WO2016150559A1 - Einrichtung und verfahren zum 3d-drucken von werkstücken - Google Patents

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WO2016150559A1
WO2016150559A1 PCT/EP2016/000476 EP2016000476W WO2016150559A1 WO 2016150559 A1 WO2016150559 A1 WO 2016150559A1 EP 2016000476 W EP2016000476 W EP 2016000476W WO 2016150559 A1 WO2016150559 A1 WO 2016150559A1
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printing
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Karlmann Kanzler
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Linde Aktiengesellschaft
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    • Y02P10/25—Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for 3D printing of workpieces.
  • SLS Selective Laser Sintering
  • SLM Selective Laser Melting
  • Workpieces are suitable, in particular also of metal.
  • a thin material particle layer is built up over the entire pressure surface and by means of a laser material particles in the region of the structure to be formed
  • Material particles bonded together materially materially. These methods are selectively called because the material particle material which has been stacked in an area away from the structure to be formed is not heated. Before forming another layer of the structure to be formed, a material particle layer is applied over the entire surface. Thus, layer by layer, the material particles in the region of the structure to be formed are connected to each other, the ab character
  • the present invention has the object, at least partially overcome the known from the prior art disadvantages.
  • This object is achieved by a device having the features of claim 1.
  • Advantageous embodiments of the invention are shown in the dependent claims and described below. The features of the claims may be combined in any technically meaningful manner, for which purpose the explanations of the following description as well as features of the figures may be consulted which comprise additional embodiments of the invention.
  • means for printing SD a workpiece from a printing material (e.g.
  • Printing material comprising a plurality of material particles, a liquid or viscous printing material, cement, or adhesive coated particles
  • the device comprising at least one printhead, comprising: a printing material nozzle configured to eject material particles of the printing material so that these (or at least a single material particles) act on a predefinable operating point, a radiation source, which is designed to generate a particle beam and to direct to the operating point, so that the material or particles located at the operating point with an already 3D printed area of the
  • the suction nozzle is always directed to the current operating point.
  • the particle beam serves, in particular, to transfer energy to the material particles, so that they are heated and at least partially melted or harden the printing material or the material particles.
  • material particles should in this case also include material drops.
  • material particles are characterized by a phase interface to the environment and thus have a delimited volume.
  • Material particles can therefore be solid or liquid, in particular viscous. It is also conceivable solid material particles with a liquid, in particular
  • Material particles e.g., powdered printed matter serve the energy of the
  • Particle beam is preferred to the material particles with the workpiece
  • the material particles harden if the particle beam does not more charged.
  • the particle beam preferably serves to harden the liquid material. That is, the particle beam initiates a reaction that leads to the curing of the printing material.
  • the material particles are thus transported by means of the printing material nozzle to the operating point, where appropriate, attach to an existing section of the workpiece and are then cured, whereby a permanent connection is made.
  • photons are also understood as particles, so that a particle beam may in particular also be a laser beam formed from photons.
  • the device proposed here or the printhead according to the invention or the method that can be carried out with the device or the printhead differ significantly from the previously known methods. Here is not alone one
  • Melting device which builds a workpiece by reflowing selected areas in an already formed particle bath layer by layer. Rather, the material particles by means of a spatially controllable printing material nozzle preferably only in the region of the structure to be formed or only at the momentary
  • the print head is aligned with a predetermined operating point over the workpiece to be formed or the respective substructure to be formed, wherein the material particles of the printing material are fed to this movable operating point and by means of the radiation source or the
  • Particle jets are melted or glued or cured at this predetermined operating point.
  • Printhead according to the invention is basically independent of the size of the workpiece to be produced.
  • a gas nozzle here as
  • a carrier gas which is inert, for example argon (rare helium), or which contains active gas fractions, for example argon with proportions of CO 2, can be used .
  • inert gas disturbing ambient air constituents are displaced at the operating point, for example, in order to avoid an undesired reaction with the oxygen during the heating of the particles, for example.
  • the operating point prevents e.g. incorrectly supplied material particles can get back into the current operating point and may possibly affect the result of the pressure.
  • the unused material particles can get back into the current operating point and may possibly affect the result of the pressure.
  • Material particles are protected from being thermally affected and thus are untreated or e.g. filtered again, e.g. by being in one
  • the particles are unchanged due to the protection against thermal influence reusable, because also because e.g. the provided on the surface of a material particle binder is not thermally affected.
  • the components of the print head in the form of the printing material nozzle, the radiation source and the suction nozzle are rigidly coupled together.
  • Printing material nozzle, the radiation source and the suction nozzle are interconnected so that each of the components with respect to the other components along a number of 0 to 3 (preferably independent) translational axes movable and / or rotatable by a number of 0 to 3 rotational axes.
  • a number of 0 translational or 0 rotational axes means that the two relevant components are so rigidly connected to each other that they can not perform translation to each other (0 translation axes) or that they are rotatably connected to each other so that they can not perform rotation to each other (0 rotation axes).
  • Means is provided that this is configured to move the print head along three independent, in particular orthogonal, translational axes x, y, z (eg by means of linear drives, in particular linear motors, modules or actuators) and / or that the device is configured for this purpose is to pivot the print head about a roll axis parallel to the current print plane and about a pitch axis parallel to the current print plane and orthogonal to the roll axis.
  • This is particularly advantageous for curved sections of a workpiece to be produced.
  • the statute of limitations of the printhead makes it possible to move the working point along an arbitrary predefined path, wherein at the respective working point printing material to the already printed part of the
  • the roll axis can in particular run parallel to the x-axis or coincide with it.
  • the pitch axis can be parallel to the y-axis or coincide with it.
  • the Device is provided that it is designed to eject the printing material or the material particles together with a carrier gas from the printing material nozzle.
  • the material particles are thus entrained by a carrier gas and shot by means of the ejected from the printing material carrier gas to the respective operating point.
  • This can be done in such a way that the carrier gas shields the operating point from atmospheric oxygen, C0 2 or also from atmospheric nitrogen and / or displaces it from the operating point.
  • This may be important, for example, for printing materials in which oxidation or nitration is not desired.
  • the oxidation of metals is not desired.
  • the nitrogen for example, in steels by incorporation of nitrides, which arise with the elements aluminum, chromium, molybdenum, titanium and vanadium, to undesirable hardness or
  • C0 2 acts as an active gas and can also lead to undesirable reactions. According to another preferred embodiment of the invention
  • Means is provided that the device is configured to regulate or control a loading of the carrier gas with the printing material and / or an outflow velocity of the carrier gas when leaving the printing material nozzle.
  • the printing material includes a nozzle with a pressure plane or surface of the already printed workpiece part a particular adjustable angle of attack, wherein the device is adapted to the
  • Adjust flow angle in particular to control or regulate.
  • the suction nozzle with a pressure level or a surface of the already printed workpiece part includes a particular adjustable suction angle, wherein the device is adapted to the
  • Set suction angle in particular to control or regulate.
  • Device is provided that it is designed to collect the extracted via the suction nozzle printing material and / or the printing material nozzle
  • the device is adapted to clean the extracted printing material before returning to the printing material nozzle, in particular to filter and otherwise processed.
  • Device is provided that the device is designed to individual
  • the number of material particles to be sucked off can be advantageously reduced.
  • substantially no superfluous material particles preferably accumulate at the respective operating point, so that exhausting at the respective operating point in this case can be completely dispensed with.
  • the printing material nozzle and / or the suction nozzle each have a curved course.
  • the radiation source is one of the following radiation sources: a laser, which is adapted to generate a particle beam in the form of a laser beam, or an electron beam source, which is adapted to a
  • Electrons are used to melt the material particles, the device is preferably configured so that a voltage between the print head and the already 3D printed area of the workpiece to be produced can be applied.
  • a 3D printing process is also called electron beam sintering or
  • material particles in the form of liquid droplets or in the form of viscous droplets, cement or adhesive coated particles are conveyed to the operating point via the printing material nozzle and there by the energy supply of the Harden particle beam.
  • the device may for this purpose have a mechanism that allows to exchange the positions of these two components against each other.
  • the at least one suction nozzle (or the several suction nozzles) or a respective channel defined by these different cross-sections, in particular a round, a triangular, a quadrangular, a polygonal, an oval, an elliptical, an annular, a u- or V-shaped
  • cross-sectional shapes can also be combined with each other.
  • suction nozzles eg two
  • these can Suction nozzles have different cross sections, for example, each one of the aforementioned cross sections.
  • a method for layering a workpiece from a fusible printing material is proposed.
  • this method preferably uses a device according to the invention and has at least the steps: ejecting material particles, in particular by means of a carrier gas, so that the material particles act on a predefined operating point, and applying the working point with a particle beam, so that located at the operating point material particles with an already 3D-printed area of the workpiece to be produced fused or glued or cured, and preferably suction of excess material particles from an environment of the operating point.
  • the operating point is moved along a pre-definable trajectory by moving a printhead along the trajectory formed (see, for example, above) to impinge the respective instantaneous working point with the material particles and the at least one particle beam and also surplus
  • the particles are coated in such a conventional method, for example in a layer thickness of 0.001 mm [millimeters] to 0.2 mm. In general, only a fraction of the coated particles is consumed for the production of the workpiece, wherein to ensure the layered production of the workpiece, the non-welded or non-sintered material particles up to
  • Material particles of the printing material are provided only at an alternating (e.g., web-traveling) operating point and used to make the workpiece, typically in layers, with e.g. already existing structure of the workpiece to be produced fused or glued or cured at the respective operating point.
  • the particles are preferably not provided at locations outside of the final one
  • FIG. 1 shows a perspective view of a device according to the invention for SD printing of a workpiece
  • FIG. 2 is a side view of the device shown in FIG. 1; FIG.
  • Fig. 3 different working positions of the printhead according to the invention in
  • FIG. 4 shows the working positions shown in FIG. 3 in a perspective view
  • Fig. 5 shows another embodiment in which the printing material nozzle and the
  • Extractor nozzle curved to obtain a compact form of the device.
  • the material particles 4 preferably have an outer diameter in the range of 0.05 mm to 10 mm. There are too Outer diameter above 10 mm conceivable.
  • the following materials can be used as printing material, for example:
  • - adhesive-coated plastic particles eg. B. PMMA (acrylic glass);
  • adhesive coated particles e.g. adhesive-coated styrofoam beads, or
  • the device 1 has a print head 2, which is translationally movable along three orthogonal spatial axes x, y, z by means of a suitable drive 3 shown schematically here (eg comprising three linear drives and two rotary drives) and can be pivoted about a roll axis R and a pitch axis N. is.
  • the respective possible translational or rotational movements are indicated in the figure 1 by means of arrows.
  • the print head 2 has a printing material nozzle 7, which is connectable or connected to a unit which provides the printing material and a carrier gas 8, with the aid of which the material particles 4 of the printing material are ejected jet-shaped together with the carrier gas 88 from the printing material nozzle 7.
  • the carrier gas may be e.g. to trade air or nitrogen. Inert gases such as e.g. Argon and helium are also conceivable.
  • the carrier gas is preferably ejected at a rate in the range of 20 to 30 m / s.
  • Printing material nozzle 7 is preferably in the range of 0.5 to 20 bar.
  • the volume flow of the carrier gas is preferably in the range from 0.2 l / s to 1 l / s.
  • the mass flow of the material particles in the carrier gas 8 is in the range of 5 g / s.
  • the printing material nozzle 7 has an inclination with respect to a (here horizontal) printing plane 15 along which the workpiece 6 to be produced can be constructed for the volume element or possibly layer by layer Printing material nozzle 7 with the printing plane 15 a sharp angle of attack W
  • the material particles 4 are shot at an operating point 20, at which the material particles 4, e.g. be merged with an existing area of the workpiece to be printed 6 or glued or cured.
  • the printhead 2 also has two radiation sources 5, here in the form of lasers 5, which each generate a particle beam in the form of a laser beam 1, these also being focused on the operating point 20.
  • the print head 2 has at least one suction nozzle 17, wherein in the present case preferably two suction nozzles 17 are provided which are each directed to the operating point 20. In this case, one of the suction nozzles 17 extends inclined to
  • Plane 15 and includes with this a sharp suction angle W, wherein a further suction nozzle 17 is provided in the direction of a normal to the printing plane 15 above the operating point 20 and extends along those normal between the two laser beams 1 1, which are generated by the lasers 5 .
  • the two lasers 5 are preferably arranged relative to one another in such a way that the laser beams 1 1 generated converge toward the operating point 20.
  • a voltage is preferably applied between the print head 2 and the workpiece 6, which accelerates the electrons to the operating point.
  • the two lasers or radiation sources 5 are preferably arranged so that the particle beams 1 1 generated lie in the plane spanned by the pitch or y-axis and the z-axis.
  • the suction nozzles 17 and the printing material nozzle 7 preferably extend in the plane spanned by the rolling or x-axis and the z-axis.
  • the two lasers 5 are, like the printing material nozzle 7 and the at least one or the two suction nozzle 17 fixed to a support 9 of the device 1, which extends along the rolling or x-axis, said components 5, 7, 17 can be rigidly coupled to the carrier 9 or movable.
  • the said components 5, 7, 17 may be fixed to the support 9 or to each other such that each of the components 5, 7, 17 is rotatable with respect to the other components along a number of 0 to 3 (independent) translatory axes and / or by a number of 0 to 3 rotational axes.
  • the radiation sources or laser 5 and printing material and suction nozzles 7, 17 can be exactly matched to each other or to a predefined operating point 20, which then by
  • the angle of incidence W and / or the or the suction angle W can be set by the device 1, in particular controlled or regulated.
  • FIG. 5 shows an alternative embodiment of the printing material nozzle 7 and the
  • the printing material nozzle 7 and the suction nozzle 17 extend in sections parallel to the radiation source 5 or in the case of two existing ones
  • both nozzles 7, 17 have a correspondingly curved end section, so that the printing material nozzle 7 in turn directly can act on the working point 20 with printing material or material particles 4 and the suction nozzle 17 is also facing the operating point 20 to suck off excess printing material 4.
  • the print head 2 is moved along a predefined path by means of the drive 3 described above, wherein material particles 4 are blown to the respective instantaneous operating point 20 by means of the printing material nozzle 7, where they are irradiated by the laser beams 11 or electron beams 11 at the respective operating point 20 at least partially melted or glued or
  • the workpiece 6 volume element for volume element or optionally layer by layer along or parallel to a horizontal in the figures 1 and 2 pressure plane 15 are constructed.
  • the print head 2 can print in all imaginable spatial positions due to the fact that essentially only the required printing material is to be provided at the respective operating point 20.
  • excess Material particles 4, for example, impinge off the operating point 20 and are not fused with the local environment, if necessary, are sucked by means of at least one suction nozzle 17.
  • advantageously sucked-off material particles 4 may optionally be reused as a printing material in the same printing process (or in a later printing process of another workpiece) after cleaning.
  • Material particles 4 is controlled or regulated, so that in particular after
  • Material particles 4 are present at the respective operating point 20 and therefore can be dispensed with an extraction of material particles from the operating point 20.
  • FIGS. 3 and 4 six different possible orientations or
  • Print result is not crucial and the print head 2 according to the invention in any conceivable spatial position (also over head) can print a workpiece 6.
  • the printhead 2 or 3D printer 1 proposed here, it is possible to produce large components with a low use of material.
  • the precision of manufacturing can be increased and the need for reworking reduced or eliminated.
  • the device 1 according to the invention also enables 3D printing in weightless space. LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 11 particle beam e.g., laser beam

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung (1) zum 3D-Drucken eines Werkstücks (6) aus einem pulverförmigen Druckmaterial, oder aus einem aus flüssigen, bzw. zähflüssigen Tropfen, Zement oder mit Klebstoff beschichteten Partikel bestehenden Druckmaterial, das eine Vielzahl an Werkstoffpartikeln (4) aufweist, wobei die Einrichtung (1) einen Druckkopf (2) aufweist, mit: einer Druckmaterialdüse (7), die dazu konfiguriert ist, Werkstoffpartikel (4) des Druckmaterials auszustoßen, so dass diese einen Arbeitspunkt (20) beaufschlagen, einer Strahlenquelle (5), die dazu ausgebildet ist, einen Teilchenstrahl (11) zu erzeugen und auf den Arbeitspunkt (20) zu richten, so dass am Arbeitspunkt (20) befindliche Werkstoffpartikel (4) mit einem Bereits 3D-gedruckten Bereich des herzustellenden Werkstücks (6) verschmolzen, oder verklebt bzw. ausgehärtet werden, und insbesondere einer Absaugdüse (17), zum Absaugen von nicht mit dem Werkstück (6) verschmolzenen, oder verklebten bzw. ausgehärteten Werkstoffpartikeln (4) aus einer Umgebung des Arbeitspunktes (20). Weiterhin betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren.

Description

Beschreibung
Einrichtung und Verfahren zum 3D-Drucken von Werkstücken
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung sowie ein Verfahren zum 3D-Drucken von Werkstücken.
Im Stand der Technik sind verschiedene 3D-Drucker bekannt, bei denen ein Prototyp oder ein Werkstück direkt aus Pulver oder verflüssigtem Material geformt wird.
Insbesondere SLS (Selektives Lasersintern; engl.: selective laser sintering) und SLM (Selektives Laserschmelzen; engl.: selective laser melting) sind pulverbasierte beziehungsweise partikelbasierte 3D-Druckverfahren, die zur Herstellung von
Werkstücken geeignet sind, insbesondere auch aus Metall. Bei diesen Verfahren wird über die gesamte Druckfläche eine dünne Werkstoffpartikelschicht aufgebaut und mittels eines Lasers Werkstoffpartikel im Bereich der zu bildenden Struktur
aufgeschmolzen beziehungsweise oberflächlich angeschmolzen und somit die
Werkstoffpartikel stoffschlüssig miteinander verbunden. Diese Verfahren werden selektiv genannt, weil das Werkstoffpartikelmaterial, welches in einem Bereich abseits der zu bildenden Struktur aufgeschichtet wurde, nicht erwärmt wird. Vor dem Bilden einer weiteren Schicht der zu bildenden Struktur wird eine Werkstoffpartikelschicht vollflächig aufgebracht. So werden Schicht für Schicht die Werkstoffpartikel im Bereich der zu bildenden Struktur miteinander verbunden, wobei die abseitigen
Werkstoffpartikel thermisch unverändert an Ort und Stelle belassen werden. Dies hat zum einen den Nachteil, dass die Größe der Bauteile auf die Vollfläche eines solchen 3D-Druckers begrenzt ist und zum anderen viel überflüssiges Werkstoffpartikelmaterial aufgeschichtet werden muss, welches anschließend wieder entfernt werden muss. Gerade für große Hohlkörper, bei denen zum Beispiel nur in einem Randbereich eine Wandung aufgebaut werden soll, muss also in der Regel eine sehr große Fläche mit Partikelmaterial beschickt werden. Schließlich kann bei den bisherigen technischen Lösungen nur an der Oberseite des Pulverbettes der 3D-Volumenkörper bzw. das Werkstück aufgebaut werden.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zumindest teilweise zu überwinden. Diese Aufgabe wird durch eine Einrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen aufgezeigt sowie nachfolgend beschrieben. Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
Gemäß Anspruch 1 ist eine Einrichtung (auch als 3D-Drucker bezeichnet) zum SD- Drucken eines Werkstücks aus einem Druckmaterial (z.B. ein pulverförmiges
Druckmaterial, das eine Vielzahl an Werkstoffpartikeln aufweist, ein flüssiges bzw. zähflüssiges Druckmaterial, Zement, oder mit Klebstoff beschichtete Partikel ), wobei die Einrichtung zumindest einen Druckkopf aufweist, mit: einer Druckmaterialdüse, die dazu konfiguriert ist, Werkstoffpartikel des Druckmaterials auszustoßen, so dass diese (bzw. zumindest ein einzelnes Werkstoffpartikel) einen vordefinierbaren Arbeitspunkt beaufschlagen, einer Strahlenquelle, die dazu ausgebildet ist, einen Teilchenstrahl zu erzeugen und auf den Arbeitspunkt zu richten, so dass das oder die am Arbeitspunkt befindlichen Werkstoffpartikel mit einem bereits 3D-gedruckten Bereich des
herzustellenden Werkstücks verschmolzen oder verklebt bzw. ausgehärtet werden, und vorzugsweise einer Absaugdüse, zum Absaugen von überschüssigen
Werkstoffpartikeln aus einer Umgebung des Arbeitspunktes oder vom Arbeitspunkt. Vorzugsweise ist die Absaugdüse stets auf den momentanen Arbeitspunkt gerichtet. Der Teilchenstrahl dient insbesondere dazu, Energie auf die Werkstoffpartikel zu übertragen, so dass diese erhitzt und zumindest teilweise geschmolzen werden oder das Druckmaterial bzw. die Werkstoffpartikel aushärten.
Der Begriff Werkstoffpartikel soll vorliegend auch Werkstofftropfen umfassen.
Werkstoffpartikel sind also mit anderen Worten durch eine Phasengrenzfläche zur Umgebung hin gekennzeichnet und weisen insofern ein abgegrenztes Volumen auf. Werkstoffpartikel können also fest sein oder auch flüssig, insbesondere zähflüssig. Es ist auch denkbar, feste Werkstoffpartikel mit einem flüssigen, insbesondere
zähflüssigen, Material zu beschichten (z.B. mit einem Klebstoff). Bei festen
Werkstoffpartikeln (z.B. pulverförmiges Druckmaterial) dient die Energie des
Teilchenstrahls bevorzugt dazu, die Werkstoffpartikel mit dem Werkstück zu
verschmelzen, d.h., die Werkstoffpartikel härten aus, wenn der Teilchenstrahl sie nicht mehr beaufschlagt. Bei flüssigen Werkstoffpartikeln oder bei Werkstoffpartikeln, die mit einem flüssigen Material beschichtet sind, dient der Teilchenstrahl bevorzugt dazu, das flüssige Material auszuhärten. D.h. der Teilchenstrahl setzt eine Reaktion in Gang, die zum Aushärten des Druckmaterials führt. Hier werden die Werkstoffpartikel also mittels der Druckmaterialdüse zum Arbeitspunkt befördert, lagern sich dort ggf. an einen bereits bestehenden Abschnitt des Werkstücks an und werden dann ausgehärtet, wodurch eine dauerhafte Verbindung hergestellt wird.
Vorliegend werden im Sinne der Erfindung Photonen ebenfalls als Teilchen aufgefasst, so dass ein Teilchenstrahl insbesondere auch ein aus Photonen gebildeter Laserstrahl sein kann.
Die hier vorgeschlagene Einrichtung bzw. der erfindungsgemäße Druckkopf oder das mit der Einrichtung bzw. dem Druckkopf durchführbare Verfahren unterscheiden sich deutlich von den bisher bekannten Verfahren. Hier wird nicht alleine eine
Schmelzvorrichtung vorgesehen, die mittels Aufschmelzens selektierter Bereiche in einem bereits gebildeten Partikelbad ein Werkstück schichtweise aufbaut. Vielmehr werden die Werkstoffpartikel mittels einer räumlich steuerbaren Druckmaterialdüse bevorzugt nur im Bereich der zu bildenden Struktur bzw. nur am momentanen
Arbeitspunkt zugeführt. Der Druckkopf wird hierzu über dem zu bildenden Werkstück beziehungsweise der jeweils zu bildenden Teilstruktur auf einen vorbestimmten Arbeitspunkt ausgerichtet, wobei die Werkstoffpartikel des Druckmaterials an diesem verfahrbaren Arbeitspunkt zugeführt und mittels der Strahlenquelle bzw. der
Teilchenstrahlen an diesem vorbestimmten Arbeitspunkt geschmolzen oder verklebt bzw. ausgehärtet werden. Somit ist es möglich, ein beliebig geformtes Werkstück zu drucken, ohne ein vollflächiges Partikelbad aufschichten zu müssen. Der
erfindungsgemäße Druckkopf ist grundsätzlich unabhängig von der Größe des herzustellenden Werkstücks. Für eine zielgerichtete und ausrichtungsunabhängige Zuführung von Werkstoffpartikeln ist es besonders vorteilhaft, eine Gasdüse zu verwenden, die hier als
Druckmaterialdüse bezeichnet wird, bei der mittels eines Trägergases die
Werkstoffpartikel räumlich präzise und bevorzugt unabhängig von der Ausrichtung des Druckkopfes zum Schwerefeld der Erde, dem jeweiligen momentanen Arbeitspunkt zugeführt werden. Insbesondere kann dabei ein Trägergas verwendet werden, welches inert ist, zum Beispiel Argon (seltener Helium), oder welches aktive Gasanteile enthält, zum Beispiel Argon mit Anteilen von C02. Bei Verwendung von Intertgas wirden am Arbeitspunkt ggf. störende Umgebungsluftbestandteile verdrängt, um so bei der Erwärmung der Partikel zum Beispiel eine unerwünschte Reaktion mit dem Sauerstoff zu vermeiden.
Bei der Verwendung von Aktivgas kann bei bestimmten Druckmaterialen durch die C02-Anteile ein gewisser Einbrand erzeugt werden, der für eine bessere Verbindung der Werkstoffpartikel sorgen kann.
Weiterhin wird durch das Absaugen der überflüssigen Werkstoffpartikel am
Arbeitspunkt mit Vorteil verhindert, dass z.B. nicht korrekt zugeführte Werkstoffpartikel wieder in den aktuellen Arbeitspunkt gelangen und unter Umständen das Ergebnis des Drucks beeinträchtigen können. Darüber hinaus werden die ungenutzten
Werkstoffpartikel davor geschützt, thermisch beeinflusst zu werden, und sind somit unbehandelt oder z.B. gefiltert nochmalig verwendbar, z.B. indem sie in einem
Kreislauf zur Druckmaterialdüse zurückgeführt werden. Somit wird vergleichsweise viel Material eingespart und zugleich eine verbesserte Qualität des Werkstücks erreicht. Insbesondere für einen Sinterprozess sind dabei die Partikel aufgrund des Schutzes vor thermischer Beeinflussung unverändert wiederverwertbar, weil auch z.B. der an der Oberfläche eines Werkstoffpartikels vorgesehene Binder nicht thermisch beeinflusst wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung ist vorgesehen, dass die Komponenten des Druckkopfes in Form der Druckmaterialdüse, der Strahlenquelle und der Absaugdüse starr miteinander gekoppelt sind.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung ist vorgesehen, dass die Komponenten des Druckkopfes in Form der
Druckmaterialdüse, der Strahlenquelle und der Absaugdüse so miteinander verbunden sind, dass jede der Komponenten bezüglich der anderen Komponenten entlang einer Anzahl von 0 bis 3 (vorzugsweise unabhängigen) translatorischen Achsen bewegbar und/oder um eine Anzahl von 0 bis 3 rotatorischen Achsen rotierbar ist. Eine Anzahl von 0 translatorischen bzw. 0 rotatorischen Achsen meint dabei, dass die zwei betreffenden Komponenten derart starr miteinander verbunden sind, dass sie keine Translation zueinander ausführen können (0 Translationsachsen) bzw. dass sie drehfest miteinander verbunden sind, so dass sie keine Rotation zueinander ausführen können (0 Rotationsachsen).
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung ist vorgesehen, dass diese dazu konfiguriert ist, den Druckkopf entlang dreier unabhängiger, insbesondere orthogonaler, translatorischer Achsen x, y, z zu bewegen (z.B. mittels Linearantrieben, insbesondere Linearmotoren, -modulen oder - aktoren) und/oder dass die Einrichtung dazu konfiguriert ist, den Druckkopf um eine parallel zur momentanen Druckebene verlaufende Roll-Achse sowie um eine parallel zur momentanen Druckebene sowie orthogonal zur Roll-Achse verlaufende Nick-Achse zu schwenken. Dies ist insbesondere für kurvige Teilstücke eines zu fertigenden Werkstücks besonders vorteilhaft. Die Verjährbarkeit des Druckkopfes ermöglicht es, den Arbeitspunkt entlang einer beliebig vordefinierten Bahn zu verschieben, wobei an dem jeweiligen Arbeitspunkt Druckmaterial zum bereits gedruckten Teil des
Werkstücks hinzugefügt wird. Auf diese Weise kann das Werkstück sukzessive aus den Werkstoffpartikeln aufgebaut werden. Die Rollachse kann insbesondere parallel zur x-Achse verlaufen oder mit dieser zusammenfallen. Weiterhin kann die Nickachse parallel zur y-Achse verlaufen oder mit dieser zusammenfallen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung ist vorgesehen, dass diese dazu ausgebildet ist, das Druckmaterial bzw. die Werkstoffpartikel zusammen mit einem Trägergas aus der Druckmaterialdüse auszustoßen. Die Werkstoffpartikel werden also von einem Trägergas mitgenommen und mittels des aus der Druckmaterialdüse ausgestoßenen Trägergases auf den jeweiligen Arbeitspunkt geschossen. Dies kann derart geschehen, dass das Trägergas den Arbeitspunkt vom Luftsauerstoff, vom C02 oder auch vom Luftstickstoff abschirmt und/oder diesen vom Arbeitspunkt verdrängt. Dies kann z.B. für Druckmaterialen von Bedeutung sein, bei denen eine Oxidation oder Aufnitrierung nicht erwünscht ist. In der Regel ist die Oxidation von Metallen nicht gewünscht. Ebenso kann der Stickstoff, z.B. bei Stählen durch Einlagerung von Nitriden, die mit den Elementen Aluminium, Chrom, Molybdän, Titan und Vanadium entstehen, zu ungewünschten Härten bzw.
Versprödungen führen. C02 wirkt als Aktivgas und kann ebenso zu unerwünschten Reaktionen führen. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung ist vorgesehen, dass die Einrichtung dazu konfiguriert ist, eine Beladung des Trägergases mit dem Druckmaterial und/oder eine Ausströmgeschwindigkeit des Trägergases beim Verlassen der Druckmaterialdüse zu regeln oder zu steuern.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung ist vorgesehen, dass die Druckmaterialdüse mit einer Druckebene bzw. Oberfläche des bereits gedruckten Werkstückteils einen insbesondere einstellbaren Anströmwinkel einschließt, wobei die Einrichtung dazu ausgebildet ist, den
Anströmwinkel einzustellen, insbesondere zu steuern oder zu regeln.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung ist vorgesehen, dass die Absaugdüse mit einer Druckebene bzw. einer Oberfläche des bereits gedruckten Werkstückteils einen insbesondere einstellbaren Absaugwinkel einschließt, wobei die Einrichtung dazu ausgebildet ist, den
Absaugwinkel einzustellen, insbesondere zu steuern oder zu regeln.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung ist vorgesehen, dass diese dazu ausgebildet ist, das über die Absaugdüse abgesaugte Druckmaterial zu sammeln und/oder zur Druckmaterialdüse
zurückzuführen, wobei insbesondere die Einrichtung dazu ausgebildet ist, das abgesaugte Druckmaterial vor der Rückführung zur Druckmaterialdüse zu reinigen, insbesondere zu Filtern und in sonstiger Weise aufzubereiten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung ist vorgesehen, dass die Einrichtung dazu ausgebildet ist, einzelne
Werkstoffpartikel gesteuert über die Druckmaterialdüse zum Arbeitspunkt zu blasen und dort jeweils mittels des Teilchenstrahls mit dem am Arbeitspunkt befindlichen, bereits 3D-gedruckten Bereich des herzustellenden Werkstücks zu verschmelzen, oder zu verkleben bzw. auszuhärten. Hierdurch kann die Anzahl der abzusaugenden Werkstoffpartikel mit Vorteil reduziert werden. Bevorzugt fallen aufgrund der besagten Steuerung im Wesentlichen keine überflüssigen Werkstoffpartikel an dem jeweiligen Arbeitspunkt an, so dass auf eine Absaugung am jeweiligen Arbeitspunkt in diesem Falle gänzlich verzichtet werden kann. Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung ist vorgesehen, dass die Druckmaterialdüse und/oder die Absaugdüse jeweils einen gekrümmten Verlauf aufweisen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung ist vorgesehen, dass die Strahlenquelle eine der folgenden Strahlenquellen ist: ein Laser, der dazu ausgebildet ist, einen Teilchenstrahl in Form eines Laserstrahls zu erzeugen, oder eine Elektronenstrahlquelle, die dazu ausgebildet ist, einen
Teilchenstrahl in Form eines Elektronenstrahls zu erzeugen. Für den Fall, dass
Elektronen zum Schmelzen der Werkstoffpartikel verwendet werden, ist die Einrichtung bevorzugt so konfiguriert, dass eine Spannung zwischen dem Druckkopf und dem bereits 3D-gedruckten Bereich des herzustellenden Werkstücks anlegbar ist. Ein solches 3D-Druckverfahren wird auch als Elektronenstrahlsintern oder
Elektronenstrahlschmelzen bezeichnet.
Wie bereits oben angedeutet, ist gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung vorgesehen, dass Werkstoffpartikel in Form von Flüssigkeitstropfen bzw. in Form von zähflüssigen Tropfen, Zement oder mit Klebstoff beschichtete Partikel über die Druckmaterialdüse zum Arbeitspunkt befördert werden und dort durch die Energiezufuhr des Teilchenstrahls aushärten.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen
Einrichtung ist vorgesehen, dass die Lagen bzw. räumlichen Positionen der
Druckmaterialdüse und der Strahlenquelle austauschbar sind. Die Einrichtung kann hierzu einen Mechanismus aufweisen, der es erlaubt, die Positionen dieser beiden Komponenten gegeneinander zu tauschen.
Weiterhin kann die mindestens eine Absaugdüse (oder die mehreren Absaugdüsen) bzw. ein durch diese jeweils definierter Kanal verschiedene Querschnitte aufweisen, insbesondere einen runden, einen dreieckigen, einen viereckigen, einen vieleckigen, einen ovalen, einen elliptischen, einen ringförmigen, einen u- oder v-förmigen
Querschnitt. Diese Querschnittsformen können auch miteinander kombiniert werden. Für den Fall, dass mehrere Absaugdüsen (z.B. zwei) vorhanden sind, können diese Absaugdüsen unterschiedliche Querschnitte aufweisen, z.B. jeweils einen der vorgenannten Querschnitte.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum schichtweisen Aufbauen eines Werkstücks aus einem schmelzbaren Druckmaterial vorgeschlagen.
Gemäß Anspruch 13 verwendet dieses Verfahren bevorzugt eine erfindungsgemäße Einrichtung und weist zumindest die Schritte auf: Ausstoßen von Werkstoffpartikeln, insbesondere mittels eines Trägergases, so dass die Werkstoffpartikel einen vordefinierten Arbeitspunkt beaufschlagen, und Beaufschlagen des Arbeitspunktes mit einem Teilchenstrahl, so dass am Arbeitspunkt befindliche Werkstoffpartikel mit einem Bereits 3D-gedruckten Bereich des herzustellenden Werkstücks verschmolzen oder verklebt bzw. ausgehärtet werden, und vorzugsweise Absaugen von überschüssigen Werkstoffpartikeln aus einer Umgebung des Arbeitspunktes.
Bevorzugt wird der Arbeitspunkt entlang einer vordefinierbaren Bahn bewegt, indem ein Druckkopf entlang der Bahn verfahren wird, der dazu ausgebildet ist (siehe z.B. oben), den jeweiligen momentanen Arbeitspunkt mit den Werkstoffpartikeln sowie dem mindestens einen Teilchenstrahl zu beaufschlagen und ferner überschüssige
Werkstoffpartikel vom jeweiligen Arbeitspunkt abzusaugen, so dass das Werkstück Bereich für Bereich sowie ggf. Schicht für Schicht aufgebaut wird.
In bisherigen 3D-Druckverfahren werden demgegenüber schmelzbare
Werkstoffpartikel großflächig verteilt, wobei das herzustellende Werkstück in der beschränkten Fläche, die in der Regel rechteckig ist, unterbringbar sein muss. Die Partikel werden bei einem solchen konventionellen Verfahren zum Beispiel in einer Schichtdicke von 0,001 mm [Millimeter] bis 0,2 mm aufgeschichtet. In der Regel wird dabei nur ein Bruchteil der aufgeschichteten Partikel für die Fertigung des Werkstücks verbraucht, wobei zur Sicherstellung der schichtweisen Fertigung des Werkstücks die nicht verschweißten beziehungsweise nicht-versinterten Werkstoffpartikel bis zur
Fertigstellung der Werkstücks an Ort und Stelle verbleiben müssen. Somit muss für die Herstellung eines Werkstücks in der Regel ein Vielfaches der tatsächlich benötigten Werkstoffpartikeln vorgehalten werden. Bei dem hier vorgeschlagenen erfindungsgemäßen Verfahren werden die
Werkstoffpartikel des Druckmaterials lediglich an einem wechselnden (z.B. eine Bahn abfahrenden) Arbeitspunkt bereitgestellt und zur Herstellung des Werkstücks, in der Regel schichtweise, mit einer z.B. bereits bestehenden Struktur des herzustellenden Werkstücks am jeweiligen Arbeitspunkt verschmolzen oder verklebt bzw. ausgehärtet. Im Gegensatz zu den vorbekannten selektiven Verfahren werden die Partikel jedoch vorzugsweise nicht an Stellen bereitgestellt, die außerhalb der endgültigen
Außenoberfläche des herzustellenden Werkstückes liegen. Diejenigen
Werkstoffpartikel, welche nicht an dem jeweiligen vorbestimmten Arbeitspunkt bzw. überschüssig dort aufgebracht werden, werden insbesondere vom jeweiligen
Arbeitspunkt abgesaugt bzw. durch eine entsprechende Steuerung der
Werkstoffpartikelzufuhr von vorneherein vermieden.
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, die bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Es wird dargestellt in
Fig. 1 : eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung zum SD- Drucken eines Werkstücks;
Fig. 2: eine Seitenansicht der in der Figur 1 gezeigten Einrichtung;
Fig. 3: verschiedene Arbeitslagen des erfindungsgemäßen Druckkopfes in
Seitenansichten;
Fig. 4: die in Figur 3 gezeigten Arbeitslagen in perspektivischer Ansicht; und
Fig. 5 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die Druckmaterialdüse und die
Absaugdüse gekrümmt verlaufen, um eine kompakte Form der Einrichtung zu erhalten.
In Figur 1 zeigt im Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 4 eine Einrichtung 1 zum SD- Drucken eines Werkstücks 6 aus einem Druckmaterial, dass eine Vielzahl an
Werkstoffpartikeln 4 aufweist. Die Werkstoffpartikel 4 weisen vorzugsweise einen Außendurchmesser im Bereich von 0,05 mm bis 10 mm. Es sind auch Außendurchmesser oberhalb von 10 mm denkbar. Als Druckmaterial können z.B. folgende Stoffe verwendet werden:
- pulverförmiges Metall z. B. AI-Legierungen; Edelstahl; Inconel 718;
- pulverförmiger und schmelzfähiger Kunststoff, z. B. Polyamid, Nylon;
- pulverförmige Alumide;
- klebstoffbeschichtete Kunststoffpartikel, z. B. PMMA (Acrylglas);
- tropfenförmige Klebstoffe;
- tropfenförmige, flüssige und aushärtbare Kunststoffe;
- klebstoffbeschichtete Partikel, z.B. klebstoffbeschichtete Styroporkugeln, oder
klebstoffbeschichtete Gasbetonkugeln;
- Zementpartikel.
Die Einrichtung 1 weist einen Druckkopf 2 auf, der mittels eines hier schematisch dargestellten, geeigneten Antriebes 3 (z.B. umfassend drei Linearantriebe sowie zwei Drehantriebe) entlang dreier orthogonaler Raumachsen x, y, z translatorisch bewegbar ist sowie um eine Rollachse R und eine Nickachse N schwenkbar ist. Die jeweiligen möglichen Translations- bzw. Rotationsbewegungen sind in der Figur 1 mittels Pfeilen angedeutet. Der Druckkopf 2 weist eine Druckmaterialdüse 7 auf, die mit einer Einheit verbindbar ist bzw. verbunden ist, die das Druckmaterial sowie ein Trägergas 8 bereitstellt, mit dessen Hilfe die Werkstoffpartikel 4 des Druckmaterials zusammen mit dem Trägergas 88 aus der Druckmaterialdüse 7 strahlförmig ausgestoßen werden. Bei dem Trägergas kann es sich z.B. um Luft oder Stickstoff handeln. Inertgase wie z.B. Argon und Helium sind auch denkbar. Das Trägergas wird bevorzugt mit einer Geschwindigkeit im Bereich von 20 bis 30 m/s ausgestoßen. Der Druck des Trägergases in der
Druckmaterialdüse 7 liegt bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 20 bar. Bevorzugt liegt der Volumenstrom des Trägergases im Bereich von 0,2 l/s bis 1 l/s. Bevorzugt liegt der Massenstrom der Werkstoffpartikel im Trägergas 8 im Bereich von 5 g/s. Diese Druckbedingungen sind als Beispiel zu verstehen. Andere Druckbedingungen sind auch denkbar.
Die Druckmaterialdüse 7 weist gegenüber einer (hier horizontalen) Druckebene 15, entlang der das herzustellende Werkstück 6 Volumenelement für Volumenelement bzw. ggf. Schicht für Schicht aufgebaut werden kann, eine Neigung auf, wobei die Druckmaterialdüse 7 mit der Druckebene 15 einen spitzen Anströmwinkel W
einschließt. Über die Druckmaterialdüse 7 werden die Werkstoffpartikel 4 auf einen Arbeitspunkt 20 geschossen, an dem die Werkstoffpartikel 4 z.B. mit einem bereits bestehenden Bereich des zu druckenden Werkstücks 6 verschmolzen oder verklebt bzw. ausgehärtet werden.
Der Druckkopf 2 weist weiterhin zwei Strahlenquellen 5 auf, hier in Form von Lasern 5, die jeweils einen Teilchenstrahl in Form eines Laserstrahls 1 erzeugen, wobei diese ebenfalls auf den Arbeitspunkt 20 fokussiert sind.
Weiterhin weist der Druckkopf 2 zumindest eine Absaugdüse 17 auf, wobei vorliegend vorzugsweise zwei Absaugdüsen 17 vorgesehen sind, die jeweils auf den Arbeitspunkt 20 gerichtet sind. Hierbei erstreckt sich eine der Absaugdüsen 17 geneigt zur
Druckebene 15 und schließt mit dieser einen spitzen Absaugwinkel W ein, wobei eine weitere Absaugdüse 17 in Richtung einer Normalen zur Druckebene 15 oberhalb des Arbeitspunktes 20 vorgesehen ist und sich entlang jener Normalen zwischen den beiden Laserstrahlen 1 1 erstreckt, die von den Lasern 5 erzeugt werden. Die beiden Laser 5 sind bevorzugt so zueinander angeordnet, dass die erzeugten Laserstrahlen 1 1 zum Arbeitspunkt 20 hin zusammenlaufen. Es ist zu beachten, dass anstelle der Laserstrahlen 1 auch Elektronenstrahlen 1 1 verwendet werden können (siehe auch oben), um Werkstoffpartikel 4 miteinander bzw. dem Werkstück 6 zu verschmelzen. In diesem Fall wird bevorzugt zwischen dem Druckkopf 2 und dem Werkstück 6 eine Spannung angelegt, die die Elektronen zum Arbeitspunkt beschleunigt. Die beiden Laser bzw. Strahlenquellen 5 sind vorzugsweise so angeordnet, dass die erzeugten Teilchenstrahlen 1 1 in der durch die Nick - bzw. y-Achse und die z-Achse aufgespannten Ebene liegen. Die Absaugdüsen 17 und die Druckmaterialdüse 7 erstrecken sich bevorzugt in der durch die Roll- bzw. x-Achse und die z-Achse aufgespannten Ebene.
Die beiden Laser 5 sind ebenso wie die Druckmaterialdüse 7 und die mindestens eine bzw. die beiden Absaugdüse 17 an einem Träger 9 der Einrichtung 1 festgelegt, der sich längs der Roll- bzw. x-Achse erstreckt, wobei diese Komponenten 5, 7, 17 starr an den Träger 9 gekoppelt sein können oder beweglich. Insbesondere können die besagten Komponenten 5, 7, 17 so am Träger 9 oder aneinander festgelegt sein, dass jede der Komponenten 5, 7, 17 bezüglich der anderen Komponenten entlang einer Anzahl von 0 bis 3 (unabhängigen) translatorischen Achsen und/oder um eine Anzahl von 0 bis 3 rotatorischen Achsen rotierbar ist. Hierdurch können die Strahlenquellen bzw. Laser 5 sowie Druckmaterial- und Absaugdüsen 7, 17 exakt aufeinander bzw. auf einen vordefinierten Arbeitspunkt 20 abgestimmt werden, der dann durch
entsprechendes Bewegen des Druckkopfes 2 mittels des oben beschriebenen Antriebs 3 entlang einer vordefinierten Bahn bewegt wird, entlang der gedruckt wird.
Insbesondere können der Anströmwinkel W und/oder der bzw. die Absaugwinkel W durch die Einrichtung 1 eingestellt, insbesondere gesteuert bzw. geregelt werden.
Figur 5 zeigt eine alternative Ausgestaltung der Druckmaterialdüse 7 und der
Absaugdüse 17. Hier erstrecken sich die Druckmaterialdüse 7 und die Absaugdüse 17 abschnittsweise parallel zur Strahlenquelle 5 bzw. bei zwei vorhandenen
Strahlenquellen 5 gemäß Figur 1 parallel zur derjenigen Ebene, die durch die beiden Strahlenquellen 5 aufgespannt wird. Hierdurch ergibt sich eine vergleichsweise schlanke Gestalt der Düsenanordnung 7, 17. Um die Öffnungen der beiden Düsen 7, 17 nun auf den Arbeitspunkt 20 ausrichten zu können, weisen beide Düsen 7, 17 einen entsprechend gekrümmten Endabschnitt auf, so dass die Druckmaterialdüse 7 wiederum direkt den Arbeitspunkt 20 mit Druckmaterial bzw. Werkstoffpartikeln 4 beaufschlagen kann und die Absaugdüse 17 ebenfalls dem Arbeitspunkt 20 zugewandt ist, um überschüssiges Druckmaterial 4 abzusaugen.
Zum Drucken des Werkstücks 6 wird der Druckkopf 2 mittels des oben beschriebenen Antriebs 3 entlang einer vordefinierten Bahn verfahren, wobei Werkstoffpartikel 4 mittels der Druckmaterialdüse 7 auf den jeweiligen momentanen Arbeitspunkt 20 geblasen werden, wo sie mittels der Laserstrahlen 11 oder Elektronenstrahlen 11 am jeweiligen Arbeitspunkt 20 zumindest teilweise geschmolzen oder verklebt bzw.
ausgehärtet und dabei mit einem bereits bestehenden Bereich des herzustellenden Werkstücks 6 verschmolzen bzw. verklebt werden. Hierdurch kann das Werkstück 6 Volumenelement für Volumenelement bzw. ggf. Schicht für Schicht entlang oder parallel zu einer in den Figuren 1 und 2 horizontalen Druckebene 15 aufgebaut werden. Es ist aber auch möglich, von einem derartigen schichtweisen Aufbau entlang ein und derselben Ebene abzuweichen, da der Druckkopf 2 aufgrund des Umstandes, dass am jeweiligen Arbeitspunkt 20 im Wesentlichen nur das benötigte Druckmaterial bereitzustellen ist, in allen erdenklichen Raumlagen drucken kann. Überschüssige Werkstoffpartikel 4, die z.B. abseits des Arbeitspunktes 20 auftreffen und nicht mit der dortigen Umgebung verschmolzen werden, werden ggf. mittels der mindestens einen Absaugdüse 17 abgesaugt. Dabei können mit Vorteil abgesaugte Werkstoffpartikel 4 ggf. nach einer Reinigung erneut als Druckmaterial bei dem gleichen Druckprozess (oder bei einem späteren Druckprozess eines anderen Werkstücks) wiederverwendet werden.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Beladung des Trägergases 8 mit
Werkstoffpartikeln 4 gesteuert oder geregelt wird, so dass insbesondere nach
Möglichkeit die Menge an abzusaugendem Druckmaterial so gering wie möglich gehalten werden kann bzw. ein optimaler Mengenstrom an Druckmaterial am jeweiligen Arbeitspunkt 20 bereitstellbar ist. Es ist diesbezüglich denkbar, das
Ausstoßen von Werkstoffpartikeln 4 des Druckmaterials aus der Druckmaterialdüse derart zu steuern oder zu regeln, dass im Wesentlichen keine überflüssigen
Werkstoffpartikel 4 am jeweiligen Arbeitspunkt 20 vorhanden sind und daher auf eine Absaugung von Werkstoffpartikeln vom Arbeitspunkt 20 verzichtet werden kann.
In den Figuren 3 und 4 sind sechs verschiedene, mögliche Ausrichtungen bzw.
Raumlagen eines Druckkopfs 2, wie er zürn Beispiel in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, gezeigt. Hier wird deutlich, dass die Raumlage des Druckkopfs 2 für das
Druckergebnis nicht ausschlaggebend ist und der erfindungsgemäße Druckkopf 2 in jeder erdenklichen Raumlage (auch über Kopf) ein Werkstück 6 drucken kann.
Mit dem hier vorgeschlagenen Druckkopf 2 bzw. 3D-Drucker 1 ist es möglich, große Bauteile mit geringem Materialeinsatz zu fertigen. Darüber hinaus kann die Präzision der Fertigung erhöht und die Notwendigkeit der Nachbearbeitung reduziert oder beseitigt werden. Insbesondere besteht auch die Möglichkeit von einem 3D-Drucken entlang einer vorbestimmten Ebene abzuweichen, da der Druckkopf 2 dreidimensional im Raum positionierbar ist und in allen erdenklichen Raumlagen drucken kann (vgl. Figuren 3 und 4). Die erfindungsgemäße Einrichtung 1 ermöglicht insbesondere auch ein 3D-Drucken im schwerelosen Raum. Bezugszeichenliste
1 Einrichtung (3D-Drucker)
2 Druckkopf
3 Antrieb
4 Werkstoffpartikel des Druckmaterials
5 Strahlenquelle (z.B. Laser)
6 Werkstück
7 Druckmaterialdüse
8 Trägergas
9 Träger
11 Teilchenstrahl (z.B. Laserstrahl)
15 Druckebene
17 Absaugdüse
20 Arbeitspunkt
x, y, z Translationsachsen
R Rollachse
N Nickachse

Claims

Patentansprüche
1. Einrichtung (1) zum 3D-Drucken eines Werkstücks (6) aus einem
Druckmaterial, wobei die Einrichtung (1) einen Druckkopf (2) aufweist, mit:
- einer Druckmaterialdüse (7), die dazu konfiguriert ist, Werkstoffpartikel (4) des Druckmaterials auszustoßen, so dass zumindest ein Werkstoffpartikel einen momentanen Arbeitspunkt (20) beaufschlagt,
- einer Strahlenquelle (5), die dazu ausgebildet ist, einen Teilchenstrahl (11) zu erzeugen und auf den Arbeitspunkt (20) zu richten, so dass das mindestens eine, am Arbeitspunkt (20) befindliche Werkstoffpartikel (4) mit einem bereits 3D-gedruckten Bereich des herzustellenden Werkstücks (6) verschmolzen oder ausgehärtet wird, und
- einer Absaugdüse (17), zum Absaugen von nicht mit dem Werkstück (6) verbundenen Werkstoffpartikeln (4) aus einer Umgebung des
Arbeitspunktes (20).
2. Einrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die
Komponenten des Druckkopfes (2) in Form der Druckmaterialdüse (7), der Strahlenquelle (5) und der Absaugdüse (17) starr miteinander gekoppelt sind.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Komponenten des Druckkopfes (2) in Form der Druckmaterialdüse (7), der Strahlenquelle (5) und der Absaugdüse (17) so miteinander verbunden sind, dass jede der Komponenten (5, 7, 17) bezüglich der anderen Komponenten entlang einer Anzahl von 0 bis 3 translatorischen Achsen bewegbar und/oder um eine Anzahl von 0 bis 3 rotatorischen Achsen rotierbar ist.
4. Druckkopf (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1) dazu konfiguriert ist, den Druckkopf (2) entlang dreier unabhängiger, insbesondere orthogonaler, translatorischer Achsen (x, y, z) zu bewegen und/oder dass die Einrichtung (1) dazu konfiguriert ist, den Druckkopf (2) um eine Rollachse (R) sowie um eine orthogonal zur Rollachse (R) verlaufende Nickachse (N) zu schwenken.
5. Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1) dazu ausgebildet ist, die
Werkstoffpartikel (4) zusammen mit einem Trägergas (8) aus der
Druckmaterialdüse (7) auszustoßen, insbesondere derart, dass das Trägergas (8) den Arbeitspunkt (20) von der Umgebungsluft abschirmt und/oder diesen vom Arbeitspunkt (20) verdrängt.
6. Einrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die
Einrichtung (1) dazu ausgebildet ist, eine Beladung des Trägergases (8) mit den Werkstoffpartikeln (4) und/oder eine Ausströmgeschwindigkeit des
Trägergases (8) beim Verlassen der Druckmaterialdüse (7) zu regeln oder zu steuern.
7. Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Druckmaterialdüse (7) mit einer Druckebene (15) einen einstellbaren Anströmwinkel (W) einschließt, wobei die Einrichtung (1) dazu ausgebildet ist, den Anströmwinkel (W) zu steuern oder zu regeln.
8. Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Anspruch 1 , dadurch
gekennzeichnet, dass die Absaugdüse (17) mit einer Druckebene (15) einen einstellbaren Absaugwinkel (W) einschließt, wobei die Einrichtung (1) dazu ausgebildet ist, den Absaugwinkel (W) zu steuern oder zu regeln.
9. Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1) dazu ausgebildet ist, über die Absaugdüse (17) abgesaugte Werkstoffpartikel (4) zu sammeln und/oder zur Druckmaterialdüse (7) zurückzuführen, wobei insbesondere die Einrichtung (1) dazu ausgebildet ist, die abgesaugten Werkstoffpartikel (4) vor der Rückführung zur Druckmaterialdüse (7) zu reinigen, insbesondere zu filtern.
10. Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Einrichtung (1) dazu ausgebildet ist, einzelne Werkstoffpartikel (4) gesteuert über die Druckmaterialdüse (7) zum
Arbeitspunkt (20) zu blasen und dort jeweils mit Hilfe des Teilchenstrahls (11 ) mit einem am Arbeitspunkt (20) befindlichen, bereits 3D-gedruckten Bereich des herzustellenden Werkstücks (6) zu verschmelzen oder auszuhärten.
1 1. Einrichtung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Druckmaterialdüse (7) und/oder die Absaugdüse
(17) jeweils einen gekrümmten Verlauf aufweisen.
12. Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass die Strahlenquelle (5) eine der folgenden
Strahlenquellen ist: ein Laser, der dazu ausgebildet ist, einen Teilchenstrahl in Form eines Laserstrahls zu erzeugen, eine Elektronenstrahlquelle, die dazu ausgebildet ist, einen Teilchenstrahl in Form eines Elektronenstrahls zu erzeugen,
13. Verfahren zum 3D-Drucken eines Werkstücks (6) aus einem pulverförmigem Druckmaterial, das eine Vielzahl an Werkstoffpartikeln (4) aufweist,
insbesondere unter Verwendung einer Einrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend zumindest die folgenden Schritte: - Ausstoßen von Werkstoffpartikeln (4), insbesondere mittels eines
Trägergases (8), so dass zumindest ein Werkstoffpartikel (4) einen Arbeitspunkt (20) beaufschlagt, und
Beaufschlagen des Arbeitspunktes (20) mit einem Teilchenstrahl (1 1 ), so dass das mindestens eine, am Arbeitspunkt befindliche Werkstoffpartikel (4) mit einem bereits 3D-gedruckten Bereich des herzustellenden Werkstücks
(6) verschmolzen oder ausgehärtet wird, und
- Absaugen von einem oder mehreren nicht mit dem Werkstück (6)
verbundenen Werkstoffpartikeln (4) aus einer Umgebung des
Arbeitspunktes (20).
PCT/EP2016/000476 2015-03-26 2016-03-16 Einrichtung und verfahren zum 3d-drucken von werkstücken WO2016150559A1 (de)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106426940A (zh) * 2016-10-27 2017-02-22 蔡旗旗 一种3d打印机用工件拿取装置
US20200238614A1 (en) * 2019-01-25 2020-07-30 Shanghai Ninth People's Hospital, Shanghai Jiaotong University School Of Medicine Apparatus and method for high-precision three-dimensional printing using salt solution
DE102019115780A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Technische Universität Dresden Verfahren und Vorrichtungen zum Mehrphotonendruck und zur Inspektion dreidimensionaler Strukturen
CN112775444A (zh) * 2020-12-02 2021-05-11 上海航天设备制造总厂有限公司 一种空间粉末床增材制造加工系统及方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7045738B1 (en) * 2002-10-01 2006-05-16 Southern Methodist University Powder delivery system and method
EP1700686A2 (de) * 2005-03-09 2006-09-13 3D Systems, Inc. Lasersintervorrichtung mit einem System zur Wiederverwendung von Pulver

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7045738B1 (en) * 2002-10-01 2006-05-16 Southern Methodist University Powder delivery system and method
EP1700686A2 (de) * 2005-03-09 2006-09-13 3D Systems, Inc. Lasersintervorrichtung mit einem System zur Wiederverwendung von Pulver

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106426940A (zh) * 2016-10-27 2017-02-22 蔡旗旗 一种3d打印机用工件拿取装置
US20200238614A1 (en) * 2019-01-25 2020-07-30 Shanghai Ninth People's Hospital, Shanghai Jiaotong University School Of Medicine Apparatus and method for high-precision three-dimensional printing using salt solution
DE102019115780A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Technische Universität Dresden Verfahren und Vorrichtungen zum Mehrphotonendruck und zur Inspektion dreidimensionaler Strukturen
WO2020249171A1 (de) * 2019-06-11 2020-12-17 Technische Universität Dresden Vorrichtung zur behandlung oder inspektion eines materials, verwendung der vorrichtung
DE102019115780B4 (de) 2019-06-11 2021-10-21 Technische Universität Dresden Verfahren und Vorrichtungen zum Mehrphotonendruck und zur Inspektion dreidimensionaler Strukturen
CN113993690A (zh) * 2019-06-11 2022-01-28 德累斯顿工业大学 用于处理或检查材料的装置以及装置的使用方法
CN112775444A (zh) * 2020-12-02 2021-05-11 上海航天设备制造总厂有限公司 一种空间粉末床增材制造加工系统及方法

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