialeinheitlich und stoffschlüssig auszubilden. Es ist daher nicht erforderlich, verschiedene Baumaterialien für verschiedene Bereiche bzw. verschiedene Abschnitte oder verschiedene Funktionen des Objekts zu verwenden. Stattdessen kann der additive Herstellungsprozess aus einem einzigen Baumaterial bzw. mit einem einzigen Baumaterial durchgeführt werden. Der Strukturabschnitt bildet somit einen harten Bereich bzw. eine „harte Schale“, in dem das nach Abschluss des ersten Verfestigungsschritts flüssige Baumaterial vorliegt und nach Abschluss des zweiten Verfestigungsschritts ein gegenüber dem Strukturabschnitt weicherer bzw. weniger fester Deformationsabschnitt ausgebildet ist. Grundsätzlich können bei Durchführung der Verfestigungsschritte unterschiedliche Eigenschaften bzw. unterschiedliche Materialzustände erreicht werden. In dem ersten Verfestigungsschritt kann beispielsweise ein Duroplast aus dem Baumaterial erzeugt werden. Bei der Herstellung des Deformationsabschnitts kann ein Duroplast bzw. ein Elastomer aus dem harzbasierten Baumaterial erzeugt werden.
Die Begriffe „Strukturabschnitt“ und „Deformationsabschnitt“ sind beliebig wählbar bzw. änderbar. Der „Strukturabschnitt“ weist gegenüber dem „Deformationsabschnitt“ eine höhere Festigkeit auf bzw. kann das als Strukturabschnitt verfestigte Baumaterial fester sein als das Baumaterial in dem Deformationsabschnitt. Der Strukturabschnitt kann daher eine Bewegung bzw. Verformung des Objekts begrenzen. Entsprechend kann der Deformationsabschnitt leichter verformt werden, sodass der Deformationsabschnitt gegenüber dem Strukturabschnitt elastischer ausgebildet sein kann, beispielsweise um eine definierte Bewegung des Bauteils bzw. Objekts zuzulassen. Dadurch sind verschiedene Möglichkeiten in Bezug auf Verformungen, Kraftübertragungen und dergleichen möglich, die nachfolgend beschrieben werden.
Wie zuvor beschrieben, können die beiden Verfestigungsschritte, insbesondere zeitlich und vorrichtungstechnisch, unabhängig voneinander ausgeführt werden und auf unterschiedlichen Mechanismen basieren. Hierbei ist zu beachten, dass der erste Verfestigungsschritt vor dem zweiten Verfestigungsschritt ausgeführt werden muss, um den Innenraum zu begrenzen, in dem das flüssige Baumaterial aufgenommen ist, das in de zweiten Verfestigungsschritt als Deformationsabschnitt verfestigt wird.
Nach einer Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass der erste Verfestigungsschritt durch Belichtung von Baumaterial und/oder der zweite Verfestigungsschritt durch Temperierung von Baumaterial durchgeführt wird. Mit anderen Worten kann nach dieser Ausgestaltung der erste Verfestigungsschritt ausgeführt werden, indem das Baumaterial belichtet wird. Die Belichtung von Baumaterial kann letztlich einen Eintrag von Energie aus Strahlung umfassen, beispielsweise eine fokussierte Belichtung mittels eines Energiestrahls oder eine flächige Belichtung unter Verwendung einer Maske oder eines DLP-Prozesses oder einer Vielzahl von einzelnen individuell steuerbaren Strahlungsquellen. Die Wellenlänge des verwendeten Lichts bzw. der verwendeten Strahlung richtet sich nach den Eigenschaften des Baumaterials. Beispielsweise können Strahlungsquellen aus dem IR-Spektrum oder dem UV-Spektrum verwendet werden. Demgegenüber kann der zweite Verfestigungsschritt durch Temperierung von Baumaterial durchgeführt werden. Hierbei kann das Baumaterial derart beschaffen sein, dass dieses bei Überschreiten einer bestimmten Verfestigungstemperatur verfestigt. Wie beschrieben, ist die Auswahl des harzbasierten Baumaterials grundsätzlich beliebig wählbar. Das Baumaterial weist aktive bzw. reaktive Gruppen auf, die durch geeigneten Energieeintrag eine Verfestigung bzw. Vernetzung des Baumaterials bewirken.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass eine Ausbildung von wenigstens zwei Bereichen des Objekts zur Festlegung der mechanischen Eigenschaften des Objekts, insbesondere einer die Mechanik definierenden Struktur, auf den ersten Verfestigungsschritt und den zweiten Verfestigungsschritt aufgeteilt werden. Die beschriebene Struktur kann somit wenigstens einen ersten Bereich bzw. wenigstens einen ersten Abschnitt und wenigstens einen zweiten Bereich bzw. wenigstens einen zweiten Abschnitt aufweisen, die zur Festlegung der mechanischen Eigenschaften miteinander zusammenwirken. Beispielsweise können die beiden Bereiche unter Krafteinwirkung aneinander abgestützt sein bzw. abgestützt werden, zum Beispiel ineinander eingreifen.
Bei Anlegen einer externen Kraft auf das Objekt, die das Objekt verformt bzw. deformiert, beispielsweise staucht, dehnt, längt oder verformt, kann durch den wenigstens einen der wenigstens zwei Bereiche eine definierte Deformation zugelassen werden, wonach bei Erreichen einer bestimmten Deformationsgrenze zwei feste Bereiche aneinander anliegen. Hierbei können beispielsweise zwei Strukturbereiche des Strukturabschnitts in Anlage kommen, die aufgrund ihrer gesteigerten Festigkeit eine weitere Deformation nicht oder nur eingeschränkt zulassen. Die beiden Strukturbereiche des Strukturabschnitts können durch einen Deformationsbereich des Deformationsabschnitts miteinander gekoppelt bzw. durch Krafteinwirkung in diesem bewegbar gelagert sein. Die Struktur, die die mechanischen Eigenschaften festlegt, kann beispielsweise die beiden Strukturbereiche des Strukturabschnitts und den wenigstens einen Deformationsbereich des Deformationsabschnitts umfassen. Die Struktur kann eine beliebige Anzahl von Bereichen aufweisen, die beliebig dem Strukturabschnitt oder dem Deformationsabschnitt zugeordnet werden können oder Bestandteil desselben bilden.
Ferner kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine in dem Innenraum angeordnete Kraftübertragungsstrecke ausgebildet wird, die einen definierten Deformationsbereich und einen definierten Abstützbereich, insbesondere einen den ersten Verfestigungsgrad aufweisenden Strukturabschnitt innerhalb eines den zweiten Verfestigungsgrad aufweisenden Deformationsabschnitts, aufweist. Die Kraftübertragungsstrecke erlaubt somit die Übertragung einer Kraft entlang einer Strecke, die durch das Objekt verläuft. Hierbei kann sich das Objekt beispielsweise in einem Grundzustand befinden, in dem keine Kraft auf das Objekt bewirkt wird. In dem Grundzustand berühren sich beispielsweise die beiden Abstützbereiche bzw. Abstützabschnitte nicht direkt, sondern sind über den Deformationsbereich bzw. den wenigstens einen Deformationsabschnitt miteinander gekoppelt. Wird aus dem beschriebenen Grundzustand heraus eine Kraft entlang der Kraftübertragungsstrecke bewirkt, kann zunächst der Deformationsabschnitt deformiert werden, der aufgrund des zweiten Verfestigungsgrads, der unterhalb des ersten Verfestigungsgrads liegt, einfacher verformt werden kann. Die Verformung kann somit über den definierten Deformationsbereich stattfinden.
Wird der definierte Deformationsbereich überschritten, können wenigstens zwei Abstützbereiche bzw. Strukturbereiche des Strukturabschnitts in Anlage kommen. Durch die Anlage der beiden Abstützbereiche des Strukturabschnitts wird die Kraft letztlich über den Strukturabschnitt geleitet, sodass eine weitere Deformation nur durch Deformation des fester ausgeführten Strukturabschnitts möglich ist. Mit anderen Worten ist eine definierte Kraftübertragung ausführbar, die zunächst eine Deformation des Objekts ermöglicht und anschließend eine direkte Kraftübertragung. Die Art und Weise der Kraftübertragung bzw. Kraftaufbringung ist beliebig als Zug-, Druck- oder Biegekraft oder beliebige Kombinationen ausführbar und durch entsprechende Deformationsbereich und Abstützbereiche übertragbar. Es ist ebenso möglich, dass das Objekt in dem Kontaktzustand kräftefrei vorliegt und bei Kraftaufbringung die Strukturbereiche bzw. Abstützbereiche unter Deformation wenigstens eines Deformationsbereichs gelöst werden.
Wie beschrieben, können die beiden Strukturbereiche bzw. die wenigstens zwei Strukturbereiche nach Verformung des wenigstens einen Deformationsbereichs, insbesondere formschlüssig, aneinander anliegen. Hierbei kann eine „freie Wegstrecke“ ausgebildet werden, entlang der der wenigstens eine Deformationsbereich bei externer Krafteinwirkung deformierbar ist. Die freie Wegstrecke gibt beispielsweise die maximale Verformung aus dem Grundzustand bis zu einem Kontaktzustand an, in dem wenigstens zwei Strukturbereiche aneinander anliegen. Die „freie Wegstrecke“ bezeichnet somit eine Relativbewegung der wenigstens zwei Strukturbereiche, die auch als Strukturelemente bezeichnet werden können, unter Verformung des wenigstens einen Deformationsbereichs. Die Strukturbereiche bzw. Strukturelemente werden somit in dem ersten Verfestigungsschritt, beispielsweise als Bestandteil des Strukturabschnitts, ausgebildet. Der wenigstens eine Deformationsbereich wird, beispielsweise als Bestandteil des Deformationsabschnitts, zusammen mit dem Deformationsabschnitt in dem zweiten Verfestigungsschritt ausgebildet.
Die beschriebene Ausführung erlaubt, dass eine Verformung des Objekts bei einer definierten Krafteinwirkung auf das Objekt zugelassen wird. Dabei kann sich das Objekt aus dem Grundzustand zumindest bis in den Kontaktzustand verformen. Bei der Verformung in den Kontaktzustand werden die wenigstens zwei Strukturbereiche aneinander angeführt, wobei sich der Deformationsbereich verformen kann. Liegen die beiden Strukturbereiche aneinander an, ist der Kontaktzustand erreicht, sodass die Kraft letztlich über die beiden Strukturbereiche übertragen wird. Eine weitere Verformung des Objekts hängt ab dem Kontaktzustand von den mechanischen Eigenschaften der Strukturbereiche ab. Die beschriebene Kraftübertragungsstrecke kann auch als Kette bzw. Sternkette realisiert werden. Die Strukturbereiche können als relativ zueinander bewegliche Einzelelemente bzw. einzelne Strukturelemente, zum Beispiel als einzelne Abschnitte eines Federelements oder als Spundung, insbesondere als Schwalbenschwanzstruktur, ausgeführt sein. Die Strukturbereiche sind insbesondere in den wenigstens einen Deformationsbereich eingebettet, sodass diese bei Verformung des Deformationsbereichs relativ zueinander bewegt werden können, bis diese aneinander anliegen.
Die freie Wegstrecke kann zum Beispiel als der Deformationsbereich verstanden werden, der sich zwischen zwei Strukturbereichen ausbildet bzw. ausgebildet ist. Letztlich bildet der Deformationsbereich einen vergleichsweise weichen Bereich zwischen zwei vergleichsweise harten Bereichen, die durch die Strukturbereiche ausgebildet sind. Grundsätzlich können die Strukturbereiche beliebig ausgestaltet sein, insbesondere in Bezug auf ihre Geometrie und Anordnung. Zum Beispiel können die Strukturbereiche und die Deformationsbereiche abwechselnd angeordnet sein, sodass zwischen zwei Strukturbereichen jeweils ein Deformationsbereich angeordnet ist oder umgekehrt. Beispielsweise kann eine in Kraftrichtung alternierende Anordnung aus Strukturbereichen und Deformationsbereichen realisiert werden. Die beschriebene Anordnung gleicht dem Aufbau einer Wirbelsäule, bei dem die Strukturbereiche die Wirbel und die Deformationsbereiche die Bandscheiben ausbilden. Bei Krafteinwirkung auf das Objekt erlauben die Deformationsbereiche eine Bewegung, bis wenigstens zwei Strukturbereiche aneinander anliegen. Das Objekt kann somit definiert deformiert werden, insbesondere in den Grenzen, die die wenigstens zwei Strukturbereiche vorgeben.
Neben der beschriebenen Ausgestaltung von plattenartigen bzw. wirbelartigen Strukturbereichen, die beispielsweise als zylindrische Scheiben verstanden werden können, ist es ebenso möglich, Deformationsbereiche und/oder Strukturbereiche kugelförmig auszubilden. Zum Beispiel kann der wenigstens eine Strukturbereich als Kugel ausgeführt sein, die in einem als Matrix ausgeführten Deformationsbereich aufgenommen ist. Eine umgekehrte Anordnung ist ebenso möglich, indem der Deformationsbereich kugelförmig ist und von wenigstens einem Strukturbereich umgeben bzw. umschlossen ist. Durch die definierte Anordnung von Deformationsbereichen und Strukturbereichen können bestimmte mechanische Eigenschaften des Objekts gezielt beeinflusst werden. Insbesondere kann die Schlagzähigkeit, Neigung zur Splitterwirkung und definiertes Verhalten bei Krafteinwirkung gezielt in beliebigen Richtungen, im Speziellen dreidimensional durch dreidimensionale Anordnung von Strukturbereichen und Deformationsbereichen, eingestellt werden.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass innerhalb des Innenraums wenigstens ein abgeschlossener, insbesondere kugelförmiger, quaderförmiger oder pyramidaler, Strukturbereich ausgebildet wird, der einen Deformationsbereich umschließt. Grundsätzlich ist die Formgebung des Innenraums beliebig wählbar und bei der Ausbildung in dem ersten Verfestigungsschritt festlegbar. Je nach mechanischen Eigenschaften, die durch die Ausbildung des Strukturabschnitts und des Deformationsabschnitts realisiert werden sollen, können die Formen bzw. Geometrien angepasst werden. Beispielsweise kann eine vergleichsweise harte Kugel in einer weichen Matrix realisiert werden, um zwar definierte mechanische Eigenschaften zu realisieren, bei einer Beschädigung jedoch eine Splitterbildung zu reduzieren. Ebenso können Kugelschalen in einen Deformationsbereich eingebettet werden, sodass die Kugelschalen sowohl außen als auch innen weich gelagert sind. Dies erlaubt den Hartanteil des Objekts geringer zu wählen und eine höhere Schlagbeständigkeit bei hoher Maßhaltigkeit zu realisieren. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Strukturbereichen, insbesondere Kugeln, als Gitter, insbesondere Kugelgitter, in dem Innenraum ausgebildet werden.
Das Verfahren kann dahingehend weitergebildet werden, dass wenigstens ein zylinderförmiger Strukturbereich, insbesondere eine Vielzahl erster zylinderförmiger Strukturbereiche, ausgebildet wird, der einen Deformationsbereich umschließt. Die beschriebene Ausgestaltung kann als Ausbildung von „Zylindersystemen“ bzw. „Tunnelsystemen“ verstanden werden, wobei jeweils ein Deformationsbereich von einem Strukturbereich, nach Art einer Röhre, umgeben ist. Die einzelnen zylinderförmigen Strukturbereiche umgeben somit als harte Schale einen weichen Kern in Form des Deformationsbereichs. Hierbei kann insbesondere jeweils eine beliebige Anzahl erster Strukturbereiche als erste Gruppe vorgesehen sein, die eine bestimmte Orientierung im Raum aufweisen. Wenigstens eine weitere Gruppe bzw. eine weitere Schicht solcher Strukturbereiche, beispielsweise zweite Strukturbereiche, kann gegenüber der ersten Gruppe bzw. ersten Vielzahl von Strukturbereichen eine definierte zweite Orientierung aufweisen. Hierbei ist das Objekt oder wenigstens ein Objektabschnitt beispielsweise aus wenigstens zwei Schichten von Strukturbereichen aufgebaut, wobei eine erste Schicht erste Strukturbereiche mit einer ersten Orientierung und eine zweite Schicht zweite Strukturbereiche mit einer zweiten Orientierung aufweist. Die Orientierungen der Schichten der wenigstens zwei Strukturbereiche können beispielsweise 0°, 45°, 90° oder jeden beliebigen anderen Winkel einschließen.
Nach einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann vorgesehen sein, dass wenigstens zwei Strukturbereiche durch wenigstens einen Deformationsbereich beabstandet ausgebildet werden, wobei bei Krafteinwirkung eine, insbesondere formschlüssige, Kopplung der beiden Strukturbereiche herstellbar ist. Nach dieser Ausgestaltung ist insbesondere ein Stecksystem realisierbar. Das Objekt erlaubt in diesem Fall, dass durch Krafteinwirkung einmalig ein Einrasten möglich ist, das einen Rastwiderstand bereitstellt, der sich, zumindest selbsttätig, nicht wieder in den Grundzustand zurückstellt. Mit anderen Worten bilden die wenigstens zwei Strukturbereiche einen Rastmechanismus aus, sodass bei Krafteinwirkung, die eine Deformierung des Deformationsbereichs bewirkt, die wenigstens zwei Strukturbereiche miteinander formschlüssig in Eingriff gebracht werden können, beispielsweise nach Art einer Rast-, Schnapp- oder Clipverbindung.
Neben dem Verfahren betrifft die Erfindung ein additiv hergestelltes dreidimensionales Objekt, das aus einem harzbasierten in einem Grundzustand flüssigen verfestigbaren Baumaterial hergestellt ist, wobei in einem ersten Verfestigungsschritt wenigstens ein einen ersten Verfestigungsgrad aufweisender Strukturabschnitt ausgebildet ist, der wenigstens einen flüssiges Baumaterial aufnehmenden Innenraum begrenzt und in einem zweiten Verfestigungsschritt ein einen von dem ersten Verfestigungsgrad verschiedenen zweiten Verfestigungsgrad aufweisender Deformationsabschnitt aus dem in dem Innenraum aufgenommenen flüssigen Baumaterial ausgebildet ist. Mit anderen Worten ist das Objekt nach dem zuvor beschriebenen Verfahren hergestellt.
Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte, welche Vorrichtung zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens ausgebildet ist. Die Vorrichtung weist insbesondere die für die Durchführung der wenigstens zwei Verfestigungsschritte eingerichteten Einrichtungen auf, beispielsweise wenigstens eine Verfestigungseinrichtung, die zur Durchführung des ersten Verfestigungsschritts, beispielsweise durch selektive Verfestigung des Baumaterials und zur Durchführung des zweiten Verfestigungsschritts, beispielsweise durch Temperierung des flüssigen Baumaterials innerhalb des Innenraums, ausgebildet ist. Im Speziellen weist die Vorrichtung eine erste Verfestigungseinrichtung auf, die zur selektiven Verfestigung des Baumaterials mittels Strahlung zur Ausbildung des Strukturabschnitts ausgebildet ist und wenigstens eine zweite Verfestigungseinrichtung, die zur Temperierung des Objekts zur Verfestigung des flüssigen Baumaterials zur Ausbildung des Deformationsabschnitts ausgebildet ist.
Sämtliche Vorteile, Einzelheiten, Ausführungen und/oder Merkmale, die in Bezug auf das Verfahren beschrieben wurden, sind vollständig auf die Vorrichtung und das Objekt übertragbar.
Die Erfindung ist anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Fig. erläutert. Die Fig. sind schematische Darstellungen und zeigen:

1 eine Prinzipdarstellung eines additiv hergestellten Objekts gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
2 eine Prinzipdarstellung eines additiv hergestellten Objekts gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
3 eine Prinzipdarstellung eines additiv hergestellten Objekts gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel;
4 eine Prinzipdarstellung eines additiv hergestellten Objekts gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel;
5 eine Prinzipdarstellung eines additiv hergestellten Objekts gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel;
6 eine Prinzipdarstellung eines additiv hergestellten Objekts gemäß einem sechsten Ausführungsbeispiel; und
7 eine Prinzipdarstellung eines additiv hergestellten Objekts gemäß einem siebten Ausführungsbeispiel.

1 zeigt ein dreidimensionales Objekt 1, das in einem additiven Herstellungsvorgang aus einem harzbasierten Baumaterial hergestellt ist. Das Objekt 1 weist einen Strukturabschnitt 2 und einen Deformationsabschnitt 3 auf. Das Objekt 1 kann beliebige weitere Strukturabschnitte 2 und Deformationsabschnitte 3 aufweisen bzw. kann das dargestellte Objekt 1 als Ausschnitt eines größeren, beliebige weitere Bereiche und Bestandteile aufweisenden Objekts 1 verstanden werden. Der Strukturabschnitt 2 begrenzt einen Innenraum 4.
Bei einem Verfahren zur Herstellung des Objekts 1 wird ein erster Verfestigungsschritt durchgeführt, in dem der Strukturabschnitt 2 ausgebildet wird. Zum Beispiel kann der erste Verfestigungsschritt durch selektives Belichten des Baumaterials durchgeführt werden, wobei das Baumaterial zu einem ersten Verfestigungsgrad verfestigt und den Strukturabschnitt 2 ausbildet. In dem Innenraum 4, der von dem Strukturabschnitt 2 begrenzt wird, bleibt dabei unverfestigtes flüssiges Baumaterial eingeschlossen bzw. räumlich begrenzt. Nach dem ersten Verfestigungsschritt kann ein zweiter Verfestigungsschritt durchgeführt werden, in dem das flüssige, in dem Innenraum 4 eingeschlossene Baumaterial, verfestigt wird, um den Deformationsabschnitt 3 auszubilden. Wie beschrieben, weist der Strukturabschnitt 2 einen ersten Verfestigungsgrad auf und der Deformationsabschnitt 3 weist einen zweiten Verfestigungsgrad auf. Die beiden Verfestigungsgrad sind unterschiedlich, insbesondere ist der Strukturabschnitt 2 fester bzw. härter ausgebildet als der Deformationsabschnitt 3, der gegenüber dem Strukturabschnitt 2 weicher bzw. elastischer und verformbarer ausgebildet ist.
Durch die selektive Verfestigung in dem ersten Verfestigungsschritt kann letztlich festgelegt werden, welche Abschnitte des Objekts 1 als Strukturabschnitt 2 ausgebildet werden sollen und in welchen Bereichen sich ein Innenraum 4 bildet, in dem flüssiges Baumaterial in dem zweiten Verfestigungsschritt als Deformationsabschnitt 3 ausgebildet werden kann. Dadurch lassen sich die mechanischen Eigenschaften des Objekts 1 letztlich beliebig einstellen, sodass gezielt eine Verformung des Objekts 1 unter externer Krafteinwirkung durch eine Verformung des wenigstens einen Deformationsabschnitts 3 möglich ist, die entsprechend über die Ausbildung des wenigstens einen Strukturabschnitts 2 begrenzt werden kann. Das Objekt 1 wird insbesondere materialeinheitlich ausgebildet, sodass keine verschiedenen Baumaterialien verwendet werden müssen, sondern nur genau ein Baumaterial verwendet wird.
Die 1-7 zeigen unterschiedliche Ausführungsbeispiele, die sowohl in Bezug auf die Anordnung, Ausbildung und Verteilung der jeweiligen Bestandteile des Strukturabschnitts 2 bzw. des Deformationsabschnitts 3 unterschiedlich sind. Die Fig. zeigen letztlich Ausführungsformen bzw. Möglichkeiten, wie die Krafteinwirkung auf das Objekt 1 mittels der Strukturabschnitte 2 und Deformationsabschnitt 3 geleitet und entsprechende Kräfte übertragen werden können bzw. wie sich das Objekt 1 unter Krafteinwirkung verhalten kann. Hierbei sind beliebige Kombinationen der in den einzelnen Fig. gezeigten Mechanismen möglich.
Wie beschrieben, weist das Objekt 1 in 1 einen Strukturabschnitt 2 auf, der einen Innenraum 4 begrenzt, in dem der Deformationsabschnitt 3 zumindest teilweise angeordnet ist. Der Strukturabschnitt 2 weist mehrere Strukturbereiche 5 auf, die zusammen mit dem Strukturabschnitt 2 in dem ersten Verfestigungsschritt ausgebildet werden bzw. ausgebildet sind. Rein beispielhaft sind die Strukturbereiche 5 in diesem Ausführungsbeispiel als Kettenglieder dargestellt, die entsprechend eine Kraftübertragung ermöglichen. Die Strukturbereiche 5 sind dabei in dem Deformationsabschnitt 3 bzw. einem Deformationsbereich 6 des Deformationsabschnitts 3 eingebettet. Je nachdem, welche Kraft extern auf das Objekt 1 wirkt, ist das Objekt 1 deformierbar, sodass sich die Strukturbereiche 5 relativ zueinander bewegen können und somit eine definierte Bewegung bzw. Verformung des Objekts 1 zulassen können.
Beispielsweise kann das Objekt 1 in der in 1 dargestellten Situation zusammengedrückt bzw. gestaucht werden, was schematisch durch Pfeile 7 dargestellt ist. Die Darstellung in 1 kann auch als Kontaktzustand verstanden werden, in dem die Strukturbereiche 5 aneinander anliegen. Wird eine Kraft auf das Objekt 1 bewirkt, beispielsweise entgegen der dargestellten Pfeilrichtung, wird die Zugkraft zwischen den beiden Enden des Objekts 1 direkt über die Strukturbereiche 5 übertragen. In einer zu der durch die Pfeilrichtung dargestellten Richtung gegenläufigen Richtung, ist eine Verformung des Objekts 1 unter Relativbewegung der Strukturbereiche 5 möglich. Hierbei erlaubt der Deformationsbereich 6 eine Verformung des Objekts 1. Die dargestellte Kette kann auch als Kraftübertragungsstrecke verstanden werden, entlang der Kräfte entsprechend der Anordnung der Strukturbereiche 5 und Deformationsbereiche 6 übertragen werden können. Grundsätzlich kann das Objekt 1 beliebige Kraftübertragungsstrecke umfassen, beispielsweise in Form einer Sternkette.
2 zeigt ein Objekt 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist innerhalb des Innenraums 4 ein Strukturbereich 5 angeordnet, der als Schraubenfeder ausgebildet ist. Der Strukturbereich 5 ist, wie beschrieben, innerhalb des Innenraums 4 in einen Deformationsbereich 6 eingebettet. Auch in dem zweiten Ausführungsbeispiel ist es, wie in Bezug auf das erste Ausführungsbeispiel beschrieben, möglich, dass entlang der Pfeilrichtungen, die durch die Pfeile 7 dargestellt sind, eine Kraft auf das Objekt 1 bewirkt wird. In diesem Ausführungsbeispiel ist in 2 der Grundzustand dargestellt. Wird das Objekt 1 verformt, wird durch den Strukturbereich 5 eine Verformung des Objekts 1 begrenzt zugelassen. Spätestens wenn mehrere Windungen des Strukturbereichs 5 aneinander anliegen, ist ein Kontaktzustand erreicht, in dem eine weitere Verformung des Objekts 1 nur noch begrenzt bzw. überhaupt nicht mehr möglich ist.
In 3 ist ein Ausschnitt eines Objekts 1 dargestellt, in dem der Strukturabschnitt 2 mehrere Strukturbereiche 5 und der Deformationsabschnitt 3 mehrere Deformationsbereiche 6 aufweist, die in einer Objektrichtung des Objekts 1, beispielsweise einer Längsrichtung, alternierend angeordnet sind. Das Objekt 1 gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel ist nach Art einer Wirbelsäule aufgebaut, wobei die Strukturbereiche 5 die Wirbel und die Deformationsbereiche 6 die Bandscheiben darstellen.
In der Ausgestaltung nach 3 ist somit eine Verformung des Objekts 1 gemäß Pfeilen 7 möglich, in dem die Deformationsbereich 6 gestaucht bzw. gedehnt oder gelängt werden. Ebenso ist, wie beispielhaft durch Pfeil 8 dargestellt, eine Biegung bzw. allgemeine Verformung des Objekts 1 möglich. Die Strukturbereiche 5 begrenzen die Bewegung des Objekts 1. Spätestens in einem Kontaktzustand, in dem zwei Strukturbereiche 5 aneinander anliegen, ist eine weitere Bewegung, beispielsweise eine weitere Stauchung bzw. Biegung nicht ohne Weiteres möglich.
4 zeigt ein Objekt 1 gemäß eines vierten Ausführungsbeispiels. In der gezeigten Darstellung ist ein Grundzustand eingenommen, in dem ein erster Strukturbereich 5 und ein zweiter Strukturbereich 5' voneinander beabstandet vorliegen. Insbesondere ist eine freie Weglänge bzw. freie Wegstrecke 9 dargestellt, die zurückgelegt werden kann bzw. um die die Strukturbereiche 5, 5' aufeinander zu bewegt werden können, bevor der erste Strukturbereich 5 an dem zweiten Strukturbereich 5' anliegt. Nach der freien Wegstrecke 9, d.h., wenn das Objekt 1 entsprechend gedehnt wird, liegen die Strukturbereiche 5, 5' aneinander an, sodass ein Kontaktzustand realisiert ist. Hierbei bilden die Strukturbereiche 5, 5' in diesem Ausführungsbeispiel einen Formschluss, der ein weiteres Bewegen bzw. ein weiteres Dehnen des Objekts 1 verhindert. Ebenso kann der Strukturbereich 5' mit einem weiteren, dritten Strukturbereich 5" in Kontakt gebracht werden, wenn das Objekt 1 aus dem in 4 dargestellten Grundzustand zusammengedrückt bzw. gestaucht wird, insbesondere entgegen der Pfeilrichtung der Pfeile 7. Liegt der Strukturbereich 5' an dem dritten Strukturbereich 5" an, ist ein weiteres Stauchen des Objekts 1 nicht mehr oder nur noch sehr begrenzt möglich.
5a, 5b zeigen einen Ausschnitt eines Objekts 1 gemäß eines fünften Ausführungsbeispiels. Hierbei zeigt 5a einen Grundzustand und 5b einen gekoppelten Zustand bzw. Kopplungszustand des Objekts 1. Das Objekt 1 weist zwei Strukturbereiche 5, 5' auf, die in dem Grundzustand durch den Deformationsabschnitt 6 voneinander beabstandet sind. Mit anderen Worten sind die Strukturbereiche 5, 5' lose durch den Deformationsabschnitt 6 aneinander gekoppelt, sodass diese unter Deformierung des Deformationsabschnitts 6 aufeinander zu bewegt werden können.
Hierbei kann das Objekt 1 derart deformiert werden, dass ein Formschluss zwischen den beiden Strukturbereichen 5, 5' hergestellt werden kann, sodass diese fest miteinander gekoppelt sind. Nach Herstellen des Formschlusses verbleiben die Strukturbereiche 5, 5' aneinander gekoppelt, sodass diese sich selbsttätig nicht mehr lösen. Beispielsweise können die Strukturbereiche 5, 5' aus dem in 5a dargestellten Grundzustand einmalig in den in 5b dargestellten gekoppelten Zustand überführt werden, indem beispielsweise eine Schnapp-, Rast- oder Clipverbindung realisiert wird. Ebenso kann vorgesehen sein, dass aus dem in 5b dargestellten Zustand ein Lösen der formschlüssigen Kopplung, beispielsweise durch erhöhten Kraftaufwand, wieder möglich ist.
6 zeigt ein Objekt 1 gemäß eines sechsten Ausführungsbeispiels. Das Objekt 1 weist einen Strukturabschnitt 2 auf, der einen Innenraum 4 definiert bzw. begrenzt, in dem Baumaterial zur Bildung eines Deformationsabschnitts 3 verfestigt wird. Innerhalb des Deformationsabschnitts 3 bzw. eines Deformationsbereichs 6 ist ein Strukturbereich 5 des Strukturabschnitts 2 angeordnet, der kugelförmig ausgebildet ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel begrenzt der Strukturbereich 5 einen weiteren Innenraum 4`, in dem ein weiterer Deformationsbereich 6' angeordnet ist. Grundsätzlich wäre es ebenso möglich, dass der Strukturbereich 5 vollständig als Strukturabschnitt 2 ausgeführt ist, das bedeutet, vollständig in dem ersten Verfestigungsschritt hergestellt ist und sich somit kein Deformationsbereich 6` im Inneren befindet.
Die Ausgestaltung nach 6 ermöglicht insbesondere eine Deformierung des Objekts 1 um den Strukturbereich 5 herum. Die Maßhaltigkeit kann durch den Strukturbereich 5 sichergestellt werden, wobei sowohl der Hartanteil des Objekts 1 reduziert werden kann als auch eine Neigung zur Splitterbildung bei einer Beschädigung reduziert werden kann. Die Form des Strukturbereich 5 ist beliebig wählbar. Insbesondere kann abweichend von einer Kugelform auch ein Quader, eine Pyramide, ein Zylinder und jedwede andere dreidimensionale Form verwendet werden. Grundsätzlich kann der Innenraum 4 beliebig mit Strukturbereichen 5 gefüllt werden, beispielsweise in grundsätzlich bekannten räumlichen Anordnungen bzw. Packungen.
7 zeigt ein Objekt 1 gemäß eines siebten Ausführungsbeispiels. Der Strukturabschnitt 2 des Objekts 1 weist eine Vielzahl von verschiedenen Strukturbereichen 5 auf, die in mehreren Schichten 10 angeordnet sind. Grundsätzlich können die einzelnen Strukturbereiche 5 als Zylinder bzw. Röhren aufgefasst werden, die jeweils einen Innenraum 4 begrenzen, in dem ein Deformationsbereich 6 gebildet wird. Mit anderen Worten wird das Objekt 1 hergestellt, indem in einem ersten Verfestigungsschritt die Vielzahl der Strukturbereiche 5 verfestigt werden, wobei flüssiges Baumaterial im Innenraum 4 aufgenommen und begrenzt ist. In dem zweiten Verfestigungsschritt wird das flüssige Baumaterial in den einzelnen Innenräumen 4 der Strukturbereiche 5 verfestigt, sodass sich die Deformationsbereiche 6 im Inneren der Strukturbereiche 5 ausbilden.
Lediglich beispielhaft ist dargestellt, dass sich die Orientierung der Strukturbereiche 5 in den einzelnen Schichten 10 verändern. Beispielsweise sind erste Strukturbereiche 5 in einer ersten Schicht 10 in einer ersten Orientierung, beispielsweise 0° in Bezug auf eine Längsachse des Objekts 1 ausgerichtet. Beispielhaft sind in einer zweiten Schicht 10` die Strukturbereiche 5' in einer zweiten Orientierung, beispielsweise 90° zu der Längsachse des Objekts 1 ausgerichtet. Weiter beispielsweise sind in einer dritten Schicht 10" die Strukturbereiche 5" in einer dritten Orientierung, beispielsweise 45° zu der Längsachse des Objekts 1 ausgerichtet. In einer weiteren, vierten Schicht 10''' können die Strukturbereiche 5''' in einer vierten Orientierung zu der Längsachse des Objekts 1 ausgerichtet sein, zum Beispiel wieder, wie in der zweiten Schicht 10' um 90° zu der Längsachse des Objekts 1 ausgerichtet. Die Orientierung kann sich wiederholen. Ebenso ist es möglich, beliebige weitere Winkel, Orientierungen und dergleichen vorzusehen. Die Querschnittsform der Strukturbereiche 5 kann kreisförmig, oval, quaderförmig, dreieckig, vieleckig oder beliebig anderweitig gewählt werden. Die Anzahl der Strukturbereiche 5 kann, wie auch deren Durchmesser, Anzahl der Schichten und Anordnung ebenso auf die konkrete Anwendung des Objekts 1 angepasst werden.
Wie eingangs beschrieben, sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in den einzelnen Ausführungsformen beschrieben sind, vollständig untereinander austauschbar, miteinander kombinierbar und aufeinander übertragbar. Die Objekte 1, die in 1-7 dargestellt sind, werden in einem Verfahren zur additiven Herstellung hergestellt. Dabei wird in einem ersten Verfestigungsschritt der Strukturabschnitt 2 mit den Strukturbereichen 5 hergestellt und in einem zweiten Verfestigungsschritt wird der Deformationsabschnitt 3 mit den Deformationsbereichen 6 hergestellt. Beispielsweise wird der erste Verfestigungsschritt durch selektives Belichten und damit einhergehendes Verfestigen des flüssigen Baumaterials ausgeführt, wobei in dem durch die Strukturbereiche 5 abgegrenzten Innenräumen 4 flüssiges Baumaterial verbleibt. Das flüssige Baumaterial wird anschließend in einem zweiten Verfestigungsschritt, insbesondere durch Temperieren des Objekts 1, verfestigt. Die Strukturbereiche 5 und die Deformationsbereiche 6 weisen unterschiedliche Verfestigungsgrade auf.
Das Verfahren kann insbesondere auf einer nicht näher dargestellten Vorrichtung durchgeführt werden, die zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte ausgebildet ist. Die Vorrichtung weist eine Verfestigungseinrichtung auf, die zur Ausführung der beiden Verfestigungsschritte ausgebildet ist oder die Vorrichtung weist zwei unterschiedliche Verfestigungseinrichtung zur separaten Ausführung der beiden Verfestigungsschritte auf. Der erste Verfestigungsschritt kann in einem additiven Herstellungsvorgang, der auf der Vorrichtung ausgeführt wird, durchgeführt werden. Der zweite Verfestigungsschritt kann innerhalb des Bauraums der Vorrichtung 1 ausgeführt werden oder nach Entnahme des Objekts 1 aus dem Bauraum in einer separaten Einrichtung der Vorrichtung durchgeführt werden. Die Vorrichtung kann somit als Anlage verstanden werden, die wenigstens eine additive Herstellungsvorrichtung und wenigstens eine zweite Verfestigungseinrichtung, insbesondere eine Heizeinrichtung, aufweist, die beliebig extern oder intern zu der additiven Herstellungsvorrichtung ausgebildet sein kann. Zum Beispiel kann das Objekt 1 nach Fertigstellung des additiven Herstellungsvorgangs in einen Ofen verbracht werden, in dem der zweite Verfestigungsschritt durchgeführt wird, um die Deformationsbereiche 6 auszubilden. Alternativ kann eine Baukammer oder eine Nachbearbeitungseinrichtung einer additiven Herstellungsvorrichtung zur Verfestigung des Deformationsabschnitts genutzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Objekt
2: Strukturabschnitt
3: Deformationsabschnitt
4: Innenraum
5: Strukturbereich
6: Deformationsbereich
7, 8: Pfeil
9: Wegstrecke
10: Schicht

Claims

Verfahren zur additiven Herstellung eines dreidimensionalen Objekts (1) aus einem harzbasierten in einem Grundzustand flüssigen verfestigbaren Baumaterial, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfestigungsschritt wenigstens ein einen ersten Verfestigungsgrad aufweisender Strukturabschnitt (2) ausgebildet wird, der wenigstens einen flüssiges Baumaterial aufnehmenden Innenraum (4) begrenzt und in einem zweiten Verfestigungsschritt ein einen von dem ersten Verfestigungsgrad verschiedenen zweiten Verfestigungsgrad aufweisender Deformationsabschnitt (3) aus dem in dem Innenraum (4) aufgenommenen flüssigen Baumaterial ausgebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Verfestigungsschritt durch Belichtung von Baumaterial und/oder der zweite Verfestigungsschritt durch Temperierung von Baumaterial durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausbildung von wenigstens zwei Bereichen des Objekts (1) zur Festlegung der mechanischen Eigenschaften des Objekts (1), insbesondere einer die Mechanik definierenden Struktur, auf den ersten Verfestigungsschritt und den zweiten Verfestigungsschritt aufgeteilt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Ausbildung wenigstens einer in dem Innenraum (4) angeordneten Kraftübertragungsstrecke, die einen definierten Deformationsbereich (6) und einen definierten Abstützbereich, insbesondere einen den ersten Verfestigungsgrad aufweisenden Strukturbereiche (5) innerhalb eines den zweiten Verfestigungsgrad aufweisenden Deformationsbereiche (6), aufweist.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Deformationsbereich (6) ausgebildet wird, in dem bei Krafteinwirkung auf das Objekt (1) aus einem Grundzustand eine freie Wegstrecke (9), entlang der der Deformationsbereich (6) deformierbar ist, bis zu einem Kontaktzustand, in dem wenigstens zwei Strukturbereiche (5) aneinander anliegen, zurücklegbar ist.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die freie Wegstrecke (9) als Deformationsbereich (6) zwischen zwei Strukturbereichen (5) ausgebildet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Innenraums (4) wenigstens ein abgeschlossener, insbesondere kugelförmiger, quaderförmiger oder pyramidaler, Strukturbereich (5) ausgebildet wird, der einen Deformationsbereich (6) umschließt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein zylinderförmiger Strukturbereich (5), insbesondere eine Vielzahl erster zylinderförmiger Strukturbereiche (5), ausgebildet wird, der einen Deformationsbereich (6) umschließt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens zwei Strukturbereiche (5) durch wenigstens einen Deformationsbereich (6) beabstandet ausgebildet werden, wobei bei Krafteinwirkung eine, insbesondere formschlüssige, Kopplung der beiden Strukturbereiche (5) herstellbar ist.
Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte (1), die zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche ausgebildet ist.
Additiv hergestelltes dreidimensionales Objekts (1), das aus einem harzbasierten in einem Grundzustand flüssigen verfestigbaren Baumaterial hergestellt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Verfestigungsschritt wenigstens ein einen ersten Verfestigungsgrad aufweisender Strukturabschnitt (2) ausgebildet wird, der wenigstens einen flüssiges Baumaterial aufnehmenden Innenraum (4) begrenzt und in einem zweiten Verfestigungsschritt ein einen von dem ersten Verfestigungsgrad verschiedenen zweiten Verfestigungsgrad aufweisender Deformationsabschnitt (3) aus dem in dem Innenraum (4) aufgenommenen flüssigen Baumaterial ausgebildet wird.