WO2006066939A1 - Verfahren und vorrichtung zum aufbau eines festkörpers - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum aufbau eines festkörpers Download PDF

Info

Publication number
WO2006066939A1
WO2006066939A1 PCT/EP2005/013913 EP2005013913W WO2006066939A1 WO 2006066939 A1 WO2006066939 A1 WO 2006066939A1 EP 2005013913 W EP2005013913 W EP 2005013913W WO 2006066939 A1 WO2006066939 A1 WO 2006066939A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
solid
carrier body
material reservoir
reservoir
opposite
Prior art date
Application number
PCT/EP2005/013913
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Gangolf Jobb
Original Assignee
Gangolf Jobb
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 Gangolf Jobb filed Critical Gangolf Jobb
Publication of WO2006066939A1 publication Critical patent/WO2006066939A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • B29C64/135—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask the energy source being concentrated, e.g. scanning lasers or focused light sources
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/22—Driving means
    • B22F12/226—Driving means for rotary motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/40—Radiation means
    • B22F12/44—Radiation means characterised by the configuration of the radiation means
    • B22F12/45—Two or more
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/50—Means for feeding of material, e.g. heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/50—Means for feeding of material, e.g. heads
    • B22F12/55—Two or more means for feeding material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/32—Process control of the atmosphere, e.g. composition or pressure in a building chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/30—Platforms or substrates
    • B22F12/33—Platforms or substrates translatory in the deposition plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/40—Radiation means
    • B22F12/49—Scanners
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2999/00—Aspects linked to processes or compositions used in powder metallurgy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for the construction of a solid.
  • the speed of material transport may be limited, for example, by the fact that the material must flow or fall under the action of gravity in its final position on the solid.
  • a faster and at the same time precise material transport is achieved in that it takes place on a uniformly rotating disk.
  • the transfer of material takes place in two stages by suitable physical or chemical processes. In the first stage, raw material is removed from the supply and onto the disc brought. With this he moves to his destination. Once there, the material finally reaches the workpiece in a second transfer process from the transport disk. Both transmission processes can take place in parallel, so that there is no loss of time due to the division.
  • the transmission path can be very short. The same applies to the removal level of the material stock, which is mined layer by layer as part of the procedure.
  • Workpiece and material supply are tracked by positioning devices. The location and location of application of a material particle have the same distance from the axis of rotation of the disc, that is, lie on the same track.
  • the material transport takes place practically in one plane and for each individual material particle even within the same radial track with respect to the axis of rotation.
  • the trajectory of a particle is thus determined by its length of stay on the transport disc, which can be controlled technically very easily and precisely.
  • FIG. 1 shows a simplified schematic illustration of a production device according to an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a simplified schematic illustration of a production device according to a further embodiment of the invention
  • FIG. 3 shows a simplified schematic representation of a production device according to yet another embodiment of the invention
  • Figure 4 schematically shows a method for constructing a solid body according to an embodiment of the invention using the manufacturing device • shown in Figure 3
  • FIG. 5 shows a simplified schematic representation of a production device according to a further embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows schematically a manufacturing apparatus according to an embodiment of the invention.
  • the production apparatus 1 comprises a support body 3 which is rotatable about an axis of rotation 5 by actuation of a drive 4.
  • the support body 3 is made of glass and is permeable to laser radiation.
  • each material reservoir 7 which provide raw materials in solid or even liquid form, are each arranged so relative to the carrier body that surfaces 9 of the material reservoirs 7 are arranged at a distance from a surface 11 of the carrier body 3.
  • each material reservoir 7 is mounted on a holder 13, which is displaceable by a drive 15 in the direction of an arrow 17 parallel to the axis of rotation 5 and radially with respect to the axis of rotation 5 and optionally also rotatable about its own axis.
  • a solid 19, which is to be constructed with the manufacturing device 1, is mounted on a holder 21, which is displaceable by a drive 23 both in the direction of an arrow 25 parallel to the axis of rotation 5 and in the direction of an arrow 27 radially relative to the axis of rotation 5 ,
  • a laser 31 emits a laser beam 33, which is directed through a deflecting mirror 35, whose orientation can be changed by a drive 36, through the glass pane 3 to the surface 9 of the material reservoir 7.
  • a laser 37 emits a laser beam 39 which, via a deflection mirror 41, whose orientation is controlled by a drive 42 is changeable, is directed through the glass pane 3 on a surface 20 of the solid 19.
  • a controller 43 which may comprise one or more interconnected computers or computer units, controls the drive 4 for rotating the glass pane 3, the drives 7 for adjusting the distances between the surfaces 9 of the material reservoirs 7 and the surface 11 of the glass pane 3, the drive 23 for adjusting the position of the surface 20 of the solid 19 with respect to the glass pane 3, the drives 36 and 42 for adjusting the orientation of the mirrors 35 and 41 and the lasers 31 and 37 for generating the laser beams 33 and 39, respectively.
  • the abrasive laser beam 33 can, under the control of the controller 43, reach through the glass pane 3 any surface point of the material supply and there supply energy to the material of the material reservoir 7 and evaporate it, for example.
  • the material vapor condenses in a portion of the surface 11 of the cold turntable 3.
  • material can be deposited on a plurality of subregions of the surface 11 of the turntable 3.
  • the portions may be upper lobes or separated from each other, and they may be offset relative to each other both in the circumferential direction and in the radial direction with respect to the rotation axis 5.
  • the laser beam 33 can be pulsed or continuously generated by the laser 31 and be arranged on the surface 9 of the material reservoir 7 by the mirror 35 at locations radially or circumferentially offset relative to one another about the axis of rotation.
  • the surface areas to which material has been transferred, including the deposited there material to the workpiece 19 are the deposited on the disc material through the Energy 39 supplied to the laser beam, so that at least a part thereof merges with the surface 20 of the workpiece 19 and is deposited there.
  • the material on the Glass pane evaporated by the energy supply by the laser beam, sublimated or dissolved in another way from the surface 11 of the glass sheet 3.
  • a part of the material dissolved by the surface 11 is deposited on the workpiece 19, for example by condensation or another type of deposition.
  • a vacuum or a protective gas such as nitrogen may be provided.
  • the individual material reservoirs 7 can in turn be radially displaceable.
  • the material reservoirs 7 may contain the same or different materials and may be arranged side by side in the radial direction with respect to the axis of rotation 5, as shown in simplified form in FIG. 1, and / or they may also be arranged adjacent to one another in the circumferential direction with respect to the axis of rotation 5. In this case, the individual material reservoirs 7 can in turn be radially displaceable.
  • the method thus allows the simultaneous processing of several materials and even their deposition as a mixture, for example as an alloy, on the workpiece.
  • each material supply sits on its own positioning device.
  • the type of materials that can be used is not very limited. Mixing allows a wide range of material properties to be achieved. It can be made close together very different alloys whose composition varies within the workpiece 19, so that the workpiece receives an internal structure. Likewise, support structures made of easily removable materials are possible.
  • the glass plate In order to regulate the layer structure, its progress must be continuously measured. Through the glass plate could be determined by interferometry and pointwise the distance between the glass plate and the workpiece.
  • the lasers can also be used for subtractive and high-precision post-processing of the layer applied to the workpiece, which also takes place through the glass plate.
  • the lasers make it possible to clean the transport disc from material residues.
  • the material of the plate 3 is not limited to glass. Any other material can be used which has sufficient transparency for the laser radiation used.
  • the plate 3 may be made of silicon and the laser beam primarily contain infrared radiation.
  • FIG. 2 shows schematically a production device Ia according to a further embodiment of the invention.
  • the manufacturing device Ia has a similar configuration to that of the manufacturing device shown in FIG.
  • the glass plate 3a has a multiplicity of microwells 51 on its surface IIa.
  • microwells 51 can be removed from the material reservoirs 7a. For example, penetrate material as a vapor cloud and condense on a larger surface within the recesses 51 compared to the smooth surface of the glass sheet according to FIG. As a result, the glass plate 3a can initially take up more material and release it again in greater density on the workpiece 19a.
  • the microwells have the form of small cylindrical holes or chambers, as narrow and deep as possible, according to the possibilities of the glass processing technology.
  • the microwells may have a diameter of, for example, 0.1 microns to, for example, 2 millimeters, and a depth of, for example, 0.1 microns to, for example, 2 millimeters.
  • the material deposited in the microwells 51 is irradiated and heated within the microwells 51.
  • the resulting material vapor may leave the microwells 51 only toward the surface 20a of the workpiece 19a.
  • the material can be bundled into a beam emerging from the microwell 51.
  • At narrow openings of the micro-depressions 51 results in a nozzle effect, through which the steam jet is accelerated in a targeted manner toward the workpiece 19 a.
  • a fast jet of steam may penetrate laminar flow layers, which may be generated in a gas between the surface IIa of the disc 3a and the surface 20a of the workpiece 19a, without appreciable deflection.
  • On the workpiece then condenses a material spot, which is defined and limited in its shape and size by the opening of the microwell.
  • the principle of the pinhole camera is applicable to molecular beams. If you understand the microwells 51 as micro-pinhole cameras, then you can at appropriate design focus the molecular beams exactly on the workpiece surface and thus achieve a particularly accurate imaging of the material.
  • a conceivable complication that can occur in the process is the chemical reaction of the liquid or gaseous material with the glass plate.
  • chemical reactions do not proceed at arbitrarily high speed and chemical equilibria always set after a certain time, damage to the glass plate can be avoided by restricting contact with the liquid or gaseous phase of the material to very short periods of time much shorter than the half-life of the expected reaction.
  • Both the liquefaction and evaporation of the building material as well as the condensation on the cold plate must be sudden. Fast phase changes are favored by a small portioning of the material with correspondingly low heat capacity of each individual portion.
  • FIG. 3 shows schematically a production device 1b according to a further embodiment of the invention.
  • the manufacturing device Ib has a similar configuration to that of the manufacturing device shown in FIG.
  • the material reservoir 7b contains the material to be transferred to the workpiece 19b in the form of a powder.
  • the material is transported in the form of solid particles, for example as dust or powder.
  • a reaction of the material with the disc 3b is largely avoided.
  • material dust is applied to the plate 3b and held firmly by electrostatic forces, for example.
  • the plate 3b may be provided with microwells 51b in which the dust collects.
  • the material dust may also be admixed with a dust-like propellant, which vaporizes upon laser irradiation and shoots the metal powder out of the microwell through the resulting gases, counter to the electrostatic holding forces.
  • the still solid particles of material can absorb further energy from the laser beam, melt, and arrive in liquid form on the workpiece.
  • a particular advantage of this variant is that even particles of substances can be processed that can not be melted with the given laser, if only the workpiece surface is melted. For example, one can shoot diamond particles into an aluminum layer, or short carbon fibers. Microstructured composites can be produced in this way.
  • ammonium carbamate H2NCOONH4 which is also used in ammonia generators, is used as blowing agent.
  • the substance decomposes even at temperatures from 35 ° C partially, above 60 ° C completely in ammonia and carbon dioxide.
  • ammonium carbonate (NH4) 2CO3 which also decomposes into ammonia and carbon dioxide, but also into some water vapor.
  • Ammonium carbamate and ammonium carbonate are reducing due to the ammonia formed, can advantageously and under suitable conditions, for example, oxide layers of metal
  • Liquid propellants can also be considered, such as water or organic substances, ethanol o. a. , which simply evaporate when laser irradiation and entrain the metal dust, and sprayed separately on the already applied dust layer - or better before on the empty glass plate, then the metal dust adheres to the liquid film and you need no electrostatic holding forces.
  • the dusting device consists in the simplest case of a container which is open to the transport disc, and which is partially filled with material particles or propellant.
  • a container which is open to the transport disc, and which is partially filled with material particles or propellant.
  • the opening of the pollinator can be closed periodically or controlled so that targeted only certain areas of the transport disc are loaded, while other areas are reserved for other materials.
  • a simple, periodic interruption of the dust supply can be achieved for example by a rotating perforated disc in front of the opening. The perforated disc is appropriately synchronized with the transport disc.
  • the dust chambers on the glass plate can be cleaned after use with a gas jet, for example by blowing.
  • FIG. 4 shows in summary the working steps of a device shown in FIG.
  • the dust chamber 51b is filled with propellant 71.
  • a first material layer 72 is applied to the propellant 71 on a second pollinator 13b 2 , eg. Aluminum powder.
  • a second material layer 73 is applied to the first material layer 12 on a third pollinator 13b 3 .
  • Carbon fibers are applied to the first material layer 12 on a third pollinator 13b 3 .
  • the surface tension of the molten material has an advantageous effect that the molten material adheres to the workpiece. Further, the surface tension provides a compound of the particles or droplets newly striking the surface with the already molten material on the surface of the workpiece. The surface tension also prevents splashing of molten material on the workpiece surface by further impinging particles or droplets. The surface tension eventually leads to a smoothing of the surface.
  • FIG. 5 illustrates an electrochemical variant of the method.
  • the mass transfer takes place here galvanic and is limited to certain metals.
  • individually controllable transport electrodes 63 are embedded in a rotating insulator disk 3c.
  • metal ions migrate through a thin electrolyte film onto the rotary disk 3c and discharge there.
  • As a fine metal layer 65 they reach the workpiece 19c with the turntable 3c.
  • Upon application of a reverse voltage between the transport electrode 63 and the workpiece 19c the material again traverses the electrolyte and finally deposits on the workpiece 19c.
  • the transport electrodes 63 can have very small diameters and produce correspondingly fine structures.
  • the achievement of any surface points on the workpiece and the raw material is facilitated by radial mobility of the positioning devices for the reservoir 7c and the workpiece 19c, as indicated by the arrows 17c and 27c.
  • the distance information required between the turntable 3c and the workpiece "19c to control the layer structure can be determined from the electrical resistances between the transport electrodes 63 and the workpiece 19c.
  • Transport electrodes 63 may be mounted on the disc 3c so that a voltage supply from the control component to the
  • Transport electrodes 63 by power lines is easily possible.
  • Control component can be done via a sliding contact.
  • Control signals may be applied to the control component mounted on the disc by a separate rotationally fixed central
  • Control wirelessly for example, by a radio signal or a modulated light signal supplied.
  • Galvanic mass transport usually succeeds only with a single type of metal. If different metal ions are present in a solution, they will be discharged sequentially according to their deposition potential. A change of the type of metal would only have an effect if the electrolyte were previously removed from all easily separable ions. In the case of the very thin electrolyte layer present here, however, it would soon become locally depleted of residual ions, so that in this case too a mixture of materials could be achieved.
  • Embodiments of the invention include:
  • the invention proposes a method and an apparatus for the layered construction of solids, characterized in that the transport of raw material to the workpiece takes place in two stages via a rotating transport disc as an intermediate station.
  • the material transfer takes place galvanically or with the help of laser beams.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
  • Laser Beam Processing (AREA)

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau von Festkörpern (19), wobei der Transport von Rohmaterial (9) zum Werkstück in zwei Stufen über eine rotierende Transportscheibe (3) als Zwischenstation erfolgt. Der Materialtrans­fer erfolgt galvanisch oder mit Hilfe von Laserstrahlen (33, 39).

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Aufbau eines Festkörpers
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum 5 Aufbau eines Festkörpers .
Es sind mehrere Verfahren zum Aufbau von Festkörpern bekannt . Mit ihnen werden auf der Basis von Geometriedaten beschreibbare Objekte generiert . Sie dienen der schnellen und preiswerten Her-
10 Stellung von Prototypen (rapid prototyping) , Werkzeugen (rapid tooling) und sogar Werkstücken in Produktionsqualität (rapid manufacturing) . Hierbei ist ein schichtweiser Aufbau des Festkörpers für kleine Serien und komplexe Geometrien oft ein bevorzugter Herstellungsprozess (layered manufacturing) . Ein
15 Nachteil von schichtweisen Herstellungsverfahren ist die bislang geringe Vielfalt an verwendbaren Materialien und damit verbunden eine gewisse Beschränktheit hinsichtlich der Materialeigenschaften des hergestellten Festkörpers .
10 Ein herkömmliches Verfahren zum Aufbau eines Festkörpers ist die Stereolithographie . Hierbei werden dreidimensionale Modelle aus photosensitiven Polymeren erzeugt , die bei Belichtung mit ultraviolettem Licht aushärten. Ein UV-Laser zeichnet die Schnittformen des Modells auf die Oberfläche eines flüssigen
»5 Kunststoffs . Nach dem Aushärten wird j edes Mal das Modell um eine Schichtdicke abgesenkt und die nächste Schnittform gezeichnet . Schließlich wird das feste Modell aus dem Bad genommen und gereinigt .
so Ähnlich ist das selektive Laser-Sintern (selective laser sintering) . Anstelle flüssigen Kunststoffs verwendet man hier pulverförmige Substanzen, deren Partikel unter dem Einfluss des Laserstrahls miteinander verkleben . Neben Kunststoffen wie Nylon kommen auch Metallpulver zum Einsatz .
(5
Es gibt Laminier-Verfahren, welche das Modell aus übereinander geklebten Folien nachbilden. Die Folien bestehen zumeist aus Kunststoff oder Papier und sind einseitig mit einem durch Wärme aktivierbaren Klebstoff beschichtet .
K) Beim Fused Deposition Modeling wird mittels einer Extrusions- vorrichtung ein dickflüssiger, geschmolzener Kunststoff auf das Modell aufgetragen, wo er wieder erstarrt . Das Rohmaterial wird in Form eines Drahtes zugeführt . Verwandt ist der 3D- Tintenstrahl-Druck . Hier wird anstelle der Tinte geschmolzener Kunststoff auf das Modell gespritzt .
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Herstellen eines Festkörpers anzugeben .
Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine vereinfachte Herstellung von Obj ekten mit komplizierter Geometrie und innerer Struktur zu ermöglichen, wobei insbesondere eine größere Auswahl an Materialien und deren Mischungen zum Einsatz kommen kann .
Gemäß einer Ausführungsform unterteilt sich das Herstellen einer Materialschicht in zwei Arbeitsschritte, die meist nacheinander ausgeführt werden können: Zuerst wird Rohmaterial aus einem Vor- ratsbehälter bzw. einem Materialreservoir in die Nähe einer Stelle des Festkörpers bzw. Werkstücks transportiert , an welcher dieser zum weiteren Aufbau desselben ergänzt wird . Anschließend wird das herangebrachte Material mit dem Werkstück verbunden . Bei dem Transport wird das Material mit möglichst hoher Präzision und relativ schnell in dünnen Schichten aufgetragen . Vorteilhafterweise wird hierbei die nachfolgende, selektive Verfestigung der Schicht an dem Festkörper nicht behindert .
Die Geschwindigkeit des Materialtransports kann beispielsweise dadurch begrenzt sein, dass das Material unter Einwirkung der Schwerkraft in seine endgültige Position an dem Festkörper fließen oder fallen muss .
Gemäß einer Ausführungsform wird ein schneller und gleichzeitig präziser Materialtransport dadurch erreicht, dass dieser auf einer gleichmäßig rotierenden Scheibe erfolgt . Die Übertragung von Material erfolgt in zwei Stufen durch geeignete physikalische oder chemische Prozesse . In der ersten Stufe wird Rohmaterial aus dem Vorrat abgetragen und auf die Scheibe gebracht . Mit dieser bewegt er sich an seinen Bestimmungsort . Dort angekommen, gelangt das Material schließlich in einem zweiten Übertragungsprozess von der Transportscheibe auf das Werkstück . Beide Übertragungsprozesse können parallel ablaufen, so dass durch die Aufteilung kein Zeitverlust entsteht .
Die Bearbeitungsebene bzw. der Abscheidungsort des Werkstücks, also dort wo die aktuelle Schicht entsteht, liegt dicht unter der Transportscheibe . Der Übertragungsweg kann sehr kurz sein. Das selbe gilt für die Abtragungsebene des Materialvorrats, der im Zuge des Verfahrens Schicht für Schicht abgebaut wird. Werkstück wie Materialvorrat werden durch Positioniervorrichtungen nachgeführt . Abtrageort und Auftrageort eines Materialteilchens haben von der Rotationsachse der Scheibe den selben Abstand, liegen also auf der selben Spur .
Der Materialtransport erfolgt praktisch in einer Ebene und für ein jedes einzelne Materialteilchen sogar innerhalb der selben radialen Spur bezüglich der Rotationsachse . Die Bahn eines Teil- chens ist damit durch dessen Verweildauer auf der Transportscheibe bestimmt , was sich technisch sehr leicht und präzise steuern lässt .
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert :
Figur 1 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer Herstellvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung,
Figur 2 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer Herstellvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung,
Figur 3 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer Herstellvorrichtung gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung, Figur 4 zeigt schematisch ein Verfahren zum Aufbau eines Festkörpers gemäß einer Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung der in Figur 3 gezeigten • Herstellvorrichtung, und
Figur 5 zeigt eine vereinfachte schematische Darstellung einer Herstellvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung .
Figur 1 zeigt schematisch eine Herstellvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung . Die Herstellvorrichtung 1 umfasst einen um eine Drehachse 5 durch Betätigung eines Antriebs 4 drehbaren Trägerkörper 3. Der Trägerkörper 3 besteht aus Glas und ist für Laserstrahlung durchlässig .
Mehrere Materialreservoirs 7 , welche Rohmaterialien in fester oder auch flüssiger Form bereitstellen, sind j eweils so relativ zu dem Trägerkörper angeordnet , dass Oberflächen 9 der Materialreservoirs 7 mit Abstand von einer Oberfläche 11 des Trägerkörpers 3 angeordnet sind . Hierzu ist ein jedes Material- reservoirs 7 an einer Halterung 13 gehaltert , welche durch einen Antrieb 15 in Richtung eines Pfeils 17 parallel zu der Drehachse 5 sowie radial bezüglich der Drehachse 5 verlagerbar ist und gegebenenfalls auch um ihre eigene Achse drehbar ist .
Ein Festkörper 19 , welcher mit der Herstellvorrichtung 1 aufgebaut werden soll , ist an einer Halterung 21 gehaltert, welche durch einen Antrieb 23 sowohl in Richtung eines Pfeils 25 parallel zu der Drehachse 5 als auch in Richtung eines Pfeils 27 radial bezüglich der Drehachse 5 verlagerbar ist .
Ein Laser 31 emittiert einen Laserstrahl 33 , welcher über einen Umlenkspiegel 35 , dessen Orientierung durch einen Antrieb 36 änderbar ist , durch die Glasscheibe 3 hindurch auf die Oberfläche 9 des Materialreservoirs 7 gerichtet ist .
Ein Laser 37 emittiert einen Laserstrahl 39 , welcher über einen Umlenkspiegel 41 , dessen Orientierung durch einen Antrieb 42 änderbar ist, durch die Glasscheibe 3 hindurch auf eine Oberfläche 20 des Festkörpers 19 gerichtet ist .
Eine Steuerung 43 , welche einen oder mehrere miteinander ver- netzte Computer oder Recheneinheiten umfassen kann, steuert den Antrieb 4 zur Drehung der Glasscheibe 3 , die Antriebe 7 zur Einstellung der Abstände zwischen den Oberflächen 9 der Materialreservoirs 7 und der Oberfläche 11 der Glasscheibe 3 , den Antrieb 23 zur Einstellung der Position der Oberfläche 20 des Festkörpers 19 bezüglich der Glasscheibe 3 , die Antriebe 36 und 42 zur Einstellung der Orientierung der Spiegel 35 bzw. 41 sowie die Laser 31 und 37 zur Erzeugung der Laserstrahlen 33 bzw. 39.
Der abtragende Laserstrahl 33 kann, unter der Kontrolle der Steuerung 43 , durch die Glasscheibe 3 hindurch jeden Oberflächenpunkt des Materialvorrats erreichen und dort dem Material des Materialreservoirs 7 Energie zuführen und dieses beispielsweise verdampfen . Der Materialdampf kondensiert in einem Teilbereich der Oberfläche 11 der kalten Drehscheibe 3. Hierbei kann an einer Vielzahl von Teilbereichen der Oberfläche 11 der Drehscheibe 3 Material abgeschieden werden . Die Teilbereiche können einander Oberlappen oder voneinander separiert sein, und sie können sowohl in Umfangsrichtung als auch in Radialrichtung bezüglich der Drehachse 5 relativ zueinander versetzt sein. Hierzu kann der Laserstrahl 33 durch den Laser 31 gepulst oder kontinuierlich erzeugt werden und durch den Spiegel 35 an radial oder in Umfangsrichtung um die Drehachse versetzt zueinander angeordnet Orte auf der Oberfläche 9 des Materialreservoirs 7 gerichtet sein .
Aufgrund der Drehung der Glasscheibe 3 um die Achse 5 gelangen die Oberflächenbereiche, auf welche Material übertragen wurde, mitsamt dem dort abgeschiedenen Material zu dem Werkstück 19. Über der gewünschten Auftragungsstelle an der Oberfläche 20 des Werkstücks 19 wird dem auf der Scheibe abgeschiedenen Material durch den Laserstrahl 39 Energie zugeführt , so dass wenigstens ein Teil davon auf die Oberfläche 20 des Werkstücks 19 übergeht und dort deponiert wird . Beispielsweise wir das Material an der Glasscheibe durch die Energiezuführung durch den Laserstrahl verdampft, sublimiert oder in einer anderen Weise von der Oberfläche 11 der Glasscheibe 3 gelöst . Ein Teil des von der Oberfläche 11 gelösten Materials schlägt sich, beispielsweise durch Kondensieren oder eine andere Art der Abscheidung, auf dem Werkstück 19 nieder .
In den Zwischenräumen zwischen den Oberflächen 9 und 20 der Materialreservoirs 7 bzw. des Werkstücks 19 einerseits und der Oberfläche 11 der Glasscheibe 3 andererseits kann ein Vakuum oder ein Schutzgas, wie beispielsweise Stickstoff vorgesehen sein. Hierbei können- die einzelnen Materialreservoirs 7 wiederum radial verlagerbar sein .
Die Materialreservoirs 7 können gleiche oder verschiedene Materialien enthalten und können in Radialrichtung bezüglich der Drehachse 5 nebeneinander angeordnet sein, wie dies in Figur 1 vereinfacht dargestellt ist, und/oder sie können auch in Um- fangsrichtung bezüglich der Drehachse 5 nebeneinander angeordnet sein . Hierbei können die einzelnen Materialreservoirs 7 wiederum radial verlagerbar sein .
Das Verfahren erlaubt damit die gleichzeitige Verarbeitung mehrerer Materialien und sogar deren Abscheidung als Mischung, beispielsweise als Legierung, an dem Werkstück . Dabei sitzt j eder Materialvorrat auf einer eigenen Positioniervorrichtung. Die Art der verwendbaren Materialien ist wenig eingeschränkt . Durch Mischen lässt sich eine große Bandbreite von Materialeigenschaften erzielen . Es können dicht nebeneinander unterschiedlichste Legierungen hergestellt werden, deren Zusammensetzung sich innerhalb des Werkstücks 19 ändert , so dass das Werkstück eine innere Struktur erhält . Ebenso sind Stützstrukturen aus leicht entfernbaren Materialien möglich.
Neben der Verdampfung sind auch andere durch Laser vermittelte Übertragungsprozesse denkbar . Material könnte erst oberflächlich aufgeschmolzen und anschließend durch einen kurzen Laserpuls verspritzt werden . Die Tröpfchen würden an der Glasplatte haftend erstarren . An der Auftragungsstelle könnte man die Tröpfchen wieder schmelzen. Durch kurzes , oberflächliches Verdampfen würden die Reste der Tröpfchen durch den dabei entstehenden Rückstoß in Richtung des Werkstücks beschleunigt . Die Erzielung effizienter Übertragungstechniken kann durch eine geeignete Ansteuerung der Laser 31, 37 erreicht werden .
Zur Regulierung des Schichtaufbaus muss laufend dessen Fortschritt gemessen werden . Durch die Glasplatte hindurch könnte man dazu interferomerisch und punktweise den Abstand zwischen der Glasplatte und dem Werkstück bestimmen .
Neben der Stoffübertragung können die Laser auch zur subtraktiven und hochgenauen Nachbearbeitung der auf dem Werkstück aufgetragenen Schicht eingesetzt werden, die ebenfalls durch die Glasplatte hindurch erfolgt . Außerdem ermöglichen die Laser das Reinigen der Transportscheibe von Materialresten.
Das Material der Platte 3 ist nicht auf Glas beschränkt . Es kann jedes andere Material eingesetzt werden, welches für die ver- wendete Laserstrahlung eine ausreichende Transparenz aufweist . Beispielsweise kann die Platte 3 aus Silizium gefertigt sein und der Laserstrahl vornehmlich infrarote Strahlung enthalten .
Nachfolgend werden Varianten der anhand der Figur 1 erläuterten Ausführungsform dargestellt . Hierbei sind Komponenten, die hinsichtlich ihrer Funktion oder ihres Aufbaus Komponenten der Ausführungsform der Figur 1 entsprechen, mit den gleichen Bezugszeichen, zur Unterscheidung j edoch mit einem zusätzlichen Buchstaben, versehen .
Figur 2 zeigt schematisch eine Herstellvorrichtung Ia gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung . Die Herstellvorrichtung Ia weist eine ähnliche Konfiguration auf , wie die in Figur 1 gezeigte Herstellvorrichtung . Im Unterschied hierzu weist die Glasplatte 3a an ihrer Oberfläche IIa eine Vielzahl von Mikrovertiefungen 51 auf .
In die Mikrovertiefungen 51 kann das von den Materialreservoirs 7a abgetragene . Material beispielsweise als Dampfwölke eindringen und auf einer im Vergleich zur glatten Oberfläche der Glasscheibe gemäß Figur 1 vergrößerten Oberfläche innerhalb der Vertiefungen 51 kondensieren. Dadurch kann die Glasplatte 3a zunächst mehr Material aufnehmen und auch in größerer Dichte an dem Werkstück 19a wieder abgeben . Die Mikrovertiefungen haben die Form kleiner zylindrischer Löcher oder Kammern, möglichst eng und tief , entsprechend den Möglichkeiten der Glas- Bearbeitungstechnologie . Die Mikrovertiefungen können einen Durchmesser von beispielsweise 0 , 1 Mikrometer bis beispielsweise 2 Millimeter und eine Tiefe von beispielsweise 0 , 1 Mikrometer bis beispielsweise 2 Millimeter aufweisen.
Zur Übertragung auf das Werkstück 19 wird das in den Mikrovertiefungen 51 abgeschiedene Material innerhalb der Mikro- Vertiefungen 51 bestrahlt und erhitzt . Der entstehende Materialdampf kann die Mikrovertiefungen 51 nur in Richtung hin zu der Oberfläche 20a des Werkstücks 19a verlassen . Hierbei kann das Material zu einem aus der Mikrovertiefung 51 austretenden Strahl gebündelt werden. An engen Öffnungen der Mikrover- tiefungen 51 ergibt sich eine Düsenwirkung, durch die der Dampfstrahl gezielt in Richtung hin zu dem Werkstück 19a beschleunigt wird. Ein schneller Dampfstrahl kann laminare Strömungsschichten, welche in einem Gas zwischen der Oberfläche IIa der Scheibe 3a und der Oberfläche 20a des Werkstücks 19a entstehen können, ohne nennenswerte Ablenkung durchdringen . Auf dem Werkstück kondensiert sodann ein Materialfleck, der in seiner Form und Größe durch die Öffnung der Mikrovertiefung definiert und begrenzt ist .
Es kann in der Mikrovertiefung auch nur ein Teil des Materials verdampft werden, während der Rest sich nur verflüssigt oder gar fest bleibt . Der sich ausdehnende Dampf kann dann die flüssigen und festen Materialreste aus dem Loch hinausschießen. Material kann hierbei überwiegend in flüssiger Form übertragen werden, was die Effizienz der Übertragung erhöht .
Unter bestimmten Bedingungen ist auf Molekularstrahlen das Prinzip der Lochkamera anwendbar . Versteht man die Mikrovertiefungen 51 als Mikro-Lochkameras , dann kann man bei entsprechender Auslegung die Molekularstrahlen genau auf die Werkstücksoberfläche fokussieren und so eine besonders genaue Abbildung des Materials erzielen .
Eine denkbare Komplikation, die bei dem Verfahren auftreten kann, ist die chemische Reaktion des flüssigen oder gasförmigen Werkstoffs mit der Glasplatte . Da chemische Reaktionen aber nicht mit beliebig hoher Geschwindigkeit ablaufen und chemische Gleichgewichte sich immer erst nach einer gewissen Zeit einstellen, kann man Schäden an der Glasplatte dadurch vermeiden, dass man den Kontakt mit der flüssigen oder gasförmigen Phase des Werkstoffs auf sehr kurze Zeiträume beschränkt, sehr viel kürzer als die Halbwertszeit der zu erwartenden Reaktion . Sowohl das Verflüssigen und Verdampfen des Baumaterials wie auch das Kondensieren an der kalten Platte müssen plötzlich erfolgen . Begünstigt werden schnelle Phasenwechsel durch eine kleine Portionierung des Materials mit entsprechend geringer Wärmekapazität j eder einzelnen Portion . Darüber hinaus könnte man die Glasplatte mit besonderen Schutz- schichten überziehen, etwa mit Oxiden sehr unedler Metalle, die besonders langsam und anstelle der Glasplatte mit dem Baumaterial reagieren, und die gegebenenfalls regeneriert werden können .
Figur 3 zeigt schematisch eine Herstellvorrichtung Ib gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung . Die Herstellvorrichtung Ib weist eine ähnliche Konfiguration auf , wie die in Figur 2 gezeigte Herstellvorrichtung . Im Unterschied hierzu enthält das Materialreservoir 7b das auf das Werkstück 19b zu übertragende Material in Form eines Pulvers auf .
Das Material wird dabei in Form von Feststoffpartikeln transportiert , beispielsweise als Staub oder Pulver . Hierdurch wird eine Reaktion des Materials mit der Scheibe 3b weitgehend vermieden . Mit Hilfe einer Bestaubungs-Vorrichtung, die beispielsweise eine Ultraschallquelle oder dergleichen umfassen kann, wird Materialstaub auf die Platte 3b aufgebracht und beispielsweise durch elektrostatische Kräfte an dieser fest gehalten. Die Platte 3b kann mit Mikrovertiefungen 51b versehen sein, in denen sich der Staub sammelt . Dem Materialstaub kann ein ebenfalls staubförmiges Treibmittel beigemischt sein, welches bei Laser- Bestrahlung verdampft und durch die entstehenden Gase das Metallpulver aus der Mikrovertiefung heraus schießt , entgegen den elektrostatischen Haltekräften . Auf ihrem Weg von der Platte 3b zum Werkstück 19b können die noch festen Materialpartikel weitere Energie aus dem Laserstrahl aufnehmen, schmelzen, und in flüssiger Form auf dem Werkstück ankommen . Alternativ oder zusätzlich kann man die Werkstücksoberfläche lokal aufschmelzen, während der Zeitintervalle, in denen sich gerade keine Staubkammer 51b über der Stelle befindet . Die Partikel oder Tröpfchen können dann in das aufgeschmolzene Material an der Werkstücksoberfläche fallen und möglicherweise von diesem umschlossen werden.
Ein besonderer Vorteil dieser Variante liegt darin, dass auch Partikel von Substanzen verarbeitet werden können, die sich mit dem gegebenen Laser gar nicht schmelzen lassen, sofern nur die Werkstücksoberfläche schmelzbar ist . Beispielsweise kann man Diamantpartikel in eine Aluminiumschicht hinein schießen, oder kurze Kohlefasern. Mikro-strukturierte Verbundwerkstoffe lassen sich so herstellen.
Als Treibmittel nimmt man beispielsweise Ammoniumcarbamat H2NCOONH4 , welches auch in Ammoniak-Generatoren verwendet wird.
Die Substanz zerfällt schon bei Temperaturen ab 35 C° teilweise, oberhalb von 60° C vollständig in Ammoniak und Kohlendioxid.
Vorteilhaft ist , dass dabei kein Wasser und keine festen
Rückstände entstehen .
Wenn Wasser dennoch unproblematisch ist , kann man auch Ammonium- carbonat (NH4 ) 2CO3 verwenden, welches sich ebenfalls in Ammoniak und Kohlendioxid zersetzt , aber auch in etwas Wasserdampf .
Ammoniumcarbamat und Ammoniumcarbonat sind wegen des entstehen- den Ammoniaks reduzierend, können in vorteilhafter Weise und unter geeigneten Bedingungen etwa Oxidschichten von Metall-
Partikeln entfernen . Auch flüssige Treibmittel kann man in Betracht ziehen, etwa Wasser oder organische Stoffe, Ethanol o . a . , die bei Laserbestrahlung einfach verdampfen und den Metallstaub mitreißen, und die separat auf die bereits aufgebrachte Staubschicht aufgesprüht werden - oder besser zuvor auf die leere Glasplatte, dann haftet der Metallstaub an dem Flüssigkeitsfilm und man braucht keine elektrostatischen Haltekräfte .
Die Bestaubungs-Vorrichtung besteht im einfachsten Fall aus einem Behälter, der zur Transportscheibe hin offen ist, und der teilweise mit WerkstoffPartikeln oder Treibmittel gefüllt ist . Durch seitliches Rütteln am Behälter, durch eine rotierende Bürste im Behälter oder durch Ultraschall werden die Staubteilchen aufgewirbelt und gelangen durch die Öffnung zur Transportscheibe . Dort setzen sie sich bevorzugt in den Mikrovertiefungen fest, während sie außerhalb der Vertiefungen wegen der auf das Umgebungsgas übertragenen Rüttelbewegung nicht zur Ruhe kommen. Die Öffnung des Bestäubers kann periodisch oder gesteuert verschließbar sein so dass gezielt nur bestimmte Bereiche der TransportScheibe beladen werden, während andere Bereiche anderen Materialien vorbehalten sind. Eine einfache, periodische Unterbrechung der Staubzufuhr erreicht man beispielsweise durch eine rotierende Lochscheibe vor der Öffnung . Die Lochscheibe ist zweckmäßig mit der Transportscheibe synchronisiert .
Die Staubkammern auf der Glasplatte kann man nach ihrer Verwendung mit einem Gasstrahl reinigen, beispielsweise durch Ausblasen .
Figur 4 zeigt zusammenfassend die Arbeitsschritte einer bei Verwendung der in Figur 3 gezeigten Vorrichtung .
(A) Eine leere Staubkammer 51b wird an den ersten Bestäuber 13b], heran geführt .
(B) Die Staubkammer 51b wird mit Treibmittel 71 gefüllt . (C) Auf das Treibmittel 71 wird an einem zweiten Bestäuber 13b2 eine erste Werkstoffschicht 72 aufgetragen, z .B . Aluminiumpulver.
(D) Auf die erste Werkstoffschicht 12 kommt an einem dritten Bestäuber 13b3 eine zweite Werkstoffschicht 73 , z .B . Kohlenstofffasern.
(E) Die Werkstücksoberfläche 20b wird mit dem Laserstrahl 39b lokal geschmolzen.
(F) Die Staubkammer 51b wird über der geschmolzenen Stelle mit dem Laserstrahl 39b bestrahlt, das Treibmittel 71 verpufft, der Inhalt wird in die Schmelze entleert . Die Stelle wird weiter bestrahlt, bis alles verschmolzen ist .
(G) Die entleerte Staubkammer 51b wird mit einem Gasstrahl 61 gereinigt und ist danach bereit für den nächsten Zyklus .
Beim obigen Verfahren hat die Oberflächenspannung des geschmolzenen Materials eine vorteilhafte Wirkung dahingehend, dass das aufgeschmolzene Material an dem Werkstück haften bleibt . Ferner vermittelt die Oberflächenspannung eine Verbindung der neu auf die Oberfläche treffenden Partikel oder Tröpfchen mit dem bereits aufgeschmolzenen Material an der Oberfläche des Werkstücks . Die Oberflächenspannung verhindert ferner auch ein Verspritzen von aufgeschmolzenem Material an der Werkstückoberfläche durch weitere auftreffende Partikel bzw. Tröpfchen. Die Oberflächenspannung führt schließlich zu einer Glättung der Oberfläche .
Figur 5 illustriert eine elektrochemische Variante des Verfahrens . Die Stoffübertragung erfolgt hier galvanisch und beschränkt sich auf bestimmte Metalle. Dazu sind einzeln an- steuerbare Transportelektroden 63 in eine rotierende Isolatorscheibe 3c eingelassen. Bei Anlegen einer Spannung zwischen der Vorratselektrode 13c und einer der Transport- elektroden 63 wandern Metallionen durch einen dünnen Elektrolytfilm auf die Drehscheibe 3c und entladen sich dort . Als feine Metallschicht 65 gelangen sie mit der Drehscheibe 3c zum Werkstück 19c . Nach Anlegen einer umgekehrten Spannung zwischen der Transportelektrode 63 und dem Werkstück 19c durchwandert das Material erneut den Elektrolyten und scheidet sich schließlich auf dem Werkstück 19c ab .
Die Transportelektroden 63 können sehr kleine Durchmesser haben und entsprechend feine Strukturen herstellen. Das Erreichen beliebiger Oberflächenpunkte an dem Werkstück und dem Rohmaterial wird durch radiale Beweglichkeit der Positioniervorrichtungen für das Reservoir 7c bzw. das Werkstück 19c erleichtert, wie dies durch die Pfeile 17c und 27c angedeutet ist . Die zur Regelung des Schichtaufbaus benötigte Abstandsinformation zwischen der Drehscheibe 3c und dem Werkstück" 19c kann aus den elektrischen Widerständen zwischen den Transportelektroden 63 und dem Werkstück 19c ermittelt werden.
Eine Komponente der Steuerung 43c zur Ansteuerung der
Transportelektroden 63 kann auf der Scheibe 3c montiert sein, so dass eine SpannungsZuführung von der Steuerungskomponente zu den
Transportelektroden 63 durch Stromleitungen einfach möglich ist .
Eine Spannungsversorgung der auf der Scheibe montierten
Steuerungskomponente kann über einen Schleifkontakt erfolgen .
Steuersignale können der auf der Scheibe montierten Steuerungskomponente von einer separaten drehfesten zentralen
Steuerung drahtlos, beispielsweise durch ein Funksignal oder ein moduliertes Lichtsignal , zugeführt werden.
Galvanischer Stofftransport gelingt üblicherweise nur mit einer einzelnen Metallsorte . Befinden sich verschiedene Metallionen in einer Lösung, so werden diese entsprechend ihres Abscheidungspotentials nacheinander entladen. Ein Wechsel der Metallsorte hätte erst dann einen Effekt, wenn dem Elektrolyten zuvor alle leichter abscheidbaren Ionen entzogen würden. Bei der hier vorliegenden, sehr dünnen Elektrolytschicht würde diese allerdings schon nach kürzester Zeit lokal an Restionen verarmen, so dass auch in diesem Fall eine Mischung von Materialien erreicht werden könnte . Ausführungsformen der Erfindung umfassen :
(A) Verfahren und Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau von Festkörpern, gekennzeichnet dadurch, dass der Transport von Rohmaterial zum Werkstück in zwei Stufen über eine rotierende Transportscheibe als Zwischenstation erfolgt .
(B) Verfahren und Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau von Festkörpern nach Ausführungsform A, gekennzeichnet dadurch, dass die Übertragung von Material zur oder von der Transportscheibe mit Hilfe von Laserstrahlen erfolgt .
(C) Verfahren und Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau von Festkörpern nach Ausführungsform A, gekennzeichnet dadurch, dass die Übertragung von Material zur oder von der Transportscheibe galvanisch erfolgt .
(D) Verfahren und Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau von Festkörpern nach Ausführungsform A, gekennzeichnet dadurch, dass die rotierende Transportscheibe durch eine Walze, ein Band, oder durch irgendeinen anderen bewegten Körper ersetzt ist .
Zusammenfassend schlägt die Erfindung vor ein Verfahren und eine Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau von Festkörpern, gekennzeichnet dadurch, dass der Transport von Rohmaterial zum Werkstück in zwei Stufen über eine rotierende Transportscheibe als Zwischenstation erfolgt . Der Materialtransfer erfolgt galvanisch oder mit Hilfe von Laserstrahlen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen eines Festkörpers, umfassend:
Anordnen verschiedener Teilbereiche eines Trägerkδrpers relativ zu einem ersten Materialreservoir derart , dass zeitlich nacheinander j eweils einer der verschiedenen Teilbereiche dem ersten Materialreservoir gegenüberliegend angeordnet ist,
Übertragen eines ersten Materials aus dem ersten
Materialreservoir auf den jeweils einen dem ersten
Materialreservoir gegenüberliegenden Teilbereich des Trägerkörpers,
Verlagern des Trägerkδrpers relativ zu einem Abscheidungsort derart , dass der Teilbereich des Trägerkörpers , auf den das erste Material übertragen wurde, einem an dem Abscheidungsort gebildeten Festkörper gegenüberliegend angeordnet ist , und
Ergänzen des Festkörpers durch Übertragen von erstem Material , welches auf den dem Festkörper gegenüberliegend angeordneten Teilbereich des Trägerkörpers übertragen wurde, auf den Festkörper, wobei der Festkörper an einer Vielzahl von Orten zeitlich nacheinander wiederholt durch das Übertragen des ersten Materials ergänzt wird, um den Festkörper herzustellen .
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Trägerkörper eine sowohl dem ersten Materialreservoir als auch dem Festkörper zugewandte Frontseite aufweist .
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , wobei der Trägerkörper um eine Achse rotierbar ist .
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 , wobei die verschiedenen Teilbereiche des Trägerkörpers in einer gemeinsamen Ebene angeordnet sind .
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4 , wobei der Trägerkörper eine Platte umfaßt , an deren Flachseite die verschiedenen Teilbereiche vorgesehen sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 , wobei ein jeder Teilbereich j eweils eine in einer Frontseite des Trägerkörpers vorgesehene Ausnehmung umfaßt .
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , wobei das erste Materialreservoir einen Festkörper aus dem ersten Material oder ein Volumen das ersten Materials in flüssigem Zustand umfaßt .
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6 , wobei das erste Materialreservoir einen Pulverkörper aus dem ersten Material umfaßt .
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei wenigstens ein zweites Materialreservoir dem Trägerkörper gegenüberliegend angeordnet ist und das Verfahren ferner umfaßt :
Anordnen eines Teilbereichs des Trägerkörpers relativ zu dem zweiten Materialreservoir derart , dass der Teilbereich dem zweiten Materialreservoir gegenüberliegend angeordnet ist,
Übertragen eines zweiten Materials aus dem zweiten Materialreservoir auf den dem zweiten Materialreservoir gegenüberliegenden Teilbereich des Trägerkörpers, und danach
Anordnen des Teilbereichs des Trägerkörpers relativ zu dem ersten Materialreservoir derart, dass der Teilbereich dem ersten Materialreservoir gegenüberliegend angeordnet ist ,
Übertragen des ersten Materials aus dem zweiten Materialreservoir auf den dem zweiten Materialreservoir gegenüberliegenden Teilbereich des Trägerkörpers .
10. Verfahren nach Anspruch 9 , wobei der Festkörper im wesentlichen aus einer Mischung, insbesondere einer Legierung, des ersten Materials mit dem zweiten Material besteht .
11. Verfahren nach Anspruch 9 , wobei der Festkörper im wesentlichen, insbesondere zu mehr als 80 Vol-% , aus dem ersten Material besteht .
12. Verfahren nach Anspruch 11 , wobei das zweite Material ein Treibmittel ist , welches beim Übertragen des ersten Materials auf den Festkörper letzteres hin zu dem Festkörper beschleunigt .
13. Verfahren nach Anspruch 12 , wobei das Treibmittel wenigstens eines von Ammoniumcarbamat (Ch6N2O2 ) , Ammoniumcarbonat ( (Nh4 ) 2CO3 ) , Ammoniumnitrat (NH4NO3 ) umfaßt .
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , wobei das Übertragen des Materials von dem Materialreservoir auf den
Teilbereich des Trägerkörpers ein Zuführen von Energie zu dem ersten Materialreservoir umfaßt .
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12 , wobei das Übertragen des Materials auf den Festkörper ein Zuführen von
Energie zu dem dem Festkörper gegenüberliegend angeordneten Teilbereich des Trägerkδrpers umfaßt .
16. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15 , wobei die Energie Energie eines Lichtstrahls , insbesondere eines Laserstrahls, umfaßt .
17. Verfahren nach Anspruch 14 oder 15 , wobei die Energie elektrische Energie umfaßt .
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17 , wobei eine Oberfläche des Materialreservoirs und eine der Oberfläche des Materialreservoirs zuweisende Oberfläche des Trägerkδrpers mit einem Abstand voneinander angeordnet sind .
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17 , wobei eine Oberfläche des Festkörpers und eine der Oberfläche des Festkörpers zuweisende Oberfläche des Trägerkδrpers mit einem Abstand voneinander angeordnet sind.
20. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei in einem Zwischenraum zwischen der Oberfläche des Materialreservoirs oder/und der Oberfläche des Festkörpers einerseits und der Oberfläche des Trägerkörpers andererseits ein Gas angeordnet ist .
21. Verfahren nach Anspruch 18 oder 19, wobei in einem Zwischenraum zwischen der Oberfläche des Materialreservoirs oder/und der Oberfläche des Festkörpers einerseits und der Oberfläche des Trägerkörpers andererseits eine Flüssigkeit angeordnet ist .
22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei ein Vielzahl von Teilbereichen voneinander elektrisch isoliert sind und einem jeden der Teilbereiche der Vielzahl von Teilbereichen eine separat einstellbare elektrische Spannung zuführbar ist .
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22 , wobei das Übertragen des Materials auf den Festkörper während einer kontinuierlichen Bewegung des Trägerkörpers relativ zu dem Festkörper erfolgt .
24. Vorrichtung zum Herstellen eines Festkörpers , wobei die Vorrichtung umfaßt :
eine Halterung für ein erstes Materialreservoir,
eine Halterung für den herzustellenden Festkörper,
einen Trägerkörper, welcher derart konfiguriert ist , dass wenigstens ein Teilbereich des Trägerkörpers wahlweise dem Materialreservoir gegenüberliegend oder dem Festkörper gegenüberliegend angeordnet ist , einen Antrieb, um Trägerkörper derart zu bewegen, dass der wenigstens eine Teilbereich des Trägerkörpers zwischen einer dem Materialreservoir gegenüberliegenden Stellung und einer dem Festkörper gegenüberliegenden Stellung hin und her zu bewegen,
eine erste Energiezuführungsvorrichtung, welche dazu konfiguriert ist , dem Materialreservoir Energie zuzuführen, um Material des Materialreservoirs auf den Teilbereich des Trägerkörpers zu übertragen, wenn der Teilbereich des Trägerkörpers in der dem Materialreservoir gegenüberliegenden Stellung angeordnet ist , und
eine zweite Energiezuführungsvorrichtung, welche dazu konfiguriert ist , dem Teilbereich des Trägerkδrpers Energie zuzuführen, um Material von dem Trägerkörper auf den Festkörper zu übertragen, wenn der Teilbereich des Trägerkörpers in der dem Festkörper gegenüberliegenden Stellung angeordnet ist .
25. Vorrichtung nach Anspruch 24 , ferner umfassend eine Steuerung, welche dazu konfiguriert ist , den Antrieb, die erste Energiezuführungsvorrichtung und die zweite Energiezuführungsvorrichtung derart zu steuern, dass der Festkörper an einer Vielzahl von Orten zeitlich nacheinander wiederholt durch das Übertragen des Materials ergänzt wird, um den Festkörper herzustellen.
26. Vorrichtung nach Anspruch 24 oder 25 , ferner umfassend einen Antrieb, um die Halterung für das Materialreservoir relativ zu dem Trägerkörper zu verlagern .
27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 26 , ferner umfassend einen Antrieb, um die Halterung für den herzu- stellenden Festkörper relativ zu dem Trägerkörper zu verlagern.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 27 , wobei die erste oder/und die zweite Energiezuführungsvorrichtung einen Laser umfaßt .
29. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 24 bis 27 , wobei die erste oder/und die zweite Energiezuführungsvorrichtung eine elektrische Leistungsquelle und einen Stromleiter von der Leistungsquelle zu wenigstens einem von dem Reservoir, dem Festkörper und dem wenigstens einen Teilbereich des Träger- körpers umfaßt .
PCT/EP2005/013913 2004-12-22 2005-12-22 Verfahren und vorrichtung zum aufbau eines festkörpers WO2006066939A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004061836A DE102004061836C5 (de) 2004-12-22 2004-12-22 Schichtweiser Aufbau von Festkörpern durch zweistufigen Materialtransport über eine rotierende Scheibe
DE102004061836.4 2004-12-22

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006066939A1 true WO2006066939A1 (de) 2006-06-29

Family

ID=36008414

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2005/013913 WO2006066939A1 (de) 2004-12-22 2005-12-22 Verfahren und vorrichtung zum aufbau eines festkörpers

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102004061836C5 (de)
WO (1) WO2006066939A1 (de)

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9254535B2 (en) 2014-06-20 2016-02-09 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
EP3124138A1 (de) * 2015-07-28 2017-02-01 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Verfahren und maschine zur herstellung eines zusatzstoffes, der die gefahren der verteilung von pulver während dessen handhabung verringert
US9662840B1 (en) 2015-11-06 2017-05-30 Velo3D, Inc. Adept three-dimensional printing
EP2689872A3 (de) * 2012-07-24 2017-05-31 Airbus Defence and Space GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts
US9919360B2 (en) 2016-02-18 2018-03-20 Velo3D, Inc. Accurate three-dimensional printing
US9962767B2 (en) 2015-12-10 2018-05-08 Velo3D, Inc. Apparatuses for three-dimensional printing
US20180126649A1 (en) 2016-11-07 2018-05-10 Velo3D, Inc. Gas flow in three-dimensional printing
US10144176B1 (en) 2018-01-15 2018-12-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing systems and methods of their use
US10252336B2 (en) 2016-06-29 2019-04-09 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
US10272525B1 (en) 2017-12-27 2019-04-30 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing systems and methods of their use
US10315252B2 (en) 2017-03-02 2019-06-11 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing of three-dimensional objects
US10449696B2 (en) 2017-03-28 2019-10-22 Velo3D, Inc. Material manipulation in three-dimensional printing
US10611092B2 (en) 2017-01-05 2020-04-07 Velo3D, Inc. Optics in three-dimensional printing
US11691343B2 (en) 2016-06-29 2023-07-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
US11999110B2 (en) 2019-07-26 2024-06-04 Velo3D, Inc. Quality assurance in formation of three-dimensional objects
US12070907B2 (en) 2016-09-30 2024-08-27 Velo3D Three-dimensional objects and their formation

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102009024334B4 (de) 2009-06-09 2011-10-27 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Vorrichtung und Verfahren zur Beschickung einer Materialschicht auf eine Bauplattform oder auf wenigstens eine auf der Bauplattform befindlichen Materialschicht zur Herstellung eines Gegenstandes im Wege eines generativen Herstellungsverfahrens
DE102013010771A1 (de) * 2013-04-22 2014-10-23 Airbus Defence and Space GmbH Schutzvorrichtung für generative Fertigungsverfahren, damit versehene Fertigungsvorrichtung sowie damit durchführbares generatives Fertigungsverfahren
DE102014221885A1 (de) * 2014-10-28 2016-04-28 Koenig & Bauer Ag Vorrichtung zum schichtweisen Aufbau von mindestens einem dreidimensionalen Werkstück

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992022430A1 (en) * 1991-06-10 1992-12-23 Sinvent A/S A method and a system for layer-wise and pattern-wise controlled application of particulate material onto a receiving unit
US6066285A (en) * 1997-12-12 2000-05-23 University Of Florida Solid freeform fabrication using power deposition
US6158346A (en) * 1998-06-22 2000-12-12 The Penn State Research Foundation Electronic printing of non-planar macro and micro devices
DE19957370A1 (de) * 1999-11-29 2001-06-13 Carl Johannes Fruth Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates
US20030205851A1 (en) * 2002-05-03 2003-11-06 Bego Medical Ag Device and method for producing freely formed products

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5637175A (en) * 1988-10-05 1997-06-10 Helisys Corporation Apparatus for forming an integral object from laminations
DE4330641A1 (de) * 1993-09-10 1995-03-16 Schaeffler Waelzlager Kg Bauteil aus einem Eisenwerkstoff
US5725706A (en) * 1996-03-12 1998-03-10 The Whitaker Corporation Laser transfer deposition
DE19849658A1 (de) * 1998-10-29 2000-05-04 Deutsch Zentr Luft & Raumfahrt Verfahren und Einrichtung zum Ablösen eines Ausschnittes einer Materialschicht
DE19928245B4 (de) * 1999-06-21 2006-02-09 Eos Gmbh Electro Optical Systems Einrichtung zum Zuführen von Pulver für eine Lasersintereinrichtung
DE10045065A1 (de) * 1999-11-26 2001-05-31 Alcatel Sa Verfahren zur Erzeugung einer supraleitfähigen Schicht
US6780368B2 (en) * 2001-04-10 2004-08-24 Nanotek Instruments, Inc. Layer manufacturing of a multi-material or multi-color 3-D object using electrostatic imaging and lamination

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992022430A1 (en) * 1991-06-10 1992-12-23 Sinvent A/S A method and a system for layer-wise and pattern-wise controlled application of particulate material onto a receiving unit
US6066285A (en) * 1997-12-12 2000-05-23 University Of Florida Solid freeform fabrication using power deposition
US6158346A (en) * 1998-06-22 2000-12-12 The Penn State Research Foundation Electronic printing of non-planar macro and micro devices
DE19957370A1 (de) * 1999-11-29 2001-06-13 Carl Johannes Fruth Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates
US20030205851A1 (en) * 2002-05-03 2003-11-06 Bego Medical Ag Device and method for producing freely formed products

Cited By (49)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2689872A3 (de) * 2012-07-24 2017-05-31 Airbus Defence and Space GmbH Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts
US9254535B2 (en) 2014-06-20 2016-02-09 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
US9399256B2 (en) 2014-06-20 2016-07-26 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
US9403235B2 (en) 2014-06-20 2016-08-02 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
US9486878B2 (en) 2014-06-20 2016-11-08 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
US10195693B2 (en) 2014-06-20 2019-02-05 Vel03D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
US9821411B2 (en) 2014-06-20 2017-11-21 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
US10493564B2 (en) 2014-06-20 2019-12-03 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
US9573193B2 (en) 2014-06-20 2017-02-21 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
US9573225B2 (en) 2014-06-20 2017-02-21 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
US9586290B2 (en) 2014-06-20 2017-03-07 Velo3D, Inc. Systems for three-dimensional printing
US10507549B2 (en) 2014-06-20 2019-12-17 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
US9346127B2 (en) 2014-06-20 2016-05-24 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
EP3124138A1 (de) * 2015-07-28 2017-02-01 Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives Verfahren und maschine zur herstellung eines zusatzstoffes, der die gefahren der verteilung von pulver während dessen handhabung verringert
US10576540B2 (en) 2015-07-28 2020-03-03 Commissariat A L'energie Atomique Et Aux Energies Alternatives Method and machine for additive manufacturing reducing risks of powder dissemination during manipulations
CN106392068A (zh) * 2015-07-28 2017-02-15 原子能和替代能源委员会 用于操作期间降低粉末传播风险的增材制造的方法和机器
CN106392068B (zh) * 2015-07-28 2019-10-18 原子能和替代能源委员会 用于操作期间降低粉末传播风险的增材制造的方法和机器
FR3039439A1 (fr) * 2015-07-28 2017-02-03 Commissariat Energie Atomique Procede et machine de fabrication additive reduisant les risques de dissemination de la poudre lors de sa manipulation
US9676145B2 (en) 2015-11-06 2017-06-13 Velo3D, Inc. Adept three-dimensional printing
US9662840B1 (en) 2015-11-06 2017-05-30 Velo3D, Inc. Adept three-dimensional printing
US10065270B2 (en) 2015-11-06 2018-09-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing in real time
US10357957B2 (en) 2015-11-06 2019-07-23 Velo3D, Inc. Adept three-dimensional printing
US10207454B2 (en) 2015-12-10 2019-02-19 Velo3D, Inc. Systems for three-dimensional printing
US10286603B2 (en) 2015-12-10 2019-05-14 Velo3D, Inc. Skillful three-dimensional printing
US10688722B2 (en) 2015-12-10 2020-06-23 Velo3D, Inc. Skillful three-dimensional printing
US10183330B2 (en) 2015-12-10 2019-01-22 Vel03D, Inc. Skillful three-dimensional printing
US9962767B2 (en) 2015-12-10 2018-05-08 Velo3D, Inc. Apparatuses for three-dimensional printing
US10071422B2 (en) 2015-12-10 2018-09-11 Velo3D, Inc. Skillful three-dimensional printing
US9919360B2 (en) 2016-02-18 2018-03-20 Velo3D, Inc. Accurate three-dimensional printing
US9931697B2 (en) 2016-02-18 2018-04-03 Velo3D, Inc. Accurate three-dimensional printing
US10434573B2 (en) 2016-02-18 2019-10-08 Velo3D, Inc. Accurate three-dimensional printing
US10252335B2 (en) 2016-02-18 2019-04-09 Vel03D, Inc. Accurate three-dimensional printing
US11691343B2 (en) 2016-06-29 2023-07-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
US10259044B2 (en) 2016-06-29 2019-04-16 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
US10286452B2 (en) 2016-06-29 2019-05-14 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
US10252336B2 (en) 2016-06-29 2019-04-09 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
US12070907B2 (en) 2016-09-30 2024-08-27 Velo3D Three-dimensional objects and their formation
US10661341B2 (en) 2016-11-07 2020-05-26 Velo3D, Inc. Gas flow in three-dimensional printing
US20180126649A1 (en) 2016-11-07 2018-05-10 Velo3D, Inc. Gas flow in three-dimensional printing
US10611092B2 (en) 2017-01-05 2020-04-07 Velo3D, Inc. Optics in three-dimensional printing
US10369629B2 (en) 2017-03-02 2019-08-06 Veo3D, Inc. Three-dimensional printing of three-dimensional objects
US10442003B2 (en) 2017-03-02 2019-10-15 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing of three-dimensional objects
US10357829B2 (en) 2017-03-02 2019-07-23 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing of three-dimensional objects
US10888925B2 (en) 2017-03-02 2021-01-12 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing of three-dimensional objects
US10315252B2 (en) 2017-03-02 2019-06-11 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing of three-dimensional objects
US10449696B2 (en) 2017-03-28 2019-10-22 Velo3D, Inc. Material manipulation in three-dimensional printing
US10272525B1 (en) 2017-12-27 2019-04-30 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing systems and methods of their use
US10144176B1 (en) 2018-01-15 2018-12-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing systems and methods of their use
US11999110B2 (en) 2019-07-26 2024-06-04 Velo3D, Inc. Quality assurance in formation of three-dimensional objects

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004061836B4 (de) 2007-10-11
DE102004061836C5 (de) 2010-09-23
DE102004061836A1 (de) 2006-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006066939A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum aufbau eines festkörpers
EP2289462B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur kontinuierlichen, generativen Fertigung
EP3393762B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen von 3d-formteilen mit schichtaufbautechnik
DE102007006478B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Zuführen von sinterbarem Pulver auf eine Auftragsstelle einer Lasersintereinrichtung
EP2714354B1 (de) Verfahren zum herstellen eines formkörpers sowie vorrichtung
EP2191922B1 (de) Träger- und Pulverauftragsvorrichtung für eine Anlage zur Herstellung von Werkstücken durch Beaufschlagen von Pulverschichten mit elektromagnetischer Strahlung oder Teilchenstrahlung
EP3083870B1 (de) Verfahren zur herstellung von mehrschicht-schleifpartikeln
EP2104605B1 (de) Vorrichtung und verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen objektes
DE102016209933A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum generativen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
DE102015104827A1 (de) Generatives Schichtaufbauverfahren und Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen faserverstärkten Objekts
DE202011003443U1 (de) Vorrichtung zur generativen Herstellung dreidimensionaler Bauteile
DE102013021944A1 (de) Generative Fertigungseinrichtung
DE102016219037A1 (de) Additives Fertigungsverfahren
DE102009009650A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen einer Kunststoffschicht
DE102018200010A1 (de) Additives Fertigungsverfahren
EP3877157B1 (de) Verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen formgegenstands mittels schichtweisem materialauftrag
DE102016202696B4 (de) Vorrichtung zur additiven Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen
DE102016226322A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum generativen Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
DE102018006397A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Formgegenstands mittels schichtweisem Materialauftrag
EP3921101A1 (de) Anlage zur generativen fertigung eines bauteils und verfahren
DE102017211381A1 (de) Verfahren zum Abkühlen und Abkühlvorrichtung
WO2024149597A1 (de) Verfahren zur additiven fertigung eines medizinischen und/oder pharmazeutischen produkts sowie entsprechendes produkt
WO2016150559A1 (de) Einrichtung und verfahren zum 3d-drucken von werkstücken
WO2023148158A1 (de) Fertigungsvorrichtung zum schichtweisen fertigen von objekten
DE102018008736A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines dreidimensionalen objekts auf einer bauplattform

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS JP KE KG KM KN KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV LY MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NG NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SM SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 05821784

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1