DE19724881A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Körpern, insbesondere mit inhomogener Werkstoffstruktur - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Körpern, insbesondere mit inhomogener Werkstoffstruktur. Die vorliegende Erfindung ist anwendbar für die Herstellung von Körpern, die aufgrund mechanischer oder sonstiger Anforderungen eine inhomogene Werkstoffstruktur aufweisen können, insbesondere für die Herstellung von Implantaten für den Einsatz im medizinischen Bereich.

Für die Herstellung von Körpern, insbesondere von einzelnen, individuell geformten Körpern oder Prototypen, ist aus dem Stand der Technik das Technologie-Konzept des sogenannten "Rapid Prototyping" bekannt. Hierunter versteht man neben etablierten Technologien, wie zum Beispiel das CNC-Fräsen, im wesentlichen eine Reihe von sogenannten "generativen" Fertigungsverfahren, die auch als schichtweise Fertigungsverfahren (Layer Manufacturing Technologies, LMT oder Solid Freeform Manufacturing, SFM) bezeichnet werden. Alle diese Verfahren haben gemeinsam, daß der herzustellende Körper Schicht für Schicht mit Hilfe einer Rechnersteuerung aufgebaut wird. Einen aktuellen Überblick über Verfahren und Materialien des Rapid Prototyping gibt die Publikation M. Shellabear: "Rapid Prototyping: Verfahren und Materialien für Fein- und Sandgießverfahren", Gießerei, Band 81 (1994), Nr. 22, 14. November, Seiten 793 bis 796.

Ein weiteres bekanntes Verfahren für die freiformende Herstellung von Körpern ist aus der Schrift DE 43 19 128 C1 bekannt und wird als Multiphase Jet Solidification (MJS) Verfahren bezeichnet. Bei diesem Verfahren erfolgt die Formgebung durch selektives Abscheiden von verflüssigten Werkstoffen, beispielsweise von Kunststoffen oder von sogenannten Pulver/Binder-Gemischen, durch eine steuerbare Düse. Formen sind für dieses Herstellungsverfahren nicht erforderlich, da die Formgebung über die Düsen-Steuerung erfolgt.

Für bestimmte Anwendungsgebiete, zum Beispiel für Implantate im medizinischen Bereich, werden Körper benötigt, die aufgrund mechanischer oder sonstiger, beispielsweise chemisch­ reaktiver, Anforderungen eine inhomogene Werkstoffstruktur aufweisen.

In der Implantat-Medizin kommen heute bei entsprechender medizinischer Indikation unter anderem metallische oder keramische Dauerimplantate zum Einsatz. Die Verankerung der Implantate erfolgt dabei auf zwei unterschiedliche Arten, nämlich formschlüssig oder unter Verwendung von Knochenzement. Bei beiden Arten kann es aufgrund von hohen Belastungen der Implantate zu Verschleißerscheinungen und damit zu Verunreinigungen des Gewebes durch Abrieb von Mikropartikeln kommen. Diese können Entzündungen des umliegenden Gewebes hervorrufen, die den Heilungsprozeß und das Wohlbefinden des Patienten stark einschränken. Ebenso können bei beiden Verankerungsformen mit der Zeit Lockerungserscheinungen auftreten. Sowohl die Entzündungen als auch die Lockerungserscheinungen der Implantate können eine Nach­ operation zur Reinigung des umliegenden Gewebes oder zur Anpassung beziehungsweise zum Tausch der Implantate erforderlich machen.

Mit Hilfe von Implantaten aus biokompatiblen Materialien, wie zum Beispiel aus Laktid/Hydroxylapatit-Mischungen, die eine spezielle Bauteil-Struktur aufweisen, können diese Nach­ operationen vermieden werden. Die Implantate aus den oben genannten Materialien sind dabei in ihrer Struktur und Zusammensetzung so aufgebaut, daß sie sich im selben Maße zersetzen, wie sich die Knorpelschicht und der Knochen aufbauen. Dabei läßt das Implantat dem Knochen so viel Platz, daß er nachwachsen kann, und bietet dem Knochen gleichzeitig so viel Widerstand an, um das Knochenwachstum anzuregen, und dem Knochen den erforderlichen Halt zu geben. Dieses Wechselspiel setzt sich solange fort, bis das Implantat vollständig zersetzt ist, und der Knochen beziehungsweise der Knorpel vollständig regeneriert ist.

Der Aufbau eines einzigen Implantats aus biokompatiblen Materialien kann mit unterschiedlichen Strukturen und mit unterschiedlichen Materialien beziehungsweise mit unterschiedlichen Materialmischungen erfolgen. So sind zum Beispiel für die Knochenrückbildung relativ grobe, und für die Knorpelschicht sehr feine Strukturen erforderlich. Ebenso ist es für den Aufbau der hoch biosensitiven Knorpelschicht notwendig, Materialien ohne Füll- oder Stützeigenschaften zu verwenden. Nur so läßt sich eine optimale und feinststrukturierte Knochenknorpelfläche erzeugen. Für den Knochenaufbau sind Materialmischungen unterschiedlicher Zusammensetzung sinnvoll, die sich aus der Größe, der Form und der Belastung des Implantats ergeben. So können Mischungen mit verschiedenen Gewichts- beziehungsweise Volumenanteilen von beispielsweise Laktid und Hydroxylapatit eingesetzt werden.

Mit Hilfe von bekannten Parametern, wie zum Beispiel Knochenfestigkeit, Knochenelastizität, Knochen- und Knorpelwachstumsverhalten, Kraftverteilung beziehungsweise Beanspruchung und erforderlicher Implantatgeometrie können mit Hilfe der Computertechnologien, unter Einsatz von CAD (Computer Aided Design) Konstruktionsprogrammen und FEM (Finite Elemente Modellierung) Modellierungsprogrammen, Strukturen erzeugt werden, welche die oben aufgeführten Anforderungen an ein sogenanntes "Bio-Implantat" erfüllen.

Nachteilig ist dabei, daß diese Strukturen und die durch die Strukturen gebildeten Körper derart komplex sind, daß sie mittels klassischer Fertigungsverfahren, wie zum Beispiel Fräsen, Drehen, Erodieren usw., nur mit Einschränkungen und zum Teil überhaupt nicht herstellbar sind. Auch bei Verwendung von Rapid Prototyping Verfahren sind derartige Körper nur mit Einschränkungen herstellbar, insbesondere mit Einschränkungen hinsichtlich der Formfreiheit. Vor allem aufgrund der komplexen Innenstrukturen und der häufig erforderlichen heterogenen Werkstoffstruktur dieser Körper ist eine Herstellung auch mittels Rapid Prototyping Verfahren nur sehr bedingt und nur mit Einschränkungen möglich.

Der Erfindung liegt daher das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung eines Körpers mit heterogener Werkstoffstruktur und vorgegebener Innenstruktur bereitzustellen.

Ein weiteres Problem ist, ein Verfahren und eine Vorrichtung bereitzustellen, welche die Bauteile und Werkzeuge aus einer möglichst großen Auswahl von verschiedenen Metallen, Keramiken und Kunststoffen herstellen können; außerdem soll das Verfahren und die Vorrichtung kostengünstig realisierbar sein.

Das Problem wird durch die in den unabhängigen Patentansprüchen offenbarten Verfahren und Vorrichtungen gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.

Das Problem ist bei einem Verfahren zur Herstellung eines Körpers mit heterogener Werkstoffstruktur gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 insbesondere dadurch gelöst, daß Bereiche des Körpers mit unterschiedlichen Werkstoff- Zusammensetzungen vereinzelt werden, zum Beispiel bei einem Bio-Implantat Bereiche für Knochen, Knorpel, Knorpelsupport oder Gelenke, und vor dem Berechnen der Steuerdaten für die Herstellung des Körpers mit einem Rapid Prototyping Verfahren eine Grob-Strategie für den Herstell-Vorgang des Körpers festgelegt wird. Unter unterschiedlichen Werkstoff- Zusammensetzungen ist dabei insbesondere sowohl zu verstehen, daß die beiden Bereiche aus unterschiedlichen Werkstoffen oder aus unterschiedlichen Werkstoff-Kombinationen bestehen, als auch, daß die beiden Bereiche eine unterschiedliche Struktur, Textur usw. des Werkstoffes aufweisen, zum Beispiel zwei räumliche Gitter mit unterschiedlicher Maschenweite.

Beim Vereinzeln der Bereiche werden in Abhängigkeit der Körpergeometrie und den Innen- und Außenstrukturen aus den rechnergestützten Konstruktionsdaten die Umhüllungen der einzelnen Bereiche extrahiert. Dabei dürfen Informationen wie Stegbreiten und Aufbau der Strukturen nicht verloren gehen; diese werden daher separat abgespeichert.

Dies hat den Vorteil, daß mit einem solchen Verfahren auch Körper mit heterogener Werkstoffstruktur und vorgegebener komplexer Innenstruktur herstellbar sind. Weiterhin ist vorteilhaft, daß durch das Festlegen der Grobstruktur bereits vor dem Berechnen der Steuerdaten für die einzelnen Bereiche eine grobe Strategie zum Aufbau festgelegt wird. Dabei wird je nach Komplexität des Implantats unter anderem festgelegt, und zwar automatisch und/oder interaktiv zum Erzeugen eines "roten Fadens" zur Steuerdatengenerierung,

• - wann und wie das Implantat und/oder die Unterlage gedreht, versetzt, geschwenkt oder getauscht werden muß,
• - welche Materialien für die einzelnen Bereiche in welchen Mengen bereitzustellen sind,
• - für welche Bereiche ein schichtweiser Aufbau vorgesehen wird und für welche Bereiche ein dreidimensionaler Aufbau vorgesehen wird, und
• - in welcher Reihenfolge welche Schritte erfolgen.

Weiterhin ist vorteilhaft, daß durch die Herstellung des Körpers mittels eines Rapid Prototyping Verfahrens sowohl Prototypen als auch Kleinserien von Körpern kurzfristig und wirtschaftlich herstellbar sind; als Rapid Prototyping Verfahren kommt dabei jedes bekannte Rapid Prototyping Verfahren in Betracht. Weiterhin ist vorteilhaft, daß die Körper aus einer Vielzahl von Werkstoffen und Werkstoffkombinationen, insbesondere aus organischen Werkstoffen, hergestellt werden können.

Weiterhin ist vorteilhaft, daß die Geometrie des herzustellenden Körpers in der Regel in Form von dreidimensionalen CAD (Computer Aided Design) Daten bereits vorliegt; andere eindeutige digitale Beschreibungen sind ebenfalls möglich. Anhand der CAD-Beschreibung können auch Werkzeuge zur anderweitigen Herstellung dieses Körpers konstruiert werden. Der Körper selbst oder das Werkzeug kann dann mit einem generativen Fertigungsverfahren hergestellt werden.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist das erfinderische Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge zwischen den mindestens zwei Bereichen mit unterschiedlicher Werkstoff-Zusammensetzung werkstoffmäßig und/oder geometrisch kontinuierlich ausgebildet sind.

Dies hat den Vorteil, daß entsprechend den Anforderungen an die mechanischen und chemischen beziehungsweise biochemischen Eigenschaften des herzustellenden Körpers ein geeigneter Übergang zwischen den Bereichen gewählt werden kann.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist das erfinderische Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen des Körpers lokale Bereiche des Körpers zusammenhängend als dreidimensionaler Teil-Körper hergestellt werden.

Dies hat den Vorteil, daß dadurch, abweichend von der bei Rapid Prototyping Verfahren üblichen Vorgehensweise eines schichtweisen Aufbaus des Körpers, bestimmte Bereiche des Körpers aufgrund der geforderten Eigenschaften in diesem Bereich oder aufgrund von konstruktiven Randbedingungen beim Herstellprozeß nicht schichtweise, sondern dreidimensional, sozusagen "einstückig" oder "in einem Guß", hergestellt werden können. Dadurch lassen sich hochkomplexe und mechanisch besonders hochwertige Körper herstellen.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist das erfinderische Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß für das Herstellen eine Multiphase Jet Solidification (MJS) Vorrichtung eingesetzt wird und damit ein Multiphase Jet Solidification (MJS) Verfahren mit mindestens einer Düse durchgeführt wird.

Dies hat den Vorteil, daß durch den Einsatz des MJS-Verfahrens und den damit verarbeitbaren Werkstoffen, zum Beispiel Pulver/Binder-Gemische, eine größere Formfreiheit und ein größeres Werkstoffspektrum zur Verfügung steht.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist das erfinderische Verfahren dadurch gekennzeichnet, daß es weiterhin den Schritt Ermitteln der Position und Raumlage der mindestens einen Düse beziehungsweise der zugehörigen Düsenaustritte der Multiphase Jet Solidification (MJS) Vorrichtung, vorzugsweise mindestens nach jedem Wechsel des Werkstoffes aufweist. Die Ermittlung kann beispielsweise durch optische, magnetische oder taktile Meßverfahren erfolgen.

Dies hat den Vorteil, daß damit eine hohe Präzision und Maßhaltigkeit der hergestellten Körper erreicht wird und auch Körper mit einer sehr feinen Innenstruktur herstellbar sind.

Zu der Lehre der vorliegenden Erfindung gehört auch eine Vorrichtung zur Herstellung eines Körpers mit heterogener Werkstoffstruktur mittels einem Rapid Prototyping Verfahren, insbesondere eine Vorrichtung mit Steuermitteln, welche die Bereiche des Körpers mit unterschiedlicher Werkstoff- Zusammensetzung vereinzeln und eine Grob-Strategie für das Herstellen des Körpers festlegen.

Dies hat den Vorteil, daß mit einer solchen Vorrichtung auch Körper mit heterogener Werkstoffstruktur und vorgegebener komplexer Innenstruktur wirtschaftlich herstellbar sind. Weiterhin ist vorteilhaft, daß durch das Festlegen der Grobstruktur bereits vor dem Berechnen der Steuerdaten für die einzelnen Bereiche eine grobe Strategie zum Aufbau festgelegt wird.

Weiterhin ist vorteilhaft, daß die Geometrie des herzustellenden Körpers in der Regel in Form von dreidimensionalen CAD (Computer Aided Design) Daten vorliegt; andere eindeutige digitale Beschreibungen sind ebenfalls möglich. Anhand der CAD-Beschreibung können auch Werkzeuge zur anderweitigen Herstellung dieses Körpers konstruiert werden.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist die erfinderische Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Multiphase Jet Solidification (MJS) Vorrichtung ist.

Dies hat den Vorteil, daß durch den Einsatz der MJS- Vorrichtung und den damit verarbeitbaren Werkstoffen, zum Beispiel Pulver/Binder-Gemische, eine größere Formfreiheit und ein größeres Werkstoffspektrum für die Herstellung der Körper zur Verfügung steht.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist die erfinderische Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mindestens zwei Kammern für mindestens zwei unterschiedliche Werkstoffe aufweist und die Vorrichtung mindestens zwei Düsen aufweist.

Dies hat den Vorteil, daß mehrere Materialkammern mit den entsprechenden darin enthaltenen Materialmischungen gefüllt sind. Dadurch ist es möglich in einer oder mehreren Ebenen verschiedene Materialien nebeneinander oder übereinander abzuscheiden, oder eine kontinuierliche Mischungsveränderung abzuscheiden. Die Positionen der Düsen und die Düsendurchmesser, die variieren können, sind dem System bekannt. Bei der Benutzung eines Einkammersystems muß, falls ein Implantat aus unterschiedlichen Materialien hergestellt werden soll, das in der Düse oder dem Zylinder befindliche Material zuerst vollständig entleert werden. Anschließend erfolgt das Befüllen mit dem neuen Material. Der Herstell- Prozeß wird anschließend an definierter Stelle wieder fortgesetzt.

In einer besonderen Ausführungsart der Erfindung ist die erfinderische Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Verschlußmittel zum Verschließen der Düsen aufweist.

Dies hat den Vorteil, daß ein schnelles Öffnen und Schließen der Düse gewährleistet ist. Weiterhin ist es vorteilhaft, daß genau dosierte Material-Abscheidungen auch bei hochviskosen Werkstoffen möglich sind. Das Verschlußmittel kann als Alternative zu einer Druckregelung für den Materialvorschub vorgesehen werden oder eine solche Druckregelung ergänzen.

Zu der Lehre der vorliegenden Erfindung gehört außerdem ein Datenträger, der ein Rechenprogramm speichert, wobei das Rechenprogramm eine der vorstehend beschriebenen Vorrichtungen steuert, und wobei diese Vorrichtung eines der vorstehend beschriebenen Verfahren ausführt.

Zu der Lehre der vorliegenden Erfindung gehört außerdem die Verwendung eines Multiphase Jet Solidification (MJS) Verfahrens zur Herstellung eines Körpers mit heterogener Werkstoffstruktur.

Ein Weg zum Ausführen der beanspruchten Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 ein Block-Diagramm des Verfahrensablaufs bei der Herstellung eines Körpers mit heterogener Werkstoffstruktur entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Fig. 2 eine Vorrichtung zur Herstellung eines Körpers mit heterogener Werkstoffstruktur entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Fig. 3A einen Körper mit heterogener Werkstoffstruktur.

Fig. 3B einen vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 3A.

Die Fig. 1 zeigt ein Block-Diagramm des Verfahrensablaufs bei der Herstellung eines Körpers mit heterogener Werkstoffstruktur.

In diesem Beispiel werden in einem ersten Schritt 101 die Daten der rechnergestützten Konstruktion eingelesen. Anschließend werden in einem zweiten Schritt 102 die Bereiche des Körpers mit unterschiedlicher Werkstoff-Zusammensetzung vereinzelt. In einem dritten Schritt 103 wird dann eine Grob- Strategie für den Herstell-Vorgang festgelegt. Dabei wird je nach Komplexität des Implantats unter anderem festgelegt, wann und wie das Implantat und/oder die Unterlage gedreht, versetzt, geschwenkt oder getauscht werden muß, welche Materialien für die einzelnen Bereiche in welchen Mengen bereitzustellen sind, für welche Bereiche ein schichtweiser Aufbau vorgesehen wird und für welche Bereiche ein dreidimensionaler Aufbau vorgesehen wird, und in welcher Reihenfolge welche Schritte erfolgen. Nach Festlegung der Grob-Strategie werden in einem weiteren Schritt 104 die exakten Steuerdaten berechnet und anschließend der Körper mit einem Rapid Prototyping Verfahren hergestellt 105.

Die Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung zur Herstellung eines Körpers mit heterogener Werkstoffstruktur entsprechend der vorliegenden Erfindung.

Bei der Vorrichtung handelt es sich um eine Multiphase Jet Solidification (MJS) Vorrichtung 200, bei der eine Prozeßkammer 201 mit dem Werkstoff 202 teilweise gefüllt ist. Über eine Düse 203 und einen steuerbaren Düsenverschluß 204 wird der verflüssigte Werkstoff 202 auf einer Grundplatte 205 aufgebracht. Die Grundplatte 205 soll so verstanden sein, daß sie nicht ausschließlich eine ebene Fläche ist, sie kann auch von einer Greifervorrichtung, einer Zange, einem Halter oder dergleichen gebildet werden. Die Grundplatte 205 hat unter anderem die Aufgabe, das zu fertigende Implantat zu tragen und zu halten. Die Grundplatte 205 kann dabei im Raum verschoben, verschwenkt und/oder gedreht werden. Die Düse ist über einen dreiachsigen Antrieb 206 in allen drei Raumrichtungen steuerbar, so daß der Düsenaustritt gedreht und/oder in allen Raumachsen verschwenkt und verfahren werden kann. Die Steuerdaten für den Antrieb 206 werden auf der Grundlage der rechnergestützten Konstruktion 211 unter Einsatz von CAD (Computer Aided Design) Konstruktionsprogrammen und FEM (Finite Elemente Modellierung) Modellierungsprogrammen mit Hilfe von Rechenmitteln 213 berechnet und in einem Speicher 214 gespeichert. Eine Steuerung 212 vereinzelt vor der Berechnung der Steuerdaten die Bereiche des herzustellenden Körpers mit unterschiedlicher Werkstoff-Zusammensetzung und legt eine Grob-Strategie für den Herstell-Vorgang fest.

Man kann dabei die Implantate so fertigen, daß sie in konventioneller Weise schichtweise aufgebaut werden. Dabei wird die Düse 203 nur in einer Ebene (zwei Raumachsen) bewegt. Erst wenn die Schicht 207 vollständig erzeugt wurde, verfährt die Düse 203 in der dritten Raumachse um zum Beispiel das Maß der Schichtdicke. Als weitere Möglichkeit können die Verfahrwege der Düse 203 so gestaltet werden, daß bei Implantaten mit großen Abmessungen beziehungsweise bei Strukturen, bei denen relativ große Entfernungen im Verhältnis zur auszutragenden Strangdicke zu überwinden sind, der Erstarrungsvorgang und die Zeitdauer bis zum Erreichen des elastischen Zustands des Materials mit zu berücksichtigen sind. Die Düse 203 bewegt sich dabei in alle drei Raumrichtungen gleichzeitig. Damit wird ein Durchhängen der Stränge vermieden. Da die Düsendurchmesser unterschiedlich sein können, ist noch eine weitere Art der Düsensteuerung möglich. Bei Strukturen, bei denen die tragenden Säulen relativ dick gestaltet sind, ist es möglich, die sogenannten Säulen bis zu ihrem Übergang in die Querverstrebungen über mehrere Schichten am Stück aufzubauen; dies führt auch zu gewissen Zeitvorteilen für den Herstell-Prozeß.

Die Fig. 3A zeigt einen Körper 301 mit heterogener Werkstoffstruktur. Der Körper 301 kann in zwei Bereiche 302 und 303 mit unterschiedlichen Werkstoff-Zusammensetzungen unterteilt werden. Der Bereich 302 besteht aus einem relativ grobstrukturierten räumlichen Gitter, aus einem Werkstoff A.

Im Falle eines Bio-Implantats repräsentiert dieser Bereich 302 einen Röhrenknochen. Der Bereich 303 dagegen besteht aus einer sehr fein strukturierten Anordnung sphärisch gekrümmter Linienscharen aus einem Werkstoff B. Im Falle eines Bio- Implantats repräsentiert dieser Bereich 303 ein Gelenkstück mit angrenzendem Knorpelgewebe. Der Übergang 304 zwischen den beiden Bereichen 302, 303 ist im dargestellten Beispiel, sowohl hinsichtlich der Werkstoffe als auch hinsichtlich der Struktur der Werkstoffe, abrupt.

Die Fig. 3B zeigt einen vergrößerten Ausschnitt aus der Fig. 3A aus dem Bereich 302. Die räumliche Gitteranordnung aus den jeweils im wesentlichen orthogonal zueinander angeordneten Stegen 311, 321 und 312, 322 ist deutlich zu erkennen. In dem gezeigten Beispiel beträgt die Strangstärke der Stege 0,5 mm und es wurden im Bereich 302 des Körpers insgesamt 25 Schichten übereinander angeordnet. Das eingesetzte Material ist eine Mischung aus D-,L-Lactat (Laktid) und Hydroxylapatit.

Claims (12)

1. Verfahren zur Herstellung eines Körpers (301), insbes. mit heterogener Werkstoffstruktur, wobei der Körper (301) rechnergestützt konstruiert worden ist, und mindestens zwei Bereiche (302, 303) mit unterschiedlichen Werkstoff­ zusammensetzungen aufweist, mit den Verfahrensschritten:

• - Berechnen (104) der Steuerdaten für die Herstellung des Körpers (301) auf der Grundlage der rechnergestützten Konstruktion, und
• - Herstellen (105) des Körpers (301) mit einem Rapid Prototyping Verfahren unter Abarbeitung der berechneten Steuerdaten,
  gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:
• - Vereinzeln (102) der Bereiche (302, 303) des Körpers (301) mit unterschiedlicher Werkstoff­ zusammensetzung, und
• - Festlegen (103) einer Grob-Strategie für das Herstellen des Körpers (301).

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Übergänge (304) zwischen den mindestens zwei Bereichen (302, 303) mit unterschiedlicher Werkstoff­ zusammensetzung werkstoffmäßig und/oder geometrisch kontinuierlich ausgebildet sind.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß beim Herstellen des Körpers (301) lokale Bereiche des Körpers (301) zusammenhängend als dreidimensionaler Teil- Körper hergestellt werden.

4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß für das Herstellen eine Multiphase Jet Solidification (MJS) Vorrichtung (200) mit mindestens einer Düse (203) eingesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt:

• - Ermitteln der Position und Raumlage der mindestens einen Düse (203) der Multiphase Jet Solidification (MJS) Vorrichtung (200), vorzugsweise mindestens nach jedem Wechsel des Werkstoffes.

6. Vorrichtung zur Herstellung eines Körpers (301), insbes. mit heterogener Werkstoffstruktur, wobei der Körper rechnergestützt konstruiert worden ist, und mindestens zwei Bereiche (302, 303) mit unterschiedlicher Werkstoff­ zusammensetzung aufweist, und wobei die Vorrichtung aufweist:

• - Rechenmittel (213) zur Berechnung der Steuerdaten für die Herstellung des Körpers (301) auf der Grundlage der rechnergestützten Konstruktion (211), und
• - Herstellungsmittel (200) zur Herstellung des Körpers (301) mit einem Rapid Prototyping Verfahren unter Abarbeitung der berechneten Steuerdaten,
  dadurch gekennzeichnet, daß sie weiterhin aufweist:
• - Steuermittel (212), welche die Bereiche (302, 303) des Körpers (301) mit unterschiedlicher Werkstoff­ zusammensetzung vereinzeln und eine Grob-Strategie für das Herstellen des Körpers festlegen.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Multiphase Jet Solidification (MJS) Vorrichtung (200) ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mindestens zwei Kammern für mindestens zwei unterschiedliche Werkstoffe aufweist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung mindestens zwei Düsen aufweist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung ein Verschlußmittel (204) zum Verschließen der Düsen (203)S aufweist.

11. Datenträger, der ein Rechenprogramm speichert, dadurch gekennzeichnet, daß das Rechenprogramm eine Vorrichtung steuert nach einem der Ansprüche 6 bis 10, und daß die Vorrichtung ein Verfahren ausführt nach einem der Ansprüche 1 bis 5.

12. Verwendung eines Multiphase Jet Solidification (MJS) Verfahrens zur Herstellung eines Körpers mit heterogener Werkstoffstruktur.