EP3758920A1 - Vorrichtung und verfahren zum herstellen von 3d-formteilen mittels verbesserter partikelmaterialdosiereinheit - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zum herstellen von 3d-formteilen mittels verbesserter partikelmaterialdosiereinheit

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Publication number
EP3758920A1
EP3758920A1 EP19712119.7A EP19712119A EP3758920A1 EP 3758920 A1 EP3758920 A1 EP 3758920A1 EP 19712119 A EP19712119 A EP 19712119A EP 3758920 A1 EP3758920 A1 EP 3758920A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
particulate material
dosing
dosierkörperträger
unit according
metering
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP19712119.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Christoph Hoppmann
Michael Oesteritz
Bastian HEYMEL
Roman Scheller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Voxeljet AG
Original Assignee
Voxeljet AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Voxeljet AG filed Critical Voxeljet AG
Publication of EP3758920A1 publication Critical patent/EP3758920A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/321—Feeding
    • B29C64/329—Feeding using hoppers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
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    • B29C31/04—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity
    • B29C31/06—Feeding of the material to be moulded, e.g. into a mould cavity in measured doses, e.g. by weighting
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
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    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
    • B29C64/343—Metering
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C—APPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C19/00—Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces
    • B05C19/04—Apparatus specially adapted for applying particulate materials to surfaces the particulate material being projected, poured or allowed to flow onto the surface of the work

Definitions

  • the invention relates to an apparatus and a method for producing three-dimensional models by means of layer construction technique.
  • European Patent EP 0 431 924 B1 describes a method for producing three-dimensional objects from computer data.
  • a particulate material is applied in a thin layer on a platform and this selectively printed by means of a print head with a binder material.
  • the particle area printed with the binder sticks and solidifies under the influence of the binder and optionally an additional hardener.
  • the platform is lowered by one layer thickness into a structural cylinder and provided with a new layer of particulate material, which is also printed as described above. These steps are repeated until a certain desired height of the object is reached.
  • the printed and solidified areas create a three-dimensional object.
  • This object made of solidified particulate material is embedded after its completion in loose particulate material and is subsequently freed from it. This is done for example by means of a nipple.
  • the desired objects then remain, which are then removed from the residual powder, e.g. be freed by brushing.
  • a problem with known methods of 3D printing in which particulate materials are applied is a lump-free material application.
  • the particulate material is placed in a coater (recoater) and applied in layers to the building level. It happens
  • Another problem is that the outlet of the coater is partially or / and temporarily closed and then at least for a short time no particulate material passes through the coater opening on the building level. This can lead to voids in the produced 3D molded part as well as inaccuracies in the form precision or / and to disadvantages with regard to the strength or stability of the 3D molded part.
  • the invention relates to a device suitable for carrying out a method according to the invention for producing 3D parts, the device comprising or comprising at least one application means, such as a dosing body, optionally one or more dosing carrier carriers and optionally one or more leveling agents , at least one filter medium, such as a sieve body.
  • application means such as a dosing body, optionally one or more dosing carrier carriers and optionally one or more leveling agents
  • at least one filter medium such as a sieve body.
  • the invention in another aspect, relates to a method for producing 3D molded parts, wherein particulate building material is applied in a defined layer by means of coaters on a construction field, selectively applying one or more liquids or particulate binder, using a coater comprising an agent or combination of agents that reduces or substantially prevents particulate aggregation.
  • the invention relates to an apparatus for producing molded parts comprising a device as described herein.
  • the invention relates to a 3D molded part manufactured by means of a device or a method as described herein.
  • Fig. 1 shows an aspect of an embodiment according to the invention, wherein a powder reservoir wall (4, 4 ') forms a powder material reservoir (17) and further a screen body (1), dosing (2), Dosier Sciences whatsoever (3) are shown.
  • the direction of movement (5) of the metering body is indicated by an arrow and this can be controlled in both directions of rotation.
  • the powder reservoir wall (4, 4 ') can form a counter wall (21, 21').
  • the unit of dosing (2) and Dosier Sciencesisme (3, 3 ') can also be referred to as dosing.
  • Fig. 2 shows an aspect of an embodiment according to the invention, wherein the metering body (2) between the powder reservoir wall (4, 4 ') is designed as a horizontally movable doctor blade, which is moved in the direction of arrow (5) via the screen body (1) for particulate material delivery.
  • FIG 3 shows an aspect of an embodiment (6) according to the invention, wherein two drive means (24, 24 ') are arranged below the powder reservoir walls (4, 4').
  • the dosing bodies (2) move in the direction of the arrow (5) and are connected to a dosing body belt (16).
  • FIG. 4 shows an aspect of an embodiment according to the invention, which is designed as a coater (7), wherein a particle material metering unit (6) above (particle material flow direction) of a Leveling unit (8) is mounted.
  • the particulate material is conveyed from the interior (17) of the particulate material dosing unit (6) by means of metering body (2) into the leveling unit interior (20).
  • the distance of the metering body (2) from each other, their dimensions and the enclosed by this and the surface of the Dosier analysestiks (3) and the screen body (1) volume defines the particle material volume (19).
  • the particulate material is applied to the building level via the metering gap (18) of the leveling unit (8) and leveled.
  • Fig. 5 shows an aspect of an embodiment according to the invention, wherein a variation of a leveling unit (8 ') is shown together with a particulate metering unit (6).
  • Leveling unit (8 ') is moved together with the particulate metering unit (6) in the direction of arrow (9), while the particulate material is applied to the building level.
  • the leveling unit (8 ') sweeps smoothly and evenly the deposited particle material as it travels, whereby the layer thickness can be adjusted by suitable means.
  • Fig. 6 shows an aspect of an embodiment according to the invention, wherein different forms of the dosing body (2) as (10), (11), (12) and (13) are shown.
  • the dosing bodies (2 ', 2 ") are each mounted on, connected to, or integral with a dosing carrier carrier, which is designed as dosing body belt (16).
  • Fig. 7 shows a specific embodiment of the invention, wherein the filter means (1) rotates (in the arrow direction (22), possible in both directions) and the dosing (2) rigid, preferably not movable, is formed.
  • the internal volume of the filter medium (1) represents the particulate material reservoir (23).
  • the application volume is determined by the rotational speed and the mesh size of the filter medium.
  • a P materialdosierü, which is suitable for the layered structure of moldings, comprising a particulate material reservoir, at least one applicator, optionally one or more Dosier Sciences terme, optionally one or more leveling agents, and at least one filter means (strainer) ,
  • an object underlying the application is achieved by a system for producing molded parts, comprising a particle material metering unit as described herein.
  • an object underlying the application is achieved by a method which uses a particle material metering unit as described herein.
  • 3D molded parts molded parts "or” parts "in the sense of the invention are all three-dimensional objects produced by means of the method according to the invention and / or the device according to the invention, which have a dimensional stability.
  • Construction space is the locus where the bed of particulate material grows during the construction process by repeated coating with particulate material or through which the bedding passes on continuous principles.
  • the construction space is defined by a floor, the building platform, walls and an open deck area.
  • a conveyor belt and limiting side walls usually exist.
  • job box represents a unit which can be moved in and out of the device and allows batch production, with a job box after the process has been completed is extended and immediately a new Jobbox can be retracted into the device, so that the production volume and thus the device performance is increased.
  • particulate materials or “particulate building materials” or “building materials”
  • materials known for powder-based 3D printing may be used, in particular silicates (eg, sands), carbides, concrete, polymers, ceramics, and metals.
  • the particulate material is preferably dry-free however, a cohesive, cut-resistant powder or a particle-laden liquid may also be used, in which font particle material and powder are used interchangeably.
  • Powder Material Application is the process of producing a defined layer of powder, either on the build platform or on an inclined plane relative to a conveyor belt with continuous principles " called.
  • selective liquid application can be carried out after each particle material application or, depending on the requirements of the molded article and for optimizing the production of shaped articles, also irregularly, for example several times with respect to a particle material application, whereby a sectional image is printed by the desired body.
  • any known 3D printing apparatus may be used which includes the required components.
  • Conventional components include coater (recoater), construction field, means for moving the construction field or coater / printhead and / or other components continuous processes, metering devices and heating and irradiation means and other components known to those skilled in the art, which can be used for powder-based 3D printing and selective solidification devices and are therefore not described here.
  • the building material is always applied in a “defined layer” or “layer thickness”, which is adjusted individually depending on the building material and process conditions. It is for example 0.05 to 0.5 mm, preferably 0.1 to 0.3 mm.
  • a "particulate material dosing unit” comprises suitable means for obtaining a uniform particulate material for application from the coater, for example one or more dosing bodies, which are either made with a filter medium or in particular as a sieve body or sieve
  • one or more dosing bodies combined with one or more dosing carrier carriers, which may also be combined with a filter medium may be used alone or in the latter combination also passing dosing bodies on a surface (the may also be referred to as a mating surface) in order to break up possible particle aggregates and to apply a uniform particle material with uniform flowability to the building surface with the surface of the Dosier stressess and the mating surface between the dosing on the one hand a volume (three-dimensional gap) forms and on the other hand preferably shear forces can be generated which allow the breaking of particle aggregates, whereby substantially uniform and flowable particulate material is obtained for application to the building level.
  • the filter means can also be followed by a filter means of this arrangement.
  • the filter means improves the disruption and homogenization of the particulate material.
  • the "particulate material dosing unit" can be followed by a leveling unit, wherein the leveling unit is a roller or blade or / and a blade is connected downstream of the particulate material reservoir / coater.
  • a “coating agent” within the meaning of the invention is an agent that facilitates the particle material application and / or a uniform Supporting and distributing the particulate material supported.
  • the “coating agent” may be a dosing body or a squeegee or a conductive agent or dosage form, preferably wherein the conductive agent is a baffle, preferably wherein the squeegee or the conductive agent consists of or comprises a plastic or a metal.
  • a “leveling unit” within the meaning of the invention may be one or more blades or one or more rollers or one or more wipers or other suitable means.
  • a “filter medium” in the sense of the invention is a screen body in the form of, for example, a grid or perforated plate or filter fabric, through which the particulate material is conveyed to the building level prior to application.
  • a “dosing body” may have different characteristics and be adapted advantageously to other parts of the device
  • a “dosing body” may be round, oval, angular, with a round or pointed tip and executed either individually or in several coupled or independent parts his.
  • a “dosing” can be moved directly or via one or more Dosier analyses whatsoever.
  • a “dosing body carrier” in the sense of the invention can serve to move or to move one or more dosing bodies.
  • the dosing bodies can be mounted directly on the “dosing body carrier” or controlled and / or moved by further means through the "dosing body carrier” of "Dosier emotionstik" and dosing can be done with suitable means, eg by gluing or welding (see also FIGS. 3, 4, 6).
  • a "powder reservoir” within the meaning of the invention is constructed or / and limited by one or more powder reservoir walls
  • the “powder reservoir” can also be formed by the internal volume of the filter medium (see, for example, Fig. 7, reference numeral (23)).
  • this "powder reservoir” can according to the invention one or more Dosing body alone or together with one or more Dosier Sciences impartn and one or more filter media are.
  • a “direction of movement of the dosing” in the context of the invention refers to the movement, by means of which the particulate material is conveyed to the building level and possibly existing particle aggregates are broken and the particulate material is again substantially uniform flowable.
  • a "particulate material dosing unit" in the sense of the invention may in itself be designed as a coater (recoater), for example in combination with a leveling unit, or filling a coater (recoater) if it is connected upstream of it.
  • the invention relates to a device, a system and a method.
  • the invention relates in one aspect to a particulate metering unit which is suitable for the layered construction of moldings comprising a particulate material reservoir, at least one applicator, optionally one or more Dosier analyses terme, optionally one or more leveling agents, and at least one filter means (screen body).
  • the particulate material metering unit is characterized by at least one metering body and one or more filter media (screen body). This makes it possible advantageously to obtain homogeneous particulate material without agglomerates and applied to the construction level.
  • the particulate material dosing unit is characterized by at least one dosing body and optionally one or more Dosier Sciences whatsoever and optionally at least one counter wall.
  • particle material agglomerates can advantageously be broken up and essentially homogeneous particle material applied and high-quality 3D molded parts obtained. Shearing forces between dosing carrier body, dosing body and counterwall help break up particulate agglomerates and homogenize the particulate matter.
  • the particulate material reservoir can be designed in such a way that the filter medium or filters are attached to its underside in the material flow direction.
  • the particle material metering unit according to the invention can have a coating agent which is designed as a metering body or a doctor blade or a guide means.
  • the device may also comprise at least one dosing body and further a conducting agent, e.g. have a baffle, or a squeegee. These components may consist of or comprise a plastic or a metal.
  • the particulate material dosing unit may comprise one or two dosing bodies or dosing carrier carriers, preferably in combination as a dosing roller, wherein the dosing body or dosing carrier carriers are configured, for example, as circular, elliptical, prismatic and / or brushing, or constitute a dosing roller.
  • the particulate material metering unit according to the invention may have a plurality of dosing bodies, preferably 4 to 20 dosing bodies, in combination with a dosing carrier as dosing roller, or dosing bodies mounted on a dosing carrier body, wherein the dosing carrier is moved by the drive means or the drive means, preferably wherein the dosing carrier carriers are configured as a roller or straps.
  • a particle material metering unit according to the invention can have a volume between two metering bodies (and the corresponding boundaries by metering body carrier and counterwall, or the internal volume of the filter means) of 1 to 3000 cm 3 , preferably 15 to 1000 cm 3 .
  • a particulate material metering unit according to the invention may comprise a leveling agent, wherein the leveling agent or levels consist of or comprise a roller or / and a blade.
  • a particle material metering unit may comprise a filter medium, the filter medium being upstream or downstream of the metering body or bodies, preferably wherein the filter medium is connected downstream of the metering roll (s) with respect to the material flow direction.
  • the filter medium can also form an interior in which the particle material to be applied is located or introduced into it. This can be done continuously or step by step.
  • the filter medium or filters may consist of or have a mesh, preferably a wire mesh, a woven fabric and / or a perforated sheet, and preferably a passage width (mesh size) for the particulate material, eg a mesh width, of 10 to 2500 ⁇ m , preferably 50-500 pm and the perforated plate preferably have a pitch of 1-10, preferably 1-8 mm.
  • the invention relates to a plant for producing moldings comprising a particulate material metering unit as described herein.
  • the invention relates in one aspect to a method for producing molded parts, comprising the steps of: applying particulate material with a particulate dosing unit as described herein, wherein the amount of the particulate material by means of relative speed of the dosing or to the filter medium and / or by means of dosing and / or the Dosier stressesaus entry is controlled and a construction field is run over with the Pumblematerialdosierussi and when passing a particle material layer is applied or the construction field is moved, solidifying selected areas by suitable means, repeating these steps until the desired moldings or are constructed and optionally performing another Processing steps on the molded parts thus produced.
  • a constant amount of particulate material can be applied by means of the particulate material dosing unit whose volume can be determined by the design selection of the dosing bodies.
  • a substantially agglomerate-free particulate material can be applied by means of the particulate material dosing unit.
  • the method of the invention can use various material systems, e.g. a material system comprising a high fines content powder material, preferably having a mean grain size of ⁇ 250pm.
  • the invention also relates to a method for producing molded parts, comprising the steps of applying particles of particulate material with a particulate material dosing unit as described herein or filling a coater (recoater) with a particulate material dosing unit as described herein.
  • a further aspect of the invention is a 3D molded part which has been produced by means of a device or method according to the invention.
  • the invention is illustrated as a coater fill with the particulate dosing unit as shown in FIG.
  • a Radialdosieriki according to the invention is also seen separately in Figure 1.
  • the powder material feed takes place in such a way that six (6) circular dosing bodies are mounted on a round dosing carrier.
  • a filter medium was used whose Siebmaschenweite of 250pm was selected.
  • the dosage is carried out in e.g. controlled manner, wherein the speed of the metering roller is set to 150 to 200 U / min. A certain speed can be at 180 rpm.
  • ceramic powder zirconium oxide D 45pm
  • other powder materials with corresponding grain sizes.

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Abstract

Eine Vorrichtung zum Herstellen von 3D-Formteilen mittels Partikelmaterialdosiereinheit (6).

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen von 3D-Formteilen mittels verbesserter Partikelmaterialdosiereinheit
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen dreidimensionaler Modelle mittels Schichtaufbautechnik.
In der europäischen Patentschrift EP 0 431 924 Bl wird ein Verfahren zur Herstellung dreidimensionaler Objekte aus Computerdaten beschrieben. Dabei wird ein Partikelmaterial in einer dünnen Schicht auf eine Plattform aufgetragen und dieses selektiv mittels eines Druckkopfes mit einem Bindermaterial bedruckt. Der mit dem Binder bedruckte Partikelbereich verklebt und verfestigt sich unter dem Einfluss des Binders und gegebenenfalls eines zusätzlichen Härters. Anschließend wird die Plattform um eine Schichtdicke in einen Bauzylinder abgesenkt und mit einer neuen Schicht Partikelmaterial versehen, die ebenfalls, wie oben beschrieben, bedruckt wird. Diese Schritte werden wiederholt, bis eine gewisse, erwünschte Höhe des Objektes erreicht ist. Aus den bedruckten und verfestigten Bereichen entsteht so ein dreidimensionales Objekt.
Dieses aus verfestigtem Partikelmaterial hergestellte Objekt ist nach seiner Fertigstellung in losem Partikelmaterial eingebettet und wird anschließend davon befreit. Dies erfolgt beispielsweise mittels eines Saugers. Übrig bleiben danach die gewünschten Objekte, die dann vom Restpulver z.B. durch Abbürsten befreit werden.
Ein Problem bei bekannten Verfahren des 3D-Druckes, bei denen Partikelmaterialien aufgebracht werden, ist ein klumpenfreier Materialauftrag. Das Partikelmaterial wird in einem Beschichter (Recoater) vorgelegt und schichtweise auf die Bauebene aufgetragen. Dabei passiert
BESTÄTIGUNGSKOPIE es häufig, dass sich das Partikelmaterial zu größeren Partikeln zusammenhaftet und seine Fließfähigkeit verliert bzw. als Partikelaggregat auf die Bauebene aufgebracht wird und so zu Ungenauigkeiten im herzustellenden 3D-Fromteil führt oder dieses aus Qualitätsgründen ganz unbrauchbar wird.
Ein weiteres Problem ist, dass die Austrittsöffnung des Beschichters teilweise oder/und zeitweise verschlossen wird und dann zumindest kurzzeitig kein Partikelmaterial durch die Beschichteröffnung auf die Bauebene gelangt. Hierbei kann es zu Hohlräumen in dem hergestellten 3D-Formteil kommen sowie Ungenauigkeiten in der Formpräzision oder/und zu Nachteilen hinsichtlich der Festigkeit bzw. Stabilität des 3D- Formteils.
Es war deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung konstruktive Mittel bereitzustellen, die ein verbessertes 3D-Druckverfahren erlauben oder zumindest die Nachteile des Standes der Technik zu verbessern oder ganz zu vermeiden.
Insbesondere war es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Vorrichtung und ein Verfahren bereit zu stellen, in dem konstruktiv erreicht wird, dass eine Partikelaggregatbildung vermindert oder im Wesentlichen verhindert wird.
Kurze Zusammenfassung der Erfindung
In einem Aspekt betrifft die Erfindung eine Vorrichtung, die geeignet ist zum Durchführen eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen von 3D-l ormteilen, wobei die Vorrichtung aufweist oder umfasst mindestens ein Auftragsmittel, wie einen Dosierkörper, gegebenenfalls ein oder mehrere Dosierkörperträger und gegebenenfalls ein oder mehrere Nivelliermittel, mindestens ein Filtermittel, wie einen Siebkörper.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen von 3D-Formteilen, wobei partikelförmiges Baumaterial in einer definierten Schicht mittels Beschichter auf ein Baufeld aufgetragen wird, selektiv eine oder mehrere Flüssigkeiten oder Partikelmaterialbinder aufgebracht werden, wobei ein Beschichter verwendet wird, der ein Mittel oder eine Kombination von Mitteln aufweist, die eine Partikelaggregatbildung vermindern oder im Wesentlichen verhindern.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Anlage zum Herstellen von Formteilen, die eine Vorrichtung wie hierin beschrieben umfasst.
In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein 3D-Formteil hergestellt mittels einer Vorrichtung oder eines Verfahrens wie hierin beschrieben.
Kurze Beschreibung der Figuren
Fig. 1 zeigt einen Aspekt einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei eine Pulverreservoirwand (4, 4') ein Pulvermaterialreservoir (17) bildet und weiterhin ein Siebkörper (1), Dosierkörper (2), Dosierkörperträger (3) dargestellt sind. Die Bewegungsrichtung (5) des Dosierkörpers ist durch einen Pfeil angedeutet und dies kann in beide Drehrichtungen gesteuert werden. Die Pulverreservoirwand (4, 4') kann eine Gegenwand bilden (21, 21'). Die Einheit von Dosierkörper (2) und Dosierkörperträger (3, 3') kann auch als Dosierwalze bezeichnet werden.
Fig. 2 zeigt einen Aspekt einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei der Dosierkörper (2) zwischen der Pulverreservoirwand (4, 4') als horizontal bewegbarer Rakel ausgestaltet ist, der in Pfeilrichtung (5) über den Siebkörper (1) zur Partikelmaterialabgabe bewegt wird.
Fig. 3 zeigt einen Aspekt einer erfindungsgemäßen Ausführungsform (6), wobei unter den Pulverreservoirwänden (4, 4') zwei Antriebsmittel (24, 24') angeordnet sind. Die Dosierkörper (2) bewegen sich in Pfeilrichtung (5) und sind verbunden mit einem Dosierkörperband (16).
Fig. 4 zeigt einen Aspekt einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, die als Beschichter (7) ausgeführt ist, wobei eine Partikelmaterial- Dosiereinheit (6) oberhalb (Partikelmaterialfließrichtung) einer Nivelliereinheit (8) angebracht ist. Das Partikelmaterial wird von dem Innenraum (17) der Partikelmaterial-Dosiereinheit (6) mittels Dosierkörper (2) in den Nivelliereinheit-Innenraum (20) befördert. Der Abstand der Dosierkörper (2) voneinander, deren Abmessungen und das durch diese und die Oberfläche des Dosierkörperträgers (3) sowie des Siebkörpers (1) eingeschlossene Volumen definiert dabei das Partikelmaterialvolumen (19). Das Partikelmaterial wird über den Dosierspalt (18) der Nivelliereinheit (8) auf die Bauebene aufgebracht und nivelliert.
Fig. 5 zeigt einen Aspekt einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei eine Variation einer Nivelliereinheit (8') zusammen mit einer Partikelmaterial-Dosiereinheit (6) dargestellt ist. Nivelliereinheit (8') wird zusammen mit der Partikelmaterial-Dosiereinheit (6) in Pfeilrichtung (9) verfahren, während das Partikelmaterial auf die Bauebene aufgebracht wird. Die Nivelliereinheit (8') streicht bei seiner Überfahrt das aufgebrachte Partikelmaterial glatt und eben, wobei mit geeigneten Mitteln die Schichtdicke eingestellt werden kann.
Fig. 6 zeigt einen Aspekt einer erfindungsgemäßen Ausführungsform, wobei verschiedene Ausprägungen des Dosierkörpers (2) als (10), (11), (12) und (13) dargestellt sind. Die Dosierkörper (2', 2") sind jeweils auf einem Dosierkörperträger, welcher als Dosierkörperband (16) ausgeführt ist, angebracht, mit diesem verbunden oder sie bilden eine Einheit mit diesem.
Fig. 7 zeigt eine spezielle Ausführungsform der Erfindung, wobei sich das Filtermittel (1) dreht (in Pfeilrichtung (22), möglich in beide Richtungen) und der Dosierkörper (2) starr, vorzugsweise nicht verfahrbar, ausgebildet ist. Das Innenvolumen des Filtermittels (1) stellt das Partikelmaterialreservoir (23) dar. Das Auftragsvolumen wird bestimmt durch die Rotationsgeschwindigkeit und die Maschenweite des Filtermittels. Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Erfindungsgemäß wird eine der Anmeldung zugrunde liegende Aufgabe durch eine Partikelmaterialdosiereinheit gelöst, die geeignet ist für den schichtweisen Aufbau von Formteilen, umfassend ein Partikelmaterialreservoir, mindestens ein Auftragsmittel, gegebenenfalls ein oder mehrere Dosierkörperträger, gegebenenfalls ein oder mehrere Nivelliermittel, und mindestens ein Filtermittel (Siebkörper).
Erfindungsgemäß wird eine der Anmeldung zugrunde liegende Aufgabe durch eine Anlage zum Herstellen von Formteilen, umfassend eine Partikelmaterialdosiereinheit wie hierin beschrieben, gelöst.
Erfindungsgemäß wird eine der Anmeldung zugrunde liegende Aufgabe durch ein Verfahren gelöst, das eine Partikelmaterialdosiereinheit wie hierin beschrieben verwendet.
Im Folgenden werden zunächst einige Begriffe der Erfindung näher erläutert.
„3D-Formteir, „Formkörper" oder„Bauteil" im Sinne der Erfindung sind alles mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens oder/und der erfindungsgemäßen Vorrichtung hergestellte dreidimensionale Objekte, die eine Formfestigkeit aufweisen.
„Bauraum" ist der geometrische Ort, in dem die Partikelmaterialschüttung während des Bauprozesses durch wiederholtes Beschichten mit Partikelmaterial wächst oder durch den die Schüttung bei kontinuierlichen Prinzipien hindurchläuft. Im Allgemeinen wird der Bauraum durch einen Boden, die Bauplattform, durch Wände und eine offene Deckfläche, die Bauebene, begrenzt. Bei kontinuierlichen Prinzipien existieren meist ein Förderband und begrenzende Seitenwände. Der Bauraum kann auch durch eine sogenannte Jobbox ausgestaltet sein, die eine in die Vorrichtung ein- und ausfahrbare Einheit darstellt und eine Batch-Herstellung erlaubt, wobei eine Jobbox nach Prozessabschluss ausgefahren wird und sofort eine neue Jobbox in die Vorrichtung eingefahren werden kann, sodass das Herstellungsvolumen und somit die Vorrichtungsleistung erhöht wird.
Als „Partikelmaterialien" oder „partikelförmige Baumaterialien" oder „Baumaterialien" können alle für den pulverbasierten 3D-Druck bekannten Materialien verwendet werden, insbesondere Silikate (z.B. Sande), Carbide, Beton, Polymere, Keramiken und Metalle. Das Partikelmaterial ist vorzugsweise ein trocken frei fließendes Pulver, es kann aber auch ein kohäsives schnittfestes Pulver oder eine partikelbeladene Flüssigkeit verwendet werden. In dieser Schrift werden Partikelmaterial und Pulver synonym verwendet.
Der „Partikelmaterialauftrag" ist der Vorgang, bei dem eine definierte Schicht aus Pulver erzeugt wird. Dies kann entweder auf der Bauplattform oder auf einer geneigten Ebene relativ zu einem Förderband bei kontinuierlichen Prinzipen erfolgen. Der Partikelmaterialauftrag wird im Weiteren auch„Beschichtung" oder„Recoaten" genannt.
„Selektiver Flüssigkeitsauftrag" kann im Sinne der Erfindung nach jedem Partikelmaterialauftrag erfolgen oder je nach den Erfordernissen des Formkörpers und zur Optimierung der Formkörperherstellung auch unregelmäßig, beispielsweise mehrfach bezogen auf einen Partikelmaterialauftrag, erfolgen. Dabei wird ein Schnittbild durch den gewünschten Körper aufgedruckt.
Als „Vorrichtung" zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens kann jede bekannte 3D-Druckvorrichtung verwendet werden, die die erforderlichen Bauteile beinhaltet. Übliche Komponenten beinhalten Beschichter (Recoater), Baufeld, Mittel zum Verfahren des Baufeldes oder des Beschichters/Druckkopfes oder/und anderer Bauteile bei kontinuierlichen Verfahren, Dosiervorrichtungen und Wärme- und Bestrahlungsmittel und andere dem Fachmann bekannte Bauteile, die für pulverbasierte 3D-Druckverfahren und Vorrichtungen mit selektiver Verfestigung zum Einsatz kommen können und die deshalb hier nicht näher ausgeführt werden. Das Baumaterial wird immer in einer „definierten Schicht" oder „Schichtstärke" aufgebracht, die je nach Baumaterial und Verfahrensbedingungen individuell eingestellt wird. Sie beträgt beispielsweise 0,05 bis 0,5 mm, vorzugsweise 0,1 bis 0,3 mm.
Eine „Partikelmaterial-Dosiereinheit" im Sinne der Erfindung umfasst geeignete Mittel, um ein einheitliches Partikelmaterial zum Aufbringen aus dem Beschichter zu erreichen. Hierfür nützlich ist z.B. ein oder mehrere Dosierkörper, der entweder mit einem Filtermittel, auch im Speziellen als Siebkörper oder Sieb, ausgefürt sein kann, z.B. als Filtergewebe oder Lochblech kombiniert wird oder z.B. ein oder mehrere Dosierkörper, kombiniert mit einem oder mehreren Dosierkörperträgern, die auch mit einem Filtermittel kombiniert sein können. Geeignet alleine oder in letztgenannter Kombination ist auch das Vorbeiführen von Dosierkörpern an einer Fläche (die auch als Gegenfläche bezeichnet werden kann), um mögliche Partikelaggregate aufzubrechen und ein einheitliches Partikelmaterial mit einheitlicher Fließfähigkeit auf die Bauebene aufzubringen. Vorteilhaft ist es, mindestens zwei Dosierkörper an einem Dosierkörperträger in einem definierten Abstand anzubringen, sodass sich mit der Oberfläche des Dosierkörperträgers und der Gegenfläche zwischen den Dosierkörpern einerseits ein Volumen (dreidimensionaler Spalt) bildet und andererseits vorzugsweise Scherkräfte erzeugt werden können, die das Aufbrechen von Partikelaggregaten erlauben, wodurch im Wesentlichen einheitliches und fließfähiges Partikelmaterial zum Aufbringen auf die Bauebene erhalten wird. Es kann weiterhin auch noch ein Filtermittel dieser Anordnung nachgeschaltet werden. Vorzugsweise verbessert das Filtermittel das Aufbrechen und Homogenisieren des Partikelmaterials. Der „Partikelmaterial-Dosiereinheit" kann eine Nivelliereinheit nachgeschaltet sein, wobei die Nivelliereinheit eine Walze oder Klinge ist oder/und eine Klinge mit Partikelmaterialreservoir / Beschichter nachgeschaltet ist.
Ein „Auftragsmittel" im Sinne der Erfindung ist ein Mittel, das das Partikelmaterialaufbringen erleichtert oder/und ein gleichmäßiges Aufbringen und Verteilen des Partikelmaterials unterstützt. Das „Auftragsmittel" kann sein ein Dosierkörper oder eine Rakel oder ein Leitmittel oder eine Dosierkörperform, vorzugsweise wobei das Leitmittel ein Leitblech ist, vorzugsweise wobei die Rakel oder das Leitmittel besteht aus oder umfasst einen Kunststoff oder ein Metall.
Eine „Nivelliereinheit" im Sinne der Erfindung kann eine oder mehrere Klingen oder eine oder mehrere Rollen oder ein oder mehrere Abstreifer oder andere geeignete Mittel sein.
Ein„Filtermittel" im Sinne der Erfindung ist ein Siebkörper in Form z. B. eines Gitters oder Lochblechs oder Filtergewebes, durch das das Partikelmaterial vor dem Aufbringen auf die Bauebene befördert wird.
Ein „Dosierkörper" kann im Sinne der Erfindung unterschiedliche Ausprägungen haben und an andere Vorrichtungsteile vorteilhaft angepasst sein. Ein „Dosierkörper" kann rund, oval, eckig, mit einer runden oder spitzen Spitze ausgestaltet sein und entweder einzeln oder in mehreren gekoppelten oder unabhängigen Teilen ausgeführt sein. Ein „Dosierkörper" kann direkt oder über einen oder mehrere Dosierkörperträger bewegt werden.
Ein „Dosierkörperträger" im Sinne der Erfindung kann dazu dienen ein oder mehrere Dosierkörper zu bewegen oder zu verfahren. Die Dosierkörper können direkt auf dem„Dosierkörperträger" angebracht sein oder durch weitere Mittel durch den „Dosierkörperträger" gesteuert oder/und bewegt werden. Die Kopplung von „Dosierkörperträger" und Dosierkörpern kann mit geeigneten Mitteln erfolgen, z.B. mittels Klebung oder Verschweißung (siehe auch Figur 3, 4, 6).
Ein „Pulverreservoir" im Sinne der Erfindung wird aufgebaut oder/und begrenzt durch eine oder mehrere Pulverreservoirwände. Das „Pulverreservoir" kann auch gebildet werden durch das Innenvolumen des Filtermittels (siehe z.B. Fig. 7, Bezugszeichen (23)). In diesem „Pulverreservoir" können sich erfindungsgemäß ein oder mehrere Dosierkörper alleine oder zusammen mit einem oder mehreren Dosierkörperträgern sowie einem oder mehreren Filtermitteln befinden.
Eine „Bewegungsrichtung des Dosierkörpers" im Sinne der Erfindung bezieht sich auf die Bewegung, mittels derer das Partikelmaterial zu der Bauebene befördert wird und eventuell vorhandene Partikelaggregate aufgebrochen werden und das Partikelmaterial wieder im Wesentlichen einheitlich fließfähig wird.
Eine„Partikelmaterial-Dosiereinheit" im Sinne der Erfindung kann an sich als ein Beschichter (Recoater) ausgestaltet sein, z. B. in Kombination mit einer Nivelliereinheit, oder einen Beschichter (Recoater) befüllen, wenn er diesem vorgeschaltet ist.
Die Aspekte der Erfindung werden im Folgenden beschrieben.
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, eine Anlage und ein Verfahren.
Mit Hilfe der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Anlage und des Verfahrens konnten überraschender Weise sehr vorteilhafte Verfahrensergebnisse erreicht werden und qualitativ hochwertige Bauteile erhalten werden.
Es wurde möglich und wurde besonders vorteilhaft erreicht, dass Partikelmaterialaggregate aufgebrochen werden und das aufgetragene Partikelmaterial im Wesentlichen einheitlich und fließfähig auf die Bauebene aufgebracht werden kann.
Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung, Anlage und Verfahren werden die oben ausgeführten Probleme oder Nachteile des Standes der Technik zumindest vermindert oder im Wesentlichen oder ganz vermieden.
Die Erfindung betrifft in einem Aspekt eine Partikelmaterial-Dosiereinheit, die geeignet ist für den schichtweisen Aufbau von Formteilen, umfassend ein Partikelmaterialreservoir, mindestens ein Auftragsmittel, gegebenenfalls ein oder mehrere Dosierkörperträger, gegebenenfalls ein oder mehrere Nivelliermittel, und mindestens ein Filtermittel (Siebkörper). In einem Aspekt ist die Partikelmaterialdosiereinheit gekennzeichnet durch mindestens einen Dosierkörper und ein oder mehrere Filtermittel (Siebkörper). Hierdurch wird es vorteilhafter Weise möglich, homogenes Partikelmaterial ohne Agglomerate zu erhalten und auf die Bauebene aufzubringen.
In einem Aspekt ist die Partikelmaterialdosiereinheit gekennzeichnet durch mindestens einen Dosierkörper und gegebenenfalls einen oder mehrere Dosierkörperträger sowie gegebenenfalls mindestens eine Gegenwand. Mit dieser Kombination können Partikelmaterialagglomerate vorteilhafter Weise aufgebrochen werden und im Wesentlichen homogenes Partikelmaterial aufgebracht werden und hochwertige 3D-Formteile erhalten werden. Scherkräfte zwischen Dosierkörperträger, Dosierkörper und Gegenwand helfen Partikelmaterialagglomerate aufzubrechen und das Partikelmaterial zu homogenisieren.
Weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind wie folgt ausgestaltet.
Bei einer erfindungsgemäßen Partikelmaterialdosiereinheit kann das Partikelmaterialreservoir so ausgeführt sein, dass das oder die Filtermittel an dessen Unterseite in Materialflussrichtung angebracht sind. Die erfindungsgemäße Partikelmaterialdosiereinheit kann ein Auftragsmittel aufweisen, das als ein Dosierkörper oder eine Rakel oder ein Leitmittel ausgestaltet ist. Die Vorrichtung kann auch mindestens einen Dosierkörper und weiterhin ein Leitmittel, z.B. ein Leitblech, oder eine Rakel aufweisen. Diese Komponenten können bestehen aus oder umfassen einen Kunststoff oder ein Metall.
In einem Aspekt kann die Partikelmaterialdosiereinheit eine oder zwei Dosierkörper oder Dosierkörperträger aufweisen, vorzugsweise in Kombination als Dosierwalze, wobei der oder die Dosierkörper oder Dosierkörperträger z.B. ausgestaltet sind als Kreisform, Ellipsenform, Prismaform oder/und als Bürsten besatz, oder eine Dosierwalze darstellen. Weiterhin kann die erfindungsgemäße Partikelmaterialdosiereinheit mehrere Dosierkörper, vorzugsweise 4 bis 20 Dosierkörper, in Kombination mit einem Dosierkörperträger als Dosierwalze aufweisen, oder auf einem Dosierkörperträger Dosierkörper angebracht haben, wobei der Dosierkörperträger von dem oder den Antriebsmitteln bewegt wird, vorzugsweise wobei die Dosierkörperträger ausgestaltet sind als Walze oder Riemen.
Eine erfindungsgemäße Partikelmaterialdosiereinheit kann ein Volumen zwischen zwei Dosierkörpern (und den entsprechenden Begrenzungen durch Dosierkörperträger und Gegenwand, oder das Innenvolumen des Filtermittels) von 1 bis 3000 cm3, bevorzugt 15 bis 1000 cm3, haben.
Eine erfindungsgemäße Partikelmaterialdosiereinheit kann ein Nivelliermittel umfassen, wobei das oder die Nivelliermittel bestehen aus oder aufweisen eine Walze oder/und eine Klinge.
Eine erfindungsgemäße Partikelmaterialdosiereinheit kann ein Filtermittel aufweisen, wobei das Filtermittel dem oder den Dosierkörpern vor- oder nachgeschaltet ist, vorzugsweise wobei das Filtermittel der oder den Dosierwalzen nachgeschaltet ist in Bezug auf die Materialflussrichtung. Das Filtermittel kann auch einen Innenraum bilden, in dem sich das aufzutragende Partikelmaterial befindet bzw. in diesen eingebracht wird. Die kann kontinuierlich oder schrittweise erfolgen.
In einer erfindungsgemäßen Partikelmaterial-Dosiereinheit können das oder die Filtermittel bestehen aus oder aufweisen ein Geflecht, vorzugsweise ein Drahtgeflecht, ein Gewebe oder/und ein Lochblech, und vorzugsweise eine Durchtrittsweite (Maschenweite) für das Partikelmaterial, z.B. eine Maschenweite, von 10 bis 2500 pm, vorzugsweise 50 - 500 pm und das Lochblech vorzugsweise eine Teilung von 1 - 10, vorzugsweise 1 - 8 mm aufweisen. In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung eine Anlage zum Herstellen von Formteilen umfassend eine Partikelmaterialdosiereinheit wie hierin beschrieben.
Die Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Verfahren zum Herstellen von Formteilen, umfassend die Schritte: Aufträgen von Partikelmaterial mit einer Partikelmaterial-Dosiereinheit wie hierin beschrieben, wobei die Menge des Partikelmaterials mittels Relativgeschwindigkeit des oder der Dosierkörper zum Filtermittel und/oder mittels Dosierkörperanordnung und/oder der Dosierkörperausführung gesteuert wird und ein Baufeld mit der Partikelmaterialdosiereinheit überfahren wird und beim Überfahren eine Partikelmaterialschicht aufgebracht wird oder das Baufeld verfahren wird, Verfestigen von ausgewählten Bereichen mit geeigneten Mitteln, Wiederholen dieser Schritte, bis das oder die gewünschten Formteile aufgebaut sind und gegebenenfalls Durchführen von weiteren Bearbeitungsschritten an den so hergestellten Formteilen.
Es kann eine konstante Partikelmaterialmenge mittels der Partikelmaterial-Dosiereinheit aufgebracht werden, deren Volumen durch die konstruktive Auswahl der Dosierkörper bestimmt werden kann.
Mittels erfindungsgemäßem Verfahren kann ein im Wesentlichen Agglomerat-freies Partikelmaterial mittels der Partikelmaterialdosiereinheit aufgebracht werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann verschiedene Materialsysteme verwenden, z.B. ein Materialsystem umfassend ein Pulvermaterial mit hohem Feinanteil, das vorzugsweise eine mittlere Korngröße von <250pm aufweist.
Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen von Formteilen, umfassend die Schritte: Aufträgen von Partikelmaterial mit einer Partikelmaterialdosiereinheit wie hierin beschrieben oder Befüllen eines Beschichters (Recoaters) mit einer Partikelmaterialdosiereinheit wie hierin beschrieben. Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein 3D-Fromteil, das mittels einer erfindungsgemäßen Vorrichtung oder erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt wurde.
Beispiel
Die Erfindung wird im Folgenden mittels Beispiel veranschaulicht, das nicht beschränkend verstanden werden soll.
In einer Ausführungsform ist die Erfindung als eine Beschichterbefüllung mit der Partikelmaterial-Dosiereinheit wie in Figur 4 dargestellt. Eine Radialdosiereinheit nach der Erfindung ist dabei auch in Figur 1 gesondert zu sehen. Die Pulvermaterialzuführung erfolgt dabei derart, dass sechs (6) kreisförmige Dosierkörper auf einem runden Dosierkörperträger angebracht sind. Es wurde hierbei ein Filtermittel verwendet, dessen Siebmaschenweite von 250pm gewählt wurde. Die Dosierung erfolgt dabei in z.B. gesteuerter Weise, wobei die Drehzahl der Dosierwalze auf 150 bis 200 U/min eingestellt wird. Eine bestimmte Drehzahl kann bei 180 U/min liegen.
Es kann z.B. keramisches Pulver (ZirconiumOxid D 45pm) verarbeitet werden, aber auch andere Pulvermaterialien mit entsprechenden Korngrössen.
Bezugszeichenliste

Claims

Ansprüche
1. Partikelmaterialdosiereinheit geeignet für den schichtweisen Aufbau von Formteilen, umfassend ein Partikelmaterialreservoir, mindestens ein Auftragsmittel, ein oder mehrere Nivelliermittel, und mindestens ein Filtermittel.
2. Partikelmaterialdosiereinheit nach Anspruch 1, wobei das Partikelmaterialreservoir so ausgeführt ist, dass das oder die Filtermittel an dessen Unterseite in Materialflussrichtung angebracht sind oder als Partikelmaterialreservoir selbst fungieren oder/und
wobei das Auftragsmittel mindestens ein Dosierkörper oder mindestens ein Dosierkörper auf einem Dosierkörperträger ist oder ein Leitmittel ist, vorzugsweise wobei das Leitmittel ein Leitblech ist, vorzugsweise das Leitmittel besteht aus oder umfasst einen Kunststoff oder ein Metall.
3. Partikelmaterialdosiereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei die Partikelmaterialdosiereinheit ein oder zwei
Dosierkörper oder Dosierkörperträger aufweist, vorzugsweise in Kombination als Dosierwalze, wobei der oder die Dosierkörper oder Dosierkörperträger ausgestaltet sind als Kreisform, Elipsenform, Prismaform oder/und als Bürstenbesatz.
4. Partikelmaterialdosiereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei mehrere Dosierkörper, vorzugsweise 4 bis 20
Dosierkörper, in Kombination mit einem Dosierkörperträger als Dosierwalze ausgestaltet sind, oder auf einem Dosierkörperträger Dosierkörper angebracht sind, wobei der Dosierkörperträger von der oder den Antriebsmitteln bewegt wird, vorzugsweise wobei die Dosierkörperträger ausgestaltet sind als Walze oder Riemen.
5. Partikelmaterialdosiereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Volumen zwischen zwei Dosierkörpern von 1 bis 3000 cm3, bevozugt 15 bis 1000 cm3 beträgt oder/und
wobei das oder die Nivelliermittel bestehen aus oder aufweisen eine Walze und/oder eine Klinge oder/und
wobei das Filtermittel der oder den Auftragsmitteln vor- oder nachgeschaltet ist, vorzugsweise wobei das Filtermittel der oder den Dosierwalzen nachgeschaltet ist in Bezug auf die Materialflussrichtung.
6. Partikelmaterialdosiereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das oder die Filtermittel bestehen aus oder aufweisen ein Geflecht, vorzugsweise ein Drahtgeflecht, ein Gewebe oder/und ein Lochblech und vorzugsweise eine Durchtrittsweite
(Maschenweite) für das Partikelmaterial, z.B. eine Maschenweite, von 10 bis 2500 pm, vorzugsweise 50 - 500 pm und das Lochblech vorzugsweise eine Teilung von 1 - 10, vorzugsweise 1 - 8 mm aufweist.
7. Anlage zum Herstellen von Formteilen umfassend eine Partikelmaterialdosiereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6.
8. Verfahren zum Herstellen von Formteilen, umfassend die
Schritte: Aufträgen von Partikelmaterial mit einer
Partikelmaterialdosiereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Menge des Partikelmaterials mittels Relativgeschwindigkeit des oder der Dosierkörper zum Filtermittel und/oder mittels Dosierkörperanordnung und/oder Dosierkörperausführung gesteuert wird und ein Baufeld mit der Partikelmaterialdosiereinheit überfahren wird und beim Überfahren eine Partikelmaterialschicht aufgebracht wird oder das Baufeld verfahren wird, Verfestigen von ausgewählten Bereichen mit geeigneten Mitteln oder das Baufeld verfahren wird, Wiederholen dieser Schritte bis das oder die gewünschten Formteile aufgebaut sind und gegebenenfalls Durchführen von weiteren Bearbeitungsschritten an den so hergestellten Formteilen.
9. Verfahren zum Herstellen von Formteilen, umfassend die
Schritte: Aufträgen von Partikelmaterial mit einer
Partikelmaterialdosiereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6 oder Befüllen eines Beschichters (Recoaters) mit einer Partikelmaterialdosiereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei eine konstante Partikelmaterialmenge mittels der Partikelmaterialdosiereinheit aufgebracht wird oder/und
wobei ein im Wesentlichen Agglomerat-freies Partikelmaterial mittels der Partikelmaterialdosiereinheit aufgebracht wird oder/und
wobei ein Materialsystem, z.B. ein Pulvermaterial, mit hohem Feinanteil verwendet wird, das vorzugsweise eine mittlere Korngrößen von <250pm aufweist.
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