DE19952998A1

DE19952998A1 - Vorrichtung und Verwendung von Vakuum und/oder einer zusätzlichen Wärmequelle zur direkten Herstellung von Körpern im Schichtaufbau aus pulverförmigen Stoffen

Info

Publication number: DE19952998A1
Application number: DE19952998A
Authority: DE
Inventors: Horst Exner; Robby Ebert
Original assignee: Individual
Current assignee: Lim Laserinstitut Mittelsachsen 09648 Mi De GmbH
Priority date: 1999-11-04
Filing date: 1999-11-04
Publication date: 2001-05-17
Anticipated expiration: 2019-11-05
Also published as: DE19952998B4

Abstract

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur direkten Herstellung von Körpern im Schichtaufbau aus pulverförmigen Stoffen und die Verwendung von Vakuum und/oder einer zusätzlichen Wärmequelle zur direkten Herstellung derartiger Körper. DOLLAR A Die Vorrichtung zeichnet sich besonders durch eine evakuierbare Bearbeitungskammer, in die wenigstens zwei Teilkammern integriert sind, aus. Eine der Teilkammern ist der Bauraum und die andere der Vorratsbehälter für das Pulver. DOLLAR A Die Verwendung des Vakuums in der Bearbeitungskammer führt dabei insbesondere dazu, DOLLAR A - dass keine reaktive Atmosphäre vorhanden ist, DOLLAR A - dass durch das Zusammenfügen der Pulverteilchen dichte und porenfreie Schichten entstehen und DOLLAR A - dass keine Wärmeleitung stattfindet. DOLLAR A Bewegbare Böden der Teilkammern werden wechselseitig betätigt. Während der Herstellung des Körpers wird der Boden des Vorratsbehälters in Richtung der Deckplatte und der des Bauraumes von dieser weg bewegt. Mit dem Rakel an der Deckplatte oder der Abdeckplatte und einer gesteuerten Bewegung des Rakels und der Böden ist der Körper definiert schichtweise realisierbar.

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur direkten Herstellung von Körpern im Schichtaufbau aus pulverförmigen Stoffen im Vakuum nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und Ver wendung von Vakuum und/oder einer zusätzlichen Wärmequelle zur direkten Herstellung von Körpern im Schichtaufbau aus pulver förmigen Stoffen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 20.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung von Körpern aus schichtweise aufgebrachtem Pulver und einem selektiven Sintern der jeweilig aufgebrachten Schicht sind aus der US 4863538 (Verfahren und Einrichtung zur Herstellung von Körpern durch selektives Sintern) bekannt. Dabei wird durch energierei che Strahlung das Pulver der jeweiligen Schicht partiell ver sintert. Über das Auftreffen einer Strahlung wird dabei der Körper realisiert. Zur Erzeugung des jeweiligen Körpervolumens wird die energiereiche Strahlung gescannt. Zum Einsatz kommen vorwiegend CO₂- oder Nd:YAG-Laser mit Scanner, mit einer Leis tung von 50 W bis 200 W und einem Fokus von 100 µm bis 300 µm. Das Ergebnis ist ein gesinterter Körper. Dieser zeichnet sich allerdings dadurch aus, dass eine Verbindung, ohne dass eine Schmelze wie beim Schweißen gebildet wird, entsteht. Damit er geben sich Körper, die nur bedingt als Druckgusswerkzeuge ein setzbar sind. Ein wesentlicher Nachteil besteht in der sehr langen Sinterzeit insbesondere bei größeren Körpern, die je nach Bauteilgröße bis zu 100 h beträgt. Ein weiterer Nachteil ist die große Oberflächenrauhheit des Körpers. Die Einrichtung dieser Lösung besteht in einem durch einen Mikrorechner ge steuerten Verfahrensablauf.

In den Veröffentlichungen US 5017317, US 5135695 und US 5182170 sind Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von Körpern durch selektives Sintern von schichtweise aufgebrachten Pulver schichten mit Laserstrahlen beschrieben. Die Lösungen zeichnen sich weiterhin dadurch aus, dass weitere Schichten aus Stoffen aus der Gasphase unter Nutzung des Laser-CVD-Verfahrens gleichzeitig auf den Körper oder den sich bildenden Körper abscheidbar sind. Das wird dadurch erreicht, indem der Körper in einer Bearbeitungskammer aus den pulverförmigen Schichten hergestellt wird.

In der US 5169579 wird der Prozess der Herstellung eines Kör pers durch die Erzeugung eines Plasmas oder einer Katalyse in einer Bearbeitungskammer unterstützt.

Zum Schutz vor Oxidation wird ein zusätzliches Pulvergemisch als Hilfsstoff zur Verhinderung der Oxidation und Reduzierung der Schmelztemperatur in den US 5314003 und US 5393613 in die Bearbeitungskammer eingebracht.

In der WO 95/34468 ist eine Vorrichtung zum Aufbringen von Pul ver angegeben, bei der Vakuum zum Transport des Pulvers genutzt wird.

Damit ist auch der entscheidende Nachteil dieser Lösungen auf gezeigt. Entweder ist kein Schutz vor Oxidation während des Sintern oder Verschweißens oder dieser ist nur durch zusätz liche Materialien in Pulverform und damit einen zusätzlichen Aufwand eingeschränkt vorhanden. Die Oxidationen können zu Rissbildungen oder Zwischenverbindungen führen, die die Festig keit des Körpers negativ beeinflussen.

Vorrichtungen, in denen Pulver schichtweise unter Vakuumbedin gungen versintert oder verschweißt werden, sind nicht bekannt.

Der in den Patentansprüchen 1 und 20 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, Körper direkt aus nacheinander auf getragenen pulverförmigen Schichten herzustellen.

Dieses Problem wird mit den in den Patentansprüchen 1 und 20 aufgeführten Merkmalen gelöst.

Die Vorrichtung zur direkten Herstellung von Körpern, insbe sondere von Werkzeugen, ultraharten Werkzeugeinsätzen, Werk stücken, Urmodellen, Gußformen oder Prototypen im Schichtaufbau aus pulverförmigen Stoffen zeichnet sich besonders durch eine evakuierbare Bearbeitungskammer, in die wenigstens zwei Teil kammern integriert sind, aus. Eine der Teilkammern ist dabei der Bauraum und die andere der Vorratsbehälter für das Pulver. Das Pulver wird dabei im Vakuum der Bearbeitungskammer über ein Rakel bewegt.

Die Verwendung des Vakuum in der Bearbeitungskammer führt dabei insbesondere dazu,

- dass keine reaktive Atmosphäre vorhanden ist, so dass eine Oxidbildung oder andere chemische Reaktionen weitestgehend unterdrückt werden,
- dass durch das Zusammenfügen der Pulverteilchen während des Schweißens oder dem Sintern dichte und porenfreie Schichten herstellbar sind, so dass die Festigkeit des mit der Vorrich tung hergestellten Körpers gegenüber mit herkömmlichen Sin tern mit Laserstrahlen hergestellten Körpern steigt und
- dass keine Wärmeleitung des Bauraumes über die Umgebungsluft stattfindet.

Die Vorrichtung zeichnet sich weiterhin dadurch aus, dass eine definierte Gasatmosphäre und ein definierter Druck < 1 bar in der Bearbeitungskammer erzeugbar sind. Aus der Gasatmosphäre lassen sich durch eine CVD-Unterstützung unter anderem TiN-, SiC-, Oxid-Keramiken oder andere hochschmelzende Materialien bei der CVD-Temperatur sintern.

Die bewegbaren Böden der Teilkammern werden wechselseitig be tätigt. Während der Herstellung des Körpers wird der Boden des Vorratsbehälters in Richtung der Deckplatte und der des Bau raumes von dieser weg bewegt. Mit dem Rakel an der Deckplatte oder der Abdeckplatte und einer gesteuerten Bewegung des Rakels und der Böden ist der Körper definiert schichtweise realisier bar.

Durch die Verwendung einer zusätzlichen Wärmequelle zum Laser kann das Pulver zusätzlich getrocknet oder auf einer konstanten Temperatur gehalten werden. Dies führt zur besseren Maßhaltig keit des Körpers und zu geringeren Spannungen im Material.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patent ansprüchen 2 bis 19 und 21 angegeben.

Eine bewegbare Abdeckplatte einer Teilkammer nach einer Weiter bildung des Patentanspruchs 2 dient zum einen als Rakel oder als definierte Führung des Rakels zum Aufbringen der Pulver teilchen im Bauraum und/oder zum anderen der Abdeckplatte des Vorratsbehälters der Pulverteilchen, so dass diese nicht unkon trolliert in den Bauraum und die Vakuumeinrichtung gelangen können, wenn die Bearbeitungskammer evakuiert wird. Damit ist ein einfacher Aufbau vorhanden.

Die Verbindung einer bewegbaren Deckplatte mit einem Rakel nach einer weiteren Weiterbildung des Patentanspruchs 2 verbindet zwei Herstellungsschritte miteinander. Besonders bei großen Bearbeitungskammern für die Herstellung großer oder mehrerer Körper gleichzeitig ist dieser Sachverhalt interessant. Eine bewegbare Deckplatte ist mit einem kleinen Fenster zum Einkop peln des Bearbeitungsstrahles ausrüstbar, so dass deren Dimen sion fast beliebig ausführbar ist.

Die Weiterbildung des Patentanspruchs 3 stellt eine Vorrichtung mit zwei Bauräumen und zwei dazugehörigen Vorratsbehältern für die Pulverteilchen dar. Damit sind gleichzeitig wenigstens zwei Körper auch unterschiedlicher geometrischer Form herstellbar. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass energiereiche Strah lung einer Strahlungsquelle zur Bearbeitung beider Körper ver wendbar ist. Die Abdeckplatten der Teilkammern führen vorteil hafterweise dazu, dass das Pulver während der Evakuierung im Vorratsbehälter verbleibt.

Die drehbare Ausbildung der Deckplatte nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 ermöglicht eine Vergrößerung der Bearbei tungsfläche gegenüber einem feststehenden Fenster. Eine derar tige Ausgestaltung der Bearbeitungskammer ist gegenüber der der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 insbesondere für größere Körpervolumina geeignet. Ein weiterer Vorteil dieser Ausfüh rungsform ist, dass im einfachsten Fall durch die drehbare Deckplatte nur noch zwei schmale streifenförmige transparente Einkoppelfenster notwendig sind.

Die Weiterbildung des Patentanspruchs 5 vereinfacht den Aufbau wesentlich. Die Entlüftung der Vorratsbehälter erfolgt durch seitlich angebrachte Öffnungen. Der gesamte Aufwand für die Abdeckplatten ist einsparbar, so dass sich ökonomische Vor teile ergeben.

Mit den drehbaren und in ihrem Abstand gegenüber der Deckplatte veränderbaren Abdeckplatten nach der Weiterbildung des Patent anspruchs 6 ist ein steuerbarer Auftrag des pulverförmigen Stoffes in die Bauräume gegeben. Steuerbar bedeutet dabei ins besondere in der Dicke der Schicht und vorzugsweise entspre chend der Geometrie des oder der Körper. Durch die Veränderung des Abstandes ist weiterhin ein Druck auf die aufgetragene Pulverschicht ausübbar. Damit wird das aufgetragene Pulver vorverdichtet.

Die Weiterbildung des Patentanspruchs 7 stellt eine erfindungs gemäße Vorrichtung insbesondere für große oder mehrere gleich zeitig herzustellende Körper dar.

Günstige Ausgestaltungen der Einkoppelfenster sind in den Weiterbildungen des Patentanspruchs 8 aufgeführt.

Während der Herstellung des Körpers wird der Boden des Vorrats behälters nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 in Rich tung der Deckplatte und der des Bauraumes von dieser weg be wegt. Mit dem Rakel an der Deckplatte oder der Abdeckplatte und einer gesteuerten Bewegung des Rakels und der Böden ist der Körper definiert schichtweise realisierbar.

Die Ankopplung der vakuumerzeugenden Einrichtung an den Boden der Bearbeitungskammer nach der Weiterbildung des Patentan spruchs 10 führt zu günstigen Strömungsverhältnissen an der Oberseite der Bearbeitungskammer. Ein Absaugen des pulverför migen Stoffes wird behindert. Der Filter zwischen der Bearbei tungskammer und der mindestens einen vakuumerzeugenden Einrich tung nach einer weiteren Ausführungsform des Patentanspruchs 10 verhindert, dass die Pulverteilchen in die vakuumerzeugende Einrichtung gelangen.

Die Weiterbildung des Patentanspruchs 11 erlaubt das Evakuieren der Bearbeitungskammer mit einer geringen Gasströmung, so dass das Pulver nicht abgesaugt wird und im Vorratsbehälter ver bleibt. Hierzu werden der Druck am Boden des Vorratsbehälters und in der Bearbeitungskammer gemessen. Über ein in der Vakuum leitung angeordnetes steuerbares Ventil wird die Druckdifferenz auf niedrigem Niveau konstant gehalten, so dass eine gleich mäßig geringe Strömung während der Evakuierung erzielbar ist.

Eine Erwärmung und Temperierung des Körpers während seiner Herstellung mit der Weiterbildung des Patentanspruchs 12 erhöht die Maßhaltigkeit des Körpers. Durch Anwendung einer Temperatur im Bereich von 600°C bis 800°C verringert sich die Möglich keit einer Rißbildung der sich ansonsten ungesteuerten Abküh lung der bereits bearbeiteten Schichten. Das Ausbilden von Spannungen im Körper wird weitestgehend vermieden. Ein Ver schweißen der Schichten wird ermöglicht. Damit steigt die Qualität des hergestellten Körpers und Ausschuß wird weitest gehend eingeschränkt. Die Kopplung des Vorratsbehälters der Pulverteilchen führt zu einer weiteren Trocknung. Damit wird unter anderem ein Verklumpen der Pulverteilchen weitestgehend vermieden, so dass in Folge dünnere Schichten realisierbar sind.

Die Weiterbildung nach Patentanspruch 13 verhindert eine über mäßige Erwärmung der Bearbeitungskammer.

Die Ankopplung einer Gasversorgung an die Bearbeitungskammer der Vorrichtung nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 14 ermöglicht das Sintern von hochschmelzenden Stoffen mit Unter stützung einer Schichtabscheidung aus der Gasphase auf den vom Laserstrahl erwärmten Pulverteilchen. Damit wird vor allem das Sintern bisher nicht sinterbarer Materialien wie z. B. TiN möglich.

Mindestens eine Entlüftungsöffnung in der zweiten Teilkammer (Vorratsbehälter) und/oder der Abdeckplatte nach der Weiterbil dung des Patentanspruchs 15 ermöglicht den allmählichen Druck ausgleich zwischen Bearbeitungskammer und Vorratsbehälter. Gleichzeitig wird durch die Ausbildung der Größe dieser Entlüf tungsöffnung eine Bewegung der Pulverteilchen in den Bearbei tungsraum verhindert.

In der Weiterbildung des Patentanspruchs 16 werden vorteilhaft einsetzbare Materialien zur Realisierung der Entlüftungsöffnung angegeben.

Die Weiterbildung des Patentanspruchs 17 verhindert ein Anhaf ten des Pulvers an der Abdeckplatte oder der Deckplatte insbe sondere wenn diese als Rakel zum definierten Auftragen des Pulvers oder zum Vorverdichten eingesetzt werden.

Durch die Weiterbildungen der Patentansprüche 18 und 19 ist ein automatischer und hinsichtlich der Geschwindigkeit und Qualität optimaler Prozess mit der Vorrichtung gegeben.

Durch die Verwendung des im Patentanspruch 21 angegebenen Temperaturbereiches ist der Körper spannungsarm und präzise verschweißbar.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dar gestellt und werden im folgenden näher beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung einer Vorrichtung zur direkten Herstellung von Körpern mit einer Bearbeitungs kammer mit einem runden Querschnitt und zwei Teilkammern in einer Draufsicht und einer Seitenansicht im Schnitt,

Fig. 2 eine prinzipielle Darstellung einer Vorrichtung zur direkten Herstellung von Körpern mit einer Bearbeitungs kammer mit einem runden Querschnitt und vier Teilkammern in einer Draufsicht und einer Seitenansicht im Schnitt,

Fig. 3 eine prinzipielle Darstellung einer Vorrichtung zur direkten Herstellung von Körpern mit einer Bearbeitungs kammer mit einem rechteckigem Querschnitt und bewegbarer Deckplatte in einer Seitenansicht im Schnitt,

Fig. 4 eine prinzipielle Darstellung einer Vorrichtung zur direkten Herstellung von Körpern mit einer Bearbeitungs kammer mit einem rechteckigem Querschnitt und zwei gegeneinander bewegbaren Deckplatten im Schnitt und

Fig. 5 eine prinzipielle Darstellung einer Vorrichtung zur direkten Herstellung von Körpern mit einer Bearbeitungs kammer mit einem rechteckigem Querschnitt und kleiner bewegbarer Deckplatte in einer Seitenansicht im Schnitt.

1. Ausführungsbeispiel

Die Vorrichtung zur direkten Herstellung von Körpern 1 insbe sondere ultraharten Werkzeugeinsätzen und Mikrobauteilen im Schichtaufbau aus pulverförmigen Stoffen besteht in einem ersten Ausführungsbeispiel aus einer kleinen evakuierbaren Bearbeitungskammer 2 mit zwei Teilkammern und einer eine energiereiche Strahlung liefernden Einrichtung in Form eines Lasers. Die Fig. 1 zeigt prinzipiell eine derartige Vorrich tung.

Die Bearbeitungskammer 2 weist einen runden Querschnitt mit einem Durchmesser von 150 mm auf. Die zwei Teilkammern sind als wechselseitig mit einer Abdeckplatte schließbare Behälter aus gebildet. Eine der Teilkammern ist der Bauraum 3 für den Körper 1 und die andere der Vorratsbehälter 4 für die Pulverteilchen, aus denen im Bauraum 3 der Körper 1 hergestellt wird. Der ef fektive nutzbare Bauraum 3 hat einen Innendurchmesser von 100 mm.

Die Bearbeitungskammer 2 besitzt eine gegenüber der Wand fest stehende Deckplatte 5 mit einem für die Strahlung des Lasers transparenten Einkoppelfenster 6. Dieses weist einen halbkreis förmigen Querschnitt des Bauraums 3 mit einem Durchmesser von 100 mm aus und ist über diesem angeordnet.

Die Teilkammern der Bearbeitungskammer 2 sind wechselseitig mit einer Abdeckplatte in Richtung der Deckplatte 5 verschließbar. Dazu besitzt die Abdeckplatte 7 die Form des Querschnitts einer Teilkammer in Form eines Halbkreises und ist über eine Dreh achse 8 dreh- und verschiebbar in der Bearbeitungskammer 2 an geordnet. Die Drehachse ist aus der Bearbeitungskammer vakuum dicht herausgeführt und mit einem eine rotatorische Bewegung und einem eine translatorische Bewegung liefernden Antrieb ver bunden. Die Antriebe sind in der Darstellung der Fig. 1 nicht gezeigt. An eine der Kanten der Abdeckplatte 7 ist gleichzeitig ein Rakel zum Auftragen einer Schicht mit gleichmäßiger Schichtdicke der Pulverteilchen in den Bauraum 3 befestigt. Die Böden 9a, 9b des Bauraumes 3 und des Vorratsbehälters 4 sind gegenüber der Deckplatte 5 bewegbar in der Bearbeitungskammer 2 angeordnet und mit jeweils einem translatorischen. Antrieb ver bunden. Die Antriebe sind in der Fig. 1 nicht dargestellt. Während der Herstellung des Körpers 1 im Bauraum 3 wird der Boden 9a des Bauraums 3 vakuumdicht gegenüber der Deckplatte 5 der Bearbeitungskammer 2 abgesenkt und der Boden 9b des Vor ratsbehälters 4 vakuumdicht gegenüber der Deckplatte 5 der Bearbeitungskammer 2 angehoben. Das Anheben und Absenken er folgt nach der Bewegung der Abdeckplatte 7 und des Rakels wie folgt:

1. Schritt: Bewegung der Abdeckplatte 7 in Richtung des Bau raumes 3;

2. Schritt: Anheben des Bodens 9b und damit des Pulvers 10 im Vorratsbehälters 4;

3. Schritt: anderthalbfache Umdrehung der Abdeckplatte 7 mit dem Rakel, wobei das Pulver 10 als oberste Schicht vom Vorratsbehälter 4 in den Bauraum 3 geschoben wird;

4. Schritt: Bearbeitung der ersten Schicht im Bauraum 3;

5. Schritt: Absenkung des Bodens 9a des Bauraumes 3 und 1. Schritt.

Die Bearbeitungskammer 2 ist mit einer vakuumerzeugenden Ein richtung verbunden. Während der Evakuierung wird die Abdeck platte 7 auf den Vorratsbehälter 4 abgesenkt.

Der Vorratsbehälter 4 und/oder die Abdeckplatte 7 besitzen Entlüftungsöffnungen, die kleiner als die Teilchen des Pulvers 10 selbst sind. Damit ist ein Druckausgleich im Vorratsbehälter 4 gewährleistet.

Über dem Einkoppelfenster 6 befindet sich eine die energie reiche Strahlung aussendende, ablenkende oder beeinflussende Einrichtung. Das ist z. B. ein Nd:YAG-Laser mit einer Wellen länge von 532 nm (frequenzverdoppelt) oder ein Nd:YAG-Laser mit einer Wellenlänge von 1064 nm. Im Strahlengang des Lasers sind weiterhin strahlformende und strahlführende Einrichtungen ange ordnet. Die letzte dieser Einrichtungen befindet sich über dem Einkoppelfenster 6, so dass die Laserstrahlung über das Ein koppelfenster 6 in die Bearbeitungskammer 2 geleitet wird. Die Laser und/oder die strahlformenden und strahlführenden Einrich tungen sind in der Fig. 1 nicht dargestellt. In der Bearbei tungskammer 2 erfolgt ein schichtweises Versintern oder Ver schweißen des Pulvers 10. Das versinterte oder verschweißte Pulver 10 bilden den Körper 1.

Die Antriebe, der Laser, die Bewegungsmechanismen der strahl führenden Einrichtungen und die Vakuumeinrichtung sind mit einem Computer verbunden. Damit ist eine softwaregesteuerte Herstellung des Körpers gegeben.

2. Ausführungsbeispiel

Die Vorrichtung zur direkten Herstellung von Körpern 1 insbe sondere ultraharten Werkzeugeinsätzen aus TiN im Schichtaufbau aus pulverförmigen Stoffen besteht in einem zweiten Ausfüh rungsbeispiel entsprechend dem ersten Ausführungsbeispiel aus einer kleinen evakuierbaren Bearbeitungskammer 2 mit zwei Teil kammern (Darstellung in der Fig. 1) und einer eine energie reiche Strahlung liefernden Einrichtung in Form eines Ar⁺- oder frequenzverdoppelten Nd:YAG-Lasers.

Der Aufbau der Bearbeitungskammer 2 und die Handhabung des Pulvers 10 sind gleich dem ersten Ausführungsbeispiel (Dar stellung in der Fig. 1). Die Bearbeitungskammer 2 besitzt zu sätzlich einen Anschluss zur Gasversorgung mit den für den TiN- CVD-Prozess notwendigen Dämpfen und Gasen TiCl₄, H₂ und N₂. Die Bearbeitungskammer 2 wird zunächst bei abgesenkter Abdeck platte 7 auf dem Vorratsbehälter 4 evakuiert. Es kommt reines TiN-Pulver 10 zum Einsatz. Nach Beendigung des Druckaus gleichsprozesses werden die Reaktionsgase eingelassen und bei einem Druck von ca. 10 mbar und einer geringen Durchflussrate die CVD-Voraussetzungen realisiert. Der nachfolgende Sinter prozess findet durch einen parallel laufenden Laser-CVD-Pro zess statt.

Nach Beendigung des Sintervorganges wird das restliche Pulver 10 aus dem Vorratsbehälter 4 in den Bauraum 3 befördert, der Bauraum 3 mit der Abdeckplatte 7 verschlossen, die Gasversor gung abgesperrt und die Bearbeitungskammer 2 zur Entfernung der reaktiven Gase entsprechend evakuiert. Dieser Vorgang kann zur Verbesserung der Nachhaltigkeit mehrmals wiederholt werden. Abschließend wird die Bearbeitungskammer 2 mit N₂ aufgefüllt und der Körper 1 kann entnommen werden.

Die Antriebe, der Laser, die Bewegungsmechanismen der strahl führenden Einrichtungen, die Gasversorgung und die Vakuumein richtungen sind mit einem Computer verbunden. Damit ist eine softwaregesteuerte Herstellung des Körpers 1 gegeben.

3. Ausführungsbeispiel

Die Vorrichtung zur direkten Herstellung von Körpern 1, insbe sondere von Werkzeugen, ultraharten Werkzeugeinsätzen, Werk stücken, Urmodellen, Gußformen oder Prototypen im Schichtaufbau aus pulverförmigen Stoffen besteht in einem dritten Ausfüh rungsbeispiel aus einer gegenüber dem ersten Ausführungsbei spiel größeren evakuierbaren Bearbeitungskammer 2 mit vier Teilkammern (Darstellung in der Fig. 2) und wenigstens einer eine energiereiche Strahlung liefernden Einrichtung in Form eines Lasers.

Die Bearbeitungskammer 2 weist einen runden Querschnitt mit einem Durchmesser von 300 mm auf. Die vier Teilkammern sind als wechselseitig mit zwei Abdeckplatten 7a, 7b schließbare Behäl ter ausgebildet. Die vier Teilkammern sind im Querschnitt kreissektorförmig ausgebildet und besitzen die gleichen Ab messungen. Zwei sich gegenüberliegende Teilkammern stellen die Bauräume 3a, 3b dar und die beiden anderen sich gegenüberlie genden sind die Vorratsbehälter 4a, 4b.

Die Deckplatte 5 der Bearbeitungskammer 2 ist gegenüber deren Wand in der Symmetrieachse drehbar und besitzt zwei für die Laserstrahlung transparente Einkoppelfenster 6a, 6b. Diese weisen rechteckförmige Querschnitte aus.

Jeweils zwei benachbarte Teilkammern der Bearbeitungskammer 2 sind wechselseitig mit jeweils einer Abdeckplatte 7a, 7b in Richtung der Deckplatte 5 verschließbar. Dazu besitzen die Abdeckplatten 7a, 7b die Form des Querschnitts der Teilkammer in Form eines Viertelkreises. Zum Verschließen werden die Abdeckplatten 7a, 7b auf die Teilkammern abgesenkt. Die Sym metrieachsen der Abdeckplatten 7a, 7b schließen einen Winkel von 180° ein. Die Verbindungsstelle der Abdeckplatten 7a, 7b ist mit einer Drehachse 8 verbunden. Die Drehachse 8 ist aus der Bearbeitungskammer 2 vakuumdicht herausgeführt und mit jeweils einem eine rotatorische Bewegung und eine transla torische Bewegung liefernden Antrieb verbunden. Der Antrieb ist in der Fig. 2 der Einfachheit nicht dargestellt. An eine der Kanten der Abdeckplatten 7a, 7b sind gleichzeitig jeweils ein Rakel zum Auftragen einer Schicht mit gleichmäßiger Schicht dicke des Pulvers 10 in die Bauräume 3a, 3b angebracht. Die Böden 9a, 9b, 9c, 9d der Teilkammern sind gegenüber der Deck platte 5 bewegbar in der Bearbeitungskammer 2 angeordnet und mit jeweils einem translatorischen Antrieb verbunden. Die An triebe sind in der Fig. 2 nicht dargestellt. Während der Her stellung der Körper 1 in den Bauräumen 3a, 3b werden deren Böden 9a, 9c vakuumdicht gegenüber der Deckplatte 5 der Be arbeitungskammer 2 abgesenkt und die Böden 9b, 9d der Vorrats behälter 4a, 4b vakuumdicht gegenüber der Deckplatte 5 der Bearbeitungskammer 2 angehoben. Das Anheben und Absenken er folgt nach der Bewegung der Abdeckplatten 7a, 7b mit den Rakeln wie folgt:

1. Schritt: Bewegung der Abdeckplatten 7a, 7b in Richtung der Bauräume 3a, 3b;

2. Schritt: Anheben der Böden 9b, 9d der Vorratsbehälter 4a, 4b;

3. Schritt: ¾ Umdrehung, wobei das Pulver als oberste Schicht von den Vorratsbehältern 4a, 4b in die Bauräume 3a, 3b geschoben werden;

4. Schritt: Bearbeiten der ersten Schichten in den Bauräumen 3a, 3b,

5. Schritt: Absenken der Böden 9a, 9c der Bauräume 3a, 3b und 1. Schritt.

Die Bearbeitungskammer 2 weist eine oder mehrere kleine Ent lüftungsöffnungen auf. Diese befinden sich zwischen dem Innen raum der Bearbeitungskammer 2 und einer vakuumerzeugenden Ein richtung. Dadurch ist ein gleichmäßig verteilter Gasstrom zur Evakuierung erzielbar.

Die Vorratsbehälter 4a, 4b und/oder die Abdeckplatten 7a, 7b besitzen ebenfalls Entlüftungsöffnungen, die jedoch kleiner als die Teilchen des Pulvers 10 selbst sind. Damit ist ein Druck ausgleich sowohl in den Vorratsbehältern 4a, 4b als auch in den Bauräumen 3a, 3b gewährleistet, ohne dass Pulver 10 in die Vakuumeinrichtung gelangen kann.

Über den Einkoppelfenstern 6a, 6b ist entweder wechselseitig eine die energiereiche Strahlung aussendende, ablenkende oder beeinflussende Einrichtung positioniert oder jeweils eine die energiereiche Strahlung aussendende, ablenkende oder beein flussende Einrichtung angeordnet. Diese sind in der Fig. 2 nicht dargestellt.

Eine energiereiche Strahlung aussendende Einrichtung ist z. B. ein Nd:YAG-Laser mit einer Wellenlänge von 532 nm (frequenz verdoppelt) oder ein Nd:YAG-Laser mit einer Wellenlänge von 1064 nm. Im Strahlengang des Lasers sind weiterhin strahl formende und strahlführende Einrichtungen so angeordnet, dass die Laserstrahlung über eines der Einkoppelfenster 6a, 6b oder beide Einkoppelfenster 6a, 6b in die Bearbeitungskammer 2 ge leitet wird. Dort erfolgt ein schichtweises Versintern und/oder Verschweißen der Teilchen des Pulvers 10. Die versinterten und/oder verschweißten Teilchen des Pulvers 10 sind der Körper 1.

Die Antriebe, der oder die Laser, die Bewegungsmechanismen der strahlführenden Einrichtungen und die Vakuumeinrichtung sind mit einem Computer verbunden. Damit ist eine softwaregesteuerte Herstellung des Körpers gegeben.

4. Ausführungsbeispiel

Die Vorrichtung zur direkten Herstellung von Körpern, insbe sondere von Werkzeugen, ultraharten Werkzeugeinsätzen, Werk stücken, Urmodellen, Gußformen oder Prototypen im Schichtaufbau aus pulverförmigen Stoffen besteht in einem vierten Ausfüh rungsbeispiel aus einer evakuierbaren großen Bearbeitungskammer 2 mit drei Teilkammern und wenigstens einer eine energiereiche Strahlung liefernden Einrichtung in Form eines Lasers. Die Bearbeitungskammer 2 weist einen rechteckförmigen Quer schnitt auf und ist durch Zwischenwände in drei nebeneinander angeordnete Teilkammern eingeteilt. Die Fig. 3 zeigt einen prinzipiellen Querschnitt einer derartig ausgebildeten Vorrich tung. Die zweite und mittlere Teilkammer stellt den Bauraum 3 dar und die ersten und dritten Teilkammern sind die Vorratsbe hälter 4a, 4b für die Pulverteilchen. Die Deckplatte 5 ist gegenüber der Bearbeitungskammer 2 in Richtung sowohl der ersten als auch der dritten Teilkammer bewegbar. Die Deckplatte 5 besitzt wenigstens ein für energiereiche Strahlung transpa rentes streifenförmiges Einkoppelfenster 6 über die Abmessung der Bearbeitungskammer 2 quer zur Bewegungsrichtung der Deck platte 5. Die Länge der Bewegung der Deckplatte 5 ist wenigs tens gleich der Abmessung der zweiten Teilkammer als Bauraum 3 in dieser Richtung. Damit wird die gesamte Fläche der zweiten Teilkammer und damit des Bauraumes 3 durch das Einkoppelfenster 6 vollständig überstrichen. Die Abmessungen der Deckplatte 5 sind so ausgeführt, dass bei jeder Position des Einkoppel fensters 6 der Deckplatte 5 gegenüber der zweiten Teilkammer als Bauraum 3 die Bearbeitungskammer 2 vollständig abgedeckt ist.

Im Bereich unter der Deckplatte 5 und in der Bearbeitungskammer 2 befindet sich ein Rakel 11. Dieser ist über die gesamte Länge der Bearbeitungskammer 2 in Richtung der Teilkammern präzise bewegbar. Die Länge des Rakels 11 entspricht der Abmessung des Innenraumes der Bearbeitungskammer 2 quer zur Bewegung des Rakels 11.

Die Böden 9a, 9b, 9c der Teilkammern sind gegenüber der Deck platte 5 bewegbar in der Bearbeitungskammer 2 angeordnet und mit jeweils einem translatorischen Antrieb verbunden. Während der Herstellung des Körpers im Bauraum 3 wird der Boden 9b des Bauraumes 3 vakuumdicht gegenüber der Deckplatte 5 der Bearbei tungskammer 2 abgesenkt und der Boden 9a des ersten Vorratsbe hälters 4a vakuumdicht gegenüber der Deckplatte 5 der Bearbei tungskammer 2 angehoben. Das Anheben und Absenken erfolgt nach der Bewegung des Rakels 11, wobei dieser die Flächen der Teil kammern wenigstens gegenüber der Deckplatte 5 vollständig über streicht. Die Bearbeitung geschieht nach folgenden Schritten:

1. Schritt - Anfangsschritt: Bewegung des Rakels 11 in der Bearbeitungskammer 2 von der Außenwand der ersten Teilkammer als Vor ratsbehälter 4a unter Mitnahme der darin enthal tenden Pulverteilchen in die zweite Teilkammer als Bauraum 3 zur gegenüberliegenden Außenwand der dritten Teilkammer als Vorratsbehälter 4b. Dabei ist der Boden 9b der zweiten Teilkammer als Bauraum 3 so gegenüber der Deckplatte 5 positioniert, dass eine Schicht von Pulverteilchen gleicher Dicke die Grundfläche der zweiten Teilkammer als Bauraum 3 vollständig bedeckt. Der Boden 9c der dritten Teilkammer als Vorratsbehälter 4b mit den darin enthaltenen Pulverteilchen besitzt einen Abstand zum Rakel 11, so dass dieser über die Teilchen des Pulvers 10 geführt wird.

2. Schritt: Bearbeitung der Schicht aus Pulverteilchen in der zweiten Teilkammer als Bauraum 3.

3. Schritt: Absenken des Bodens 9b der zweiten Teilkammer als Bauraum 3, so dass eine neue definierte Schicht von Pulverteilchen durch die Bewegung des Rakels 11 aus der dritten Teilkammer als Vorratsbehälter 4b aufgebracht werden kann.

4. Schritt: Anheben des Bodens 9c der dritten Teilkammer als Vorratsbehälter 4b.

5. Schritt: Bewegung des Rakels 11 in Richtung der ersten Teilkammer als Vorratsbehälter 4a unter Mitnahme der Pulverteilchen bis zur Außenwand dieser Teilkammer, wobei wiederum eine Schicht von Pulverteilchen in der zweiten Teilkammer als Bauraum 3 verbleibt.

Weiter mit 1. Schritt.

Die Schritte 3 und 4 sind auch gleichzeitig durchführbar. Die Bearbeitungskammer 2 ist über ein Filter mit wenigstens einer vakuumerzeugenden Einrichtung verbunden. In der Verbin dung zwischen der Bearbeitungskammer 2 und der vakuumerzeu genden Einrichtung ist ein elektrisch ansteuerbares Ventil an geordnet. An den Böden 9a, 9b, 9c der Vorratsbehälter 4a, 4b und im Bauraum 3 sind in Richtung der Pulverteilchen jeweils ein Druckaufnehmer 12a, 12b, 12c angebracht. Diese und das Ventil sind mit einer Prozesssteuerung in Form eines Computers verkoppelt. Ein Steuerprogramm berechnet in Abhängigkeit von der Masse der Pulverteilchen einen maximalen Evakuierungsgas strom, bei dem das Pulver 10 noch in den Vorratsbehältern 4a, 4b verbleibt.

Über dem Einkoppelfenster 6 befindet sich eine die energie reiche Strahlung aussendende, ablenkende oder beeinflussende Einrichtung. Diese ist in der Fig. 3 nicht der Einfachheit halber dargestellt. Eine energiereiche Strahlung aussendende Einrichtung ist z. B. ein Laser. Im Strahlengang des Lasers sind weiterhin strahlformende und strahlführende Einrichtungen so angeordnet, dass die Laserstrahlung über das Einkoppelfenster 6 in den Bauraum 3 der Bearbeitungskammer 2 geleitet wird. Dort erfolgt ein schichtweises Versintern und/oder Verschweißen der Pulverteilchen. Die versinterten und/oder verschweißten Pulver teilchen sind der Körper.

Alle bewegbaren Teile der Bearbeitungskammer 2 sind so gestal tet, dass diese während der Herstellung des Körpers jederzeit vakuumdicht ist.

Die Bewegungen der Deckplatte 5, des Vakuumventils, des Rakels 11 und der Böden 9a, 9b, 9c der drei Teilkammern erfolgt mit tels daran angekoppelter Antriebe, die in der Fig. 3 nicht dar gestellt sind.

Die Antriebe, der oder die Laser und die Bewegungsmechanismen der strahlführenden Einrichtungen sind mit einem Computer ver bunden. Damit ist eine softwaregesteuerte Herstellung des Körpers gegeben.

5. Ausführungsbeispiel

Die Vorrichtung zur direkten Herstellung von Körpern, insbe sondere von Werkzeugen, ultraharten Werkzeugeinsätzen, Werk stücken, Urmodellen, Gußformen oder Prototypen im Schichtaufbau aus pulverförmigen Stoffen besteht in einem fünften Ausfüh rungsbeispiel aus einer evakuierbaren großen Bearbeitungskammer 2 mit drei Teilkammern und wenigstens einer eine energiereiche Strahlung liefernden Einrichtung in Form eines Lasers ähnlich dem vierten Ausführungsbeispiel.

Zusätzlich zu diesem sind über den Vorratsbehältern 4a, 4b zwei Abdeckplatten 7a, 7b vorhanden, die während des Evakuierungs prozesses abgesenkt werden und verhindern, dass Pulver in die Vakuumeinrichtung gelangen kann. In der Fig. 4 ist eine der artige Bearbeitungskammer 2 im Prinzip dargestellt. Die Abdeck platten 7a, 7b lassen sich beide in Richtung des Bauraumes 3 verschieben. Zwischen Schritt 1 und 2 des vierten Ausführungs beispiels wird in diesem Ausführungsbeispiel ein Bearbeitungs schritt zur Verdichtung des Pulvers eingefügt. Hierzu werden die Abdeckplatten 7a, 7b auf den Bauraum 3 abgesenkt und präzise arretiert. Anschließend wird mit einem anhebbaren Boden 9b des Bauraumes 3 über eine entsprechend große Kraft durch den Antrieb 13 ein hoher Druck auf die Pulverschicht ausgeübt, so dass diese stark vorverdichtet wird. Die Abdeckplatten 7a, 7b sind pulverabweisend beschichtet, wodurch ein Anhaften des Pulvers vermieden wird. Über eine elektrische Kraftmesseinrichtung wird der Antrieb 13 anschließend wieder auf eine vordefinierte niedrige Kraft zurückgefahren. Dadurch behält die Pulverschicht nach z. B. einer Entriegelung und dem Abheben der Abdeckplatten 7a, 7b ihre exakte Lage bei. Anschließend ist der Prozess mit dem 2. Schritt fortführbar. Durch das Vorverdichten wird eine hohe Formstabilität des Körpers während des Sinter-/Schweißprozesses gewährleistet.

Die Bewegungen der Deckplatte 5, des Rakels 11, der Abdeck platten 7a, 7b und der Böden 9a, 9b, 9c der drei Teilkammern erfolgt mittels daran angekoppelter Antriebe. Diese, der oder die Laser und die Bewegungsmechanismen der strahlführenden Einrichtungen sind mit einem Computer verkoppelt. Damit ist eine softwaregesteuerte Herstellung des Körpers gegeben.

In einer weiteren Ausführungsform der Ausführungsbeispiele 4 und 5 ist die Deckplatte 5 gegenüber der Bearbeitungskammer 2 fest und die Abmessung des Einkoppelfensters 6 entspricht dem Innenquerschnitt der zweiten Teilkammer als Bauraum 3. In dieser Ausführungsform ist ein Antrieb für die Deckplatte 5 nicht vorhanden.

In weiteren Ausführungsformen der Ausführungsbeispiele

- sind der Bauraum 3 und/oder der Vorratsbehälter 4 als separate Behältnisse in der Bearbeitungskammer 2 ausgeführt (zur Erzeugung einer hohen Temperatur zwingend notwendig);
- sind der Bauraum 3 und/oder der Vorratsbehälter 4 mit einer Einrichtung zur Wärmeerzeugung verkoppelt,
- sind die Bearbeitungskammer 2, die Deckplatte 5 und das oder die Einkoppelfenster 6 mit wenigstens einer Kühlvorrichtung verbunden und/oder
- ist die Bearbeitungskammer 2 mit einer Gasversorgungseinrich tung verbunden.
- sind die Vorratsbehälter 4a, 4b mit festen und abnehmbaren Teilplatten 14a, 14b versehen (Darstellung in der Fig. 5), die Dichtungen zu der beweglichen Deckplatte 5 aufweisen.

Claims

1. Vorrichtung zur direkten Herstellung von Körpern, insbesondere von Werkzeugen, ultraharten Werkzeugeinsätzen, Werkstücken, Urmodellen, Gußformen oder Prototypen im Schichtaufbau aus pulverförmigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass in eine evakuierbare Bearbeitungskammer (2) wenigstens zwei Teilkammern integriert sind, dass eine erste Teilkammer der Bauraum (3) und die zweite ein Vorratsbehälter (4) für den pulverförmigen Stoff ist, dass die Deckplatte (5) gegenüber mindestens einer Wand der Bearbeitungskammer (2) feststehend oder beweglich ist, dass die Deckplatte (5) der Bearbeitungskammer (2) wenigstens ein für energiereiche Strahlung transparentes Einkoppelfenster (6) aufweist, dass im gegenüber der Deckplatte (5) oberen Bereich der Bearbeitungskammer (2) mindestens ein die Querschnittsfläche der Teilkammern überstreichbarer Rakel (11) angeordnet ist, dass die Böden (9) der Teilkammern gegenüber der Deckplatte (5) bewegbar sind, dass sich über dem Einkoppelfenster (6) wenigstens eine die energiereiche Strahlung aussendende, ablenkende oder beeinflussende Einrichtung befindet und dass die bewegbaren Bestandteile mit jeweils mindestens einem Antrieb verkoppelt sind.

2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum Ersten die Teilkammern wechselseitig mit einer gegenüber den Teilkammern und der Bearbeitungskammer (2) bewegbaren Abdeckplatte (7) verschließbar sind und dass eine Kante der Abdeckplatte (7) ein Rakel (11) oder dass an eine Kante der Abdeckplatte (7) ein Rakel (11) befestigt ist oder dass zum Zweiten an die bewegbare Deckplatte (5) ein Rakel (11) angeordnet ist.

3. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die evakuierbare Bearbeitungskammer (2) einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, dass vier im Querschnitt kreissektorförmig ausgestaltete Teilkammern in diese integriert sind, dass zwei sich gegenüberliegende Teilkammern die Bauräume (3) darstellen, dass die beiden anderen sich gegenüberliegenden die Vorratsbehälter (4) sind, dass die Deckplatte (5) der Bearbeitungskammer (2) wenigstens zwei für energiereiche Strahlung transparente und korrespondierend zu den die Bauräume (3) darstellenden Teilkammern angeordnete Einkoppelfenster (6) aufweist, dass die Teilkammern wechselseitig mit gegenüber den Teilkammern und der Bearbeitungskammer (2) bewegbaren Abdeckplatten (7) so verschließbar sind, dass entweder die Bauräume (3) oder die Vorratsbehälter (4) abgedeckt sind, dass zum einen eine Kante der Abdeckplatten (7) ein Rakel (11) oder dass zum anderen an eine Kante der Abdeckplatten (7) ein Rakel (11) befestigt ist, dass die Böden (9) der Teilkammern gegenüber der Deckplatte (5) verschiebbar sind, dass sich über wenigstens einem der Einkoppelfenster (6) eine die energiereiche Strahlung aussendende, ablenkende oder beeinflussende Einrichtung befindet und dass die bewegbaren Abdeckplatten (7) gemeinsam und die Böden (9) der Teilkammern mit jeweils mindestens einem Antrieb verkoppelt sind.

4. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte (5) gegenüber der Bearbeitungskammer (2) in ihrer Symmetrieachse drehbar ist und dass die Deckplatte (5) wenigstens ein für energiereiche Strahlung transparentes Einkoppelfenster (6) aufweist.

5. Vorrichtung nach Patentanspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte (5) gleichzeitig die Abdeckplatten (7) der Teilkammern ist und dass an oder in die Deckplatte (5) ein Rakel (11) integriert ist.

6. Vorrichtung nach Patentanspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Abdeckplatten (7) einzeln oder zusammen über eine Vakuumdurchführung im Boden (9) der Bearbeitungskammer (2) sowohl in der Symmetrieachse der Bearbeitungskammer (2) drehbar als auch in ihrem Abstand zu der Deckplatte (5) veränderbar sind.

7. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die evakuierbare Bearbeitungskammer (2) einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist, dass die Bearbeitungskammer (2) in mehrere nebeneinander angeordnete Teilkammern eingeteilt ist, dass eine der Teilkammern der Bauraum (3) ist, dass die wenigstens eine andere Teilkammer der Vorratsbehälter (4) ist, dass die Deckplatte (5) der Bearbeitungskammer (2) wenigstens ein für energiereiche Strahlung transparentes Einkoppelfenster (6) in Richtung der Teilkammer als Bauraum (3) besitzt, dass die Deckplatte (5) fest oder gegenüber der Bearbeitungskammer (2) bewegbar so angeordnet ist, dass das Einkoppelfenster (6) den Bauraum (3) überdeckt oder den Bauraum (3) bei einer Bewegung überstreicht, dass ein Rakel (11) in der Bearbeitungskammer (2) so gegenüber den Teilkammern verschiebbar angeordnet ist, dass der Rakel (11) die Teilkammern vollständig überstreicht, dass die Böden (9) der Teilkammern gegenüber der Deckplatte (5) bewegbar sind, dass sich über dem Einkoppelfenster (6) eine die energiereiche Strahlung aussendende, ablenkende oder beeinflussende Einrichtung befindet und dass die bewegbaren Böden (9) und entweder die Deckplatte (5) oder die Bearbeitungskammer (2) mit jeweils mindestens einem Antrieb verkoppelt sind.

8. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1, 3 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Einkoppelfenster (6) wenigstens die Abmessungen einer Teilkammer besitzt, dass das Einkoppelfenster (6) kleiner als die Abmessungen einer Teilkammer oder dass das Einkoppelfenster (6) streifen- oder balkenförmig ausgebildet ist.

9. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1, 3 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Boden (9) des Bauraums (3) während der Bearbeitung vakuumdicht gegenüber der Deckplatte (5) der Bearbeitungskammer (2) absenkbar und dass der Boden (9) des Vorratsbehälters (4) während der Bearbeitung vakuumdicht gegenüber der Deckplatte (5) der Bearbeitungskammer (2) anhebbar sind.

10. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine vakuumerzeugende Einrichtung an einem Boden (9) der Bearbeitungskammer (2) angekoppelt ist und/oder dass die Bearbeitungskammer (2) über wenigstens ein Filter mit der mindestens einen vakuumerzeugenden Einrichtung verbunden ist.

11. Vorrichtung nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Verbindung zwischen der Bearbeitungskammer (2) und der vakuumerzeugenden Einrichtung ein elektrisch ansteuerbares Ventil angeordnet ist, dass sich am Boden (9) des Vorratsbehälters (4) und in der Bearbeitungskammer (2) jeweils ein Druckaufnehmer (12) befindet und dass die Druckaufnehmer (12) und das Ventil an eine elektrische Steuerung gekoppelt sind.

12. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1, 3 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Bauraum (3) und/oder der Vorratsbehälter (4) mit einer Einrichtung zur Wärmeerzeugung verkoppelt ist.

13. Vorrichtung nach einem der Patentansprüche 1, 3 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungskammer (2), die Deckplatte (5) und das oder die Einkoppelfenster (6) mit wenigstens einer Kühlvorrichtung verbunden sind.

14. Vorrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bearbeitungskammer (2) mit einer Gasversorgungseinrichtung verbunden ist.

15. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Teilkammer und/oder die bewegbare Abdeckplatte (7) mindestens eine Entlüftungsöffnung besitzt und dass deren Abmessung kleiner als die der Pulverteilchen ist.

16. Vorrichtung nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass poriges entweder gesintertes oder gepresstes Material die Entlüftungsöffnungen enthält.

17. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegbare Abdeckplatte (7) oder die Deckplatte (5) pulverabweisend beschichtet sind.

18. Vorrichtung nach den Patentansprüchen 1, 3, 7 und 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebe, die energiereiche Strahlung aussendende Einrichtung, die Vakuum erzeugende Einrichtung, das elektrische Ansteuerventil, die Einrichtung zur Wärmeerzeugung, die Kühlvorrichtung und die Gasversorgungseinrichtung mit einer Steuereinrichtung verbunden sind.

19. Vorrichtung nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung ein Computer ist und dass eine Software zur automatischen Steuerung der Vorrichtung im Computer impliziert ist.

20. Verwendung von Vakuum und/oder einer zusätzlichen Wärmequelle zur direkten Herstellung von Körpern im Schichtaufbau aus pulverförmigen Stoffen mit mindestens einer Einrichtung zur Aussendung von energiereichen Strahlen, dadurch gekennzeichnet, dass Vakuum zur Trocknung der pulverförmigen Stoffe, zur Verhinderung von chemischen Reaktionen der Pulverteilchen, zur Herstellung von porenfreien Schichten und zur Unterdrückung der Wärmeleitung des Bauraumes zur Bearbeitungskammer und/oder eine zusätzliche Wärmequelle zur Temperierung des Bauraumes und zur Trocknung des Pulvers verwendet werden.

21. Verwendung nach Patentanspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass eine Temperierung von 600 bis 800°C verwendet wird.