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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Handhabung von Datensätzen für die Serienfertigung additiv hergestellter Bauteile, insbesondere hybrider Bauteile auf automatisierten Fertigungsanlagen. Des Weiteren bezieht sich die Erfindung auf die Verwendung des Verfahrens zur additiven Herstellung von Hybridbauteilen im Rahmen einer Serienfertigung in automatisierten Fertigungsanlagen oder Fertigungsstraßen.
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Stand der Technik
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DE 11 2016 007 474 D5 bezieht sich auf eine Hilfsvorrichtung für die additive Fertigung, ein Hilfsverfahren für die additive Fertigung sowie auf ein Hilfsprogramm für die additive Fertigung. Mittels eines Lasers werden Formgegenstandsdaten ausgelesen. Die Daten geben eine dreidimensionale Form eines Formgegenstands an; ferner ist ein erster Generator vorgesehen, der Primärdaten erzeugt, die Daten darstellen, die die dreidimensionalen Formen eines primären, abgetrennten Abschnitts angeben. Dieser ist innerhalb eines Bereichs vorgesehen, in welchem ein Schneidteil einer Schneidvorrichtung zwischen einer Platte und dem Formgegenstand verläuft. Ferner ist ein zweiter Generator vorgesehen, der auf der Grundlage eines Bearbeitungszuschlags Sekundärdaten zum Reduzieren einer Änderung des Bearbeitungszuschlags erzeugt.
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DE 10 2019 111 620 A1 bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur additiven Fertigung eines dreidimensionalen Objekts. Gemäß dem vorgeschlagenen Verfahren werden dreidimensionale Objekte aus wenigstens einem Ausgangsmaterial hergestellt. Das Ausgangsmaterial wird nach Vorgabe durch eine Steuereinrichtung schichtweise aus einem Extruder, einem Druckknopf oder ähnlichem abgeschieden.
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DE 10 2018 116 790 A1 bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zur additiven Fertigung eines Werkstücks. Gemäß dem Verfahren zur additiven Fertigung eines Werkstücks sind an einem zellenartigen Aufbauraum für das bevorzugt schichtweise aufzubauende Werkstück additive Fertigungsmittel vorgesehen. Es werden Daten eines im Aufbau befindlichen Werkstücks erzeugt, die als Werkstückmessdaten aus einem Bestrahlungsabbild und/oder einem Kernspinabbild gewonnen werden. Die Werkstückmessdaten werden mit Werkstückvorgabedaten verglichen und der Aufbauprozess wird dementsprechend beeinflusst durch entsprechende Ansteuerung der additiven Fertigungsmittel als Reaktion auf die Vergleichsdaten des Vergleichs zwischen den erfassten Werkstückmessdaten und den Werkstückvorgabedaten.
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Der metallpulverbettbasierte Laserschmelzprozess, auch bekannt als Selective Laser Melting Process, beinhaltet einen Schicht-für-Schicht-Aufbau einer dünnen Pulverschicht (zwischen 20 µm bis 500 µm). Die zu erstellenden Geometrien der Bauteile werden entsprechend der Geometrie mit dem Laser selektiv aufgeschmolzen und mit den vorher aufgebrachten Schichten verschmolzen. Der Pulverauftragsprozess kann aufgrund der Vielzahl von Schichten (häufig mehrere tausend Schichten pro Baujob) einen erheblichen Zeitanteil zur Gesamtproduktionszeit beitragen, so dass der vorhandene Bauraum mit einer Vielzahl von Bauteilen dicht gepackt wird, um den relativen Zeitanteil des Pulverauftrags klein zu halten. Die notwendige Zeit in der Datenvorbereitung zur Generierung der Schichtinformationen für die Anlagentechnik korreliert jedoch mit der Anzahl der Bauteile hinsichtlich von Kriterien wie Höhenkomplexität. Dies bedeutet, dass bei einer Dauer für die Schichtgenerierung von wenigen Minuten pro Bauteil bei beispielsweise 100 Bauteilen einige Stunden Zeit für die Datenvorbereitung zu erwarten sind. Gemäß den Lösungen aus dem Stand der Technik wird bisher jedes einzelne herzustellende Bauteil separat gehandhabt und es werden die Schichten für jedes Bauteil einzeln erstellt.
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Darstellung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Handhabung von Datensätzen, die Serienfertigung additiv hergestellter Bauteile, insbesondere hybrider Bauteile, vorgeschlagen, die auf automatisierten Fertigungsanlagen gemäß den nachfolgenden Verfahrensschritten hergestellt werden:
- a) Erstellung eines Datensatzes von Prozessdaten und Schichtgeometrien für ein qualifiziertes Bauteil und Speicherung dieses Datensatzes als Referenzdatensatz,
- b) Vorgabe einer Anzahl herzustellender Bauteile des qualifizierten Bauteils innerhalb eines Baujobs,
- c) Fertigung einer Vielzahl von Bauteilen, abhängig vom Referenzdatensatz und der vorgegebenen Anzahl der herzustellenden Bauteile, wobei eine Anpassung einer Position, einer Rotation und einer Lage, einer Parametrisierung des Referenzdatensatzes während der Abarbeitung des Baujobs erfolgt, und
- d) Prozesskontrolle durch Erfassung von Prozessmissionen.
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In vorteilhafter Weise kann beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren vermieden werden, jedes einzeln herzustellende Bauteil, unabhängig davon, ob es die gleichen Geometrieinformationen besitzt wie ein weiteres Bauteil desselben Baujobs, als singulär herzustellendes Bauteil angesehen wird. Dies führt dazu, dass der notwendige Rechenaufwand zur Ableitung der Schichtinformationen zur Analyse und Optimierung derselben sowie die Umwandlung der Schichtinformationen in ein Format, dem eine Maschine notwendige Bahnbefehle für die Prozessführung entnehmen kann, erheblich reduziert werden kann. Durch die erfindungsgemäß vorgeschlagene Lösung können somit Rechenzeit und Rechenaufwand sowie Speicherplatz eingespart werden, der bei der Fertigung von Bauteilen andernfalls entstünde.
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Gemäß dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren werden Datensätze für jedes der Bauteile innerhalb eines Baujobs mit einem Referenzindikator auf den Referenzdatensatz des qualifizierten Bauteils versehen. Dadurch stehen gesicherte Fertigungsinformationen zur Fertigung von identischen oder beinahe identischen Bauteilen innerhalb eines Baujobs zur Verfügung, die nicht neu zu generieren sind, da sie bereits als qualifizierte und zuverlässige Fertigungsdaten hinterlegt sind.
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In vorteilhafter Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens erfolgt eine Unterscheidung einzelner Bauteile innerhalb eines Baujobs anhand von deren Position, Rotation und Parametrisierung bezogen auf eine Bauplattenkonfiguration.
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Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren wird in vorteilhafter Weise, für den Fall, dass sich die Optimierung beeinflussende Parameter zwischen verschiedenen Bauteilen eines Baujobs aus dem Referenzdatensatz unterscheiden, ein neuer Referenzdatensatz kreiert.
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In vorteilhafter Weiterbildung der erfindungsgemäß vorgeschlagenen Lösung erfolgt mit der Weitergabe umgewandelter, optimierter qualifizierter Schichtinformationen an die automatisierte Fertigungsanlage eine Information über eine absolute Baujobkonfiguration in Gestalt einer zusätzlichen Positions- und Referenztabelle.
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Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren werden Referenzdatensätze für die automatisierte Fertigung je qualifiziertem Bauteil generiert und als Gesamtheit der automatisierten Fertigungsanlage zugeführt, wo diese gegebenenfalls, je nach Anforderung, entsprechend der Positionsreferenztabelle zusammengesetzt werden. Dadurch kann die Datenvorbereitung, an der mindestens einen automatisierten Fertigungsstraße effizienter gestaltet werden, da auf Gleichteile, d. h. gleiche Informationsblöcke zugegriffen werden kann.
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Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren stehen Referenzdatensätze für das qualifizierte Bauteil einzeln für die nachfolgende Herstellung von identischen Bauteilen innerhalb eines Baujobs zur Verfügung. Diese brauchen bei Anwendung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens nicht erneut vollständig berechnet zu werden, so dass das Datenaufkommen und der für das Datenaufkommen erforderliche Speicheraufwand minimiert werden kann.
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In Weiterbildung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens wird bei der Datensatzgenerierung eines qualifizierten Bauteils ein Bauteiltyp generiert, der definiert, welche Basis für dieses Bauteil im Rahmen einer Bauplattenkonfiguration geeignet ist.
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Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren werden bei der Konfiguration eines hybriden Bauteils zumindest die nachfolgenden Verfahrensschritte durchlaufen:
- - Es wird eine definierte Bauplattenkonfiguration geladen,
- - eine beliebige Anzahl vorbereiteter Standardbauteildatensätze mit Bauteiltypkennung wird geladen,
- - es erfolgt eine Prüfung dergestalt, welche und wie viele Basen zu dem Bauteiltyp des geladenen Bauteils passen, so dass die gewünschte Anzahl automatisch auf den in der Bauplattenkonfiguration definierten Positionen vorgehalten wird und
- - es erfolgt das Laden der Parametrisierung des Standardbauteildatensatzes.
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In vorteilhafter Weise kann durch die Anwendung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens eine Bauplattenkonfiguration dahingehend vorgenommen werden, dass die Bauplatte mit verschiedenen Basen in unterschiedlichen Geometrien vorbereitet werden kann, auf denen mittels des pulverbettbasierten Fertigungsverfahrens, jeweils angepasst an die Basen, entsprechende metallische Bauteile aufgebaut werden.
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Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren können bekannte Datensätze nachberechnungsfrei zu einem Datenpaket für die automatisierte Fertigungsanlage zusammengefasst werden. Durch diese einzelnen Datensätze, die zu einem Datenpaket zusammenzufassen sind, kann eine erheblich rationellere Datenvorbereitung für die Fertigung erreicht werden, da auf Gleichteile, d. h. bereits erprobte Referenzdatensätze zurückgegriffen werden kann.
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Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren kann in vorteilhafter Weise zur additiven Herstellung von Hybridbauteilen im Rahmen einer Serienfertigung in einer automatisierten Fertigungsanlage oder einer automatisierten Fertigungsstraße Verwendung finden.
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Vorteile der Erfindung
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Durch die Anwendung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens können qualifizierte Bauteile definiert werden, denen Referenzdatensätze entsprechen. Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren wird die Qualifizierung der Bauteilgeometrie als Referenzdatensatz beziehungsweise als Referenzbauteil in den Fokus gestellt und es wird abgeprüft, ob innerhalb eines Baujobs Gleichteile hergestellt werden. Für diese Gleichteile, d. h. die verbliebenen, über das qualifizierte Bauteil hinausgehenden Bauteile, wird lediglich eine einzige Referenz angelegt und für die Schritte der Schichtgenerierung und der Schichtoptimierung verarbeitet. Dies führt dazu, dass bei beispielsweise 100 Gleichteilen lediglich nur noch eine einzige, wenige Minuten dauernde Schichterstellung notwendig ist und sich der Datenvorbereitungsprozess in diesem Fall maßgeblich beschleunigen lässt.
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Darüber hinaus ermöglicht das erfindungsgemäß vorgeschlagene Datenhandling eine Reduzierung von Fehlereinflüssen durch die Nutzbarkeit von bereits als qualifiziert hinterlegten Referenzdatensätzen sowie eine Nutzung und Unterstützung und damit eine erhebliche Beschleunigung bei Baujobs mit hybriden Bauteilen. Darunter sind Bauteile zu verstehen, die auf eine werkstückspezifische Basis aufgebaut werden, im Gegensatz zu einer generischen Bauplatte, von der diese Werkstücke nach vollendeter Herstellung aufwändig wieder zu entfernen sind.
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Zur Unterstützung der Umsetzbarkeit für Baujobs von hybriden Bauteilen ist eine Kalibrierung von Galvo-Scannern auf die Einlegeteilkoordinatensysteme von Bedeutung, damit gesetzte Form- und Lagetoleranzen erreicht und Kerben im herzustellenden Bauteil am Übergang der jeweiligen Basis zur fertig gedruckten 3D-Struktur vermieden werden können. Damit kann eine Definition von Basen im Rahmen der Bauplattenkonfiguration sinnvoll sein, so dass Informationen hinzukommen, welche Geometrieelemente der Basis sich zur optischen Erkennung eignen und wo diese liegen sowie an welchen Positionen mit dem Laserscannersystem Referenzmarken zur relevanten Kalibrierung zueinander aufgebracht werden können.
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Durch das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren lässt sich eine erhebliche Rechenzeitreduzierung bei der Herstellung von Gleichteilen innerhalb eines Baujobs nach Festlegung eines qualifizierten Bauteils beziehungsweise eines qualifizierten Referenzdatensatzes erreichen. Damit geht eine erhebliche Datenmengenreduzierung bei Gleichteilen innerhalb eines Baujobs einher. Zudem lässt sich eine einfache Wiederverwendbarkeit qualifizierter und freigegebener Fertigungsbauteildatensätzen realisieren ebenso wie eine Reduktion von Fehlereinflussmöglichkeiten bei der Druckjobvorbereitung durch Nutzbarkeit standardisierter Datensätze.
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Als weiterer Vorteil des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahrens ist ins Feld zu führen, dass eine erhebliche Reduktion von Fehlereinflussmöglichkeiten und eine signifikante Beschleunigung hybrider Druckjobvorbereitung durch automatische Positionierung und Übernahme bestehender Daten aus Referenzdatensätzen erreicht wird. Es stellt sich eine massive Vereinfachung und Beschleunigung der Koordinatensystemkalibrierung durch die Weitergabe baujobspezifischer Basisreferenzen zur optischen Erkennung ein.
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Figurenliste
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Ausführungsformen der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen:
- 1 einen konventionellen Verfahrensablauf zur Herstellung eines einzelnen Bauteils mittels eines additiven Fertigungsverfahrens,
- 2 in schematischer Weise eine Darstellung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Bauteilaufbaus nach einem additiven Fertigungsverfahren,
- 3 eine Ausführungsvariante des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Datenhandlings,
- 4 das Datenhandling gemäß dem erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren mit Referenzdatensatz und
- 5 eine Konfiguration von Hybridbasen auf einer Bauplatte.
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Aus der Darstellung gemäß 1 geht in schematischer Weise ein konventioneller Verfahrensablauf zur Herstellung von additiven Bauteilen hervor. Ein Bauteil 118, welches mittels des metallpulverbettbasierten Laserschmelzprozesses (Selective Laser Melting Process) im Allgemeinen mittels 3D-Drucks gefertigt wird, erfährt hinsichtlich der Datenvorbereitung für eine Fertigungsanlage die nachfolgenden Bearbeitungsschritte. Zunächst werden die Geometriedaten des Bauteils 118 aufgenommen, anschließend wird dieses Bauteil 118 einer Positionierung 80 unterzogen. Daran schließt sich eine Parametrisierung der Bauteile 118 an, woraus eine Schichtinformation 84 abgeleitet wird. Bei der konventionellen Herstellung von additiven Bauteilen erfordert dieses Prozedere, wie es schematisch in 1 gestaltet ist, für jedes Bauteil 118 eines Baujobs eine Berechnung, d. h. n-mal, je nachdem wie viele Bauteile 118 zu fertigen sind. Dabei kommt es zu einer signifikanten Erzeugung von Daten, woraus ein hohes Datenvolumen reduziert, welches naturgemäß einen hohen Speicherplatz bedarf.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung werden gleiche oder ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet, wobei auf eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente in Einzelfällen verzichtet wird. Die Figuren stellen den Gegenstand der Erfindung nur schematisch dar.
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Gegenüber der Darstellung einer konventionellen Vorgehensweise gemäß 1 ist in der Darstellung gemäß 2 in schematischer Weise der erfindungsgemäß vorgeschlagene Ablauf einer Datenvorbereitung beziehungsweise eines Datenhandlings zur Erzeugung von additiven Bauteilen ist mittels des metallpulverbettbasierten Laserschmelzprozesses (Selective Laser Melting Process) (3D-Druck) dargestellt. Gemäß diesem Verfahren werden Schicht für Schicht einer dünnen Pulverschicht in der Größenordnung zwischen 20 µm bis 100 µm aufgetragen und dann die zu erstellende Geometrie mit dem Laser selektiv aufgeschmolzen, so dass eine Verschmelzung der erstellten Schicht mit zuvor aufgetragenen Schichten erfolgt und sukzessive ein Bauteil 118 in Z-Richtung aufgebaut werden kann. Dieser Pulverauftragsprozess beansprucht aufgrund der Vielzahl von Schichten, bei welchen es sich beispielsweise um mehrere tausend Schichten pro Baujob handelt, einen erheblichen Anteil an der Gesamtproduktionszeit, so dass der vorhandene Bauraum mit einer Vielzahl von Bauteilen 118 dicht bepackt wird, um den relativen Zeitanteil des Pulverauftrags klein zu halten. Die notwendige Zeit in der Datenvorbereitung zur Generierung der Schichtinformationen für die Anlagentechnik korreliert jedoch mit der Anzahl der Bauteile 118, neben anderen Kriterien, wie beispielsweise Höhe des Bauteils 118 sowie dessen Komplexität. Dies bedeutet, dass bei einer Dauer für die Schichtgenerierung von wenigen Minuten pro Bauteil 118 bei beispielsweise 100 Bauteilen eines Baujobs einige Stunden Zeit für die Datenvorbereitung zu erwarten sind. Gemäß 1 wird bei bisherigen Verfahren jedes Bauteil 118 einzeln gehandhabt und die Schichten werden für jedes der Bauteile 118 einzeln erstellt.
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Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren hingegen wird die Einzigartigkeit der Bauteilgeometrie in den Fokus gestellt und es wird überprüft, ob innerhalb des abzuarbeitenden Baujobs Gleichteile verwendet werden. Für diese Gleichteile wird lediglich eine einzige Geometriereferenz 76 angelegt und für die Schritte der Schichtengenerierung und der Schichtenoptimierung verarbeitet. Dies bedeutet, dass pro Herstellung eines Bauteiltyps 120 innerhalb eines Baujobs aus mehreren identischen Bauteilen 118 lediglich einmal Geometriedaten eine Parametrisierung 82 von Schichtdaten für ein qualifiziertes Bauteil 118 in Gestalt eines Referenzdatensatzes angelegt werden. Im Rahmen einer Bauplattenkonfiguration 100 (vgl. Darstellung gemäß 5) erfolgt eine automatische Positionierung 80 der Bauteile 118 auf einzelnen, separat für diese ausgewählten Basen 102. Daraus erfolgt eine Generierung von Datensätzen für die automatisierte Fertigungsanlage, wie in 1 durch Position 88 schematisch angedeutet. Dies bedeutet, dass nur ein Datensatz, d. h. ein Referenzdatensatz pro Bauteiltyp 120 für ein qualifiziertes Bauteil 118 angelegt wird.
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Aus der Darstellung gemäß 3 gehen die einzelnen Schritte hervor, die zur Qualifikation eines Bauteils 118 als qualifiziertes Bauteil 118 durchlaufen werden. In einer ersten Ebene 10 erfolgt ein Ladevorgang 70 beziehungsweise eine Vervielfältigung einer Bauteilgeometrie. An einer Abfrage 72 wird abgefragt, ob die betreffende Bauteilgeometrie bereits geladen ist. Für den Fall der Verneinung erfolgt die Erstellung 74 einer Geometriereferenz, für den Fall einer Bejahung erfolgt eine Zuweisung 76 einer Geometriereferenz bei bereits vorhandener Geometrie. Daran schließt sich eine Bauteilerstellung 78 mit einem Referenzverweis an, bevor eine zweite Ebene 20 der Datenvorbereitung erreicht wird. Hier erfolgt eine Positionierung 80 der Bauteile 118 sowie anschließend daran innerhalb einer dritten Ebene 30 eine Parametrisierung 82 der einzelnen Bauteile 118. In einer vierten Ebene 40 erfolgt eine Ableitung 84 von Schichtinformationen der im Rahmen der Parametrisierung 82 behandelten Bauteile 118, an die sich innerhalb der fünften Ebene 50 eine Optimierung 86 der Schichtinformation anschließt. Aus diesen Informationen innerhalb der Datenvorbereitung für die Abarbeitung eines Baujobs beziehungsweise zur Qualifizierung eines Bauteils 118 als qualifiziertes Bauteil 118 erfolgt in einer sechsten Ebene 60 eine Generierung 88 von Datensätzen für die automatisierte Fertigung. Die einzelnen, in der sechsten Ebene 60 im Rahmen der Generierung 88 produzierten Datensätze enthalten die Geometrieinformation jeder Schicht pro Referenz 90, die gegebenenfalls mit einer Positionsreferenz- und Parameterliste 92 gekoppelt sein können.
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Ausgehend von der Qualifikation eines Bauteils 118 als qualifiziertes Bauteil 118 gemäß dem Durchlauf der Datenvorbereitung von der ersten Ebene 10 bis zur sechsten Ebene 60 ist in 4 dargestellt, dass im Wesentlichen die bereits im Zusammenhang mit 3 bekannten Schritte durchlaufen werden. Beim vorgeschlagenen Verfahren werden ausschließlich qualifizierte Datensätze für qualifizierte Bauteile 118 gespeichert und als Referenzgeometrien für den Durchlauf für die Datenvorbereitung vermerkt. Jedes Bauteil 118 innerhalb eines herzustellenden Baujobs mittels des pulverbettbasierten Laserschmelzprozesses erhält einen Referenzindikator auf eine der qualifizierten, zuvor gespeicherten Geometrien. Dies bedeutet, dass beispielsweise bei 100 gleichen Bauteilen 118 innerhalb eines Baujobs lediglich eine qualifizierte Geometrie gespeichert und weiterverarbeitet wird. Die Unterscheidung der einzelnen Bauteile 118 innerhalb des Baujobs erfolgt ausschließlich durch deren Position, Rotation und Parametrisierung 82. Beim erfindungsgemäß vorgeschlagenen Verfahren wird nunmehr die Vielzahl von Bauteilen 118 positioniert und anschließend parametrisiert. Über die Ableitung 84 der Schichtinformationen für die einzelnen Bauteile 118 erfolgt die weitere Datenvorbereitung. Da die Schichtinformationen einzig von Geometrieinformationen abhängen, wird die Schichterstellung lediglich einmal pro qualifizierter Geometrie durchlaufen. Daraus resultierende qualifizierte Schichtinformationen werden wie die qualifizierten Geometrieinformationen als Referenzschichten innerhalb eines Referenzdatensatzes gespeichert. Die dort gespeicherten Daten werden analysiert und optimiert. Die jeweils auf diese Informationen referierten Bauteile 118 innerhalb des Baujobs profitieren unmittelbar von der Optimierung des Referenzdatensatzes für das qualifizierte Bauteil 118. Wenn definierte Parameter, die die Optimierung beeinflussen, verschiedener Bauteile 118 eines Baujobs einer Referenzgeometrie beziehungsweise einer Referenzschicht Unterschiede aufweisen, kann eine neue Referenz 90 beziehungsweise ein neuer Referenzdatensatz erstellt werden.
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Es erfolgt die Generierung 88 der Schichtinformationen für die automatisierte Fertigungsanlage. Die qualifizierten optimierten Schichtinformationen werden umgewandelt und an die automatisierte Fertigungsanlage weitergegeben. Eine Information über die absolute Konfiguration des Baujobs wird durch die zusätzliche Positions- und Referenztabelle 92 mit weitergegeben.
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Die im Rahmen der Generierung 88 für die automatisierte Fertigungsanlage generierten Daten werden pro Referenzdatensatz beziehungsweise Referenzgeometrie oder Referenzschicht einzeln generiert und als Gesamtheit der automatisierten Fertigungsanlage zugeführt, wo diese je nach Anforderungen aus den Positions- und Referenztabellen 92 zusammengesetzt werden. Dadurch stehen die Daten einer qualifizierten Geometrie einzeln für die spätere Verarbeitung innerhalb weiterer identischer Bauteile 118 innerhalb des Baujobs zur Verfügung. Dadurch können nicht nur Geometriereferenzen im Datenhandling generiert werden, sondern auch Datensatzreferenzen, so dass der notwendige Zeitaufwand weiter reduziert werden kann.
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Diese Vorgehensweise bietet gleichermaßen die Chance, Fehlereinflüsse zu minimieren und die bisher notwendige Qualifikation für die Datenvorbearbeitung zu reduzieren. Serienbauteile können hierdurch von Prozessentwicklern qualifiziert werden und die damit verbundenen Referenzdatensätze für die Produktion freigegeben werden. Die freigegebenen Referenzdatensätze wiederum können dann durch einfaches Laden und Positionieren ohne weitere Prozesskenntnis genutzt werden, um bedarfsgerechte Baujobs für die Fertigung vorzubereiten.
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Hybride Bauteile unterscheiden sich von generischen Bauteilen dadurch, dass die hybriden Bauteile auf einer werkstückspezifischen Basis 102 aufgebaut werden. Im Rahmen einer Bauplattenkonfiguration 100 unterscheiden sich Form und Lage von Basen 102 und die Anzahl 104 von Basen essentiell voneinander, da die jeweils aufzubauende Geometrie des Bauteils 118 möglichst exakt auf der entsprechenden Basis 102 erfolgen soll. Die jeweils aufzubauende Geometrie des Bauteils 118 ist möglichst exakt auf der dem jeweiligen Bauteil 118 hinsichtlich seiner Geometrie zuzuordnenden Basis 102 aufzubauen, um Prozessfehler oder ein späteres Werkstückversagen zu vermeiden. Es wird gemäß 5 eine Bauplattenkonfiguration 100 definiert. Hierbei werden Form und Lage der hybriden, jeweils werkstückspezifischen Basen 102 definiert. Die Generierung der Bauplattenkonfiguration 100 kann über weitere Funktionen, beispielsweise eine Positionierung innerhalb von Rastern unterstützt werden. Neben einfachen Geometrien der Basen 102, so zum Beispiel einer Rechteckbasis 106 oder einer Kreisbasis 108, können auch Freiformbasen 110 vorgesehen sein. Die Freiformbasen 110 lassen sich beispielsweise über ASTL-Daten generieren. Jeder der Basen 102 wird ein Bauteiltyp 120 zugeordnet. Bei der Datengenerierung eines Bauteils 118 wird zusätzlich ein Bauteiltyp 120 festgelegt. Dieser definiert, welche der Basen 102 für dieses spezifische Bauteil 118 geeignet ist. Für die Konfiguration eines hybriden Baujobs wird dann die definierte Bauplattenkonfiguration 100 geladen. Es wird eine beliebige Anzahl vorbereiteter Standardbauteildatensätze mit Typkennung geladen, wobei in diesem Rahmen die Anzahl der zu platzierenden Bauteile 118 angegeben werden kann. Mittels eines Algorithmus wird geprüft, wie viele Basen 102 zu dem Bauteiltyp 120 des geladenen Bauteils 118 passen, und die gewünschte Anzahl wird, vorausgesetzt, es sind entsprechend viele Basen 102 vorhanden, automatisch auf den in der Bauplattenkonfiguration 100 definierten Positionen positioniert. Eine Parametrisierung 82 des Standardbauteildatensatzes wird mitgeladen und mitgespeichert. Die Datengenerierung erfolgt derart, dass bekannte Datensätze ohne weitere notwendige Berechnung zu einem Datenpaket für die automatisierte Fertigungsanlage zusammengefasst werden. Im Zusammenhang mit 5 sei darauf verwiesen, dass eine Zuordnung von Basen 102 zu Bauteiltypen 120 über Position 112 identifiziert wird. Eine in 5 dargestellte Positions- und Lagetabelle 114 zeigt als Beispiel ein vereinfachtes, für eine Maschine lesbares Datenformat mit Positionsangaben 116 für die Basen 102. Die in der Positionsangabe 116 jeweils angegebenen x/y-Werte bezeichnen jeweils die Anfahrwege für das Aufbauwerkzeug.
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Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele und die darin hervorgehobenen Aspekte beschränkt. Vielmehr ist innerhalb des durch die Ansprüche angegebenen Bereichs eine Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachmännischen Handelns liegen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 112016007474 [0002]
- DE 102019111620 A1 [0003]
- DE 102018116790 A1 [0004]
