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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Einzelteilen eines additiv gefertigten Körpers sowie ein entsprechendes System.
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Die in diesem und dem nachfolgenden Absatz genannten Merkmale können grundsätzlich auch bei der erfindungsgemäßen Lösung realisiert sein. Herstellvorrichtungen und entsprechende Verfahren zur additiven Fertigung dreidimensionaler Objekte, insbesondere durch schichtweises Aufbringen und örtlich selektives Verfestigen eines Aufbaumaterials sind aus dem Stand der Technik grundsätzlich bekannt. Zum schichtweisen Aufbringen kann beispielsweise mindestens eine entsprechende Beschichtungseinrichtung vorgesehen sein. Für das örtlich selektive Verfestigen kann eine entsprechende Bestrahlungseinheit (z. B. umfassend mindestens einen Laser) bereitgestellt werden.
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Mit solchen additiven Herstellungsverfahren können auch vergleichsweise hohe (bzw. lange) und ggf. auch unregelmäßig geformte Bauteile erzeugt werden. Derartige Bauteile bzw. Objekte können ggf. (nach der additiven Herstellung) in Einzelteile separiert werden, insbesondere wenn das entsprechende Design einem Extrusionskörper entspricht (also eine Form aufweist, die beispielsweise zumindest theoretisch auch durch Extrusion herstellbar ist). Das Zerteilen des Objektes in Einzelteile kann während einer Fixierung des Objektes bzw. additiv hergestellten Körpers erfolgen. Anschließend können die Einzelteile von der Fixierung gelöst werden, um sie entnehmen (und weiter verarbeiten bzw. verwenden) zu können.
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Generell ist es vorteilhaft, wenn das Trennen in Einzelteile vergleichsweise effizient durchgeführt wird und insbesondere möglichst wenig Verschnitt, beispielsweise durch Schnittspalten, erzeugt wird.
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Es ist Aufgabe der Erfindung, ein möglichst effektives und materialsparendes Verfahren zur Herstellung von Einzelteilen eines additiv gefertigten Körpers vorzuschlagen. Weiterhin ist es Aufgabe der Erfindung ein entsprechendes System vorzuschlagen.
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Diese Aufgabe wird insbesondere durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Die oben genannte Aufgabe wird insbesondere gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung von Einzelteilen eines additiv gefertigten Körpers (bzw. aus einem additiv gefertigten Körper), umfassend die Schritte:
- - Bereitstellen des additiv gefertigten Körpers,
- - Glätten mindestens eines Oberflächenabschnittes des Körpers, vorzugsweise mittels Bestrahlung, vorzugsweise mittels mindestens eines Lasers,
- - Klebeverbinden des geglätteten Oberflächenabschnittes mit mindestens einem Halteabschnitt einer Haltevorrichtung, und
- - Zerteilen, insbesondere Zersägen des Körpers in mehrere Einzelteile.
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Beim vorgeschlagenen Verfahren kann auf effektive Art und Weise eine Herstellung von Einzelteilen aus einem additiv gefertigten Körper erfolgen, insbesondere auch wenn es sich bei dem Körper um ein empfindliches Teil, beispielsweise mit einer Vielzahl von Öffnungen und/oder Kanälen und/oder dünnen Wandungen handelt.
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Das Glätten, insbesondere mittels Bestrahlung (Laser), erfolgt vorzugsweise zumindest durch teilweises Aufschmelzen einer Oberflächenschicht des additiv gefertigten Körpers.
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Beim Klebeschritt kann vorzugswiese ein sich verfestigender, beispielweise ein (chemisch, z. B. durch Polymerisation und/oder Polyaddition und/oder Polykondensation und/oder physikalisch, z. B. durch UV-Licht) härtender und/oder physikalisch abbindender (z. B. durch Trocknung und/oder Abkühlung sich verfestigender) Klebstoff zum Einsatz kommen. Ein verwendeter Klebstoff kann im Ausgangszustand ein, z. B. organisches, Lösungsmittel aufweisen.
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Ausführungsgemäß kann ein Polyadditionsklebstoff, vorzugsweise ein Epoxidharz-Klebstoff zum Einsatz kommen.
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Nach dem Zerteilschritt kann/können ggf. mit dem jeweiligen Einzelteil verbundener Klebstoff oder zumindest entsprechende Klebstoffreste entfernt werden, ggf. durch Verwendung eines, z. B. organischen Lösungsmittels, und/oder durch physikalische Applikation von beispielsweise Wärme und/oder Bestrahlung.
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Der Klebstoff und/oder zumindest Abschnitte der Haltevorrichtung können beim Vorgang des Zerteilens ebenfalls zerteilt, insbesondere zersägt, werden. Die Haltevorrichtung kann insbesondere (nur) angesägt werden, um die Einzelteile (zunächst) noch zu halten. Bei der Haltervorrichtung kann es sich um ein Wegwerfteil bzw. ein Teil zur einmaligen Verwendung handeln, das bei jedem Sägevorgang neu bereitgestellt wird.
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Vorzugsweise erfolgt das Zerteilen mittels einer Drahtsäge, vorzugsweise Multiwire-Drahtsäge (Multi-Draht-Säge), beispielsweise Diamant-Wire-Säge und/oder mittels Slurry-Wire-Verfahren (mittels Slurry-Wire-Drahtsäge).
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Zum Haltern des additiven Körpers wird ausführungsgemäß nicht diejenige Bauplattform verwendet, die in einer/der Vorrichtung zur additiven Fertigung des Körpers verwendet wird.
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Der jeweilige Körper (Stack) kann beispielsweise von einer Bauplattform (des additiven Herstellungsverfahrens) entfernt (geschnitten und/oder gesägt) werden, um dann (beispielsweise in einer Multiwire-Säge) fixiert zu werden.
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Ein Fixieren des Körpers (Bauteiles) kann beispielsweise mittels eines Klebers an einer Haltevorrichtung (insbesondere in Form eines Balkens, vorzugsweise Spannbalkens) erfolgen. Nach dem Vereinzeln in Einzelteile, können die Einzelteile grundsätzlich entnommen werden. Dazu wird zunächst die Fixierung aufgehoben bzw. gelöst.
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Wenn nun eine Glättung der Oberfläche in dem Bereich erfolgt, der mit der Haltevorrichtung (z. B. Balken/Spannbalken) verklebt ist, können (selbst vergleichsweise feinstrukturierte bzw. empfindliche) Körper von der Haltevorrichtung (ohne übermäßigen Krafteinsatz, der ggf. zur Zerstörung des Einzelteils führen kann) gelöst werden. Dabei wurde insbesondere erkannt, dass bei additiv hergestellten Körpern aufgrund deren Oberflächenspezifik (bzw. Oberflächenstruktur), insbesondere in Z-Richtung (also in Aufwachsrichtung) diese (ohne eine entsprechende Glättung) nicht oder nur schwer lösbar sind bzw. nur unter vergleichsweise hohem Krafteinsatz, der zur Zerstörung des Einzelteils führen kann.
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Ausführungsgemäß kann die Oberfläche, beispielsweise durch eine Laserbearbeitung, in Form eines Streifens entlang einer Außenfläche (bzw. Mantelfläche) des Körpers (Stacks) so bearbeitet werden, dass eine Glättung durchgeführt wird (bzw. eine Reduktion einer Rautiefe bzw. Rauheit). Insbesondere entlang einer solchen geglätteten Fläche kann der Körper an der Trägervorrichtung (z. B. Spannbalken) verklebt werden.
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Ein Lösen von der Tragevorrichtung kann dann beispielsweise durch ein Tauchen in ein Lösungsbad erfolgen, wobei eine Flüssigkeit des Lösungsbades an der Oberfläche angreift und die Klebung (bzw. den Klebstoff) auflöst.
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Es hat sich bei Versuchen gezeigt, dass die Körper (insbesondere Stacks) durch Multiwire-Verfahren vergleichsweise gut und effizient in Einzelteile getrennt werden können. Durch die Oberflächenkonditionierung (Glättung) wiederum kann eine Fixierung beim Auftrennen effektiv und vergleichsweise schnell (und reproduzierbar) gelöst werden.
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Grundsätzlich wurde erkannt, dass die in anderem Zusammenhang bekannte Technik beispielsweise des Drahtsägens (Drahtfeldsägens) für die Belange einer Trennung von metallischen, dünnwandigen und an der Oberfläche typischerweise vergleichsweise rauen additiv hergestellten Körpern zunächst eher ungünstig erscheint. Ein Schleifen und damit Konditionieren einer Oberfläche, wie beispielsweise bei Silizium oder Glas-Ingots ist für additiv hergestellte Körper, insbesondere mit vergleichsweise feiner Struktur (umfassend beispielsweise Öffnungen) ebenfalls eher ungünstig. Eine solche Konditionierung durch Schleifen ist an additiv hergestellten Körpern (Stacks) schwierig, da es sich oftmals um dünnwandige und/oder federelastische Körper handelt, die sich ohne Beschädigung nur schwer fixieren lassen.
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Grundsätzlich wurde erkannt, dass es (mit bekannten Maschinen für die additive Herstellung) vergleichsweise schwierig oder sogar unmöglich ist, eine Glättung (Konditionierung) an der Oberfläche des additiv hergestellten Körpers (z. B. Mantelaußenfläche) noch in der additiven Herstellvorrichtung (Maschine) zu realisieren. Zunächst gilt diesbezüglich, dass beispielsweise ein Laser (Schmelzlaser) der Herstellvorrichtung (Maschine) zumindest in etwa 90° zu der eigentlich zu konditionierenden Fläche steht, die damit zumindest im Wesentlichen unerreichbar ist. Außerdem ist üblicherweise der im Pulverbett entstehende bzw. entstandene Körper durch das Pulver (zunächst) komplett verdeckt.
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Vorzugsweise kommt für die Oberflächenglättung (Oberflächenkonditionierung) ein Kurzpulslaser, weiter vorzugsweise Ultra-Kurzpulslaser zum Einsatz. Durch einen kurzen, lokalen Energieeintrag können Unebenheiten, z. B. Poren, zumindest teilweise ausgeglichen werden und/oder anhaftende Pulverteilchen abgetragen werden.
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Bei einem Kurzpulslaser kann die Pulsdauer zwischen mindestens 1 Femtosekunde oder mindestens 100 Femtosekunden und 1000 Pikosekunden liegen. Bei einem Ultra-Kurzpulslaser kann ein jeweiliger Laserpuls zwischen 1 Femtosekunde oder 100 Femtosekunden und 1000 Femtosekunden liegen.
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Im Allgemeinen wird vorzugsweise ein gepulster Laser eingesetzt.
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In bestimmten Anwendungen kann auch die Oberfläche, die bei dem additiven Verfahren in Z-Richtung entsteht, zu rau sein um eine Kennzeichnung in vergleichsweise geringer Größe (insbesondere maschinenlesbar) aufbringen zu können. Auch in diesem Zusammenhang ist eine Glättung einer Außenfläche des Körpers vorteilhaft, um (lesbare bzw. maschinenlesbare) Informationen (z. B. Codes) aufbringen zu können.
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Es ist möglich (im Rahmen der Oberflächenkonditionierung) während der Glättung (insbesondere Laserbearbeitung) gleichzeitig, beispielsweise maschinenlesbare, Merkmale wie einen Barcode, DMR-Code, QR-Code und/oder Ähnliches - vorzugsweise in der Größe des jeweiligen Einzelteiles (oder in einer geringeren Größe) - an der Außenfläche (insbesondere Mantelfläche) aufzubringen. Dadurch kann beispielsweise später eine Erkennung der Einzelteile während der Fertigung und/oder während der weiteren Lebensdauer ermöglicht werden.
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Auf den (jeweiligen) geglätteten Oberflächenabschnitt des Körpers (und/oder auf mindestens einen anderen Abschnitt) kann eine Strukturierung, beispielsweise Beschriftung, ggf. in Form eines Barcodes, QR-Codes, Datamatrix-Codes und/oder Klarschrift, erfolgen. Diese Strukturierung kann ggf. mittels Bestrahlung, insbesondere per Laser, ggf. mittels derselben Vorrichtung, insbesondere einer Laservorrichtung, erfolgen und/oder durch eine andere Maßnahme bzw. Einrichtung.
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Eine Strukturierung (z. B. Beschriftung) kann - wenn dieselbe Bestrahlungseinrichtung (Lasereinrichtung) zum Einsatz kommt, wie für das Glätten - vorzugsweise mittels einer vom Glättvorgang abweichenden, beispielsweise größeren oder niedrigen Einstrahlenergie und/oder einer abweichenden, beispielsweise längeren oder kürzeren, Einstrahldauer, insbesondere einer längeren Einstrahldauer, und/oder einem abweichenden Auftreffwinkel realisiert werden.
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In Ausführungsformen können mehrere zu glättende Oberflächenabschnitte (insbesondere in Streifenform) vorgesehen sein. Diese können beispielsweise parallel und/oder miteinander fluchtend verlaufen, beispielsweise auf einer Mantelfläche des Objektes (additiv gefertigten Körpers). Die einzelnen Streifen können voneinander beabstandet sein, so dass nicht-geglättete Abschnitte der Oberfläche zwischen den Streifen vorhanden sind.
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Grundsätzlich kann die zu glättende Oberfläche des Körpers beispielsweise durch nebeneinander verlaufende, sequentielle Streifen (die wiederum gemeinsam eine Streifenform ausbilden können) geglättet bzw. poliert werden. Die sequentiellen Steifen können beispielsweise zumindest im Wesentlichen senkrecht zu der Streifenform der geglätteten Oberfläche verlaufen (oder: zumindest im Wesentlichen parallel dazu).
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Bei einem Aufbaumaterial zur Herstellung des additiv gefertigten Körpers handelt es sich vorzugsweise um Metall oder eine Metalllegierung, beispielsweise gebildet aus oder umfassend: Aluminium, Titan, Nickel, Eisen, Kupfer, Wolfram, und/oder Molybdän oder Legierungen davon, beispielsweise eine Titanaluminium-Legierung und/oder eine amorphe Legierung (metallisches Glas). In Ausführungsformen kann auch eine intermetallische Verbindung realisiert sein, wie beispielsweise Titanaluminid. Vorzugsweise besteht das Aufbaumaterial zu mindestens 10 Gew.-%, weiter vorzugsweise 50 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise mindestens 80 Gew.-%, noch weiter vorzugsweise mindestens 99 Gew.-% aus einem (insbesondere oben genannten) oder mehreren (insbesondere oben genannten) Metall/en.
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Das Aufbaumaterial ist vorzugsweise pulverförmig. Eine (mittlere) Partikelgröße (Korngröße) des (pulverförmigen) Aufbaumaterials ist vorzugsweise größer als 5 µm, weiter vorzugsweise größer gleich 15 µm und/oder kleiner als 300 µm, vorzugsweise kleiner als 130 µm, weiter vorzugsweise kleiner als 100 µm.
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Bei der zu betrachtenden Partikelgröße handelt es sich vorzugsweise um den Durchmesser eines einzelnen Partikels bzw. Korns. Sollten die Partikel zumindest teilweise als Agglomerate vorliegen, soll der Durchmesser eines einzigen Partikels (Korns) des Agglomerats betrachtet werden. Bei dem Durchmesser (der Partikelgröße) eines einzigen Partikels handelt es sich vorzugsweise um einen jeweiligen maximalen Durchmesser (= Supremum aller Abstände je zweier Punkte des Partikels) und/oder um einen Siebdurchmesser und/oder um einen (insbesondere volumenbezogenen) Äquivalenz-Kugel-Durchmesser.
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Ist die Partikelgröße nicht einheitlich, ist als (mittlere) Partikelgröße vorzugsweise die d50-Partikelgröße heranzuziehen. Bei der (mittleren) Partikelgröße gilt der Zahlenwert (hier: 50) für den Anteil der Partikel (in Massen- und/oder VolumenProzent), die kleiner oder gleich groß sind wie die angegebene Partikelgröße (d. h. bei einer d50 von 50 µm haben 50 % der Partikel eine Größe von ≤ 50 µm).
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Die einzelnen Partikel des Aufbaumaterials können (zumindest annähernd) gleich groß sein oder es kann eine Partikelgrößenverteilung vorliegen. Wenn eine Partikelgrößenverteilung vorliegt, kann beispielsweise eine d50-Partikelgröße mindestens 2-mal, vorzugsweise mindestens 4-mal und/oder höchstens 10-mal, vorzugsweise höchstens 8-mal so groß wie eine d10-Partikelgröße sein. Alternativ oder zusätzlich kann eine d90-Partikelgröße mindestens 1,2-mal, vorzugsweise mindestens 1,8-mal und/oder höchstens 4-mal, vorzugsweise höchstens 3-mal so groß sein wie eine/die d50-Partikelgröße sein. Die Partikelgrößen können ggf. mit Hilfe von Laserbeugungsverfahren (insbesondere mittels Laserbeugungsmessung nach ISO 13320 oder ASTM B822) bestimmt werden. Alternativ oder zusätzlich können die Partikelgrößen durch Ausmessen (beispielsweise mittels Mikroskop) und/oder mit dynamischer Bildanalyse (vorzugsweise nach ISO 13322-2, ggf. mittels des CAMSIZERD XT der Retsch Technology GmbH) bestimmt werden. Wenn die Partikelgröße aus einer 2-dimensionalen Abbildung (z. B. eines Mikroskops, insbesondere Elektronenmikroskops) bestimmt wird, wird vorzugsweise der jeweilige Durchmesser (maximale Durchmesser bzw. Äquivalenz-Durchmesser) herangezogen, der sich aus der 2-dimensionalen Abbildung ergibt.
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Ein zum maximalen Durchmesser senkrechter Durchmesser (= Supremum aller Abstände zweier Punkte des Partikels, deren Verbindungslinie senkrecht zum maximalen Durchmesser ist) ist vorzugsweise mindestens 0,1-mal, weiter vorzugsweise mindestens 0,5-mal, weiter vorzugsweise mindestens 0,7-mal und/oder höchstens 1,0-mal, vorzugsweise höchstens 0,9-mal so groß wie der maximale Durchmesser (entweder im 3-Dimensionalen oder, insbesondere bei Bestimmung der jeweiligen Durchmesser aus einer Abbildung, im 2-Dimensionalen in Bezug auf die Abbildungsebene).
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Grundsätzlich kann das Verfahren mit einem bereits hergestellten additiv gefertigten Körper beginnen. Das Verfahren kann jedoch auch den Schritt der additiven Herstellung des additiv gefertigten Körpers umfassen.
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Vorzugsweise wird der additiv gefertigte Körper durch schichtweises Aufbringen mittels mindestens einer Beschichtungseinheit und örtlich selektives Verfestigen eines (des) Aufbaumaterials mittels mindestens einer Bestrahlungseinheit, insbesondere umfassend mindestens einen Laser, hergestellt. Bei der entsprechenden Bestrahlungseinheit handelt es sich vorzugsweise um eine andere Bestrahlungseinheit bzw. einen anderen Laser als diejenige bzw. denjenigen, der beim Schritt des Glättens zum Einsatz kommt.
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Gemäß einem allgemeineren Gedanken kann grundsätzlich ein pulverbettbasiertes Verfahren zum Einsatz kommen oder ein anderes Verfahren zur additiven Herstellung.
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Der additiv gefertigte Körper und/oder dessen Außenfläche ist vorzugsweise zumindest im Wesentlichen zylindrisch, weiter vorzugsweise kreiszylindrisch. Der mindestens eine geglättete Oberflächenabschnitt befindet sich vorzugsweise zumindest teilweise (ggf. vollständig) auf einer Mantelfläche des Körpers.
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Bei einem Zylinder handelt es sich im vorliegenden Zusammenhang im Allgemeinen um einen Zylinder im mathematischen Sinne, insbesondere einen geraden Zylinder. In Bezug auf die Außenfläche soll insbesondere deren Verlauf im dreidimensionalen Raum gemeint sein.
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Bei der Form des zu zerteilenden Körpers kann es sich um eine Form handeln, die (zumindest theoretisch) durch eine (gerade) Extrusion herstellbar ist.
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Der additiv gefertigte Körper und/oder das Einzelteil kann gitterförmig und/oder wabenförmig und/oder labyrinth- und/oder wurmgangförmig ausgebildet sein (zumindest abschnittsweise, ggf. vollständig). Die jeweilige Gitterform bzw. Wabenform kann mindestens 10, vorzugsweise mindestens 100 Zellen aufweisen.
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Gerade bei solchen Wabenkörpern bzw. Gitterkörpern besteht die Schwierigkeit, dass diese vergleichsweise empfindlich sind und nicht ohne weiteres fest eingespannt werden können, um beispielsweise ein Zerschneiden oder Zersägen zu ermöglichen. Durch die hier vorgeschlagene Vorgehensweise eines Glättens der (ursprünglich vergleichsweise rauen) Oberflächenabschnitte und Verklebens derselben kann ein vergleichsweise stabiles Halten gewährleistet werden, ohne empfindliche Gitterformen bzw. Wabenformen zu zerstören.
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In weiteren Ausführungsformen kann der additiv gefertigte Körper auch beispielsweise quaderförmig ausgebildet sein bzw. im Allgemeinen: im Querschnitt rechteckförmig (zumindest insoweit es eine Außenfläche betrifft).
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Der additiv gefertigte Körper kann beispielsweise in mindestens 4 oder mindestens 10 oder mindestens 20 Einzelteile zerteilt (insbesondere zersägt) werden.
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Das jeweilige Einzelteil kann zumindest im Wesentlichen scheibenförmig aufgebaut sein und/oder eine Dicke aufweisen, die maximal 10 % eines maximalen Durchmessers senkrecht zu einer Dickenrichtung aufweist.
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Der Körper und/oder das jeweilige Einzelteil kann mindestens eine Öffnung, vorzugsweise eine Vielzahl von Öffnungen, weiter vorzugsweise an mindestens einem Querschnitt mindestens 10, weiter vorzugsweise mindestens 50, weiter vorzugsweise mindestens 200, Öffnungen aufweisen. Unter einer Öffnung ist vorzugsweise eine Struktur zu verstehen, die ein umlaufende Wandung aufweist.
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Alternativ oder zusätzlich kann der Körper und/oder das jeweilige Einzelteil mindestens eine Rand-Ausnehmung, vorzugsweise eine Vielzahl von RandAusnehmungen, weiter vorzugsweise an zumindest einem Querschnitt mindestens 4, weiter vorzugsweise mindestens 10, weiter vorzugsweise mindestens 30, RandAusnehmungen aufweisen. Unter einer Rand-Ausnehmung ist vorzugsweise eine Struktur zu verstehen, die keine umlaufende Wandung aufweist.
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In mindestens einem Querschnitt des Körpers und/oder des jeweiligen Einzelteils kann eine Fläche, die frei von Material ist, mindestens genauso groß oder 1,5-mal so groß oder 4-mal so groß sein wie eine Fläche, die mit Material gefüllt ist. Bei dem Querschnitt handelt es sich vorzugsweise um einen Querschnitt senkrecht auf den zumindest einen geglätteten Oberflächenabschnitt.
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In Ausführungsformen weist der (jeweilige) geglättete Oberflächenabschnitt eine Streifenform auf.
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Der (jeweilige) geglättete Oberflächenabschnitt und/oder eine Gesamtheit von ggf. mehreren geglätteten Oberflächenabschnitten kann ggf. weniger als 50 Flächen-%, vorzugsweise weniger als 25 Flächen-% von einer gesamten Außenfläche und/oder Mantelfläche des Körpers ausmachen. Alternativ oder zusätzlich kann der (jeweilige) geglättete Oberflächenabschnitt und/oder eine Gesamtheit von ggf. mehreren geglätteten Oberflächenabschnitten weniger als 60 Flächen-%, vorzugsweise weniger als 30 Fläche-% einer (der) Mantelfläche des Körpers ausmachen.
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In Ausführungsformen kann das obige Verfahren einen Schritt der additiven Herstellung des Körpers umfassen.
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Vorzugsweise verläuft der zu glättende Oberflächenabschnitt zumindest im Wesentlichen senkrecht (vorzugsweise in eine maximalen Abweichung von 30 Grad oder 10 Grad oder 3 Grad) zu einem Baufeld einer Herstellvorrichtung, wenn sich der Körper noch in der additiven Herstellvorrichtung befindet. Gerade in einer solchen Richtung (Z-Richtung; Aufwachsrichtung) weist ein additiv hergestellter Körper üblicherweise eine vergleichsweise hohe Rauheit auf, die ohne eine entsprechende Glättung entsprechend problematisch ist.
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Eine Rautiefe (Rz) des geglätteten Oberflächenabschnitts ist vorzugsweise kleiner oder gleich 12,0 µm, weiter vorzugsweise kleiner oder gleich 6,3 µm. Die Rautiefe Rz des geglätteten Oberflächenabschnitts kann mindestens 0,1 µm oder mindestens 0,5 µm oder mindestens 2,0 µm betragen.
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Bei der Rautiefe handelt es sich vorzugsweise um eine gemittelte Rautiefe, die beispielsweise nach DIN EN ISO 4287:1984 bestimmt werden kann. Beispielsweise kann eine Rautiefe wie folgt ermittelt werden: Eine definierte Messstrecke auf der Oberfläche des Körpers (im fraglichen Bereich, insbesondere also dem geglätteten Oberflächenabschnitt) wird in sieben Einzelmessstrecken eingeteilt, wobei die mittleren fünf Messstrecken gleichgroß sind. Von jeder dieser einzelnen Messstrecken des Profils wird die Differenz aus maximalem und minimalem Wert ermittelt. Aus den somit erhaltenen fünf Einzelrautiefen wird der Mittelwert gebildet.
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Die Rautiefe vor dem Schritt des Glättens (oder zumindest vor dem Schritt der glättenden Bestrahlung, insbesondere per Laser) bzw. ein (jeweiliger) nichtgeglätteter Oberflächenabschnitt des Körpers kann mindestens 20 µm oder mindestens 50 µm oder mindestens 100 µm und/oder höchstens 500 µm betragen.
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Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin insbesondere gelöst durch ein System zur Herstellung von Einzelteilen eines additiv gefertigten Körpers, insbesondere gemäß dem obigen Verfahren, umfassen:
- - mindestens eine Glättvorrichtung zum Glätten mindestens eines Oberflächenabschnittes des Körpers, vorzugsweise mittels Bestrahlung, vorzugsweise mittels mindestens eines Lasers,
- - mindestens eine Klebevorrichtung zum Klebeverbinden des geglätteten Oberflächenabschnittes mit mindestens einem Halteabschnitt einer Haltevorrichtung des Systems, und
- - mindestens eine Zerteilvorrichtung zum Zerteilen, insbesondere Zersägen des Körpers in mehrere Einzelteile.
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Optional umfasst das System eine additive Herstellvorrichtung zum Herstellen des Körpers, wobei die Herstellvorrichtung vorzugsweise eine Beschichtungseinheit zum schichtweisen Aufbringen eines Aufbaumaterials und/oder mindestens eine Bestrahlungseinheit zum örtlich selektiven Verfestigen des Aufbaumaterials umfasst, wobei die Bestrahlungseinheit weiter vorzugsweise mindestens einen Laser umfasst.
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Vorzugsweise weist die Zerteilvorrichtung mindestens eine Drahtsäge, vorzugsweise mindestens eine Multiwire-Drahtsäge auf.
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Die oben genannte Aufgabe wird weiterhin insbesondere gelöst durch ein Einzelteil, hergestellt mit dem obigen Verfahren und/oder dem obigen System.
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Eine Bestrahlungseinrichtung (Laservorrichtung) kann beispielsweise stationär angeordnet sein, während sich der zu glättende Oberflächenabschnitt an der Bestrahlungseinrichtung vorbeibewegt. Alternativ kann auch die Bestrahlungseinrichtung (Laservorrichtung) bewegt werden, oder beides.
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Weitere Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen beschrieben, die anhand der Abbildungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:
- 1 eine schematische Schräg-Darstellung eines Verfahrens zum Glätten eines Oberflächenabschnittes eines additiv hergestellten Körpers;
- 2 den Körper aus 1 mit einem geglätteten Oberflächenabschnitt in Draufsicht; und
- 3 eine schematische Darstellung eines Zerteilvorganges.
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In 1 ist zunächst ein additiv hergestellter Körper 10 zu erkennen. Eine Aufwachsrichtung Z ist durch einen Pfeil 17 gekennzeichnet. Der Körper 10 kann durch beispielsweise an einer schematisch dargestellten Laser-Vorrichtung 11 (relativ gesehen) vorbei bewegt werden, so dass durch Laserapplikation ein geglätteter Oberflächenabschnitt 12 (siehe 2) entsteht. Dieser Oberflächenabschnitt kann beispielsweise streifenförmig ausgebildet sein.
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Im Anschluss kann der Streifen 12 mit einer Haltevorrichtung 13 über einen Klebstoff 15 verklebt werden und daraufhin von einer (sich in Richtung des Pfeiles 16 relativ zum Körper 10 - in diesen hinein - bewegenden) Multiwire-Drahtsäge 14 (siehe 3) in eine Vielzahl von Einzelteilen zersägt werden.
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An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass alle oben beschriebenen Teile für sich alleine gesehen und in jeder Kombination, insbesondere die in den Zeichnungen dargestellten Details, als erfindungswesentlich beansprucht werden. Abänderungen hiervon sind dem Fachmann geläufig.
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Bezugszeichen
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- 10
- additiv hergestellter Körper
- 11
- Laser-Strahlfeld
- 12
- geglätteter Oberflächenabschnitt
- 13
- Haltevorrichtung
- 14
- Drahtsäge
- 15
- Klebstoff
- 16
- Pfeil für die Relativ-Bewegung der Säge
- 17
- Pfeil
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- DIN EN ISO 4287:1984 [0058]
