DE102022200274A1 - Process for melting a layer of powdered material - Google Patents

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Lukas Loeber
Johannes Meckbach
Arne Stephen Fischer
Fabian Nyenhuis
Marcel Slodczyk
Hartmut Wayand
Thomas Kiedrowski
Jonas Ott
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufschmelzen einer Schicht (S) eines pulverförmigen Materials (P) zum Durchführen einer additiven Fertigung eines Bauteils (1), bei dem auf das pulverförmige Material (P) kurze und/oder ultrakurze Laserpulse eines Laserstrahls (LS) einwirken.The invention relates to a method for melting a layer (S) of a powdered material (P) for carrying out additive manufacturing of a component (1) in which short and/or ultra-short laser pulses of a laser beam (LS) act on the powdered material (P). .

Description

Technisches Gebiettechnical field

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Aufschmelzen einer Schicht eines pulverförmigen Materials zum Durchführen einer additiven Fertigung eines Bauteils. Das erfindungsgemäße Verfahren findet bevorzugt Verwendung beim unmittelbaren Aufbau derartiger Bauteile auf Substraten wie Leiterplatten o.ä.The invention relates to a method for melting a layer of a powdered material for carrying out additive manufacturing of a component. The method according to the invention is preferably used in the direct construction of such components on substrates such as printed circuit boards or the like.

Stand der TechnikState of the art

Aus der EP 2 871 042 B1 ist ein Verfahren zum Aufschmelzen einer Schicht eines pulverförmigen Materials mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 bekannt. Bei dem Verfahren werden ultrakurze Laserpulse auf das Material gelenkt, um dieses zu erwärmen. Wesentlich dabei ist, dass die Erwärmung des Materials lediglich bis zu einer Temperatur erfolgt, die unterhalb der Schmelztemperatur des Materials liegt. Das Aufschmelzen bzw. weitere Erwärmen des Materials bis auf eine Temperatur über dessen Schmelztemperatur erfolgt durch eine zweite Strahlenquelle. Die zweite Strahlenquelle kann entweder als eine zweite Laserstrahleinrichtung, die einen Dauerstrichlaserstrahl bzw. einen Laserstrahl mit langem Puls ausbildet, oder als Elektronenstrahl- oder ein Plasmaeinrichtung ausgebildet sein.From the EP 2 871 042 B1 a method for melting a layer of a powdered material having the features of the preamble of claim 1 is known. In the process, ultra-short laser pulses are directed onto the material in order to heat it up. It is essential that the material is only heated up to a temperature that is below the melting point of the material. The melting or further heating of the material to a temperature above its melting point is carried out by a second radiation source. The second radiation source can be designed either as a second laser beam device, which forms a continuous wave laser beam or a laser beam with a long pulse, or as an electron beam device or a plasma device.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Aufschmelzen einer Schicht eines pulverförmigen Materials mit den Merkmalen des Anspruch 1 hat den Vorteil, dass es die thermische Belastung bzw. den Wärmeeintrag in das Material räumlich und zeitlich stark reduziert. Dadurch erfolgt die thermische Belastung nur in den oberen Schichten des Materials, und insbesondere nicht in ein Trägerelement, auf dem die Schichten aufgebaut werden. Nichtsdestotrotz wird durch das Verfahren beim Aufschmelzen des Materials und dem anschließenden Erstarren des Materials eine hinreichend hohe Qualität der erstarrten Schicht ermöglicht, insbesondere ohne Poren o.ä. Fehlstellen. Vorzugsweise eignet sich somit das erfindungsgemäße Verfahren zum unmittelbaren additiven Aufbau von Bauteilen auf wärmeempfindlichen Bauteilen bzw. Trägerelementen, wie Substraten o.ä. in der Elektronikfertigung.The method according to the invention for melting a layer of a powdery material with the features of claim 1 has the advantage that it greatly reduces the thermal load or the heat input into the material spatially and temporally. As a result, the thermal stress occurs only in the upper layers of the material, and in particular not in a carrier element on which the layers are built up. Nevertheless, a sufficiently high quality of the solidified layer is made possible by the method during the melting of the material and the subsequent solidification of the material, in particular without pores or similar defects. The method according to the invention is therefore preferably suitable for the direct additive construction of components on heat-sensitive components or carrier elements, such as substrates or the like in electronics production.

Die Erfindung macht sich dabei die Erkenntnis zugrunde, dass es mithilfe der kurzen und/oder ultrakurzen Laserpulse möglich ist, den Wärmeeintrag in das pulverförmige Material zu reduzieren, wenn die für den Laserstrahl relevanten Parameter dem jeweiligen Material angepasst ausgewählt werden.The invention is based on the finding that the short and/or ultra-short laser pulses make it possible to reduce the heat input into the powdered material if the parameters relevant to the laser beam are selected in a way that is adapted to the respective material.

Vor dem Hintergrund der obigen Erläuterungen ist es daher bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Aufschmelzen einer Schicht eines pulverförmigen Materials mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgesehen, dass durch die kurzen und/oder ultrakurzen Laserpulse das Material zumindest bis auf seine Schmelztemperatur erwärmt wird. Die Laserpulse werden von einem Pulslaser erzeugt. Pulslaser geben das Laserlicht nicht kontinuierlich, sondern gepulst in zeitlich begrenzten Portionen mit einer vorbestimmten Pulslänge ab. Kurze Laserpulse weisen eine Pulslänge im Nanosekundenbereich auf. Ultrakurze Laserpulse weisen eine Pulslänge im Pikosekunden- oder Femtosekundenbereich auf. Vorzugsweise werden Laserpulse mit einer Pulslänge von kleiner als 10 ps (Pikosekunden) verwendet. Dabei kann vorgesehen sein, dass der verwendete Pulslaser sowohl kurze als auch ultrakurze Laserpulse erzeugen kann und vorzugsweise zum Aufschmelzen über die Zeit Laserpulse mit unterschiedlichen Pulslängen vom Nanosekundenbereich über den Pikosekundenbereich bis in den Femtosekundenbereich erzeugt.Against the background of the above explanations, it is therefore provided in a method according to the invention for melting a layer of a powdered material with the features of claim 1 that the material is heated at least to its melting temperature by the short and/or ultra-short laser pulses. The laser pulses are generated by a pulsed laser. Pulsed lasers do not emit the laser light continuously, but pulsed in time-limited portions with a predetermined pulse length. Short laser pulses have a pulse length in the nanosecond range. Ultra-short laser pulses have a pulse length in the picosecond or femtosecond range. Laser pulses with a pulse length of less than 10 ps (picoseconds) are preferably used. It can be provided that the pulsed laser used can generate both short and ultra-short laser pulses and preferably generates laser pulses with different pulse lengths from the nanosecond range to the picosecond range to the femtosecond range for melting over time.

Durch die gepulste Laserstrahlung wird für ein kurzes Zeitintervall auf eine Pulverschicht eingestrahlt und entsprechend der Absorptivität des Materials teilweise vom Material in einer dünnen Schicht an der Oberfläche absorbiert. Durch die gepulste Laserstrahlung wird es ermöglicht, hohe absorbierte Intensitäten bei gleichzeitig vergleichsweise geringer absorbierter mittlerer Leistung zu erzielen. Dies hat eine räumlich und zeitlich stark begrenzte Ausbildung eines Schmelzbades in dem Pulvermaterial zur Folge. Nach Ende der Bestrahlung kühlt die aufgeschmolzene Schicht sehr schnell ab, da die Wärmemenge gering und die räumlichen Temperaturgradienten hin zum noch kühleren, darunterliegenden Trägerelement sehr groß sind. Insbesondere kann durch die vergleichsweise geringe verwendete Energie die thermische Belastung angrenzender Bauelemente bzw. eines Trägerelements besonders gering gehalten werden. Auch hat das Verfahren den Vorteil, dass eine höhere örtliche Auflösung erzielt werden kann und zusätzlich eine breitere Materialauswahl zur Verfügung steht.The pulsed laser radiation irradiates a layer of powder for a short time interval and, depending on the absorptivity of the material, is partially absorbed by the material in a thin layer on the surface. The pulsed laser radiation makes it possible to achieve high absorbed intensities with a comparatively low average absorbed power at the same time. This results in the formation of a melt pool in the powder material that is very limited in terms of space and time. After the end of the irradiation, the molten layer cools down very quickly, since the amount of heat is small and the spatial temperature gradients towards the even cooler underlying carrier element are very large. In particular, due to the comparatively low energy used, the thermal load on adjacent components or a carrier element can be kept particularly low. The method also has the advantage that a higher spatial resolution can be achieved and, in addition, a wider selection of materials is available.

Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Aufschmelzen einer Schicht eines pulverförmigen Materials sind in den Unteransprüchen aufgeführt.Advantageous developments of the method according to the invention for melting a layer of a powdered material are listed in the dependent claims.

Bevorzugt ist es, wenn die Repetitionsrate der Laserpulse zwischen 3 Giga-Hertz und 5 Mega-Hertz beträgt. Insbesondere wird eine Repetitionsrate von wenigen Giga-Hertz für (thermisch) gut leitende Materialien, insbesondere Metalle, und bis zu 5 Mega-Hertz für (thermisch) schlechter wärmeleitende Materialien verwendet. Weiterhin wird durch die Verwendung von Pulszügen, sogenannten Bursts, eine Wärmeakkumulation besonders gut gesteuert.It is preferred if the repetition rate of the laser pulses is between 3 gigahertz and 5 megahertz. In particular, a repetition rate of a few gigahertz for (thermally) well conducting materials, in particular metals, and up to 5 megahertz for (thermally) poorly conducting materials is used. Furthermore, through the use of pulse trains, so-called Bursts, a heat accumulation particularly well controlled.

Darüber hinaus ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Intensitäten der Laserpulse zwischen 109 Watt je cm2 und 1013 Watt je cm2 betragen. Diese Intensitäten werden entsprechend der materialspezifischen Schwellwerte gewählt. Insbesondere können durch die relativ hohe Intensitäten auch Werkstoffe mit unterschiedlichen Schmelzpunkten verbunden werden, da die Oberflächentemperaturen bei derartigen Intensitäten kurzzeitig deutlich über klassischen Schmelztemperaturen liegen. Aufgrund der sehr kurzen Wirkdauer der Laserpulse mit den relativ hohen Intensitäten kommt es jedoch nicht zur Ausbildung einer Dampfkapillare und zu einer geringen Wärmewirkungszone, sodass thermische Belastungen oder auch thermische Beschädigungen eines Trägermaterials bzw. Trägerelements vermieden werden.In addition, it is preferably provided that the intensities of the laser pulses are between 10 9 watts per cm 2 and 10 13 watts per cm 2 . These intensities are chosen according to the material-specific threshold values. In particular, due to the relatively high intensities, materials with different melting points can also be joined, since the surface temperatures at such intensities are briefly well above the classic melting temperatures. Due to the very short duration of action of the laser pulses with the relatively high intensities, however, there is no formation of a vapor capillary and there is only a small thermal effect zone, so that thermal loads or thermal damage to a carrier material or carrier element are avoided.

Insbesondere liegt der Erfindung auch die Idee zugrunde, den Energieeintrag in das Bauteil bzw. das Pulver derart gering zu halten und zeitlich genau zu steuern, dass sich Schichtdicken des aufgeschmolzenen Materials sich auf wenige Mikrometer belaufen. Insbesondere betragen derartige Aufschmelztiefen in der Schicht des Materials weniger als 9 µm.In particular, the invention is also based on the idea of keeping the energy input into the component or the powder so low and controlling it precisely in terms of time that the layer thickness of the melted material amounts to a few micrometers. In particular, such melting depths in the layer of material are less than 9 μm.

Als pulverförmiges Material kommt insbesondere Material zur Anwendung, das eine Korngröße zwischen 1 µm und 40 µm, vorzugsweise zwischen 1 µm und 10 µm, aufweist.Material that is used in particular as the powdered material has a grain size between 1 μm and 40 μm, preferably between 1 μm and 10 μm.

Insbesondere für Korngrößen zwischen 1 µm und 10 µm kann es vorgesehen sein, dem Pulver Bindemittel zuzufügen, sodass es in Form einer Suspension verwendet wird. Dies ermöglicht insbesondere eine bessere Verteilung und Positionierung des Pulvers. Das Bindemittel kann während des Prozesses ausdampfen oder optional mit einer zweiten, nicht gepulsten Laserstrahlquelle verdampft werden.In particular for grain sizes between 1 μm and 10 μm, provision can be made for adding a binder to the powder, so that it is used in the form of a suspension. This allows in particular a better distribution and positioning of the powder. The binder can evaporate during the process or optionally be evaporated with a second, non-pulsed laser beam source.

Auch hinsichtlich der Führung des Laserstrahls gibt es unterschiedliche Möglichkeiten. In einer ersten Ausgestaltung ist es vorgesehen, dass der Laserstrahl relativ zum Pulvermaterial bewegt wird, und dass der Fokusdurchmesser des Laserstrahls zwischen 5 µm und 3 mm, vorzugsweise zwischen 5 µm und 1 mm, beträgt. Dabei ist es von Vorteil, bei geringen Fokusdurchmessern ein geeignetes Strahlführungssystem, insbesondere ein Scanner-System, mit hinreichender Positionierungsgenauigkeit von wenigen Mikrometern zu verwenden.There are also different options with regard to guiding the laser beam. In a first embodiment it is provided that the laser beam is moved relative to the powder material and that the focus diameter of the laser beam is between 5 μm and 3 mm, preferably between 5 μm and 1 mm. In this case, it is advantageous, in the case of small focus diameters, to use a suitable beam guidance system, in particular a scanner system, with sufficient positioning accuracy of a few micrometers.

Alternativ zu einer Relativbewegung des Laserstrahls zum Pulvermaterial ist es auch möglich, insbesondere für den Fall, dass die zu bestrahlende Fläche maximal 9mm2 beträgt, den Laserstrahl ortsfest anzuordnen und die gesamte Fläche gleichzeitig durch den ortsfesten Laserstrahl zu bestrahlen. Dazu wird mittels räumlicher Strahlformung die Intensitätsverteilung des Laserstrahls nahe des Fokus der Geometrie der zu bearbeitenden Fläche angepasst. Durch entweder konstante Intensitätsverteilung oder auch zeitlich sich ändernde Intensitätsverteilungen können somit Schichten in einem Stempelverfahren aufgebaut werden.As an alternative to moving the laser beam relative to the powder material, it is also possible, especially if the area to be irradiated is a maximum of 9 mm 2 , to position the laser beam in a stationary manner and to irradiate the entire area simultaneously with the stationary laser beam. For this purpose, the intensity distribution of the laser beam near the focus of the geometry of the surface to be processed is adapted by means of spatial beam shaping. Layers can thus be built up in a stamping process using either a constant intensity distribution or intensity distributions that change over time.

Als Material wird vorzugsweise Metall, beispielsweise Kupfer, und/oder Metalllegierungen verwendet, jedoch erlauben die hohen Intensitäten durch nichtlineare Absorption auch die Anwendung auf schlecht absorbierende und transparente Materialien.The material used is preferably metal, for example copper, and/or metal alloys, but the high intensities due to non-linear absorption also allow it to be used on poorly absorbing and transparent materials.

Bevorzugt findet das soweit beschriebene erfindungsgemäße Verfahren Verwendung bei einem Schichtaufbau des Bauteils unmittelbar auf einem Trägerelement. Dabei ist das Trägerelement insbesondere in Form eines Substrats, einer Leiterplatte o.ä. ausgebildet.The method according to the invention described so far is preferably used in the case of a layer structure of the component directly on a carrier element. In this case, the carrier element is designed in particular in the form of a substrate, a printed circuit board or the like.

Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung zum additiven Herstellen eines Bauteils, wobei die Vorrichtung vorzugsweise eingerichtet ist, das beschriebene Verfahren durchzuführen, wobei die Vorrichtung eingerichtet ist, zum Aufschmelzen einer Schicht eines pulverförmigen Materials, das Material durch kurze und/oder ultrakurze Laserpulse zumindest bis auf seine Schmelztemperatur zu erwärmen. Vorzugsweise ist die Vorrichtung eingerichtet, metallische Bauteile auf elektronischen Bauelementen und/oder auf Trägerelementen, insbesondere auf Leiterplatten, additiv herzustellen.The invention also relates to a device for additively manufacturing a component, the device preferably being set up to carry out the method described, the device being set up to melt a layer of a powdered material, the material at least up to to raise its melting point. The device is preferably set up to additively produce metallic components on electronic components and/or on carrier elements, in particular on printed circuit boards.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung sowie anhand der Zeichnungen.Further advantages, features and details of the invention result from the following description of preferred embodiments of the invention and from the drawings.

Figurenlistecharacter list

  • Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Vorrichtung zum Erzeugen eines Bauteils im additiven Verfahren.The 1 shows a schematic representation of a device for producing a component in the additive process.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

In der 1 ist stark vereinfacht und nicht maßstäblich eine Vorrichtung 100 zum additiven Herstellen eines Bauteils 1 dargestellt. Insbesondere kann es vorgesehen sein, dass das Bauteil 1 unmittelbar auf einem Trägerelement 2 in Form eines Substrats 3 o.ä. (wie beispielsweise einer Leiterplatte) aufgebaut wird. Ein derartiges Bauteil 1 besteht insbesondere aus Metall bzw. einer Metalllegierung und kann beispielsweise dazu dienen, als Kontaktelement einen Abstand zwischen zwei Schaltungsträger zu überbrücken bzw. die beiden (parallel zueinander angeordneten) Schaltungsträger miteinander elektrisch zu verbinden.In the 1 a device 100 for the additive manufacturing of a component 1 is shown in a greatly simplified manner and not to scale. In particular, it can be provided that the component 1 is built up directly on a carrier element 2 in the form of a substrate 3 or the like (such as a circuit board, for example). Such a component 1 consists in particular of metal or a metal alloy and can be used, for example, as a contact element to bridge a distance between two circuit carriers or to connect the two (parallel to one another arranged) to connect circuit carriers together electrically.

Rein beispielhaft ist das Bauteil 1 kegelstumpfförmig bzw. pyramidenstumpfförmig ausgebildet. Selbstverständlich liegt es jedoch im Rahmen der Erfindung, dass das Bauteil 1 die für die jeweilige Anwendung erforderliche Geometrie aufweist.Purely by way of example, the component 1 is in the form of a truncated cone or a truncated pyramid. However, it is of course within the scope of the invention for the component 1 to have the geometry required for the respective application.

Das Bauteil 1 wird durch schichtweisen Aufbau aus einem Pulver P erzeugt, wobei das Pulver P eine Korngröße zwischen 1 µm und 40 µm, vorzugsweise zwischen 1 µm und 10 µm, aufweist. Insbesondere für den Fall, dass die Korngröße zwischen 1 µm und 10 µm beträgt, kann es vorgesehen sein, dass das Pulver P durch Zufügung eines Bindemittels in Form einer Suspension aufgebracht wird.The component 1 is produced in layers from a powder P, the powder P having a grain size between 1 μm and 40 μm, preferably between 1 μm and 10 μm. In particular if the particle size is between 1 μm and 10 μm, it can be provided that the powder P is applied in the form of a suspension by adding a binder.

Die in der 1 erkennbare Vorrichtung 100 umfasst einen sogenannten Produktaufbaubehälter 101, und neben dem Produktaufbaubehälter 101 einen Vorratsbehälter 102 zur Speicherung des Pulvers P. Während des Aufbaus bzw. dem Herstellen des Bauteils 1 wird ein Boden 103 des Vorratsbehälters 102 sukzessive in Richtung des Pfeils 104 angehoben, während ein anderer Boden 105 im Produktaufbaubehälter 101 in Richtung des Pfeils 106 abgesenkt wird. Das Anheben bzw. Absenken der jeweiligen Böden 103, 105 erfolgt jeweils zum Aufbringen einer Schicht S an Material bzw. Pulver P im Produktvorratsbehälter 101 bzw. nach dem Erstarren des Pulvers P nach dessen Aufschmelzen zum Aufbringen einer nächsten Schicht S. Hierzu weist die Vorrichtung 100 darüber hinaus einen Rakel 110 auf, der horizontal in Richtung des Pfeils 111 beweglich angeordnet ist, um nach Anheben des Bodens 103 Pulver P in den Produktaufbaubehälter 101 zu fördern und dort als jeweils oberste Schicht S zu verteilen.The one in the 1 Recognizable device 100 comprises a so-called product assembly container 101, and next to the product assembly container 101 a storage container 102 for storing the powder P. During the construction or the manufacture of the component 1, a bottom 103 of the storage container 102 is successively raised in the direction of the arrow 104, while a other floor 105 in the product build-up tank 101 is lowered in the direction of arrow 106. The respective bases 103, 105 are raised or lowered to apply a layer S of material or powder P in the product storage container 101 or after the powder P has solidified after it has melted to apply a next layer S. For this purpose, the device 100 in addition, a squeegee 110, which is arranged to be movable horizontally in the direction of arrow 111, in order to convey powder P into the product structure container 101 after the bottom 103 has been raised and to distribute it there as the top layer S in each case.

Die additive Fertigung des Bauteils 1 erfolgt, wie an sich aus dem Stand der Technik bekannt, durch schichtweises Aufschmelzen und Erstarren des Pulvers P. Hierzu findet eine vereinfachte dargestellte Laserstrahlquelle 10 Verwendung, die erfindungsgemäß dazu ausgebildet ist, kurze und/oder ultrakurze Laserpulse zu erzeugen. Hierbei beträgt die Repetitionsrate der Laserpulse zwischen 3 Giga-Hertz und 5 Mega-Hertz. Es werden Intensitäten der einzelnen Laserpulse zwischen 109 Watt je cm2 und 1013 Watt je cm2 erzeugt.Additive manufacturing of the component 1 takes place, as is known per se from the prior art, by layer-by-layer melting and solidification of the powder P. A simplified laser beam source 10 is used for this purpose, which is designed according to the invention to generate short and/or ultra-short laser pulses . The repetition rate of the laser pulses is between 3 gigahertz and 5 megahertz. Intensities of the individual laser pulses between 10 9 watts per cm 2 and 10 13 watts per cm 2 are generated.

Der von der Laserstrahlquelle 10 erzeugte Laserstrahl LS wird über eine Optikeinrichtung 12 und eine Scanner-Optik 14 auf das Pulver P geleitet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel wird durch die Scanner-Optik 14 eine Bewegung des Laserstrahls LS im Bereich des zu bestrahlenden Abschnitts des Bauteils 1 ermöglicht. Hierbei beträgt der Fokusdurchmesser des Laserstrahls LS zwischen 5 µm und 3 mm, vorzugsweise zwischen 5 µm und 1000 µm. Ein derart erzeugter bzw. ausgebildeter Laserstrahl LS ermöglicht Aufschmelztiefen in dem Pulver P von weniger als 9 µm.The laser beam LS generated by the laser beam source 10 is guided onto the powder P via an optics device 12 and a scanner optics 14 . In the exemplary embodiment shown, the scanner optics 14 enable a movement of the laser beam LS in the area of the section of the component 1 to be irradiated. In this case, the focus diameter of the laser beam LS is between 5 μm and 3 mm, preferably between 5 μm and 1000 μm. A laser beam LS generated or formed in this way enables melting depths in the powder P of less than 9 μm.

Das soweit beschriebene Verfahren kann in vielfältiger Art und Weise abgewandelt bzw. modifiziert werden, ohne vom Erfindungsgedanken abzuweichen.The method described so far can be altered or modified in many ways without deviating from the spirit of the invention.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • EP 2871042 B1 [0002]EP 2871042 B1 [0002]

Claims (12)

Verfahren zum Aufschmelzen einer Schicht (S) eines pulverförmigen Materials (P) zum Durchführen einer additiven Fertigung eines Bauteils (1), bei dem auf das pulverförmige Material (P) kurze und/oder ultrakurze Laserpulse eines Laserstrahls (LS) einwirken, dadurch gekennzeichnet, dass durch die kurzen und/oder ultrakurzen Laserpulse das Material (P) zumindest bis auf seine Schmelztemperatur erwärmt wird.Method for melting a layer (S) of a powdered material (P) for carrying out additive manufacturing of a component (1), in which short and/or ultra-short laser pulses of a laser beam (LS) act on the powdered material (P), characterized in that that the material (P) is heated at least to its melting point by the short and/or ultra-short laser pulses. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Repetitionsrate der Laserpulse des Laserstrahls (LS) zwischen 3 Giga-Hertz und 5 Mega-Hertz beträgt.procedure after claim 1 , characterized in that the repetition rate of the laser pulses of the laser beam (LS) is between 3 gigahertz and 5 megahertz. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Intensitäten der Laserpulse des Laserstrahls (LS) zwischen 109 W/cm2 und 1013 W/cm2 betragen.procedure after claim 1 or 2 , characterized in that the intensities of the laser pulses of the laser beam (LS) are between 10 9 W/cm 2 and 10 13 W/cm 2 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufschmelztiefe in der Schicht (S) des Materials (P) weniger als 9 Mikrometer beträgt.Procedure according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that the melting depth in the layer (S) of the material (P) is less than 9 microns. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass pulverförmiges Material (P) mit einer Korngröße zwischen 1 Mikrometer und 40 Mikrometer, vorzugsweise zwischen 1 Mikrometer und 10 Mikrometer, verwendet wird.Procedure according to one of Claims 1 until 4 , characterized in that powdered material (P) with a grain size between 1 micron and 40 microns, preferably between 1 micron and 10 microns, is used. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (P) durch Zufügung eines Bindemittels in Form einer Suspension verwendet wird, insbesondere bei einer Korngröße des pulverförmigen Materials (P) zwischen 1 Mikrometer und 10 Mikrometer.Procedure according to one of Claims 1 until 5 , characterized in that the material (P) is used by adding a binder in the form of a suspension, in particular with a grain size of the powdered material (P) between 1 micron and 10 microns. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Laserstrahl (LS) relativ zum Pulvermaterial (P) bewegt wird, und/oder dass der Fokusdurchmesser des Laserstrahls (LS) zwischen 5 Mikrometer und 3 Millimeter, vorzugsweise zwischen 5 Mikrometer und 1000 Mikrometer, beträgt.Procedure according to one of Claims 1 until 6 , characterized in that the laser beam (LS) is moved relative to the powder material (P) and/or that the focus diameter of the laser beam (LS) is between 5 micrometers and 3 millimeters, preferably between 5 micrometers and 1000 micrometers. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Größe der zu bestrahlenden Fläche von maximal 9 mm2 die gesamte Fläche gleichzeitig bestrahlt wird.Procedure according to one of Claims 1 until 7 , characterized in that with a maximum size of the area to be irradiated of 9 mm 2 the entire area is irradiated simultaneously. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Material (P) Metall und/oder Metalllegierungen enthält.Procedure according to one of Claims 1 until 8th , characterized in that the material (P) contains metal and/or metal alloys. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Schichtaufbau des Bauteils (1) unmittelbar auf einem Trägerelement (2) in Form eines Substrats (3) erfolgt.Procedure according to one of Claims 1 until 9 , characterized in that the layer structure of the component (1) takes place directly on a carrier element (2) in the form of a substrate (3). Vorrichtung (100) zum additiven Herstellen eines Bauteils (1), wobei die Vorrichtung (100) vorzugsweise eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10 durchzuführen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) eingerichtet ist, zum Aufschmelzen einer Schicht (S) eines pulverförmigen Materials (P), das Material (P) durch kurze und/oder ultrakurze Laserpulse zumindest bis auf seine Schmelztemperatur zu erwärmen.Device (100) for the additive manufacturing of a component (1), wherein the device (100) is preferably set up, the method according to one of Claims 1 until 10 carried out, characterized in that the device (100) is set up, for melting a layer (S) of a powdery material (P), to heat the material (P) by short and/or ultra-short laser pulses at least up to its melting temperature. Vorrichtung (100) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100) eingerichtet ist, metallische Bauteile auf elektronischen Bauelementen und/oder auf Trägerelementen, insbesondere auf Leiterplatten, additiv herzustellen.Device (100) according to claim 11 , characterized in that the device (100) is set up to additively produce metallic components on electronic components and / or on carrier elements, in particular on printed circuit boards.
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