WO2019057455A1 - Ausrichten und fixieren eines werkstücks für ein weiterbearbeiten mittels eines additiven herstellungsverfahrens - Google Patents

Ausrichten und fixieren eines werkstücks für ein weiterbearbeiten mittels eines additiven herstellungsverfahrens Download PDF

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WO2019057455A1
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Definitions

  • the invention relates to a device for aligning and fixing a workpiece having a flatirevidab ⁇ section, for further processing of the workpiece by means of an additive manufacturing process, in particular selective laser melting (SLM), with a housing for ⁇ take the workpiece, the base plate having on its upper side a flat Aufsteil Structure for the workpiece on ⁇ , and a peripheral wall which is connected to the base plate and from the edge of which protrudes upwards, and with a cover plate which is placed on the housing to whose open upper side at least partially to schlie ⁇ Shen comprises. Furthermore, the invention relates to a method for aligning and fixing a workpiece for further processing of the workpiece by means of an additive manufacturing ⁇ method, in particular selective laser melting (SLM).
  • SLM selective laser melting
  • advan- tage be the workpiece sections by means of different ⁇ Licher manufacturing process to manufacture.
  • hybrid production methods are known in the prior art in different embodiments.
  • a workpiece is prefabricated by means of milling, as in ⁇ game as selective laser melting using an additive manufacturing process (Selective Laser Mel ting, SLM) to be processed.
  • SLM Selective Laser Mel ting
  • übli ⁇ chlay By selective laser melting a workpiece übli ⁇ chlay is made such that in succession a plurality of thin layers of a powder material to a EBE ne Aufsteil relations a substrate plate of an SLM device or on a plane parallel to the Aufstell Structure outer surface portion of an already partially manufactured work piece are ⁇ piece and connected by a laser beam in layers within the respective cross-sectional contour of the workpiece to be manufactured by melting together.
  • a workpiece prefabricated in another way for further processing by means of selective laser melting must have a flat outer surface section onto which the layers of powdered material can be applied.
  • the prefabricated workpiece must also be aligned and fixed in such a way that the planarassiab- cut faces upward and as exactly as possible to the guard surface portion of the substrate board of the SLM device he stretches parallel ⁇ .
  • the prefabricated workpiece comprises a plurality of separate workpiece parts, each with a flatêtflä ⁇ chenabites, which are connected to each other only by means of the additive Her ⁇ positioning method.
  • the object is achieved by a device of the type mentioned, in which the cover plate has a plurality of Verkrallungs instituten that protrude from an underside of the cover plate down.
  • the invention is based on the consideration to align a workpiece for further processing by means of an additive manufacturing process in a defined position relative to the upper side of the cover plate and to fix it in this position on the cover plate.
  • the workpiece is posi ⁇ tioned on the flat Aufsteil Structure of the housing in a defined manner by the workpiece is placed with its flatirergic- section on the Aufsteil measurements.
  • the housing is closed by a cover plate, which also occupies a defined position relative to the housing, with the result that the workpiece and the cover plate are also aligned ⁇ to each other via the housing. In this defined relative position, the workpiece and the cover plate are joined together.
  • the fixation is carried out according to the invention in such a way that a fixing foam is Weglei ⁇ tet in the housing, which encloses the workpiece after curing and thus holds and at the same time te provided on the underside of the cover plate Verkrallungsieri is firmly connected to the cover plate.
  • Each clawing element preferably has at least one undercut and is designed in particular as a bow, hook or loop. The undercut ensures that the Verkrallungsieri are permanently connected to the cured foaming.
  • the cover plate of the device is rigidly connected to the cured Fixierschaum and the partially enclosed by the cured fixation workpiece.
  • the exemplified embodiments of the Verkrallungsetti are particularly easy to manufacture and handle.
  • a support surface for the cover plate before ⁇ is seen at the upper edge portion of the peripheral wall, which is designed such that the flat top surface of the top plate parallel to the footprint of the base plate and parallel to a lying on the Aufstellflä ⁇ che planar outer surface portion a workpiece when the cover plate is attached to the housing.
  • the support surface is expediently formed on an in particular circumferential support shoulder, which is provided on the inside of the peripheral wall and protrudes inwardly therefrom.
  • the Paralleli ⁇ tuschsabweichung is related to a maximum length of the planar top surface of the cover plate in their main direction of extension than 1.0 ym and preferably not more than 0.5 ym.
  • the device comprises Aufbrechiata for breaking ⁇ a hardened in the housing Fixierschaums, which are arranged on an inner side of the peripheral wall releasably and are formed such that they project inwardly from the inside of the circumferential wall.
  • the break-off elements can engage with a fixing foam introduced into the housing and hardened in the housing.
  • the breaking elements must be detachably connected to the circumferential wall.
  • Each break-off element preferably comprises a magnet or a magnetic material, so that it can be held by means of magnetic force on the inside of the circumferential wall.
  • recesses corresponding to the break-off elements can be provided on the inside of the circumferential wall, in which the break-off elements are inserted and / or latched.
  • the peripheral wall must be designed in such a way that it can be removed laterally disassembled from the cured fixing foam.
  • Another way be ⁇ is to provide on the inside of the circumferential grooves, starting extending from a lower edge of the peripheral wall to the top.
  • the break-off elements are inserted before the introduction of the fixing foam from below into the grooves and slide down out of the grooves when the peripheral wall is removed after curing of the fixing foam upwards.
  • the device comprises a thermal element for controlling the temperature of a arranged in the interior of the housing workpiece and heat conduction, in particular of copper wire, by means of which a arranged in the housing workpiece is thermally coupled to the at least one thermal element, wherein the thermal element is preferably in the Interior of the housing is arranged.
  • a thermal element for controlling the temperature of a arranged in the interior of the housing workpiece and heat conduction, in particular of copper wire, by means of which a arranged in the housing workpiece is thermally coupled to the at least one thermal element, wherein the thermal element is preferably in the Interior of the housing is arranged.
  • the Fixierschaum acts opposite to the substrate plate of the SLM device as one of heat- tion for the workpiece.
  • a fixed by means of a Fixierschaums workpiece does not come in thermal con tact with the substrate plate ⁇ a SLM device.
  • a cooling of the workpiece improves the manufacturing quality, in other FAEL ⁇ len a heating, for example up to 900 ° C is not ⁇ manoeuvrable in order to even allow a further handling by means of selective laser melting only.
  • the thermal Ele ⁇ ment can be both passive, that is, be formed as a moderating heat / cold water reservoir, as well as active, ie, be provided with a cooling or heating.
  • the fastening means are arranged on the cover plate opposite to the Verkrallungs instituten.
  • the fastening means may be threaded holes or threaded bolts, by means of which the cover plate of the housing with the substrate ⁇ plate of the SLM device can be screwed.
  • the cover plate may have an inlet port for introducing a Fixierschaums in the housing ⁇ . If the cover plate has an inlet opening, the cover plate can be inserted into the circumferential wall before introducing the fixing foam into the housing. In DIE se manner, the required to fill out the remaining cavity in the housing Fixierschaum can accurately Dosie ⁇ ren.
  • the present invention provides a method for aligning and fixing a workpiece for further processing of the workpiece by means of an additive manufacturing ⁇ method, in particular selective laser melting (SLM), wherein the workpiece has a flat outer surface portion has.
  • the method comprises the steps to be carried out in the order given: a) providing a device of the type described above; b) arranging the workpiece on the base plate of the housing of the device and aligning the workpiece such that the flat outer surface portion of the workpiece comes into abutment with the planar spreading surface of the base plate; c) introducing sand into the housing such that the free area of the dividing surface of the base plate is covered by a layer of the sand; d) introducing a fixing foam into the housing such that the introduced fixing foam completely fills a free space remaining in the housing between the peripheral wall and the workpiece up to the upper edge region of the circumferential wall, and attaching the cover plate to the housing in such a way that the locking elements the cover plate engage with the introduced fixing foam; or
  • the layer of sand which may for example be about 5 mm thick, but thinner or thicker, keeps free a lower portion of the interior of the housing so that it is not filled during the Einlei ⁇ tens of Fixierschaums of the Fixierschaum. Therefore, after removing the sands, the flat Au ⁇ . lake lake of the prefabricated workpiece from the cured Fixierschaum faces. In this way it is achieved that the plane defined by the laser beam of the SLM device Melting level from the beginning spaced above and extending during further machining by se ⁇ -selective laser melting to the cured Fixierschaum, so the Fixierschaum is not melted by the laser beam.
  • the fixing foam is released from the workpiece when the further processing of the workpiece is completed by selective laser melting.
  • the workpiece must remain fixed in the fixation foam until completion of the selective laser melting.
  • the fixing foam can be released from the workpiece in order to supply the finished hybrid product for further processing or finalization. If break-off elements of the device tion, they can facilitate the breaking of the fixing foam.
  • the proposed method is particularly suitable for simultaneously aligning and fixing a plurality of separate workpieces or workpiece parts. Because of the flat contact with the flat Aufsteil resonance the base plate coplanarity of the flat outer surface sections of several workpieces or piece ⁇ piece parts is automatically ensured.
  • a ceramic foam is used as fixing foam.
  • Ceramic foams are widely and inexpensively available as well as easy to handle.
  • two-component ceramic foams are contemplated which foam at room tempera ture ⁇ and harden without external heat supply.
  • Figure 1 is a side cross-sectional view of an apparatus according to a first embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a side cross-sectional view of the apparatus shown in Figure 1 after turning over and removing the peripheral wall, base plate and sand;
  • Figure 3 is a side cross-sectional view of the device shown in Figure 2 in a mounted on a substrate plate of a SLM device state.
  • FIG. 12 is a side cross-sectional view of the device shown in FIG. 5 mounted in a substrate plate of an SLM device.
  • 1 shows a device 1 according to a first embodiment of the present invention for aligning and fixing a workpiece 2 for further processing of the workpiece 2 by means of selective laser melting (SLM).
  • SLM selective laser melting
  • the device 1 comprises a housing 3 with a base plate 4, which defines on its upper side a planar Aufsteil configuration 5 for the workpiece 2.
  • the workpiece 2 comprises a total of two workpiece parts 2a, 2b, which are provided with flat outer surface portions 6a, 6b, which are placed on the flat AufStell Chemistry 5. As a result, the two workpiece parts 2a, 2b are aligned such that their outer surface portions 6a, 6b
  • the housing 3 comprises a peripheral wall 7, which is connected to the base plate 5 and protrudes from the edge upwards.
  • the peripheral wall 7 defines at its upper edge region 8 a support surface 10a for a cover plate 11, which is provided to close the open top of the housing.
  • the support surface 10a is formed on, the top of a support shoulder 10 which extends along inner side 9 of the peripheral wall 7 and protrudes from the inside. The arrangement is affected so that the cover plate 11 in the housing 3 can be used so that it comes to rest on the support shoulder 10, in which case the top 12 of the cover ⁇ plate 11 is flush with the upper edge of the peripheral wall 7 and parallel to the Aufsteil constitutional 5 of the base plate 4.
  • the bearing surface 10a of the support shoulder 10 is parallel to the guard surface portion 5 of the base 4 are ⁇ oriented so that the underside 13 and the top 12 of the cover plate 11 are parallel to the guard surface portion 5 of the Grundplat ⁇ te. 4
  • the Verkrallungs institute 14 each have undercuts and are designed as brackets, which protrude from the bottom 13 of the cover plate 11 down.
  • Free areas of the Aufsteil constitutional 5 are covered with a layer 15 of sand, which has a thickness of about 5 mm and can be selected differently depending on the workpiece.
  • the remaining over the layer 15 interior of the housing 3 is completely filled up to the upper edge region 8 of the peripheral wall 7 with a fixing foam 16. According ⁇ be the retention members 14 find the Fixierschaum 16 engaged.
  • the cover plate 11 has attachment means, not shown, for attaching the cover plate 11 to a substrate plate 17 of an SLM device.
  • the fastening means are provided opposite to the Verkrallungs instituten 14 on the upper side 12 of the cover plate 11 and can be ⁇ example formed as threaded holes or threaded bolts.
  • the workpiece parts 2a, 2b are arranged on the base plate 4 of the housing 3 of the device 1 and aligned such that their flat outer surface portions 6a, 6b come into planar contact with the flat Aufsteil constitutional 5 of the base plate 4. Then, sand is introduced into the housing 3 in such a way that free areas of the dividing surface 5 of the base plate 4 are uniformly covered by a layer of sand of about 5 mm thick.
  • SLM selective laser melting
  • Fixierschaum 16 In a wide ⁇ ren step of Fixierschaum is introduced into the housing 3 16, that the initiated Fixierschaum 16 to in the housing 3 between the peripheral wall 7 and the workpiece parts 2a, 2b remaining space up to the upper edge region 8 of the peripheral wall 7 completely filled out.
  • the cover plate 11 is then inserted into the peripheral wall 7 such that its underside 13 with the support shoulder
  • the fixing foam 16 is cured in the housing 3.
  • the base plate 4 and the peripheral wall 7 of the cured and the workpiece parts 2a, 2b partially enclosing fixing foam 16 are dissolved and removed the sand.
  • the cover plate 11 is connected to a substrate plate 17 of an SLM device.
  • a layer 18 of a pulverulent gen material is applied in such a way on top of the out-curing ⁇ th Fixierschaums 16 that face upwards ⁇ the planar outer surface portions 6a, 6b of the two work ⁇ piece parts 2a, 2b of suitable in for selective laser melting starch are covered by the powdery material.
  • FIG. 3 shows the device 1 in this state.
  • FIG. 4 shows a device 19 according to a second embodiment of the present invention for aligning and fixing a workpiece 2 for further processing of the workpiece 2 by means of selective laser melting (SLM) after removal of the base plate, the peripheral wall and the sand.
  • SLM selective laser melting
  • the apparatus 19 has the same basic structure as the pre ⁇ device 1 according to the previously described embodiment.
  • the device 19 includes Aufbrechimplantation 20.
  • the Aufbrechiata 20 comprise a magnetic material, so that they are releasably attachable with corresponding magnets on the inner side 9 of the peripheral wall 11, and are engaged with the cured Fixierschaum 16. To remove the Fixierschaums 16 of the workpiece 2, the ripping elements 20 are acted upon in opposite Richtun ⁇ gene with a force so that the Fixierschaum breaks 16 and disengages from the workpiece parts 2a, 2b.
  • FIG. 5 shows a device 21 according to a third
  • Embodiment of the present invention for aligning and fixing a workpiece 2 for further processing of the workpiece 2 by means of selective laser melting (SLM).
  • SLM selective laser melting
  • the device 21 has the same basic structure as the devices 1, 19 of the previously described embodiments. in the
  • the device 21 comprises two thermi ⁇ cal elements 22 for controlling the temperature of the workpiece 2, which are arranged in the interior of the housing 3 and form a support shoulder 10 for the cover plate 11. Furthermore, the device 21 comprises heat conducting means 23 made of copper wire, by means of which the workpiece 2 is thermally coupled to the thermal elements 22.
  • the thermal elements 22 are designed as active heat elements in order to supply heat to the workpiece 2 via the heat-conducting means 23 and to heat the workpiece 2 to a temperature of approximately 900 ° C. required for the selective laser melting.
  • FIG. 6 corresponds to FIG. 3 and shows the device 21 in a state mounted on a substrate plate 17 of an SLM device.
  • An advantage of the inventive device 1, 19, 21 and of the inventive method is that one or more workpieces 2 or workpiece parts 2a, 2b so aligned ⁇ and can be fixed such that their planarassiflä- chenabête 6, 6a, 6b precisely parallel are arranged to the top 12 of the cover plate 11 and possibly coplanar.
  • a white ⁇ more excellent advantage can be seen in the fact that in connection with the device 1, 19, 21 are used for fixing a workpiece 2, independently of the shape of the to be fixed workpiece 2 or to be fixed workpiece parts 2a, 2b a Fixierschaum 16 may , Accordingly, the device and the method are universally applicable and easy to handle.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum Ausrichten und Fixieren eines Werkstücks (2, 2a, 2b), das einen ebenen Außenflächenabschnitt (6, 6a, 6b) aufweist, für ein Weiterbearbeiten des Werkstücks (2, 2a, 2b) mittels eines additiven Herstellungsverfahrens, insbesondere selektiven Laserschmelzens (SLM), das ein mit einem Gehäuse (3) zum Aufnehmen des Werkstücks (2, 2a, 2b), das eine Grundplatte (4), die eine nach oben weisende ebene Aufsteilfläche (5) zum Ausrichten des Werkstücks (2, 2a, 2b) aufweist, eine Umfangswandung (7), die mit der Grundplatte (4) verbunden ist und von deren Rand nach oben vorsteht, und eine Deckplatte (11), die eine ebene Oberseite (129 aufweist und von oben in die Umfangswandung (7) einsetzbar oder auf die Umfangswandung (7) aufsetzbar ist, umfasst, wobei die Deckplatte (11) eine Mehrzahl von Verkrallungselementen (14) aufweist, die von einer Unterseite (13) der Deckplatte (11) nach unten abragen.

Description

Beschreibung
Ausrichten und Fixieren eines Werkstücks für ein Weiter- bearbeiten mittels eines additiven Herstellungsverfahrens
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Ausrichten und Fixieren eines Werkstücks, das einen ebenen Außenflächenab¬ schnitt aufweist, für ein Weiterbearbeiten des Werkstücks mittels eines additiven Herstellungsverfahrens, insbesondere selektiven Laserschmelzens (SLM) , mit einem Gehäuse zum Auf¬ nehmen des Werkstücks, das eine Grundplatte, die an ihrer Oberseite eine ebene Aufsteilfläche für das Werkstück auf¬ weist, und eine Umfangswandung, die mit der Grundplatte ver- bunden ist und von deren Rand nach oben vorsteht, aufweist, und mit einer Deckplatte, die auf das Gehäuse aufsetzbar ist, um dessen offene Oberseite zumindest teilweise zu verschlie¬ ßen, umfasst. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ausrichten und Fixieren eines Werkstücks für ein Weiterbear- beiten des Werkstücks mittels eines additiven Herstellungs¬ verfahrens, insbesondere selektiven Laserschmelzens (SLM) .
Abhängig von der Geometrie eines zu fertigenden Werkstücks kann es verfahrenstechnisch und/oder wirtschaftlich von Vor- teil sein, das Werkstück abschnittsweise mittels unterschied¬ licher Herstellungsverfahren zu fertigen. Entsprechend sind so genannte hybride Herstellungsverfahren im Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Beispielsweise kann ein Werkstück, das mittels Fräsens vorgefertigt ist, mittels eines additiven Herstellungsverfahrens wie bei¬ spielsweise selektiven Laserschmelzens (Selective Laser Mel- ting, SLM) weiterbearbeitet werden. Das auf diese Weise ge¬ fertigte hybride Produkt weist demnach einen nicht-additiv gefertigten Abschnitt und einen additiv gefertigten Abschnitt auf.
Mittels selektiven Laserschmelzens wird ein Werkstück übli¬ cherweise derart gefertigt, dass nacheinander eine Vielzahl dünner Schichten eines pulverförmigen Materials auf eine ebe- ne Aufsteilfläche einer Substratplatte einer SLM-Vorrichtung bzw. auf einen zu der Aufsteilfläche parallelen ebenen Außenflächenabschnitt eines bereits teilweise gefertigten Werk¬ stücks aufgebracht werden und mittels eines Laserstrahls schichtweise innerhalb der jeweiligen Querschnittskontur des zu fertigenden Werkstücks durch Aufschmelzen miteinander verbunden werden.
Entsprechend muss ein auf andere Weise vorgefertigtes Werk- stück für ein Weiterbearbeiten mittels selektiven Laserschmelzens einen ebenen Außenflächenabschnitt aufweisen, auf den die Schichten des pulverförmigen Material aufgebracht werden können. Das vorgefertigte Werkstück muss zudem derart ausgerichtet und fixiert sein, dass der ebene Außenflächenab- schnitt nach oben weist und sich möglichst exakt parallel zu der Aufsteilfläche der Substratplatte der SLM-Vorrichtung er¬ streckt .
Aufgrund der vielfältigen und zumeist unregelmäßigen Formen von solchen vorgefertigten Werkstücken kann ein Ausrichten und Fixieren eines vorgefertigten Werkstücks auf einer Substratplatte einer SLM-Vorrichtung allerdings sehr schwierig und zeitaufwändig sein. Schwierigkeit und Zeitaufwand sind zusätzlich erhöht, wenn das vorgefertigte Werkstück mehrere separate Werkstückteile mit jeweils einem ebenen Außenflä¬ chenabschnitt umfasst, die erst mittels des additiven Her¬ stellungsverfahrens miteinander verbunden werden.
So müssen während des Ausrichtens wiederholt die Parallelität jedes ebenen Außenflächenabschnitts und der Aufsteilfläche der Substratplatte, im Falle mehrerer Außenflächenabschnitte zusätzlich deren Koplanarität präzise gemessen und ein indi¬ viduelles Stützgestell bereitgestellt und auf der Substrat¬ platte montiert werden, welches das Werkstück während des se- lektiven Laserschmelzens zuverlässig in der ausgerichteten
Position hält. Dennoch lässt sich häufig die Parallelität ei¬ nes ebenen Außenflächenabschnitts und der Aufsteilfläche der Substratplatte und/oder die Koplanarität mehrerer ebener Au- ßenflächenabschnitte nicht mit der erforderlichen Präzision realisieren .
Ausgehend von diesem Stand der Technik ist es daher eine Auf- gäbe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zum Ausrichten und Fixieren eines Werkstücks für ein Weiterbearbeiten des Werkstücks mittels eines additiven Herstellungsverfahrens, insbesondere selektiven La¬ serschmelzens (SLM) zu schaffen, die universell verwendbar ist und ein präzises Ausrichten und Fixieren des Werkstücks erleichtert und verbessert.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art gelöst, bei der die Deckplatte eine Mehrzahl von Verkrallungselementen aufweist, die von einer Unterseite der Deckplatte nach unten abragen.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, ein Werkstück für die weitere Bearbeitung mittels eines additiven Herstel- lungsverfahren in einer definierten Lage gegenüber der Oberseite der Deckplatte auszurichten und in dieser Position an der Deckplatte zu fixieren. Dazu wird das Werkstück auf der ebenen Aufsteilfläche des Gehäuses in definierter Weise posi¬ tioniert, indem das Werkstück mit seinem ebenen Außenflächen- abschnitt auf die Aufsteilfläche gelegt wird. Anschließend wird das Gehäuse durch eine Deckplatte verschlossen, die ebenfalls eine definierte Lage gegenüber dem Gehäuse einnimmt mit der Folge, dass das Werkstück und die Deckplatte auch zu¬ einander über das Gehäuse ausgerichtet sind. In dieser defi- nierten relativ Lage werden das Werkstück und die Deckplatte miteinander verbunden. Die Fixierung erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, dass ein Fixierschaum in das Gehäuse eingelei¬ tet wird, der nach dem Aushärten das Werkstück umschließt und somit hält und gleichzeitig über die Unterseite der Deckplat- te vorgesehenen Verkrallungselemente fest mit der Deckplatte verbunden ist. Bevorzugt weist jedes Verkrallungselement zumindest eine Hin- terschneidung auf und ist insbesondere als Bügel, Haken oder Schlinge ausgebildet. Die Hinterschneidung stellt sicher, dass die Verkrallungselemente mit dem ausgehärteten Fixier- schäum unlösbar verbunden sind. Infolgedessen ist die Deckplatte der Vorrichtung starr mit dem ausgehärteten Fixierschaum und dem von dem ausgehärteten Fixierschaum teilweise umschlossenen Werkstück verbunden. Die beispielhaft genannten Ausführungsformen der Verkrallungselemente sind besonders einfach herzustellen und handzuhaben.
Gemäß einer Weiterentwicklung ist an dem oberen Randbereich der Umfangswandung eine Auflagefläche für die Deckplatte vor¬ gesehen, die derart ausgebildet ist, dass sich die ebene Oberseite der Deckplatte parallel zu der AufStellfläche der Grundplatte und damit parallel zu einen auf der Aufstellflä¬ che liegenden ebenen Außenflächenabschnitt eines Werkstücks erstreckt, wenn die Deckplatte an dem Gehäuse angebracht ist. Dabei ist die Auflagefläche zweckmäßiger Weise an einer ins- besondere umlaufenden Auflageschulter ausgebildet, die an der Innenseite der Umfangswandung vorgesehen ist und von dieser nach innen abragt. Auf diese Weise kann die Deckplatte rela¬ tiv zu der Grundplatte des Gehäuses hinsichtlich Position und Orientierung besonders einfach anordnet werden, indem sie in das Gehäuse von oben eingesetzt wird, bis sie auf der Aufla¬ geschulter zum Liegen kommt.
Wegen der Dünne der beim selektiven Laserschmelzen jeweils aufgebrachten Materialschichten ist ein hohes Maß an Paralle- lität der Oberseite der Deckplatte zu der Aufsteilfläche der Grundplatte erforderlich. Vorteilhaft beträgt die Paralleli¬ tätsabweichung bezogen auf eine maximale Länge der ebenen Oberseite der Deckplatte in deren Haupterstreckungsrichtung höchstens 1,0 ym und bevorzugt höchstens 0,5 ym.
Vorteilhaft umfasst die Vorrichtung Aufbrechelemente zum Auf¬ brechen eines in dem Gehäuse ausgehärteten Fixierschaums, die an einer Innenseite der Umfangswandung lösbar angeordnet und derart ausgebildet sind, dass sie von der Innenseite der Um- fangswandung nach innen abragen. Auf diese Weise können die Aufbrechelemente mit einem in das Gehäuse eingeleiteten und in dem Gehäuse ausgehärteten Fixierschaum in Eingriff kommen. Um die Umfangswandung vor dem Weiterbearbeiten mittels selektiven Laserschmelzens von dem ausgehärteten Fixierschaum lösen zu können, müssen die Aufbrechelemente mit der Umfangs- wandung lösbar verbunden sein. Bevorzugt umfasst jedes Aufbrechelement einen Magneten oder ein magnetisches Material, so dass es mittels Magnetkraft an der Innenseite der Umfangs- wandung gehalten werden kann. Alternativ können an der Innenseite der Umfangswandung zu den Aufbrechelementen korrespondierende Ausnehmungen vorgesehen sein, in welche die Aufbrechelemente eingesetzt und/oder eingerastet sind. In diesem Fall muss die Umfangswandung derart mehrteilig ausgebildet sein, dass sie zerlegt von dem ausgehärteten Fixierschaum seitlich entfernt werden kann. Eine weitere Möglichkeit be¬ steht darin, an der Innenseite der Umfangswandung Nuten vorzusehen, die sich ausgehend von einem unteren Rand der Um- fangswandung nach oben erstrecken. Bei dieser Variante werden die Aufbrechelemente werden vor dem Einleiten des Fixierschaums von unten in die Nuten eingeschoben und gleiten nach unten aus den Nuten heraus, wenn die Umfangswandung nach dem Aushärten des Fixierschaums nach oben abgezogen wird.
Vorteilhaft umfasst die Vorrichtung ein thermisches Element zum Steuern der Temperatur eines in dem Inneren des Gehäuses angeordneten Werkstücks und Wärmeleitmittel insbesondere aus Kupferdraht, mittels derer ein in dem Gehäuse angeordnetes Werkstück thermisch an das zumindest eine thermische Element koppelbar ist, wobei das thermische Element bevorzugt in dem Inneren des Gehäuses angeordnet ist. Normalerweise befindet sich beim selektiven Laserschmelzen das Werkstück mit der Substratplatte in Anlage, die entsprechend als ein thermi¬ sches Element wirkt. Da ein mittels eines Fixierschaums aus¬ gerichtetes und fixiertes Werkstück von dem Fixierschaum teilweise umschlossen ist, wirkt der Fixierschaum gegenüber der Substratplatte der SLM-Vorrichtung als eine Wärmeisolie- rung für das Werkstück. Insbesondere kommt ein mittels eines Fixierschaums fixiertes Werkstück nicht in thermischen Kon¬ takt mit der Substratplatte einer SLM-Vorrichtung . Abhängig von dem Material des Werkstücks kann es aber erforderlich sein, die Temperatur des Werkstücks während des selektiven Laserschmelzens zu steuern. In einigen Fällen verbessert ein Kühlen des Werkstücks die Fertigungsqualität, in anderen Fäl¬ len ist ein Erwärmen, beispielsweise auf bis zu 900 °C not¬ wendig, um ein Weiterbearbeiten mittels selektiven Laser- schmelzens überhaupt erst zu ermöglichen. Das thermische Ele¬ ment kann sowohl passiv, d.h. als moderierendes Wärme- /Kältereservoir, ausgebildet sein als auch aktiv, d.h. mit einer Kühlung oder Heizung versehen sein. Gemäß einer Weiterentwicklung sind an der Deckplatte, insbe¬ sondere an der Oberseite der Deckplatte Befestigungsmittel zum Fixieren der Deckplatte an einer Substratplatte einer SLM-Vorrichtung vorgesehen. Mit anderen Worten sind die Befestigungsmittel an der Deckplatte gegenüberliegend zu den Verkrallungselementen angeordnet. Bei den Befestigungsmitteln kann es sich um Gewindebohrungen oder Gewindebolzen handeln, mittels derer die Deckplatte des Gehäuses mit der Substrat¬ platte der SLM-Vorrichtung verschraubt werden kann. Alternativ oder zusätzlich kann die Deckplatte eine Einlassöffnung zum Einleiten eines Fixierschaums in das Gehäuse auf¬ weisen. Wenn die Deckplatte eine Einlassöffnung aufweist, kann die Deckplatte vor einem Einleiten des Fixierschaums in das Gehäuse in die Umfangswandung eingesetzt werden. Auf die- se Weise lässt sich der zum Ausfüllen des verbleibenden Hohlraums in dem Gehäuse erforderliche Fixierschaum genau dosie¬ ren .
Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Ausrichten und Fixieren eines Werkstücks für ein Weiterbearbeiten des Werkstücks mittels eines additiven Herstellungs¬ verfahrens, insbesondere selektiven Laserschmelzens (SLM) , wobei das Werkstück einen ebenen Außenflächenabschnitt auf- weist. Das Verfahren umfasst die in der angegebenen Reihenfolge auszuführenden Schritte: a) Bereitstellen einer Vorrichtung der vorbeschriebenen Art; b) Anordnen des Werkstücks auf der Grundplatte des Gehäuses der Vorrichtung und Ausrichten des Werkstücks derart, dass der ebene Außenflächenabschnitt des Werkstücks mit der ebenen Aufsteilfläche der Grundplatte in Anlage kommt; c) Einleiten von Sand in das Gehäuse derart, dass der freie Bereich der Aufsteilfläche der Grundplatte von einer Schicht des Sands bedeckt ist; d) Einleiten eines Fixierschaums in das Gehäuse derart, dass der eingeleitete Fixierschaum einen in dem Gehäuse zwischen der Umfangswandung und dem Werkstück verbliebenen Freiraum bis zu dem oberen Randbereich der Umfangswandung voll- ständig ausfüllt, und Anbringen der Deckplatte an dem Gehäuse derart, dass die Verkrallungselemente der Deckplatte mit dem eingeleiteten Fixierschaum in Eingriff kommen; oder
Anbringen der Deckplatte an dem Gehäuse und Einleiten eines Fixierschaums durch die Einlassöffnung der Deckplatte in das Gehäuse derart, dass der eingeleitete Fixierschaum einen in dem Gehäuse zwischen der Umfangswandung und dem Werkstück verbliebenen Freiraum bis zu dem oberen Randbereich der Um- fangswandung vollständig ausfüllt. e) Anbringen der Deckplatte an dem Gehäuse derart, dass di Verkrallungselemente der Deckplatte mit dem Fixierschaum in dem Gehäuse in Eingriff kommen; oder Anbringen der Deckplatte an dem Gehäuse und Einleiten eines Fixierschaums; oder
Aushärten des Fixierschaums in dem Gehäuse; f) Lösen der Grundplatte und der Umfangswandung von dem ausgehärteten das Werkstück teilweise umschließenden Fixierschaum und Entfernen des Sands; g) Umdrehen des von dem Fixierschaum teilweise umschlossenen Werkstücks derart, dass die mit dem Fixierschaum ver¬ krallte Deckplatte nach unten und den ebenen Außenflächenab¬ schnitt des Werkstücks nach oben weisen.
Die Schicht aus Sand, die beispielsweise ca. 5 mm dick, aber auch dünner oder dicker sein kann, hält einen unteren Bereich des Inneren des Gehäuses frei, so dass er während des Einlei¬ tens des Fixierschaums nicht von dem Fixierschaum ausgefüllt wird. Nach dem Entfernen des Sands steht daher der ebene Au¬ ßenflächenabschnitt des vorgefertigten Werkstücks aus dem ausgehärteten Fixierschaum vor. Auf diese Weise wird erreicht, dass sich während des Weiterbearbeitens mittels se¬ lektiven Laserschmelzens die durch den Laserstrahl der SLM- Vorrichtung definierte Schmelzebene von Beginn an oberhalb von und beabstandet zu dem ausgehärteten Fixierschaum erstreckt, also der Fixierschaum nicht von dem Laserstrahl geschmolzen wird. Zudem muss nur ein der entfernten Sandschicht entsprechender Raum, nicht aber der von dem Fixierschaum in der SLM-Vorrichtung eingenommene Raum mit pulverförmigem Material gefüllt werden, wodurch für das Weiterbearbeiten mittels selektiven Laserschmelzens weniger pulverförmiges Mate¬ rial benötigt wird. Bevorzugt wird der Fixierschaum von dem Werkstück gelöst, wenn die Weiterbearbeitung des Werkstücks mittels selektiven Laserschmelzens abgeschlossen ist. Zum Beibehalten der Ausrichtung des Werkstücks muss das Werkstück bis zum Abschluss des selektiven Laserschmelzens in dem Fixierschaum fixiert bleiben. Nach dem Abschluss des selektiven Laserschmelzens kann der Fixierschaum von dem Werkstück gelöst werden, um das gefertigte hybride Produkt einer Weiterbearbeitung bzw. Fina- lisierung zuzuführen. Falls Aufbrechelemente von der Vorrich- tung umfasst sind, können diese das Aufbrechen des Fixierschaums erleichtern.
Vorteilhaft wird gleichzeitig eine Mehrzahl von separaten Werkstücken oder separaten Teilen eines Werkstücks in der
Vorrichtung ausgerichtet und fixiert. Das vorgeschlagene Ver¬ fahren eignet sich in besonderem Maße für das gleichzeitige Ausrichten und Fixieren mehrerer separater Werkstücke bzw. Werkstückteile. Denn durch die flächige Anlage mit der ebenen Aufsteilfläche der Grundplatte wird eine Koplanarität der ebenen Außenflächenabschnitte mehrerer Werkstücke oder Werk¬ stückteile automatisch sichergestellt.
Bevorzugt wird als Fixierschaum ein Keramikschaum verwendet. Keramikschäume sind weithin und kostengünstig verfügbar sowie einfach in der Handhabung. Beispielsweise kommen Zwei- Komponenten-Keramikschäume in Betracht, die bei Raumtempera¬ tur aufschäumen und ohne äußere Wärmezufuhr aushärten. Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung wer¬ den anhand dreier Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung deutlich. Darin ist
Figur 1 eine seitliche Querschnittansicht einer Vorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung;
Figur 2 eine seitliche Querschnittansicht der in Figur 1 dargestellten Vorrichtung nach einem Umdrehen und einem Entfernen der Umfangswandung, der Grundplatte und des Sands;
Figur 3 eine seitliche Querschnittansicht der in Figur 2 dargestellten Vorrichtung in einem auf eine Substratplatte einer SLM-Vorrichtung montierten Zustand; eine Draufsicht einer Vorrichtung gemäß einer zwei¬ ten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nach einem Umdrehen und einem Entfernen der Umfangswan- dung, der Grundplatte und des Sands; eine seitliche Querschnittansicht einer Vorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und eine seitliche Querschnittansicht der in Figur 5 dargestellten Vorrichtung in einem auf eine Substratplatte einer SLM-Vorrichtung montierten Zustand . Die Figur 1 zeigt eine Vorrichtung 1 gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Ausrichten und Fixieren eines Werkstücks 2 für ein Weiterbearbeiten des Werkstücks 2 mittels selektiven Laserschmelzens (SLM) . Die Vorrichtung 1 umfasst ein Gehäuse 3 mit einer Grundplatte 4, die an ihrer Oberseite eine ebene Aufsteilfläche 5 für das Werkstück 2 definiert. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Werkstück 2 insgesamt zwei Werkstückteile 2a, 2b, die mit ebenen Außenflächenabschnitten 6a, 6b versehen sind, welche auf die ebene AufStellfläche 5 gelegt sind. Infolgedessen sind die beiden Werkstückteile 2a, 2b derart ausgerichtet, dass ihre Außenflächenabschnitte 6a, 6b
koplanar angeordnet sind.
Ferner umfasst das Gehäuse 3 eine Umfangswandung 7, die mit der Grundplatte 5 verbunden ist und von deren Rand nach oben vorsteht. Die Umfangswandung 7 definiert an ihrem oberen Randbereich 8 eine Auflagefläche 10a für eine Deckplatte 11, die vorgesehen ist, um die offene Oberseite des Gehäuses zu verschließen. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Auflagefläche 10a an, der Oberseite einer Auflageschulter 10 ausgebildet, die sich entlang Innenseite 9 der Umfangswan- dung 7 erstreckt und von dieser innen abragt. Die Anordnung ist dabei so betroffen, dass die Deckplatte 11 in das Gehäuse 3 eingesetzt werden kann, so dass sie auf der Auflageschulter 10 zum Liegen kommt, wobei dann die Oberseite 12 der Deck¬ platte 11 bündig mit dem oberen Rand der Umfangswandung 7 abschließt und parallel zu der Aufsteilfläche 5 der Grundplatte 4 liegt. Hierzu ist die Auflagefläche 10a der Auflageschulter 10 parallel zu der Aufsteilfläche 5 der Grundplatte 4 ausge¬ richtet, so dass die Unterseite 13 und die Oberseite 12 der Deckplatte 11 parallel zu der Aufsteilfläche 5 der Grundplat¬ te 4 liegen.
An der Unterseite 13 der Deckplatte 11 ist eine Mehrzahl von Verkrallungselementen 14 vorgesehen. Die Verkrallungselemente 14 weisen jeweils Hinterschneidungen auf und sind als Bügel ausgebildet, die von der Unterseite 13 der Deckplatte 11 nach unten abragen.
Freie Bereiche der Aufsteilfläche 5 sind mit einer Schicht 15 aus Sand bedeckt, die eine Dicke von ca. 5 mm aufweist und werkstückabhängig unterschiedlich gewählt werden kann. Der über der Schicht 15 verbleibende Innenraum des Gehäuses 3 ist bis zu dem oberen Randbereich 8 der Umfangswandung 7 mit einem Fixierschaum 16 vollständig ausgefüllt. Entsprechend be¬ finden sich die Verkrallungselemente 14 mit dem Fixierschaum 16 in Eingriff.
Die Deckplatte 11 weist zum Befestigen der Deckplatte 11 an einer Substratplatte 17 einer SLM-Vorrichtung nicht dargestellte Befestigungsmittel auf. Die Befestigungsmittel sind gegenüberliegend zu den Verkrallungselementen 14 an der Ober- seite 12 der Deckplatte 11 vorgesehen und können beispiels¬ weise als Gewindebohrungen oder Gewindebolzen ausgebildet sein .
Zum Ausrichten und Fixieren der beiden Werkstückteile 2a, 2b für ein Weiterbearbeiten der Werkstückteile 2a, 2b mittels selektiven Laserschmelzens (SLM) werden die Werkstückteile 2a, 2b auf der Grundplatte 4 des Gehäuses 3 der Vorrichtung 1 angeordnet und derart ausgerichtet, dass ihre ebenen Außen- flächenabschnitte 6a, 6b mit der ebenen Aufsteilfläche 5 der Grundplatte 4 in flächige Anlage kommen. Dann wird Sand in das Gehäuse 3 derart eingeleitet, dass freie Bereiche der Aufsteilfläche 5 der Grundplatte 4 gleichmäßig von einer ca. 5 mm dicken Schicht 15 aus Sand bedeckt sind. In einem weite¬ ren Schritt wird der Fixierschaum 16 in das Gehäuse 3 derart eingeleitet, dass der eingeleitete Fixierschaum 16 den in dem Gehäuse 3 zwischen der Umfangswandung 7 und den Werkstückteilen 2a, 2b verbliebenen Freiraum bis zu dem oberen Randbe- reich 8 der Umfangswandung 7 vollständig ausfüllt. Die Deckplatte 11 wird anschließend in die Umfangswandung 7 derart eingesetzt, dass ihre Unterseite 13 mit der Auflageschulter
10 in Anlage kommt und die Verkrallungselemente 14 der Deck¬ platte 11 mit dem eingeleiteten Fixierschaum 16 in Eingriff kommen. Danach wird der Fixierschaum 16 in dem Gehäuse 3 ausgehärtet. In einem weiteren Schritt werden die Grundplatte 4 und die Umfangswandung 7 von dem ausgehärteten und die Werkstückteile 2a, 2b teilweise umschließenden Fixierschaum 16 gelöst und der Sand entfernt.
Anschließend wird die Anordnung aus der Deckplatte 11, dem Fixierschaum 16 und den Werkstückteilen 2a, 2b derart umgedreht, dass die mit dem Fixierschaum 16 verkrallte Deckplatte
11 nach unten und die ebenen Außenflächenabschnitte 6a, 6b der Werkstückteile 2a, 2b nach oben weisen. Der Zustand der
Vorrichtung 1 nach diesem Verfahrensschritt ist in Figur 2 dargestellt .
Dann wird die Deckplatte 11 mit einer Substratplatte 17 einer SLM-Vorrichtung verbunden. Auf die Oberseite des ausgehärte¬ ten Fixierschaums 16 wird eine Schicht 18 eines pulverförmi- gen Materials derart aufgebracht, dass die nach oben weisen¬ den ebenen Außenflächenabschnitte 6a, 6b der beiden Werk¬ stückteile 2a, 2b in für das selektive Laserschmelzen geeig- neter Stärke von dem pulverförmigen Material bedeckt sind.
Dieses wird dann mittels eines Laserstrahls 19 auf die Außen¬ flächenabschnitte 6a, 6b der Werkstückteile 2a, 2b aufge¬ schmolzen. Figur 3 zeigt die Vorrichtung 1 in diesem Zustand. Figur 4 zeigt eine Vorrichtung 19 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Ausrichten und Fixieren eines Werkstücks 2 für ein Weiterbearbeiten des Werk- Stücks 2 mittels selektiven Laserschmelzens (SLM) nach dem Entfernen der Grundplatte, der Umfangswandung und des Sands. Die Vorrichtung 19 weist denselben Grundaufbau wie die Vor¬ richtung 1 gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform auf. Zusätzlich umfasst die Vorrichtung 19 Aufbrechelemente 20. Die Aufbrechelemente 20 umfassen ein magnetisches Material, so dass sie mit entsprechenden Magneten an der Innenseite 9 der Umfangswandung 11 lösbar anbringbar sind, und stehen mit dem ausgehärteten Fixierschaum 16 in Eingriff. Zum Entfernen des Fixierschaums 16 von dem Werkstück 2 werden die Aufbrechelemente 20 jeweils in entgegengesetzte Richtun¬ gen mit einer Kraft beaufschlagt, so dass der Fixierschaum 16 aufbricht und sich von den Werkstückteilen 2a, 2b löst. Die Figur 5 zeigt eine Vorrichtung 21 gemäß einer dritten
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Ausrichten und Fixieren eines Werkstücks 2 für ein Weiterbearbeiten des Werkstücks 2 mittels selektiven Laserschmelzens (SLM) . Die Vorrichtung 21 besitzt denselben Grundaufbau wie die Vorrich- tungen 1, 19 der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Im
Unterschied zu diesen umfasst die Vorrichtung 21 zwei thermi¬ sche Elemente 22 zum Steuern der Temperatur des Werkstücks 2, die in dem Inneren des Gehäuses 3 angeordnet sind und eine Auflageschulter 10 für die Deckplatte 11 bilden. Ferner um- fasst die Vorrichtung 21 Wärmeleitmittel 23 aus Kupferdraht, mittels derer das Werkstück 2 thermisch an die thermischen Elemente 22 gekoppelt ist.
Die thermischen Elemente 22 sind als aktive Wärmeelemente ausgebildet, um dem Werkstück 2 über die Wärmeleitmittel 23 Wärme zuzuführen und das Werkstück 2 auf eine für das selektive Laserschmelzen erforderliche Temperatur von ca. 900 °C zu erwärmen. Die Figur 6 entspricht der Figur 3 und zeigt die Vorrichtung 21 in einem auf eine Substratplatte 17 einer SLM-Vorrichtung montierten Zustand.
Ein Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, 19, 21 und des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass ein oder mehrere Werkstücke 2 oder Werkstückteile 2a, 2b derart ausge¬ richtet und fixiert werden können, dass ihre ebenen Außenflä- chenabschnitte 6, 6a, 6b präzise parallel zu der Oberseite 12 der Deckplatte 11 und ggf. koplanar angeordnet sind. Ein wei¬ terer Vorteil ist darin zu sehen, dass in Verbindung mit der Vorrichtung 1, 19, 21 zum Fixieren eines Werkstücks 2 unabhängig von der Gestalt des zu fixierenden Werkstücks 2 bzw. der zu fixierenden Werkstückteile 2a, 2b ein Fixierschaum 16 verwendet werden kann. Entsprechend sind die Vorrichtung und das Verfahren universell verwendbar und einfach in der Handhabung . Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zum Ausrichten und Fixieren eines Werkstücks (2, 2a, 2b), das einen ebenen Außenflächenabschnitt (6, 6a, 6b) aufweist, für ein Weiterbearbeiten des Werkstücks (2) mittels eines additiven Herstellungsverfahrens, insbeson¬ dere selektiven Laserschmelzens (SLM) , mit einem Gehäuse (3) zum Aufnehmen des Werkstücks (2, 2a, 2b), das eine Grundplat¬ te (4), die an ihrer Oberseite eine ebene Aufsteilfläche (5) für das Werkstück (2) aufweist, und eine Umfangswandung (7), die mit der Grundplatte (4) verbunden ist und von deren Rand nach oben vorsteht, aufweist, und mit einer Deckplatte, die auf das Gehäuse (3) aufsetzbar ist, um dessen offene Obersei¬ te zumindest teilweise zu verschließen, umfasst, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Deckplatte (11) eine Mehrzahl von Ver- krallungselementen (14) aufweist, die von einer Unterseite (13) der Deckplatte (11) nach unten abragen.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Verkrallungselement (14) zumindest eine Hinter- schneidung aufweist und insbesondere als Bügel, Haken oder Schlinge ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass an dem oberen Randbereich (8) der Um- fangswandung (7) eine Auflagefläche für die Deckplatte (7) vorgesehen ist, die derart ausgebildet ist, dass sich die ebene Oberseite (12) der Deckplatte (11) parallel zu der Auf¬ stellfläche (5) der Grundplatte (4) erstreckt, wenn die Deck- platte (7) an dem Gehäuse (3) angebracht ist, wobei die Auf¬ lagefläche an einer insbesondere umlaufenden Auflageschulter (10) ausgebildet ist, die an der Innenseite (9) der Umfangs- wandung vorgesehen ist.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) Aufbrechele¬ mente (20) zum Aufbrechen eines in dem Gehäuse ausgehärteten Fixierschaums (16) umfasst, die an einer Innenseite (9) der Umfangswandung (7) lösbar angeordnet und derart ausgebildet sind, dass sie von der Innenseite (9) der Umfangswandung (7) nach innen abragen.
5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein thermisches Element (22) zum Steuern der Temperatur eines in dem Inneren des Gehäuses (3) angeordneten Werkstücks (2, 2a, 2b) und Wärmeleitmittel (23) insbesondere aus Kupferdraht um- fasst, mittels dessen ein in dem Gehäuse (3) angeordnetes
Werkstück (2, 2a, 2b) thermisch an das zumindest eine thermische Element (22) koppelbar ist, wobei das thermische Element (22) bevorzugt in dem Inneren des Gehäuses (3) angeordnet ist .
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an der Deckplatte (11), insbe¬ sondere an der Oberseite der Deckplatte (11) Befestigungsmit¬ tel zum Fixieren der Deckplatte (11) an einer Substratplatte (17) einer SLM-Vorrichtung vorgesehen sind.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Deckplatte (11) eine Ein¬ lassöffnung zum Einleiten eines Fixierschaums (16) in das Ge- häuse (3) aufweist.
8. Verfahren zum Ausrichten und Fixieren eines Werkstücks (2) für ein Weiterbearbeiten des Werkstücks (2, 2a, 2b) mittels eines additiven Herstellungsverfahrens, insbesondere se- lektiven Laserschmelzens (SLM) , wobei das Werkstück (2, 2a, 2b) einen ebenen Außenflächenabschnitt (6, 6a, 6b) aufweist, umfassend die in der angegebenen Reihenfolge auszuführenden Schritte : a) Bereitstellen einer Vorrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche; b) Anordnen des Werkstücks (2, 2a, 2b) auf der Grundplatte (4) des Gehäuses (3) der Vorrichtung (1) und Ausrichten des
Werkstücks (2, 2a, 2b) derart, dass der ebene Außenflächenab¬ schnitt (6, 6a, 6b) des Werkstücks (2, 2a, 2b) mit der ebenen Aufsteilfläche (5) der Grundplatte (4) in Anlage kommt; c) Einleiten von Sand in das Gehäuse (3) derart, dass der freie Bereich der Aufsteilfläche (5) der Grundplatte (4) von einer Schicht (15) des Sands bedeckt ist; d) Einleiten eines Fixierschaums (16) in das Gehäuse (3) derart, dass der eingeleitete Fixierschaum (16) einen in dem Gehäuse (3) zwischen der Umfangswandung (7) und dem Werkstück (2, 2a, 2b) verbliebenen Freiraum bis zu dem oberen Randbe- reich (8) der Umfangswandung (7) vollständig ausfüllt, und
Anbringen der Deckplatte (11) an dem Gehäuse (3) derart, dass die Verkrallungselemente (14) der Deckplatte (11) mit dem eingeleiteten Fixierschaum (16) in Eingriff kommen; oder Anbringen der Deckplatte (11) an dem Gehäuse (3) und Einlei¬ ten eines Fixierschaums (16) durch die Einlassöffnung der Deckplatte (11) in das Gehäuse (3) derart, dass der eingelei¬ tete Fixierschaum (16) einen in dem Gehäuse (3) zwischen der Umfangswandung (7) und dem Werkstück (2, 2a, 2b) verbliebenen Freiraum bis zu dem oberen Randbereich (8) der Umfangswandung (7) vollständig ausfüllt; e) Aushärten des Fixierschaums (16) in dem Gehäuse (3) ; f) Lösen der Grundplatte (5) und der Umfangswandung (7) von dem ausgehärteten das Werkstück (2) teilweise umschließenden Fixierschaum (16) und Entfernen des Sands; g) Umdrehen des von dem Fixierschaum (16) teilweise um- schlossenen Werkstücks (2, 2a, 2b) derart, dass die mit dem Fixierschaum (16) verkrallte Deckplatte (11) nach unten und der ebene Außenflächenabschnitt (6, 6a, 6b) des Werkstücks (2, 2a, 2b) nach oben weisen.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Fixierschaum (16) von dem Werkstück (2, 2a, 2b) gelöst wird, wenn die Weiterbearbeitung des Werkstücks (2, 2a, 2b) mittels selektiven Laserschmelzens abgeschlossen ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass gleichzeitig eine Mehrzahl von separaten Werkstücken (2) oder separaten Teilen (2a, 2b) eines Werk- Stücks (2) in der Vorrichtung (1) ausgerichtet und fixiert wird .
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Fixierschaum (16) ein Keramikschaum verwendet wird.
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