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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mittels eines additiven Fertigungsverfahrens sowie eine damit erzeugte Rückstellprobe nach der in den unabhängigen Ansprüchen näher definierten Art.
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In der additiven Fertigung, insbesondere den Verfahren, die einen Pulverwerkstoff oder ein Photopolymer als Ausgangswerkstoff (auch Rohmaterial genannt) verwenden, ist im Rahmen des Qualitätsmanagements die Analyse des Rohmaterials relevant. Insbesondere ist die Sicherstellung bzw. Rückstellung von nicht im additiven Fertigungsprozesskonsolidierten Proben des Rohmaterials im Anschluss an den abgeschlossenen additiven Fertigungsprozess bzw. insbesondere Druckprozess von Belang.
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Der Stand der Technik besteht bisher darin, dass beim 3D-Druck z.B. Pulverrückstellproben erst nach dem additiven Herstellprozess entnommen werden können. Dies erfolgt mit Hilfe eines Pulverprobennehmers, mittels eines Probenbehältnisses oder Laborglases. Diese Hilfs- oder Verwendungsgegenstände können Verunreinigungen in das Pulver einbringen oder eine Kontamination mit der Atmosphäre hervorrufen. Es ist aktuell nicht möglich, die Probe aus einer gezielten Position im Druckraum zu entnehmen. Vielmehr erfolgt die Pulverentnahme aus dem Pulversammelreservoir, also nicht mehr ortsaufgelöst bezüglich der früheren Position im Bauraum des 3D-Druckers. Somit können keine gezielten Rückschlüsse auf die Güte des Pulvers in verschiedenen Arealen des Bauraums gezogen werden.
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Die Kontamination des im Bauprozess unter Schutzgas gelagerten Pulvers mit der Außenatmosphäre kann hierbei ebenfalls nicht sicher ausgeschlossen werden und zu Veränderungen während der Lagerung bis zur Untersuchung führen. Zusätzlich sind Probenbehältnisse erforderlich, die zu beschaffen sowie korrekt zu beschriften sind. Die Entsorgung der Probenbehältnisse ist durch die Pulverkontamination ebenfalls problematisch.
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Ganz generell ist aus vielen Schriften bekannt, dass im Zuge der additiven Fertigung im zu fertigenden Bauteil Kammern bestehen, die z.B. das Prozesspulver mit einschließen.
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Gemäß der
DE 10 2021 002 678 A1 werden beispielsweise Pulverkammern angefertigt, damit das Pulver in diesen Kammern im späteren Bauteileinsatz eine Funktion erfüllt, zum Beispiel die Energieabsorption. Diese Pulverkammern dienen jedoch nicht als Rückstellmuster für eine spätere Pulveranalytik.
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Aus der
DE 10 2021 000 665 A1 ist ferner bekannt, dass Zusatzkörper im Zuge der additiven Fertigung in das Volumen des zu fertigenden Bauteils eingebracht werden. Dabei handelt es sich aber nicht um das gezielte Einschließen von Pulvermaterial aus dem Druckraum, sondern vielmehr um das Einbringen eines Fremdkörpers.
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Ferner ist aus der
DE 10 2021 000 973 A1 bekannt, dass im Zuge des Druckprozesses Prüfkörper zur Bewertung der Temperaturleitfähigkeit erstellt werden. Diese Prüfkörper sind aber nicht vorgesehen, um darin Pulver für eine spätere chemische Analyse sicherzustellen, sondern vielmehr um mit Hilfe dieser Probe thermische Eigenschaften des Pulvermaterials selbst zu ermitteln.
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Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mittels eines additiven Fertigungsverfahrens sowie eine damit erzeugte Rückstellprobe gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche anzugeben, die gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.
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Insbesondere soll die Langlebigkeit sowie die Zuordenbarkeit der Rückstellprobe zu einem Bauteil und/oder zu einem Bauprozess gewährleistet und eine Verunreinigung dieser vermieden werden.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines Bauteils mittels eines additiven Fertigungsverfahrens sowie eine damit erzeugte Rückstellprobe mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird ein Bauteil mittels eines additiven Fertigungsverfahrens hergestellt, bei dem das Bauteil insbesondere Schicht für Schicht durch Konsolidieren des Rohmaterials sukzessive aus dem Rohmaterial aufgebaut wird, wobei während der Herstellung des Bauteils - also gleichzeitig - eine insbesondere hermetisch dichte, zum Bauteil beabstandet angeordnete Kapsel hergestellt wird. Die Kapsel weist dabei eine Wandung auf, die ebenfalls (Schicht für Schicht) durch Konsolidieren des Rohmaterials aus dem das Bauteil umgebenden Rohmaterial hergestellt wird. Dies erfolgt derart, dass die (insbesondere nach außen hermetisch dichte) Wandung der fertigen Kapsel eine nach außen - bevorzugt in sich vollständig geschlossene - Hülle zum Aufnehmen des die Wandung umgebenden, nicht-konsolidiertem Rohmaterials in ihrem Inneren bildet, um als Rückstellprobe für das Rohmaterial des Bauteils zu dienen. Wandung bzw. Hülle bilden damit einen Innenraum zur Aufnahme des nicht-konsolidierten Rohmaterials aus. Der Begriff „nicht-konsolidiert“ meint, dass das Rohmaterial im Zuge des additiven Fertigungsprozesses nicht aufgeschmolzen wird. Dadurch erfolgt im Nachgang auch keine Erstarrung beziehungsweise Konsolidierung. Das Rohmaterial selbst liegt bereits vor dem additiven Fertigungsprozess in überwiegend oder vollständig fester, das heißt konsolidierter Form vor.
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Man könnte vereinfacht sagen, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht nur das Bauteil additiv hergestellt wird, sondern gleichzeitig auch eine Rückstellprobe, die das nicht-konsolidierte Rohmaterial umfasst. Wird das Bauteil beispielsweise mittels eines 3D-Druckers gedruckt, so erstellt derselbe 3D-Drucker während des Druckprozesses des Bauteils zugleich eigenständig wenigstens eine Kapsel mit der Rückstellprobe. Die Lösung besteht folglich darin, dass mindestens eine Kapsel mit einem definierten, eingeschlossenen Volumen an nicht-konsolidiertem Rohmaterial, im Fertigungsprozess unter Prozessatmosphäre (z.B. Schutzgas), wie auch unter Prozessbedingungen, lokal an definierten Positionen, generiert wird. Die additiv generierte Kapsel wird nach dem additiven Herstellprozess aus dem Bauraum entnommen und kann als Rückstellprobe eingelagert oder im Anschluss analysiert werden.
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Die Erfindung ermöglicht daher eine vereinfachte und kontaminationsfreie Sicherstellung z.B. einer oder mehrerer Pulverproben des Prozesspulvers mittels mindestens einer additiv gefertigten Pulverkapsel (beispielsweise mit 25 Gramm eingeschlossenem Pulvermaterial). Dabei erfolgt eine Sicherstellung von Pulvermaterial, wie es zum Zeitpunkt des Druckprozesses vorlag - also auch unter den Prozessrandbedingungen (inklusive der Atmosphäre im Druckerraum, möglicherweise auch prozesstemperaturbedingte Pulververänderung). Der Pulverzustand während des Druckprozesses wird damit quasi konserviert. Das hier Gesagte gilt analog bei der Verwendung von Photopolymeren anstelle von Prozesspulvern als Rohmaterial.
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Durch die Erfindung ist es möglich, die Probe gezielt an mindestens einer Position im Bauraum eines 3D-Druckers - sofern das Bauteil mit einem 3D-Drucker hergestellt wird - mit definierter Menge, gleichzeitig additiv generierter Beschriftung und unter Beibehaltung der Prozessatmosphäre innerhalb des 3D-Druckers sicherzustellen und später aus dem Bauraum zu entnehmen. Durch diese Vorgehensweise werden Fehler in der Beschriftung und Zuordnung, falls Probenmaterial nachträglich aus dem Druckerraum entnommen wird, ausgeschlossen. Die so erstellten Rückstellproben sind zum einen vor Manipulation und zum anderen durch mögliche, auch nachträgliche Verunreinigung oder Veränderung durch den Handhabungsprozess bei der Pulverentnahme optimal geschützt, da die 3D-gedruckte Wandung der Kapsel das darin eingeschlossene, nicht-konsolidierte Rohmaterial bestens schützt. Des Weiteren ist die Herkunft des Rohmaterials hinsichtlich Zeit und Lage im Bauraum exakt bestimmt, wodurch spätere Rückschlüsse auf den Druckprozess und die resultierende Qualität im Zusammenspiel mit dem verwendeten Rohmaterial eindeutig und nachvollziehbar sind. Hierbei ist es erstmals möglich, einzelnen Bauteilen ein dezidiertes Rohmaterial zuzuordnen bzw. bei besonders kritischen Bauteilen mehrere, genauen Bauebenen zugeordnete Kapseln, enthaltend ein nicht-konsolidiertes Rohmaterial, für später zu konservieren. Hierdurch werden zusätzlich erstmals gezielte Untersuchungen z.B. der Pulverbettqualität (Güte der Schüttung etc.) im gesamten Bauvolumen des Fertigungsverfahrens, wie dem Bauraum eines 3D-Druckers möglich. Zum Beispiel können am Pulver eine Analyse der chemischen Zusammensetzung, metallographische Untersuchungen, Mikrohärtemessungen, Untersuchungen im Rasterelektronenmikroskop, Partikelgrößenverteilungen, oder Untersuchungen des Pulverfließverhaltens erfolgen.
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Konsolidieren im Sinne der Erfindung bedeutet, dass das Rohmaterial aus seinem in der Regel festen Ausgangszustand, wie Pulver oder Photopolymer, insbesondere durch Plastifizieren und/oder Aufschmelzen, Abkühlen und/oder Aushärten mittels einer Energiequelle, wie eines Lasers, zunächst verändert, insbesondere aufgeschmolzen und dann nach der Erstarrung wiederum in einen festen Zustand (Festkörper) überführt wird. Dementsprechend verbleibt durch den additiven Fertigungsprozess nicht-konsolidiertes Rohmaterial in seinem Ausgangszustand, da es nicht mit der Energiequelle in Kontakt kommt und damit nicht plastifiziert und/oder aufgeschmolzen, dann abgekühlt oder ausgehärtet wird. Das fertige Bauteil besteht daher aus durch den additiven Fertigungsprozess konsolidiertem Rohmaterial.
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Dabei können das Bauteil und die Kapsel Schicht für Schicht durch Konsolidieren des Rohmaterials, wie Plastifizieren und/oder Aufschmelzen, Abkühlen und/oder Aushärten aufgebaut, also hergestellt werden, bevorzugt mittels eines 3D-Druckers. Dabei kann der 3D-Drucker auf dem Prinzip der Stereolithographie beruhen, wobei dann das nicht-konsolidierte Rohmaterial ein (flüssiges) Photopolymer ist. Alternativ kann der 3D-Drucker auf dem Prinzip des pulverbettbasierten Schmelzens beruhen, wobei dann das nicht-konsolidierte Rohmaterial ein Pulver, insbesondere ein Kunststoff-, Keramiken- oder Metallpulver ist. Auf diese Weise können beide, das Bauteil und die Kapsel in nur einem Arbeitsgang und vergleichsweise kostengünstig mittels des 3D-Druckers hergestellt werden.
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Beim der Stereolithografie wird ein lichtaushärtender, flüssiger Kunststoff (Photopolymer), zum Beispiel Acryl-, Epoxid- oder Vinylesterharz, von einem Laser in dünnen Schichten (Standardschichtstärke im Bereich 0,05-0,25 mm) ausgehärtet. Beim pulverbettbasierten Schmelzen wird Material, in der Regel Pulver, Schicht für Schicht, zusammengefügt um Bauteile aus 3D-Modelldaten zu erzeugen. Das pulverbettbasierte Schmelzen kann eines der folgenden Verfahren umfassen: selektives Laserschmelzen, selektives Elektronenstrahlschmelzen, selektives Lasersintern, selektives Elektronenstrahlsintern, Metal Binder Jetting oder ein sonstiges Verfahren, bei dem ein Bauteil aus mindestens einer Pulversorte generiert wird.
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Damit können das Bauteil und die Kapsel innerhalb desselben Bauraums des 3D-Druckers, jedoch räumlich voneinander getrennt hergestellt werden. Getrennt bedeutet, dass die Wandungen des Bauteils und der Kapsel nicht einteilig miteinander hergestellt sind, sondern als separate Teile vorliegen oder voneinander separierbar sind, für den Fall, dass Kapsel und Bauteil eine Stützstruktur verbindet. Damit ist insbesondere das nicht-konsolidierte Rohmaterial zur Herstellung der Kapsel dasselbe, wie das zur Herstellung des Bauteils herangezogene. Die Kapsel kann bevorzugt innerhalb der Höhenerstreckung des Bauteils im Bauraum angeordnet sein. Sie kann aber auch an einer beliebigen Position im Bauraum angeordnet werden.
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Bevorzugt kann die Wandung der Kapsel auf deren Außenseite wenigstens eine Information aufweisen, wobei die Information mittels des additiven Fertigungsverfahrens bzw. des 3D-Druckers hergestellt ist und einteilig mit der Wandung ist. So kann die Kapsel bzw. Hülle das nicht-konsolidierte Rohmaterial gegen den Austritt nach außen schützen. Dazu ist das Rohmaterial derart ausgewählt, dass es im konsolidierten Zustand nicht-konsolidiertes Rohmaterial am Übergang über die aus konsolidiertem Rohmaterial hergestellte Wandung bzw. Hülle nach außen hindert.
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Bevorzugt kann die Information Raumkoordinaten der Kapsel und/oder des Bauteils im Bauraum des 3D-Druckers, das Datum der Herstellung, das verwendete (nicht-konsolidierte) Rohmaterial, die im Bauraum herrschende Bauraumtemperatur und/oder Bauraumatmosphäre umfassen. So lässt sich z.B. die Lage oder Anordnung der entnommenen Rückstellprobe in dem Bauraum nachträglich einfach feststellen. Die Information kann dabei in Form von Text und/oder maschinenlesbarem Code, wie einem Strich- oder QR-Code vorliegen.
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Auch kann die Kapsel selbst und/oder die Wandung der Kapsel stellenweise eine Verjüngung oder geringere Dicke aufweisen, damit man die Kapsel bzw. Wandung durchstoßen oder durchtrennen kann, um an das nicht-konsolidierte Rohmaterial im Inneren der Kapsel zu gelangen.
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Mit Vorteil kann die Kapsel derart ausgeführt sein, dass sie einen ersten und einen zweiten Abschnitt umfasst, wobei der erste Abschnitt vollständig aus konsolidiertem Rohmaterial besteht und einteilig mit der (konsolidierten) Wandung ausgeführt ist und der zweite Abschnitt das nicht-konsolidierte Rohmaterial zur Stellung der Rückstellprobe umfasst. Der zweite Teil ist dabei durch die Wandung begrenzt. Auf diese Weise wird der erste Abschnitt z.B. als uniformer Festkörper, insbesondere ohne Stützstruktur hergestellt und dient später für eine Untersuchung des entstehenden Gefüges, z.B. bei Verwendung von Metallpulvern. Somit kann mit einer solchen Kapsel sowohl eine nicht-konsolidierte Rohmaterialprobe als auch eine konsolidierte Rohmaterialprobe auf ihre metallurgischen Eigenschaften hin untersucht werden, z.B. Härte, Dichte, Gefüge, Porosität usw.
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Mit Vorteil kann die Kapsel nach Art einer Ampulle mit einem in der Außenerstreckung verringerten Ampullenhals hergestellt sein, wobei der Ampullenhals bevorzugt mit einer verminderten Dicke der Wandung nach Art einer Sollbruchstelle ausgeführt ist. Am Ampullenhals, der auch eine geringere Dicke der Wandung umfassen kann als der Rest der Kapsel, kann die Kapsel später leicht zu öffnen sein, z.B. durch Abreißen oder Abschneiden, um das darin gespeicherte Rohmaterial zu entnehmen. Hierbei kann vorgesehen sein, die Pulverschüttung durch Infiltration mit einem Gießharz, z. B. auf Basis von Epoxiden, über eine Bohrung vor Öffnen der Kapsel zu verfestigen, falls das nicht-konsolidierte Rohmaterial ein Pulver ist.
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Die Erfindung betrifft auch eine Kapsel als Rückstellprobe für das (insbesondere nicht-konsolidierte) Rohmaterial bei der Herstellung eines Bauteils mittels eines additiven Fertigungsverfahrens, wobei die Kapsel durch ein erfindungsgemäßes Verfahren erhältlich ist.
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Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren näher beschrieben sind.
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Dabei zeigen:
- 1 eine Seitenansicht auf einen Bauraum einen 3D-Druckers, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann;
- 2 eine Seitenansicht auf einen Bauraum des 3D-Druckers aus 1 mit bereits hergestelltem Bauteil und Kapseln;
- 3 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kapsel;
- 4 eine zweite Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kapsel;
- 5 eine dritte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kapsel.
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In 1 ist eine Seitenansicht auf einen Bauraum 1 eines 3D-Druckers 2, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann, gezeigt. Der Bauraum 1 ist gefüllt mit Rohmaterial, genauer gesagt mit nicht-konsolidiertem Rohmaterial 3. Im Bauraum 1 entsteht Schicht um Schicht durch Konsolidieren des Rohmaterials das additiv zu fertigende Bauteil 4. Die Darstellung 1 zeigt einen Zustand des additiven Herstellungsprozesses, bei dem das Bauteil 4 vollständig hergestellt wurde (schwarz ausgezogene Fläche), also das Rohmaterial im additiven Fertigungsprozess konsolidiert wurde. Umgeben wird das Bauteil 4 von dem im Zuge des additiven Fertigungsprozesses nicht-konsolidiertem Rohmaterial 3 (schraffierte Fläche). Letzteres ist im Falle vom pulverbettbasierten Schmelzen das Pulver, das im Zuge der additiven Fertigung im 3D-Drucker 2 nicht aufgeschmolzen wurde. Dabei kann der Bauraum 1 auf einer beheizbaren Grundplatte 5 stehen.
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Die 2 zeigt eine Seitenansicht auf den Bauraum 1 des 3D-Druckers 2 aus 1. Dabei sind im Bauraum 1 zwischen dem Rohmaterial 3 zwei Kapseln 6 angeordnet, die bei der Herstellung des Bauteils 4 ebenfalls mittels des 3D-Druckers 2 erstellt wurden. Das Bauteil 4 und die beiden Kapseln 6 sind dabei innerhalb des Bauraums 1 räumlich voneinander getrennt hergestellt worden. Eine der Kapseln 6 ist dabei mittels einer Stützstruktur 7 mit dem Bauteil 4 verbunden, wobei die Stützstruktur 7 leicht lösbar ist, um beide voneinander zu separieren.
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Sobald die Kapsel 6 hergestellt wurde, weist sie eine durchgehende Wandung 8 auf, die z.B. eine hermetisch nach außen geschlossene Hülle zum Aufnehmen des die Wandung umgebenden, nicht-konsolidiertem Rohmaterials 3 bildet, siehe die 3 bis 5. Damit dient die Kapsel 6 als Rückstellprobe für das nicht-konsolidierte Rohmaterial 3, aus dem im additiven Herstellungsprozess auch das Bauteil 4 hergestellt wurde. Das so in den Innenraum - der von der Wandung 8 geschaffen wird - eingebrachte nicht-konsolidierte Rohmaterial 3 kann zur späteren Nachverfolgung sichergestellt werden und ist durch die Wandung 8 konserviert.
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Die 3 zeigt eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Kapsel 6. Dabei weist diese an einem Teil ihrer Wandung 8 einen Bereich 9 mit verringerter Wandstärke auf. Dieser kann zur Einführung einer Kapillare zu Untersuchung der verwendeten Schutzatmosphäre und/oder zur vereinfachten Entnahme des darin gespeicherten nicht-konsolidierten Rohmaterials 3 verwendet werden.
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Ferner kann die Wandung 8 auf deren Außenseite wenigstens eine Information 10 aufweisen, z.B. in Form einer Kennzeichnung, die durch den Herstellprozess, also z.B. den 3D-Drucker hergestellt wurde und einteilig mit der Wandung 8 ist. Bei der Information 10 kann es sich z.B. um die Raumkoordinaten der Kapsel 6 und/oder des Bauteils 4 im Bauraum 1 des 3D-Druckers 2, das Datum deren Herstellung, Informationen zum Rohmaterial, die im Bauraum 1 herrschende Bauraumtemperatur und/oder Bauraumatmosphäre handeln.
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Die 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kapsel 6. Diese umfasst im Wesentlichen die bereits mit Bezug auf 2 erwähnten Merkmale. Die Kapsel 6 ist jedoch nach Art einer Ampulle mit einem in der Außenerstreckung verringerten Ampullenhals 11 hergestellt. Dabei ist der Ampullenhals 11 mit einer verminderten Dicke der Wandung 8 nach Art einer Sollbruchstelle ausgeführt, damit die Kapsel z.B. durch Abreißen von Hand oder Abschneiden mittels eines Messers geöffnet werden kann. Dabei ist auch an der Sollbruchstelle der Innenraum zur Aufnahme des nicht-konsolidierten Rohmaterials 3, der von der Wandung 8 gebildet wird, ebenfalls, hier in seiner Querschnittsfläche, verringert. Ein Teil der Wandung 8 hingegen ist dicker, also massiver ausgeführt als der restliche Teil. Dieser Teil kann als Festkörper für die Untersuchung z.B. von Härte, Dichte, Gefüge, Porosität des konsolidierten Rohmaterials, aus dem die Wandung 8 hergestellt ist, dienen.
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In 5 ist eine dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Kapsel 6 dargestellt, die im Wesentlichen eine Kombination der Ausführungsformen von 3 und 4 ist. Dabei ist die Kapsel 6 wiederum nach Art einer Ampulle, umfassend einen Ampullenhals 11 ausgeführt. Sie umfasst einen ersten Abschnitt 13 und einen zweiten Abschnitt 12. Dabei besteht der erste Abschnitt 13 vollständig aus konsolidiertem Rohmaterial und ist einteilig mit der Wandung 8 der Kapsel 6 ausgeführt. Hingegen umfasst der zweite Abschnitt 12 das nicht-konsolidierte Rohmaterial 3 zur Stellung der Rückstellprobe. Beide Abschnitte 12, 13 sind hier nahezu gleichgroß hinsichtlich ihres Volumens hergestellt und können jeweils dieselbe Information 10 auf der Außenseite der Wandung 8 aufweisen. Damit können beide Abschnitte über den Ampullenhals 11 einfach voneinander für unterschiedliche Untersuchungen getrennt werden.
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Mit der vorliegenden Erfindung kann auf das händische Entnehmen von Proben nicht-konsolidierten Rohmaterials, wie eines flüssigen Photopolymers oder eines Pulvers aus dem Bauraum eines 3D-Druckers verzichtet werden. Das erfindungsgemäße Verfahren liefert bereits fertig portionierte und mit Informationen versehene additiv hergestellte Kapseln. Die darin gespeicherte Probe an insbesondere nicht-konsolidierten Rohmaterial kann nicht mehr vertauscht und verunreinigt werden. Damit kann eine zweifelsfreie Identifizierung oder Zuordnung der Probe zu dem gefertigten Bauteil einfach erfolgen. Durch das freie Platzieren mehrerer Kapseln in den Bauraum ist es möglich, dass insbesondere nicht-konsolidierte Rohmaterialproben exakt zu den Bauteilen bzw. zu einer genauen Position im Bauraum zugeordnet werden können. Die Kapseln schließen nicht nur das nicht-konsolidierte Rohmaterial ein, sondern auch die während des Druckprozesses anliegende Schutzgasatmosphäre, wodurch eine Kontamination mit äußerer Atmosphäre ausgeschlossen wird und ggf. über eine nachträgliche Gasanalyse auch die Güte der Schutzatmosphäre im betreffenden Kammerbereich untersucht werden kann. Nach Gebrauch/Lagerung kann die Probe zudem problemlos dem stofflichen Recycling zugeführt werden, da es aus demselben Material besteht, nur in konsolidierter und nicht-konsolidierter Form. Das eingeschlossene, nicht-konsolidierte Rohmaterial ist im ungeöffneten Behältnis der Kapsel sicher verschlossen, somit wird der sichere Umgang im Transport und in der Lagerung gewährleistet.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Rückstellmuster hergestellt, die von äußeren Einflüssen gut konserviertes, nicht-konsolidiertes Rohmaterial beinhalten, die im Bedarfsfall gezielt untersucht bzw. nachuntersucht werden können. Das nicht-konsolidierte Rohmaterial kann zum Beispiel für die Analyse der chemischen Zusammensetzung, für metallographische Untersuchungen, für Mikrohärtemessungen, für Untersuchungen im Rasterelektronenmikroskop, für Partikelgrößenverteilungen und/oder für das Pulverfließverhalten herangezogen werden. Der konsolidierte Teil der Kapsel, insbesondere der erste Abschnitt, kann als fester Prüfkörper für z. B. durch metallographische Untersuchungen, wie dessen z.B. Härte, Dichte, Gefüge, Porosität usw. dienen.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102021002678 A1 [0006]
- DE 102021000665 A1 [0007]
- DE 102021000973 A1 [0008]
