DE102021213393B3 - Verfahren zur Bestimmung der Durchlaufhäufigkeit und Historie einer Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung der Durchlaufhäufigkeit und Historie einer Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Durchlaufhäufigkeit und Historie einer Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck.Es ist vorgesehen, dass einem Fertigungspulver einmalig eine bestimmte Menge eines Zusatzstoffes beigemischt wird. Anschließend wird diese Mischung im Kreislauf geführt, wobei vor jeder Verarbeitung ein definierter Vermischungsgang durchgeführt wird. Da die Partikel des wenigstens einen Zusatzstoffes weicher sind, werden sie bei jedem Vermischungsgang aufgrund der Reibung an dem härteren Fertigungspulver kleiner, sodass Rückschlüsse über eine Durchlaufhäufigkeit und Alterung der Mischung möglich sind.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Durchlaufhäufigkeit und Historie einer Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck.
  • In der pulverbasierten additiven Fertigung von Bauteilen werden aus pulverförmigen Ausgangsmaterialien mit jeweiligen 3D-Druckvorrichtungen Bauteile gefertigt. Diese Verfahren sind zunehmend auch für größere Fertigungsbetriebe von Interesse und bieten den Vorteil einer schnellen und hochflexiblen Fertigungsweise.
  • Die pulverförmigen Ausgangsmaterialien werden während der Herstellung von den Bauteilen nur teilweise in Form der zu fertigenden Bauteile verfestigt. Das überschüssige Material wird nach dem Herstellungsvorgang aufgefangen und als Altpulver bezeichnetes Material gesammelt. In manchen Fällen wird dieses Altpulver dann für spätere Einsätze dem Prozess wieder zugeführt. Je nach Qualitätskriterien der zu fertigenden Bauteile sind dabei Prozesse durchführbar, in denen das aufgefangene Pulver direkt wieder verwendet wird. Alternativ werden Anteile von Neupulver hinzugegeben, um alterungsbedingte Unzulänglichkeiten des aufgefangenen Pulvers zu kompensieren.
  • Die dabei vorliegende Durchlaufhäufigkeit von solchem Altpulver, mit oder ohne jeweilige Anteile mit Neupulver, wird derzeit häufig, wenn überhaupt, mittels herkömmlicher Papierlisten geführt. Diese Form der Dokumentation wird insbesondere bei pulverbasierten additiven Fertigungsverfahren zur Herstellung von Kunststoff-, Metall- oder Keramikbauteilen verwendet.
  • Das Vorgehen mit Papierlisten wird zum einen als zeitaufwendig angesehen und zum anderen ist es aufgrund der vielen Fehlermöglichkeiten auch im gewissen Grade als ungenau anzusehen. Zudem werden bei dieser Lösung viele Annahmen über die maximale Durchlaufhäufigkeit der Pulvercharge sowie deren Auswirkung auf die Bauteilqualität getroffen. Zudem besteht bei einem Verlust dieser Listen, also einem kompletten Informationsverlust, keine Chance, auf die Historie des vorliegenden Pulvers zuzugreifen, sodass dieses Pulver dann mitunter nicht mehr für weitere Herstellungsvorgänge eingesetzt werden kann.
  • Im Zweifelsfall wird also bei einem vorliegenden Informationsverlust eine vollständige Pulvercharge entsorgt, was einen hohen Kostenfaktor sowie eine geringe Materialeffizienz und Ressourcenschonung darstellt.
  • Weiterhin erfährt das Pulver, insbesondere bei der pulverbasierten additiven Fertigung von Kunststoffbauteilen, beispielsweise mittels selektivem Lasersintern oder Multi Jet Fusion, eine thermische Belastung. Das lose, ungebundene Pulver altert infolgedessen thermisch bedingt und weist eine geringere Fließfähigkeit auf. Eine Wiederverwendung von solchen Pulvern in weiteren Prozesszyklen ist aufgrund von Materialalterungsprozessen jedoch nur begrenzt möglich und erfordert daher aktuell meist eine Beimischung von Neupulvern, wie oben bereits erläutert. So eine Auffrischung mit Neupulver ist jedoch kostenintensiv. Die Wirtschaftlichkeit der pulverbasierten additiven Fertigung von Kunststoff-, Metall- und Keramik-Bauteilen ist insofern auch von einem Wiederverwendungsgrad des Altpulvers abhängig.
  • Nachfolgend wird ein Beispiel aus dem Stand der Technik vorgestellt, welcher sich im weitesten Sinne mit dem zuvor angesprochenen Problem beschäftigt.
  • So ist aus der Druckschrift WO 2014/ 167 100 A1 ein Pulveraufbereitungsverfahren als bekannt zu entnehmen. Insbesondere wird ein Verfahren zum Aufbereiten von überschüssigem, wiederzuverwendendem Werkstoffpulver vorgestellt. Das Werkstoffpulver fällt beim Herstellen von dreidimensionalen Objekten an und wird dabei gesammelt. Es weist eine gewünschte Partikelgrößenverteilung auf. Das Herstellen geschieht durch schichtweises Verfestigen dieses Werkstoffpulvers an solchen Stellen der jeweiligen Schicht, welche nach Maßgabe von Geometriedaten dem gerade herzustellenden Objekt entsprechen. Beim Herstellen der dreidimensionalen Objekte kann dann eine Änderung der Partikelgrößenverteilung des Werkstoffpulvers auftreten, so dass das überschüssige Werkstoffpulver eine Partikelgrößenverteilung aufweist, welche sich von der gewünschten Partikelgrößenverteilung des ursprünglich eingesetzten Werkstoffpulvers unterscheidet. Es wird zudem ein Werkstoffpulver mit einer Partikelgrößenverteilung, welche sich von der Partikelgrößenverteilung des ursprünglich eingesetzten Werkstoffpulvers unterscheidet, dem überschüssigen Werkstoffpulver zugegeben wird, um die Partikelgrößenverteilung des überschüssigen Werkstoffpulvers der gewünschten Partikelgrößenverteilung des ursprünglich eingesetzten Werkstoffpulvers anzunähern.
  • Aus der Druckschrift WO 2010/ 083 997 A2 ist zudem ein Verfahren und ein System zur Wiederverwendung von Restpulver aus einer Anlage zur generativen Fertigung von dreidimensionalen Objekten als bekannt zu entnehmen. Insbesondere bezieht sich diese Offenbarung auf ein Verfahren und auf ein System zur Wiederverwendung von Restpulver aus einer Anlage zur generativen Fertigung von dreidimensionalen Objekten, wobei zusätzlich zum Sieben von Restpulver oder zum Mischen des Restpulvers mit Neupulver ein weiterer Aufbereitungsschritt zum Verändern einer Eigenschaft des resultierenden Pulvers durchgeführt wird.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2008 060 046 A1 ist zudem ein Verfahren zum Bereitstellen einer identifizierbaren Pulvermenge und ein Verfahren zur Herstellung eines Objekts als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren zum Bereitstellen einer Materialmenge für ein generatives Fertigungsverfahren wird ein dreidimensionales Objekt durch selektives Verfestigen von Schichten eines Materials an den, dem Querschnitt des Objekts in der jeweiligen Schicht entsprechenden Stellen, gebildet. Die zugrunde liegende Aufgabe besteht dabei darin, ein Verfahren bereitzustellen, mit dem die Qualität der hergestellten Objekte nachvollziehbar dokumentiert und damit weiter verbessert wird. Hierfür ist das Verfahren durch die Schritte gekennzeichnet: Bereitstellen von mindestens einer ersten Materialmenge, die durch wenigstens ein Merkmal gekennzeichnet ist, Erfassen von Daten, die sich auf das wenigstens eine Merkmal, der ersten Materialmenge beziehen, und Speichern der Daten, die sich auf das wenigstens eine Merkmal der ersten Materialmenge beziehen.
  • Aus der Druckschrift DE 10 2019 130 941 A1 ist zudem ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Aufbereitung eines metallischen Pulvers als bekannt zu entnehmen. Das Verfahren sieht dabei eine Aufbereitung eines metallischen Pulvers für die additive Fertigung vor. Im ersten Schritt werden mindestens zwei in ihren physikalischen Eigenschaften unterschiedliche metallische Pulver bereitgestellt, wobei wenigstens ein Pulver Restpulver aus der additiven Fertigung ist und wobei wenigstens ein weiteres Pulver neues Pulver ist. Im zweiten Schritt werden die mindestens zwei Pulver dosiert und anschließend zu einer Pulvermischung gemischt. Im dritten Schritt wird die Pulvermischung anschließend getrocknet und daraufhin in Fraktionen getrennt, wobei in einem ersten Schritt eine Feinstfraktion durch Sichten abgetrennt wird und aus der Restfraktion eine Grobkornfraktion und gegebenenfalls eine Feinkornfraktion durch Sieben in einer Siebvorrichtung abgetrennt werden, wobei die verbleibende Fraktion das aufbereitete metallische Pulver für die additive Fertigung ist, wobei das Pulver durch die vorangegangenen Verfahrensschritte homogenisiert wurde und der der weiteren Verwendung zuführbar ist.
  • Die EP 3 715 402 A1 betrifft ein Verfahren, nach dem mit Hilfe von Komplexierungsmitteln hellfarbige Alkyloligoglycoside und Alkylglycoside, die Alkylgruppen mit 8 bis 24 C-Atomen aufweisen, hergestellt werden können.
  • Die WO 2021/ 183 116 A1 beschreibt einen Bausatz für ein polymerbasiertes additives Fertigungsverfahren, wobei die verwendeten Polymere eine Schmelzmittelformulierung mit einem wässrigen flüssigen Träger und einem Strahlungsabsorber enthalten.
  • Die US 2021 / 0 078 074 A1 offenbart eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Bestimmung der Reinheit eines in einem additiven Fertigungsverfahren eingesetzten Pulvers, durch einen im Pulverkörper vorgesehenen Identifikationsabschnitt.
  • Die US 2021 / 0 354 371 A1 offenbart ein Lagertank. Ladesystem zum Aufnehmen von Pulvern für die Anwendung in einem additiven Fertigungsverfahren.
  • Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bereitzustellen, welches die zuvor genannten Nachteile zumindest teilweise kompensiert.
  • In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verfahren zur Bestimmung der Durchlaufhäufigkeit und Historie einer Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck bereitgestellt wird. Solch ein Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte: Bereitstellen von Fertigungspulver für den 3D-Druck und Bereitstellen von wenigstens einem pulverförmigen Zusatzstoff in einer benutzerdefinierten Menge, wobei ein aktueller Ausgangszustand des Zusatzstoffes in Bezug auf eine Größenverteilung und einen Zerteilungsgrad bekannt ist und der wenigstens eine pulverförmige Zusatzstoff weicher als das Fertigungspulver ist. Anschließend folgt der Schritt des Hinzufügens des wenigstens einen Zusatzstoffes zu dem Fertigungspulver.
  • Das Verfahren weist in dieser Ausgestaltung zudem die folgenden weiteren Verfahrensschritte auf: Durchführen eines definierten Vermischungsvorgangs des wenigstens einen Zusatzstoffes mit dem Fertigungspulver zu einer Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck und Dokumentation dieses definierten Vermischungsvorgangs. Es folgt das Verarbeiten der fertig vermischten Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck bei einem Herstellungsvorgang von wenigstens einem 3D-Druckbauteil.
  • Es werden überschüssige Anteile der Fertigungspulvermischung während und nach dem 3D-Druck-Herstellungsvorgang aufgefangen.
  • Es folgt die erneute Durchführung des definierten Vermischungsvorgangs der aufgefangenen Anteile der Fertigungspulvermischung ohne Hinzufügen von weiteren Anteilen des wenigstens einen Zusatzstoffes, wobei eine Dokumentation über diesen Vermischungsvorgang durchgeführt wird. Auch folgt ein erneutes Verarbeiten der fertig vermischten Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck-Herstellungsvorgang bei einem Herstellungsvorgang von wenigstens einem 3D-Druckbauteil.
  • Es folgt ein beliebig häufiges Wiederholen der letzten beiden Verfahrensschritte, wobei benutzerdefiniert nach einem erneuten Vermischungsvorgang und vor einem erneuten Verarbeiten der fertig vermischten Fertigungspulver eine Probe entnommen wird, um anhand eines aktuellen Zustands des Zusatzstoffes hinsichtlich seiner aktuellen Größenverteilung und seines Zerteilungsgrad Rückschlüsse auf Durchlaufhäufigkeit und Historie der Fertigungspulvermischung abzuleiten.
  • Auf diese Weise ist es möglich, ein Verfahren bereitzustellen, welches die zuvor genannten Nachteile zumindest teilweise kompensiert.
  • Den aufgefangenen Anteilen der Fertigungspulvermischung können bedarfsweise Anteile an Neupulver zugemischt werden, ohne dass das vorgestellte Verfahren und seine gewünschten Vorteile dadurch geschmälert werden.
  • Infolge der Mischung treten Pulverpartikel des wenigstens einen Zusatzstoffes mit den Pulverpartikeln des Fertigungspulver in Kontakt. Da der Zusatzstoff weicher ist als das Fertigungspulver beziehungsweise der Pulverwerkstoff werden die Pulverpartikel des wenigstens einen Zusatzstoffes abhängig von der Mischdauer und Mischgeschwindigkeit sowie des Mischverhältnisses von Fertigungspulver und wenigstens einem Zusatzstoff zermahlen.
  • Demnach werden die Partikel des wenigstens einen Zusatzstoffes nach jedem Mischvorgang feiner. Da ein ebensolcher Mischvorgang nach jedem weiteren Druckvorgang erfolgt und kein neuer Zusatzstoff hinzugefügt wird, lassen sich über die Größenverteilung und den Zermahlungsgrad der Partikel des Zusatzstoffes Rückschlüsse über die Durchlaufhäufigkeit der Pulvercharge beziehungsweise der aktuell verwendeten Fertigungspulvermischung treffen.
  • Dabei gilt: Je feiner die jeweiligen Partikel des wenigstens einen Zusatzstoffes, desto älter ist die Pulvercharge Auf diese Weise ist somit ein Pulver-Tracking erreichbar, welches jederzeit schnell und einfach durchführbar ist und nicht auf Papierlisten oder sonstige gesondert geführte Informationen allein basiert.
  • Ebenso können durch die Mischparameter gezielte Größenverteilungen beziehungsweise Zermahlungsgrade der Partikel des Zusatzstoffes eingestellt werden, sodass nicht nur auf den Alterungsgrad beziehungsweise die Durchlaufhäufigkeit der Pulvercharge geschlossen werden kann, sondern auch andere Informationen, wie beispielsweise die Fertigungsanlage, der Fertigungszeitraum oder der Standort mit der Pulvercharge verknüpft werden können.
  • Die Beimischung des wenigstens einen Zusatzstoffes kann beispielsweise homogen vorgesehen sein. Das vorgestellte Verfahren ist vorteilhaft, da es eine Ressourcenschonung bei der Verarbeitung von Fertigungspulver beim 3D-Druck befördert. Es kann somit eine Steigerung des Wiederverwendungsgrads von Altpulver erreicht werden. Der Einsatz von Neupulver kann somit vorteilhaft reduziert werden. Damit einhergehend ist eine Kostenreduzierung bei den Herstellungsverfahren erreichbar. Das Verfahren ermöglicht eine Steigerung des Informationsgrades über Alterungszustände von Pulverchargen, sodass die zuvor genannten Vorteile besonders gut erreichbar sind. Es ist somit eine Integration eines unsichtbaren Fingerprints in eine Pulvercharge möglich, sodass eine effiziente Nutzung von Altpulver und Neupulver möglich ist.
  • Das Verfahren ist insbesondere ausgelegt, eine definierte Zermahlung der Partikel des wenigstens einen Zusatzstoffes zu bewirken. Der definierte Vermischungsvorgang ist entsprechend ausgestaltbar, sodass ein besonders zuverlässiges Verfahren resultiert.
  • Es ist somit keine aufwändige Pulveranalytik mehr notwendig, da das Verfahren mit einfachsten Mitteln durchführbar ist. Auch die Gefahr eines Informationsverlustes ist nicht mehr gegeben, da die Mischung jederzeit erneut beprobt werden kann. Es besteht somit stets die Chance auf die Historie des Bauteils zuzugreifen.
  • In weiterer Ausgestaltung ist vorgesehen, dass eine Vorrichtung ausgelegt zur Durchführung des Verfahrens bereitgestellt wird. Die zuvor genannten Vorteile gelten, soweit übertragbar, auch für die vorgestellte Vorrichtung.
  • Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.
  • So ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die jeweilige Probe mit Hilfe einer Mikroskopvorrichtung und eines Partikelgrößenmessgeräts untersucht wird und wobei jeweilige Dokumentationen des jeweiligen definierten Vermischungsvorgangs zusätzlich bei der Untersuchung verwendet werden, sodass Rückschlüsse auf Durchlaufhäufigkeit und Historie der Fertigungspulvermischung abgeleitet werden.
  • Denkbar ist, dass eine geringfügige Menge der Pulvercharge unter dem Mikroskop und/oder dem Partikelgrößenmessgerät untersucht wird. Diese entnommene Menge der Pulvercharge kann anschließend wieder zurückgeführt und wiederverwendet werden. Je nachdem, wie fein die Partikel des wenigstens einen Zusatzstoffes sind, lässt sich somit schnell eine Durchlaufhäufigkeit und ein Alter beziehungsweise eine Historie der vorliegenden Fertigungspulvermischung bestimmen.
  • Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der wenigstens eine Zusatzstoff ausgewählt ist aus: gefällte Kieselsäure, pyrogene Kieselsäure. Diese Stoffe bieten den weiteren Vorteil, dass durch die Hinzugabe die Fließfähigkeit der Pulvercharge durch die anfängliche Zumischung von dem wenigstens einen Zusatzstoff aufrecht erhalten beziehungsweise gesteigert wird. Somit wird der Einsatz von Neupulver maßgeblich reduziert und die Wiederverwendung von Altpulveranteilen begünstigt.
  • Zudem ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die jeweilige Probe mittels eines Bildauswertealgorithmus untersucht wird. Beispielsweise ist so ein Bildauswertealgorithmus ausgelegt, zuvor aufgenommene Bilder beziehungsweise Fotos auszuwerten. So eine Fotoauswertung ist dann auch durch eine entsprechende Applikation auf einem jeweiligen Endgerät vorstellbar, wobei die Applikation dann den Bildauswertealgorithmus umfasst. Hochauflösende Fotos der Pulvercharge können so ausgewertet werden und anschließend auf Basis dieser Auswertung kann dann eine aktuell vorliegende Durchlaufhäufigkeit der Pulvercharge errechnet werden.
  • Ferner ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der wenigstens eine Zusatzstoff im Wesentlichen organisch ist oder biologisch abbaubar ist oder schnell verflüchtigend ist. Beispielsweise ist vorstellbar, dass sich der wenigstens eine Zusatzstoff bei einem definierten Temperaturniveau verflüchtigt. So kann durch ein definiertes Erhitzen der Mischung dafür gesorgt werden, dass der wenigstens eine Zusatzstoff einfach und sauber wieder aus dem Fertigungspulver entfernt wird. Anschließend kann eine neue definierte Menge vorgesehen werden, um somit einen Neustart des Verfahrens zu generieren und entsprechend neu die Pulvercharge zu tracken. Biologisch abbaubare Substanzen haben den Vorteil, dass während des Vermischens und auch danach keine nennenswerten Umweltbelastungen zu erwarten sind.
  • Auch ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der definierte Vermischungsvorgang insbesondere hinsichtlich einer Mischgeschwindigkeit und einer Mischdauer dokumentiert wird. Die zuvor genannten Vorteile sind somit noch besser erreichbar.
  • Des Weiteren ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die jeweilige Probe untersucht wird und mit einer zuvor erstellten Durchlaufhäufigkeitstabelle abgeglichen wird, sodass Rückschlüsse auf Durchlaufhäufigkeit und Historie der Fertigungspulvermischung abgeleitet werden. Eine zuvor bereitgestellte Klassifikation in Form solch einer Durchlaufhäufigkeitstabelle kann beispielsweise schnell mit der gezogenen Probe verglichen werden, sodass kritische Alterungszustände der Pulvercharge schnell und einfach bemerkt werden. Diese Form des Pulver-Trackings ist zudem schnell vermittelbar und bietet zudem auch die Möglichkeit eine zumindest teilweise Automatisierung bereitzustellen.
  • Ferner ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass jeweilige Partikel des wenigstens einen Zusatzstoffes eine Farbummantelung eines Farbzusatzes aufweisen. Nach jedem definierten Vermischungsvorgang reduzieren sich die jeweiligen Farbummantelung, sodass sich entsprechend ein anderer Farbgesamteindruck einstellt. Mit anderen Worten ist somit beispielsweise in Kombination mit einer Bildauswertung dann ein automatischer Rückschluss auf die Durchlaufhäufigkeit möglich ist.
  • Schlussendlich ist in einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die jeweilige Probe untersucht wird und mit einer zuvor erstellten Durchlaufhäufigkeitsfarbtabelle abgeglichen wird, sodass Rückschlüsse auf Durchlaufhäufigkeit und Historie der Fertigungspulvermischung ableitbar sind. So ist dann etwa ein einfach durchzuführender Abgleich mit der entsprechend vorbereiteten Farbtabelle durchführbar, sodass ein Rückschluss auf die Durchlaufhäufigkeit möglich.
  • Das vorgestellte Verfahren und seine jeweiligen Ausgestaltungen sind etwa für alle bestehenden und zukünftigen pulververarbeitenden Fertigungsverfahren zur Herstellung von Kunststoff-, Metall- oder Keramik-Bauteilen einsetzbar. Dies kann beispielsweise im Zuge der Herstellung von Bauteilen für die Automobilindustrie geschehen. Insbesondere für Anbieter von gefällter oder pyrogener Kieselsäure bietet das vorgestellte Verfahren einen Anreiz, um eine Anwendung anzubieten.
  • Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine schematische Darstellung von einem Verfahrensablaufdiagramm von einem Verfahren zur Bestimmung der Durchlaufhäufigkeit und Historie einer Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck;
    • 2 eine schematische Darstellung von einer Vorrichtung ausgelegt zur Durchführung des Verfahrens zur Bestimmung der Durchlaufhäufigkeit und Historie einer Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck.
  • 1 zeigt eine schematische Darstellung von einem Verfahrensablaufdiagramm 100 von einem Verfahren zur Bestimmung der Durchlaufhäufigkeit und Historie einer Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck.
  • In einem ersten Verfahrensschritt 110 wird ein Fertigungspulver für den 3D-Druck bereitgestellt. In einem zweiten Verfahrensschritt 120 wird wenigstens ein pulverförmiger Zusatzstoff in einer benutzerdefinierten Menge bereitgestellt, wobei ein aktueller Ausgangszustand des Zusatzstoffes in Bezug auf eine Größenverteilung und einen Zerteilungsgrad bekannt ist und der wenigstens eine pulverförmige Zusatzstoff weicher als das Fertigungspulver ist.
  • In einem dritten Verfahrensschritt 130 wird der wenigstens eine Zusatzstoff zu dem Fertigungspulver hinzugefügt. In einem vierten Verfahrensschritt 140 wird ein definierter Vermischungsvorgang des wenigstens einen Zusatzstoffes mit dem Fertigungspulver zu einer Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck durchgeführt und eine Dokumentation dieses definierten Vermischungsvorgangs wird durchgeführt.
  • In einem fünften Verfahrensschritt 150 wird die fertig vermischte Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck bei einem Herstellungsvorgang von wenigstens einem 3D-Druckbauteil verarbeitet. In einem sechsten Verfahrensschritt 160 wird der überschüssige Anteil der Fertigungspulvermischung während und nach dem 3D-Druck-Herstellungsvorgang aufgefangen.
  • In einem siebten Verfahrensschritt 170 erfolgt eine erneute Durchführung des definierten Vermischungsvorgangs der aufgefangenen Anteile der Fertigungspulvermischung ohne Hinzufügen von weiteren Anteilen des wenigstens einen Zusatzstoffes, wobei eine Dokumentation über diesen Vermischungsvorgang durchgeführt wird. Auch folgt ein erneutes Verarbeiten der fertig vermischten Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck-Herstellungsvorgang bei einem Herstellungsvorgang von wenigstens einem 3D-Druckbauteil. In einem achten Verfahrensschritt 180 folgt ein beliebig häufiges Wiederholen der letzten beiden Verfahrensschritte, wobei benutzerdefiniert nach einem erneuten Vermischungsvorgang und vor einem erneuten Verarbeiten der fertig vermischten Fertigungspulver eine Probe entnommen wird, um anhand eines aktuellen Zustands des Zusatzstoffes hinsichtlich seiner aktuellen Größenverteilung und seines Zerteilungsgrads Rückschlüsse auf Durchlaufhäufigkeit und Historie der Fertigungspulvermischung abzuleiten.
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung von einer Vorrichtung 10 ausgelegt zur Durchführung des Verfahrens zur Bestimmung der Durchlaufhäufigkeit und Historie einer Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Vorrichtung
    100
    Verfahrensablaufdiagramm
    110
    erster Verfahrensschritt
    120
    zweiter Verfahrensschritt
    130
    dritter Verfahrensschritt
    140
    vierter Verfahrensschritt
    150
    fünfter Verfahrensschritt
    160
    sechster Verfahrensschritt
    170
    siebter Verfahrensschritt
    180
    achter Verfahrensschritt

Claims (9)

  1. Verfahren zur Bestimmung der Durchlaufhäufigkeit und Historie einer Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck umfassend die folgenden Schritte: • Bereitstellen von Fertigungspulver für den 3D-Druck (110); • Bereitstellen von wenigstens einem pulverförmigen Zusatzstoff in einer benutzerdefinierten Menge, wobei ein aktueller Ausgangszustand des Zusatzstoffes in Bezug auf eine Größenverteilung und einen Zerteilungsgrad bekannt ist und der wenigstens eine pulverförmige Zusatzstoff weicher als das Fertigungspulver ist (120); • Hinzufügen des wenigstens einen Zusatzstoffes zu dem Fertigungspulver (130), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die weiteren Verfahrensschritte umfasst: • Durchführen eines definierten Vermischungsvorgangs des wenigstens einen Zusatzstoffes mit dem Fertigungspulver zu einer Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck und Dokumentation dieses definierten Vermischungsvorgangs (140); • Verarbeiten der fertig vermischten Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck bei einem Herstellungsvorgang von wenigstens einem 3D-Druckbauteil (150); • Auffangen des überschüssigen Anteils der Fertigungspulvermischung während und nach dem 3D-Druck-Herstellungsvorgang (160); • Erneute Durchführung des definierten Vermischungsvorgangs der aufgefangenen Anteile der Fertigungspulvermischung ohne Hinzufügen von weiteren Anteilen des wenigstens einen Zusatzstoffes, wobei eine Dokumentation über diesen Vermischungsvorgang durchgeführt wird, und erneutes Verarbeiten der fertig vermischten Fertigungspulvermischung für den 3D-Druck-Herstellungsvorgang bei einem Herstellungsvorgang von wenigstens einem 3D-Druckbauteil (170); • beliebig häufiges Wiederholen der letzten beiden Verfahrensschritte (180), wobei benutzerdefiniert nach einem erneuten Vermischungsvorgang und vor einem erneuten Verarbeiten der fertig vermischten Fertigungspulver eine Probe entnommen wird, um anhand eines aktuellen Zustands des Zusatzstoffes hinsichtlich seiner aktuellen Größenverteilung und seines Zerteilungsgrad Rückschlüsse auf Durchlaufhäufigkeit und Historie der Fertigungspulvermischung abzuleiten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die jeweilige Probe mit Hilfe einer Mikroskopvorrichtung und eines Partikelgrößenmessgeräts untersucht wird und wobei jeweilige Dokumentationen des jeweiligen definierten Vermischungsvorgangs zusätzlich bei der Untersuchung verwendet werden, sodass Rückschlüsse auf Durchlaufhäufigkeit und Historie der Fertigungspulvermischung abgeleitet werden.
  3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der wenigstens eine Zusatzstoff ausgewählt ist aus: gefällte Kieselsäure, pyrogene Kieselsäure.
  4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die jeweilige Probe mittels eines Bildauswertealgorithmus untersucht wird.
  5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der wenigstens eine Zusatzstoff im Wesentlichen organisch ist oder biologisch abbaubar ist oder schnell verflüchtigend ist.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der definierte Vermischungsvorgang insbesondere hinsichtlich einer Mischgeschwindigkeit und einer Mischdauer dokumentiert wird.
  7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die jeweilige Probe untersucht wird und mit einer zuvor erstellten Durchlaufhäufigkeitstabelle abgeglichen wird, sodass Rückschlüsse auf Durchlaufhäufigkeit und Historie der Fertigungspulvermischung abgeleitet werden.
  8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei jeweilige Partikel des wenigstens einen Zusatzstoffes eine Farbummantelung eines Farbzusatzes aufweisen.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die jeweilige Probe untersucht wird und mit einer zuvor erstellten Durchlaufhäufigkeitsfarbtabelle abgeglichen wird, sodass Rückschlüsse auf Durchlaufhäufigkeit und Historie der Fertigungspulvermischung ableitbar sind.
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