DE102022001575A1 - Component with a base body, a connection area and a component element, method for separating such a component and method for producing such a component - Google Patents

Component with a base body, a connection area and a component element, method for separating such a component and method for producing such a component Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bauteil (1) mit einem Grundkörper (3), einem Verbindungsbereich (5) und einem Bauteilelement (7), wobei
- der Grundkörper (3) und das Bauteilelement (7) einen ersten Werkstoff (9.1) aufweisen, der aus einem Pulvergemisch (15) additiv hergestellt ist, wobei
- der Verbindungsbereich (5) einen von dem ersten Werkstoff (9.1) verschiedenen zweiten Werkstoff (9.2) aufweist, der aus dem Pulvergemisch (15) additiv hergestellt ist, wobei
- das Bauteilelement (7) in dem Verbindungsbereich (5) mit dem Grundkörper (3) verbunden ist, wobei
- der erste Werkstoff (9.1) ein erstes, höheres Schmelzintervall aufweist, wobei
- der zweite Werkstoff (9.2) ein zweites, niedrigeres Schmelzintervall aufweist, wobei
- das erste Schmelzintervall höher ist als das zweite Schmelzintervall, ein Verfahren zum Trennen eines solchen Bauteils (1), sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Bauteils (1).

Figure DE102022001575A1_0000
The invention relates to a component (1) with a base body (3), a connecting area (5) and a component element (7), wherein
- The base body (3) and the component element (7) have a first material (9.1) which is produced additively from a powder mixture (15), wherein
- The connecting region (5) has a second material (9.2) which is different from the first material (9.1) and is produced additively from the powder mixture (15), wherein
- The component element (7) is connected to the base body (3) in the connection region (5), wherein
- The first material (9.1) has a first, higher melting interval, wherein
- The second material (9.2) has a second, lower melting range, wherein
- the first melting interval is higher than the second melting interval, a method for separating such a component (1), and a method for producing such a component (1).
Figure DE102022001575A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft ein Bauteil mit einem Grundkörper, einem Verbindungsbereich und einem Bauteilelement, ein Verfahren zum Trennen eines solchen Bauteils durch Lösen des Bauteilelements von dem Grundkörper sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Bauteils.The invention relates to a component with a base body, a connection region and a component element, a method for separating such a component by detaching the component element from the base body, and a method for producing such a component.

Durch die additive Fertigung ist es möglich geworden, ein Bauteil aus einem Pulvermaterial oder einem Pulvergemisch herzustellen. Das additiv hergestellte Bauteil kann dabei zum Beispiel ein bisher konventionell hergestelltes Bauteil ersetzen oder als ein völlig neu konstruiertes Bauteil in einer übergeordneten Baugruppe angeordnet werden.Additive manufacturing has made it possible to manufacture a component from a powder material or a powder mixture. The additively manufactured component can, for example, replace a previously conventionally manufactured component or be arranged as a completely newly designed component in a higher-level assembly.

Damit das additiv hergestellte Bauteil in der dafür vorgesehenen Baugruppe angeordnet werden kann, wird ein Grundkörper des Bauteils durch ein Bauteilelement ergänzt. Bei dem Bauteilelement kann sich zum Beispiel um einen Stehbolzen oder ein Gewindeelement handeln. Es ist auch möglich, dass das Bauteilelement die Funktion eines elektrischen Pols, zum Beispiel an einem Batteriespeicher, insbesondere an einem Hochvoltbatteriespeicher, übernimmt.So that the additively manufactured component can be arranged in the assembly intended for it, a base body of the component is supplemented by a component element. The component element can be, for example, a stud bolt or a threaded element. It is also possible for the component element to assume the function of an electrical pole, for example on a battery store, in particular on a high-voltage battery store.

Diese Bauteilelemente können mittels Schweißprozess mit dem Grundkörper verbunden werden. Das Verbinden durch Schweißen kann insbesondere dann zu Problemen führen, wenn der Werkstoff des Grundkörpers mit dem Werkstoff des Bauteilelements nicht anforderungsgemäß und/oder prozesssicher verschweißt werden kann, beispielsweise aufgrund nicht kompatibler Legierungselemente. Hierdurch können Risse in der Schweißnaht entstehen, was wiederum zum Versagen der Schweißverbindung führt. Selbst wenn der Werkstoff des Grundkörpers mit dem Werkstoff des Bauteilelements verschweißt werden kann, ist es schwierig, eine solche Verbindung wieder zu lösen, um zum Beispiel ein abgenutztes Bauteilelement gegen ein neues Bauteilelement zu ersetzen oder um das Bauteilelement einem Rezyklierprozess zuzuführen. Ein Lösen des Bauteilelements von dem Grundkörper wäre nicht zerstörungsfrei möglich.These component elements can be connected to the base body by means of a welding process. Connecting by welding can lead to problems in particular when the material of the base body cannot be welded to the material of the component element as required and/or reliably, for example due to incompatible alloying elements. This can cause cracks in the weld, which in turn can lead to failure of the weld. Even if the material of the base body can be welded to the material of the component element, it is difficult to break such a connection again, for example to replace a worn component element with a new component element or to feed the component element to a recycling process. It would not be possible to detach the component element from the base body in a non-destructive manner.

Weiterhin ist es möglich, das Bauteilelement mit dem Grundkörper zu verschrauben. Die Verschraubung kann gegenüber Dritten aber nicht manipulationssicher sein. Handelt es sich zum Beispiel um einen Hochvoltbatteriespeicher, darf das Bauteilelement nicht einfach durch Unbefugte vom Grundkörper getrennt werden können. Es besteht hier sowohl eine Gefahr für Mensch, als auch für Material.Furthermore, it is possible to screw the component element to the base body. However, the screw connection cannot be tamper-proof against third parties. If, for example, it is a high-voltage battery storage device, the component element must not be able to be easily separated from the base body by unauthorized persons. There is a danger here for people as well as for material.

Es ist auch denkbar, das Bauteilelement mittels Kleben mit dem Grundkörper zu verbinden. Hierbei ist es jedoch schwierig, eine elektrisch leitende Verbindung, insbesondere auch eine mechanisch dichte Verbindung zwischen dem Grundkörper und dem Bauteilelement herzustellen.It is also conceivable to connect the component element to the base body by means of gluing. In this case, however, it is difficult to produce an electrically conductive connection, in particular also a mechanically tight connection, between the base body and the component element.

Es wäre somit wünschenswert, zwischen dem Grundkörper und dem Bauteilelement eine mechanisch stabile, elektrisch leitende und wiederlösbare Verbindung herzustellen, die darüber hinaus manipulationssicher ist und ohne weitere Dichtelemente auskommt.It would therefore be desirable to produce a mechanically stable, electrically conductive and detachable connection between the base body and the component element, which connection is also tamper-proof and does not require any further sealing elements.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bauteil mit einem Grundkörper, einem Verbindungsbereich und einem Bauteilelement, ein Verfahren zum Trennen eines solchen Bauteils durch Lösen des Bauteilelements von dem Grundkörper sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Bauteils zu schaffen, wobei die genannten Nachteile reduziert sind, vorzugsweise nicht auftreten.The invention is therefore based on the object of creating a component with a base body, a connection area and a component element, a method for separating such a component by detaching the component element from the base body and a method for producing such a component, the disadvantages mentioned being reduced are, preferably not occur.

Die Aufgabe wird gelöst, indem die vorliegende technische Lehre bereitgestellt wird, insbesondere die Lehre der unabhängigen Ansprüche sowie der in den abhängigen Ansprüchen und der Beschreibung offenbarten bevorzugten Ausführungsformen.The object is achieved by providing the present technical teaching, in particular the teaching of the independent claims and the preferred embodiments disclosed in the dependent claims and the description.

Die Aufgabe wird insbesondere gelöst, indem ein Bauteil mit einem Grundkörper, einem Verbindungsbereich und einem Bauteilelement geschaffen wird, wobei der Grundkörper und das Bauteilelement einen ersten Werkstoff aufweisen, der aus einem Pulvergemisch additiv hergestellt ist. Insbesondere bestehen der Grundkörper und/oder das Bauteilelement aus dem ersten Werkstoff. Der Verbindungsbereich weist einen von dem ersten Werkstoff verschiedenen zweiten Werkstoff auf, der aus dem Pulvergemisch additiv hergestellt ist, wobei das Bauteilelement in dem Verbindungsbereich mit dem Grundkörper verbunden ist. Insbesondere besteht der Verbindungsbereich aus dem zweiten Werkstoff. Der erste Werkstoff weist ein erstes, höheres Schmelzintervall auf, wobei der zweite Werkstoff ein zweites, niedrigeres Schmelzintervall aufweist. Das erste Schmelzintervall ist höher als das zweite Schmelzintervall. Auf diese Weise ist es vorteilhaft möglich, dass das Bauteilelement mit dem Grundkörper mittels einer mechanisch stabilen, manipulationssicheren und wieder lösbaren Verbindung verbunden ist, die darüber hinaus ohne weitere Dichtelemente auskommt. Insbesondere kann das Bauteilelement einfach von dem Grundkörper getrennt werden, indem das Bauteil lokal in dem Verbindungsbereich, insbesondere bis zu einer Erweichungstemperatur, erwärmt wird.The object is achieved in particular by creating a component with a base body, a connection region and a component element, with the base body and the component element having a first material that is additively produced from a powder mixture. In particular, the base body and/or the component element consist of the first material. The connection area has a second material that is different from the first material and is produced additively from the powder mixture, with the component element being connected to the base body in the connection area. In particular, the connection area consists of the second material. The first material has a first, higher melting interval, and the second material has a second, lower melting interval. The first melting interval is higher than the second melting interval. In this way, it is advantageously possible for the component element to be connected to the base body by means of a mechanically stable, tamper-proof and detachable connection, which also does not require any further sealing elements. In particular, the component element can be easily separated from the base body by heating the component locally in the connection area, in particular up to a softening temperature.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der erste Werkstoff elektrisch leitend ist. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass der zweite Werkstoff elektrisch leitend ist. Vorteilhafterweise ist so der Grundkörper und/oder das Bauteilelement, insbesondere das Bauteil insgesamt, elektrisch leitend.According to a development of the invention, it is provided that the first material is electrically conductive. Alternatively or additionally, it is provided that the second material is electrically conductive. Advantageously, the base body and/or the component element, in particular the component as a whole, is electrically conductive.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bauteilelement von dem Grundkörper abragt. Auf diese Weise wird vorteilhaft eine besonders einfache Anbindung des Bauteils, zum Beispiel in einer übergeordneten Baugruppe, ermöglicht.According to a development of the invention, it is provided that the component element protrudes from the base body. In this way, a particularly simple connection of the component, for example in a higher-level assembly, is advantageously made possible.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das Bauteilelement ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: Einem Flansch, einem Bolzen, einem Gewindeelement, und einem elektrischen Kontakt, insbesondere einem elektrischen Pol. Vorteilhafterweise ist so das Bauteil neben einer mechanischen Verbindung auch über eine elektrische Verbindung verbindbar.According to a development of the invention, it is provided that the component element is selected from a group consisting of: a flange, a bolt, a threaded element, and an electrical contact, in particular an electrical pole. In this way, the component can advantageously also be connected via an electrical connection in addition to a mechanical connection.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem eine Batteriezelle mit einem erfindungsgemäßen Bauteil oder einem Bauteil gemäß einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen geschaffen wird. In Zusammenhang mit der Batteriezelle ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Bauteil erläutert wurden. Ganz besonders vorteilhaft ist hier, dass die Batteriezelle, insbesondere ein Hochvoltbatteriespeicher, nicht einfach durch Unbefugte manipuliert werden kann. Somit wird eine Gefahr für Mensch und Material effektiv vermieden.The object is also achieved by creating a battery cell with a component according to the invention or a component according to one or more of the embodiments described above. In connection with the battery cell, there are in particular the advantages that have already been explained in connection with the component. It is particularly advantageous here that the battery cell, in particular a high-voltage battery storage device, cannot easily be manipulated by unauthorized persons. This effectively avoids danger to people and material.

Die Aufgabe wird auch gelöst, indem ein Verfahren zum Trennen eines erfindungsgemäßen Bauteils oder eines Bauteils gemäß einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen durch Lösen des Bauteilelements von dem Grundkörper geschaffen wird, wobei in einem Trennschritt der Verbindungsbereich erwärmt wird. Der Verbindungsbereich wird erweicht, insbesondere teilweise verflüssigt, sodass das Bauteilelement von dem Grundkörper gelöst werden kann, wobei das Bauteilelement von dem Grundkörper gelöst wird. In Zusammenhang mit dem Verfahren ergeben sich insbesondere die Vorteile, die bereits in Zusammenhang mit dem Bauteil oder der Batteriezelle erläutert wurden. Darüber hinaus kann auf diese Weise vorteilhaft das Bauteilelement von dem Grundkörper getrennt werden, ohne das Bauteilelement oder den Grundkörper zu beschädigen. Insbesondere kann bei einem späteren Demontageprozess das Bauteilelement von dem Grundkörper getrennt und einem Rezyklierprozess zugeführt werden.The object is also achieved by creating a method for separating a component according to the invention or a component according to one or more of the embodiments described above by detaching the component element from the base body, with the connection area being heated in a separating step. The connection area is softened, in particular partially liquefied, so that the component element can be detached from the base body, the component element being detached from the base body. In connection with the method, there are in particular the advantages that have already been explained in connection with the component or the battery cell. In addition, the component element can advantageously be separated from the base body in this way without damaging the component element or the base body. In particular, during a later dismantling process, the component element can be separated from the base body and fed to a recycling process.

Dass das Bauteilelement von dem Grundkörper gelöst werden kann, bedeutet insbesondere, dass das Bauteilelement von dem Grundkörper entbunden, insbesondere getrennt, insbesondere entnommen werden kann. Das Bauteilelement ist nach dem Lösen, insbesondere Entbinden, insbesondere Trennen somit nicht mehr mit dem Grundkörper stoffschlüssig und/oder formschlüssig verbunden.The fact that the component element can be detached from the base body means in particular that the component element can be released from the base body, in particular separated, in particular removed. After detachment, in particular unbinding, in particular separating, the component element is therefore no longer connected to the base body in a material-to-material and/or form-fitting manner.

Dass das Bauteilelement von dem Grundkörper gelöst wird, bedeutet insbesondere, dass das Bauteilelement von dem Grundkörper entbunden, insbesondere getrennt, insbesondere entnommen wird.The fact that the component element is detached from the base body means in particular that the component element is released from the base body, in particular separated, in particular removed.

Dass der Verbindungsbereich erweicht wird, bedeutet insbesondere, dass die Festigkeit des Verbindungsbereichs herabgesetzt wird, insbesondere soweit herabgesetzt wird, dass das Bauteilelement von dem Grundkörper gelöst werden kann.The fact that the connection area is softened means, in particular, that the strength of the connection area is reduced, in particular to the extent that the component element can be detached from the base body.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass der Verbindungsbereich in dem Trennschritt durch Ofenerwärmung und/oder Widerstandserwärmung erwärmt wird. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass der Verbindungsbereich in dem Trennschritt durch Kondensatorentladung und/oder Induktionserwärmung erwärmt wird. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass der Verbindungsbereich durch Elektronenstrahlen und/oder Laserstrahlen erwärmt wird. Auf diese Weise wird vorteilhaft eine besonders einfache Erwärmung des Verbindungsbereichs erreicht.According to a development of the invention, it is provided that the connection area is heated in the separating step by oven heating and/or resistance heating. Alternatively or additionally, it is provided that the connection area is heated in the separating step by capacitor discharge and/or induction heating. Alternatively or additionally, it is provided that the connection area is heated by electron beams and/or laser beams. In this way, a particularly simple heating of the connection area is advantageously achieved.

Die Aufgabe wird schließlich auch gelöst, indem ein Verfahren zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Bauteils oder eines Bauteils nach einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen geschaffen wird, wobei ein Pulvergemisch aus wenigstens einem ein erstes, höheres Schmelzintervall aufweisenden ersten Pulvermaterial und wenigstens einem ein zweites, niedrigeres Schmelzintervall aufweisenden zweiten Pulvermaterial bereitgestellt wird. In mindestens zwei ersten Pulverbereichen wird das Pulvergemisch unter Anwendung eines ersten Bestrahlungsparameters derart bestrahlt, dass in den ersten Pulverbereichen das wenigstens eine erste Pulvermaterial und das wenigstens eine zweite Pulvermaterial aufgeschmolzen, insbesondere miteinander legiert werden, wobei ein Grundkörper und ein Bauteilelement hergestellt werden. In einem von den ersten Pulverbereichen verschiedenen zweiten Pulverbereich wird das Pulvergemisch unter Anwendung eines zweiten Bestrahlungsparameters derart bestrahlt, dass in dem zweiten Pulverbereich, insbesondere überwiegend oder nur, das wenigstens eine zweite Pulvermaterial aufgeschmolzen wird, wobei das wenigstens eine erste Pulvermaterial, insbesondere unaufgeschmolzen, insbesondere in Pulverform vorliegend, in einer Matrix des wenigstens einen zweiten Pulvermaterials eingelagert wird, wobei der Verbindungsbereich gebildet wird. Der Grundkörper und das Bauteilelement werden über den Verbindungsbereich miteinander verbunden. Auf diese Weise wird vorteilhaft ein Bauteil mit einem Grundkörper und einem Bauteilelement geschaffen, wobei das Bauteilelement mit dem Grundkörper über eine mechanisch stabile, manipulationssichere, und wieder lösbare Verbindung verbunden wird, wobei insbesondere keine weiteren Dichtungselemente vorgesehen werden müssen.Finally, the object is also achieved by creating a method for producing a component according to the invention or a component according to one or more of the embodiments described above, wherein a powder mixture of at least one first powder material having a first, higher melting interval and at least one second, lower Melting interval having second powder material is provided. In at least two first powder areas, the powder mixture is irradiated using a first irradiation parameter in such a way that in the first powder areas the at least one first powder material and the at least one second powder material are melted, in particular alloyed with one another, with a base body and a component element being produced. In a second powder area that differs from the first powder areas, the powder mixture is irradiated using a second irradiation parameter in such a way that in the second powder area, in particular predominantly or only, the at least one second powder material is melted, with the at least one first powder material, in particular unmelted, in particular present in powder form, is embedded in a matrix of the at least one second powder material, the connection region being formed. The primitive and the part feature are connected via the connection area connected. In this way, a component with a base body and a component element is advantageously created, with the component element being connected to the base body via a mechanically stable, tamper-proof, and detachable connection, with no further sealing elements having to be provided in particular.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als ein erstes Pulvermaterial des wenigstens einen ersten Pulvermaterials ein CrNi-Stahl verwendet wird. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass als ein zweites Pulvermaterial des wenigstens einen zweiten Pulvermaterials Kupfer oder eine Kupferlegierung verwendet wird. Auf diese Weise werden vorteilhaft bei der additiven Herstellung des Bauteils Werkstoffe verwendet, die bei der Herstellung von Batteriespeichern üblich sind. Der Grundkörper und das Bauteilelement weisen so einen kupferreichen CrNi-Stahl auf, wobei der Verbindungsbereich eine Kupfermatrix aufweist, in welche insbesondere nicht vollständig aufgeschmolzene, insbesondere nicht aufgeschmolzene CrNi-Pulverpartikel eingelagert sind.According to a development of the invention, it is provided that a CrNi steel is used as a first powder material of the at least one first powder material. Alternatively or additionally, it is provided that copper or a copper alloy is used as a second powder material of the at least one second powder material. In this way, materials that are customary in the manufacture of battery storage devices are advantageously used in the additive manufacturing of the component. The base body and the component element thus have a copper-rich CrNi steel, with the connection area having a copper matrix in which in particular not completely melted, in particular not melted CrNi powder particles are embedded.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass das hergestellte Bauteil mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens oder eines Verfahrens gemäß einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen getrennt wird. Auf diese Weise kann vorteilhaft sowohl ein erfindungsgemäßes Bauteil hergestellt, als auch wieder getrennt werden.According to a development of the invention, it is provided that the component produced is separated by means of a method according to the invention or a method according to one or more of the embodiments described above. In this way, a component according to the invention can advantageously both be produced and separated again.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Bauteils 1 mit einem Grundkörper 3, einem Verbindungsbereich 5 und einem Bauteilelement 7,
  • 2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Trennen eines Bauteils 1 durch Lösen des Bauteilelements 7 von dem Grundkörper 3,
  • 3 eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines ersten Schritts S1 eines Verfahrens zum Trennen eines Bauteils 1 durch Lösen des Bauteilelements 7 von dem Grundkörper 3,
  • 4 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Bauteils 1.
The invention is explained in more detail below with reference to the drawing. show:
  • 1 a schematic representation of an embodiment of a component 1 with a base body 3, a connecting area 5 and a component element 7,
  • 2 a schematic representation of a first exemplary embodiment of a method for separating a component 1 by detaching the component element 7 from the base body 3,
  • 3 a schematic representation of a second exemplary embodiment of a first step S1 of a method for separating a component 1 by detaching the component element 7 from the base body 3,
  • 4 a schematic representation of an embodiment of a method for producing a component 1 according to the invention.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Bauteils 1 mit einem Grundkörper 3, eine Verbindungsbereich 5 und einem Bauteilelement 7. 1 shows a schematic representation of an embodiment of a component 1 with a base body 3, a connecting area 5 and a component element 7.

Der Grundkörper 3 und das Bauteilelement 7 weisen einen ersten Werkstoff 9.1 auf der aus einem Pulvergemisch 15 - siehe 4 - additiv hergestellt ist. Bevorzugt bestehen der Grundkörper 3 und/oder das Bauteilelement 7 aus dem ersten Werkstoff 9.1. Der Verbindungsbereich 5 weist einen von dem ersten Werkstoff 9.1 verschiedenen zweiten Werkstoff 9.2 auf, der aus dem Pulvergemisch 15 additiv hergestellt ist, wobei das Bauteilelement 7 in dem Verbindungsbereich 5 mit dem Grundkörper 3 verbunden ist. Bevorzugt besteht der Verbindungbereich 5 aus dem zweiten Werkstoff 9.2. Der erste Werkstoff 9.1 weist ein erstes, höheres Schmelzintervall auf, wobei der zweite Werkstoff 9.2 ein zweites, niedrigeres Schmelzintervall aufweist. Das erste Schmelzintervall ist höher als das zweite Schmelzintervall.The base body 3 and the component element 7 have a first material 9.1 consisting of a powder mixture 15 - see 4 - is additively manufactured. The base body 3 and/or the component element 7 are preferably made of the first material 9.1. The connection area 5 has a second material 9.2 that is different from the first material 9.1 and is produced additively from the powder mixture 15, with the component element 7 being connected to the base body 3 in the connection area 5. The connection area 5 preferably consists of the second material 9.2. The first material 9.1 has a first, higher melting range, with the second material 9.2 having a second, lower melting range. The first melting interval is higher than the second melting interval.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der erste Werkstoff 9.1 elektrisch leitend ist. Alternativ oder zusätzlich ist bevorzugt vorgesehen, dass der zweite Werkstoff 9.2 elektrisch leitend ist.Provision is preferably made for the first material 9.1 to be electrically conductive. Alternatively or additionally, it is preferably provided that the second material 9.2 is electrically conductive.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Bauteilelement 7 von dem Grundkörper 3 abragt.Provision is preferably made for the component element 7 to protrude from the base body 3 .

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Bauteilelement 7 ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: Einem Flansch, einem Bolzen, einem Gewindeelement, und einem elektrischen Kontakt, vorzugsweise einem elektrischen Pol. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Bauteilelement 7 ein Bolzen 7.1.It is preferably provided that the component element 7 is selected from a group consisting of: a flange, a bolt, a threaded element, and an electrical contact, preferably an electrical pole. In this embodiment, the component element 7 is a bolt 7.1.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass das Bauteil 1 eine Batteriezelle 1.1 ist.Provision is preferably made for the component 1 to be a battery cell 1.1.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Trennen eines Bauteils 1 durch Lösen des Bauteilelement 7 von dem Grundkörper 3 in einem Trennschritt. 2 shows a schematic representation of a first exemplary embodiment of a method for separating a component 1 by detaching the component element 7 from the base body 3 in a separating step.

Dabei sind gleiche und funktionsgleiche Elemente in allen Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen, sodass insoweit jeweils auf die vorangegangene Beschreibung verwiesen wird.Identical elements with the same function are provided with the same reference symbols in all figures, so that reference is made to the previous description in each case.

In einem zu dem Trennschritt gehörenden ersten Schritt S1 wird der Verbindungsbereich 5 erwärmt. Der Verbindungsbereich 5 wird erweicht, vorzugsweise teilweise verflüssigt, vorzugweise verflüssigt, sodass das Bauteilelement 7 von dem Grundkörper 3 gelöst werden kann.In a first step S1 belonging to the separating step, the connection area 5 is heated. The connection area 5 is softened, preferably partially liquefied, preferably liquefied, so that the component element 7 can be detached from the base body 3 .

Bevorzugt ist vorgesehen, dass der Verbindungsbereich 5 in dem ersten Schritt S1 durch Ofenerwärmung und/oder Widerstandserwärmung und/oder Kondensatorentladung erwärmt wird. Alternativ oder zusätzlich ist vorgesehen, dass der Verbindungsbereich 5 in dem ersten Schritt S1 durch Induktionserwärmung und/oder Elektronenstrahlen und/oder Laserstrahlen erwärmt wird. Bei diesem ersten Ausführungsbeispiel wird der Verbindungsbereich 5 durch Induktionserwärmung, beispielsweise durch einen Induktor 11, erwärmt.Provision is preferably made for the connection region 5 to be heated in the first step S1 by oven heating and/or resistance heating and/or capacitor discharge. Alternatively or additionally, it is provided that the connection area 5 in the first step S1 by induct tion heating and/or electron beams and/or laser beams. In this first exemplary embodiment, the connection area 5 is heated by induction heating, for example by an inductor 11 .

In einem zu dem Trennschritt gehörenden zweiten Schritt S2 wird das Bauteilelement 7 von dem Grundkörper 3 gelöst.In a second step S2 belonging to the separating step, the component element 7 is detached from the base body 3 .

3 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten Ausführungsbeispiels eines ersten Schritts S1 eines Verfahrens zum Trennen eines Bauteils 1 durch Lösen des Bauteilelement 7 von dem Grundkörper 3 gemäß 2. 3 shows a schematic representation of a second exemplary embodiment of a first step S1 of a method for separating a component 1 by detaching the component element 7 from the base body 3 according to FIG 2 .

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird der Verbindungsbereich 5 durch Kondensatorentladung, beispielsweise durch einen Kondensator 13, erwärmt.In this embodiment, the connection area 5 is heated by capacitor discharge, for example through a capacitor 13 .

In dem hier nicht dargestellten zweiten Schritt S2 wird das Bauteilelement 7 von dem Grundkörper 3 gelöst. Der bei diesem Ausführungsbeispiel durchgeführte zweite Schritt S2 entspricht bevorzugt dem ersten Schritt S2 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel von 2.In the second step S2, not shown here, the component element 7 is detached from the base body 3. The second step S2 carried out in this exemplary embodiment preferably corresponds to the first step S2 according to the first exemplary embodiment of FIG 2 .

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Herstellen eines erfindungsgemäßen Bauteils 1 oder eines Bauteils 1 gemäß einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. 4 shows a schematic representation of an embodiment of a method for producing a component 1 according to the invention or a component 1 according to one or more of the embodiments described above.

In einem - insbesondere zeitlich vor dem Trennschritt stattfindenden - Vor-Schritt S0 wird ein erfindungsgemäßes Bauteil 1 oder ein Bauteil 1 nach einer oder mehrerer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen hergestellt.In a preliminary step S0--particularly taking place before the separation step--a component 1 according to the invention or a component 1 according to one or more of the previously described embodiments is produced.

Ein Pulvergemisch 15 aus wenigstens einem ein erstes, höheres Schmelzintervall aufweisenden ersten Pulvermaterial und wenigstens einem ein zweites, niedrigeres Schmelzintervall aufweisenden zweiten Pulvermaterial wird bereitgestellt.A powder mixture 15 of at least one first powder material having a first, higher melting interval and at least one second powder material having a second, lower melting interval is provided.

In mindestens zwei ersten Pulverbereichen 17.1 wird das Pulvergemisch 15 unter Anwendung eines ersten Bestrahlungsparameters derart bestrahlt, dass in dem ersten Pulverbereich 17.1 das wenigstens eine erste Pulvermaterial und das wenigstens eine zweite Pulvermaterial aufgeschmolzen, insbesondere miteinander legiert werden, wobei ein Grundkörper 3 und ein Bauteilelement 7 hergestellt werden.In at least two first powder areas 17.1, the powder mixture 15 is irradiated using a first irradiation parameter in such a way that in the first powder area 17.1 the at least one first powder material and the at least one second powder material are melted, in particular alloyed with one another, with a base body 3 and a component element 7 getting produced.

In einem von den ersten Pulverbereichen 17.1 verschiedenen zweiten Pulverbereich 17.2 wird das Pulvergemisch 15 unter Anwendung eines zweiten Bestrahlungsparameters derart bestrahlt, dass in dem zweiten Pulverbereich 17.2, bevorzugt überwiegend oder nur das wenigstens eine zweite Pulvermaterial aufgeschmolzen wird, wobei das wenigstens eine erste Pulvermaterial, bevorzugt unaufgeschmolzen, bevorzugt in Pulverform vorliegend, in einer Matrix des wenigstens einen zweiten Pulvermaterials eingelagert wird, wobei der Verbindungsbereich 5 gebildet wird.In a second powder area 17.2 that differs from the first powder area 17.1, the powder mixture 15 is irradiated using a second irradiation parameter in such a way that in the second powder area 17.2, preferably predominantly or only the at least one second powder material is melted, with the at least one first powder material being preferred unmelted, preferably present in powder form, is embedded in a matrix of the at least one second powder material, the connecting region 5 being formed.

Bevorzugt werden die mindestens zwei ersten Pulverbereiche 17.1 und der zweite Pulverbereich 17.2 durch einen Energiestrahl 21, vorzugsweise erzeugt von wenigstens einem nur schematisch dargestellten Laser 23, bestrahlt.The at least two first powder regions 17.1 and the second powder region 17.2 are preferably irradiated by an energy beam 21, preferably generated by at least one laser 23, which is only shown schematically.

Der Grundkörper 3 und das Bauteilelement 7 werden über den Verbindungsbereich 5 miteinander verbunden.The base body 3 and the component element 7 are connected to one another via the connection area 5 .

Claims (10)

Bauteil (1) mit einem Grundkörper (3), einem Verbindungsbereich (5) und einem Bauteilelement (7), wobei - der Grundkörper (3) und das Bauteilelement (7) einen ersten Werkstoff (9.1) aufweisen, der aus einem Pulvergemisch (15) additiv hergestellt ist, wobei - der Verbindungsbereich (5) einen von dem ersten Werkstoff (9.1) verschiedenen zweiten Werkstoff (9.2) aufweist, der aus dem Pulvergemisch (15) additiv hergestellt ist, wobei - das Bauteilelement (7) in dem Verbindungsbereich (5) mit dem Grundkörper (3) verbunden ist, wobei - der erste Werkstoff (9.1) ein erstes, höheres Schmelzintervall aufweist, wobei - der zweite Werkstoff (9.2) ein zweites, niedrigeres Schmelzintervall aufweist, wobei - das erste Schmelzintervall höher ist als das zweite Schmelzintervall.Component (1) with a base body (3), a connecting area (5) and a component element (7), wherein - The base body (3) and the component element (7) have a first material (9.1) which is produced additively from a powder mixture (15), wherein - The connecting region (5) has a second material (9.2) which is different from the first material (9.1) and is produced additively from the powder mixture (15), wherein - The component element (7) is connected to the base body (3) in the connection region (5), wherein - The first material (9.1) has a first, higher melting interval, wherein - The second material (9.2) has a second, lower melting range, wherein - the first melting interval is higher than the second melting interval. Bauteil (1) nach Anspruch 1, wobei der erste Werkstoff (9.1) und/oder der zweite Werkstoff (9.2) elektrisch leitend sind.Component (1) after claim 1 , wherein the first material (9.1) and/or the second material (9.2) are electrically conductive. Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteilelement (7) von dem Grundkörper (3) abragt.Component (1) according to one of the preceding claims, wherein the component element (7) protrudes from the base body (3). Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Bauteilelement (7) ausgewählt ist aus einer Gruppe, bestehend aus: Einem Flansch, einem Bolzen, einem Gewindeelement, und einem elektrischen Kontakt, insbesondere einem elektrischen Pol.Component (1) according to one of the preceding claims, wherein the component element (7) is selected from a group consisting of: a flange, a bolt, a threaded element, and an electrical contact, in particular an electrical pole. Batteriezelle (1.1), mit einem Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Battery cell (1.1) with a component (1) according to one of the preceding claims. Verfahren zum Trennen eines Bauteils (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche durch Lösen des Bauteilelements (7) von dem Grundkörper (3), wobei in einem Trennschritt - der Verbindungsbereich (5) erwärmt wird, wobei - der Verbindungsbereich (5) erweicht wird, sodass das Bauteilelement (7) von dem Grundkörper (3) gelöst werden kann, wobei - das Bauteilelement (7) von dem Grundkörper (3) gelöst wird.Method for separating a component (1) according to one of the preceding claims by detaching the component element (7) from the base body (3), wherein in a separating step - the connecting area (5) is heated, wherein - the connecting area (5) is softened, so that the component element (7) can be detached from the base body (3), wherein - the component element (7) is detached from the base body (3). Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Verbindungsbereich (5) in dem Trennschritt durch - Ofenerwärmung, und/oder - Widerstandserwärmung, und/oder - Kondensatorentladung, und/oder - Induktionserwärmung, und/oder - Elektronenstrahlen, und/oder - Laserstrahlen erwärmt wird.procedure after claim 6 , wherein the connection area (5) is heated in the separating step by - furnace heating, and/or - resistance heating, and/or - capacitor discharge, and/or - induction heating, and/or - electron beams, and/or - laser beams. Verfahren zum Herstellen eines Bauteils (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei - ein Pulvergemisch (15) aus wenigstens einem ein erstes, höheres Schmelzintervall aufweisenden ersten Pulvermaterial und wenigstens einem ein zweites, niedrigeres Schmelzintervall aufweisenden zweiten Pulvermaterial bereitgestellt wird, wobei - in mindestens zwei ersten Pulverbereichen (17.1) das Pulvergemisch (15) unter Anwendung eines ersten Bestrahlungsparameters derart bestrahlt wird, dass - in dem ersten Pulverbereich (17.1) das wenigstens eine erste Pulvermaterial und das wenigstens eine zweite Pulvermaterial aufgeschmolzen werden, wobei - ein Grundkörper (3) und ein Bauteilelement (7) hergestellt werden, wobei - in einem von den ersten Pulverbereichen (17.1) verschiedenen zweiten Pulverbereich (17.2) das Pulvergemisch (15) unter Anwendung eines zweiten Bestrahlungsparameters derart bestrahlt wird, dass - in dem zweiten Pulverbereich (17.2) das wenigstens eine zweite Pulvermaterial aufgeschmolzen wird, wobei das wenigstens eine erste Pulvermaterial in einer Matrix des wenigstens einen zweiten Pulvermaterials eingelagert wird, wobei der Verbindungsbereich (5) gebildet wird, wobei - der Grundkörper (3) und das Bauteilelement (7) über den Verbindungsbereich (5) miteinander verbunden werden.Method for producing a component (1) according to one of Claims 1 until 5 , wherein - a powder mixture (15) is provided from at least one first powder material having a first, higher melting interval and at least one second powder material having a second, lower melting interval, wherein - the powder mixture (15) is used in at least two first powder regions (17.1). a first irradiation parameter is irradiated in such a way that - the at least one first powder material and the at least one second powder material are melted in the first powder region (17.1), wherein - a base body (3) and a component element (7) are produced, wherein - in one second powder area (17.2) different from the first powder areas (17.1), the powder mixture (15) is irradiated using a second irradiation parameter in such a way that - the at least one second powder material is melted in the second powder area (17.2), the at least one first powder material in a matrix of we at least one second powder material is embedded, the connection area (5) being formed, the base body (3) and the component element (7) being connected to one another via the connection area (5). Verfahren nach Anspruch 8, wobei - als ein erstes Pulvermaterial des wenigstens einen ersten Pulvermaterials ein CrNi-Stahl verwendet wird, und/oder - als ein zweites Pulvermaterial des wenigstens einen zweiten Pulvermaterials Kupfer oder eine Kupferlegierung verwendet wird.procedure after claim 8 , wherein - a CrNi steel is used as a first powder material of the at least one first powder material, and/or - copper or a copper alloy is used as a second powder material of the at least one second powder material. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei das hergestellte Bauteil (1) mittels eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 6 oder 7 getrennt wird.Procedure according to one of Claims 8 or 9 , Wherein the manufactured component (1) by means of a method according to one of Claims 6 or 7 is separated.
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