WO2019137976A1 - Method and device for producing objects from metal - Google Patents

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WO2019137976A1
WO2019137976A1 PCT/EP2019/050495 EP2019050495W WO2019137976A1 WO 2019137976 A1 WO2019137976 A1 WO 2019137976A1 EP 2019050495 W EP2019050495 W EP 2019050495W WO 2019137976 A1 WO2019137976 A1 WO 2019137976A1
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wire
electrode
metal
metal wire
channel
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Application number
PCT/EP2019/050495
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German (de)
French (fr)
Inventor
Pierre Joseph SCHMITZ
Original Assignee
Schmitz Pierre Joseph
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schmitz Pierre Joseph filed Critical Schmitz Pierre Joseph
Publication of WO2019137976A1 publication Critical patent/WO2019137976A1/en

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23KSOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K11/00Resistance welding; Severing by resistance heating
    • B23K11/0013Resistance welding; Severing by resistance heating welding for reasons other than joining, e.g. build up welding

Definitions

  • the present invention relates generally to a method and apparatus for making articles of metal.
  • Today's metal 3D printers prove to be complex, expensive and cumbersome devices. In contrast to the plastic FDM 3D printers, which already have a large number of people at home, they are unsuitable for the masses of people.
  • the available so-called desktop 3D printers can mainly produce only plastic objects with low strength and temperature resistance compared to metals. Printing a metal object for a wide variety of applications is too expensive and cumbersome for most people and therefore out of the question.
  • An object of the present invention is therefore to provide a method and a corresponding device with easy-to-use technique that allow to produce metal objects in good quality and strength and also are inexpensive.
  • a corresponding device should be relatively small and lightweight to space, building material and thus save costs.
  • This object is achieved according to the invention in a first aspect by methods for producing an article of metal a metal wire progressively in layers by means of a wire-carrying primary electrode in the resistance welding process stretched or spot welded,
  • a channel passes through which the metal wire is guided in the solid state and led out into or directly below the mouth of this channel through which the metal wire from the wire-guiding primary electrode, laid out on an adjacent metal surface and stretched or Welded pointwise
  • metal surface is a carrier plate, or a previously attached metal wire layer
  • the method further comprises, optionally, the step of:
  • step D passing a further electric current from a secondary electrode by means of steps (a) and (b) already stretched or point welded metal wire around this at least partially in addition, preferably on the entire in one or more of the steps (b) designed length to heat up and merge with the adjacent metal surface, ie To connect stronger by resistance welding or even to merge with this possibly completely melt it.
  • the metal wire is bent laterally during laying out at the mouth of the channel of the wire-guiding primary electrode during step (b). More preferably, the metal wire is bent at a very small centerline radius, eg 0.5 * q ⁇ centerline radius ⁇ 3 * q, where q is the diameter of a round wire or the width / thickness of a different shaped wire to make it flat by sliding over the lower one Apply contact surface of the wire-guiding primary electrode below the mouth of the channel, wherein the metal wire to the adjacent Metal surface, ie the support plate, or on a previously attached metal wire layer, placed.
  • a very small centerline radius eg 0.5 * q ⁇ centerline radius ⁇ 3 * q
  • the bending of the metal wire can be done on the one hand by guiding and friction along the mouth of the wire-guiding primary electrode.
  • the mouth may comprise or consist of a different material from the body.
  • the different material is a ceramic material or a different / different from the base metal.
  • the bending of the metal wire can also be done by heating the metal wire and moving the wire-carrying primary electrode.
  • the channel of the wire-guiding primary electrode can be closed laterally, i. be tubular. In other embodiments, however, the channel may also be open and correspond to a notch attached laterally to the body through which the metal wire is passed and which terminates in an orifice to the bottom surface of the wire-carrying primary electrode.
  • the mouth of the channel of the wire-guiding primary electrode preferably comprises an annular contact surface. Under such a contact surface of the metal wire can advantageously rotate around the orders in order to apply it in any direction of a plane can.
  • the contact surface is preferably configured such that it can transmit at least a portion of the current from the wire-guiding primary electrode to the metal wire.
  • the channel of the wire-guiding primary electrode is wider (in and short) above the mouth than the remainder of the channel so as to facilitate or allow the metal wire to bend, thereby ensuring that the wire-carrying primary electrode with the lowest contact surface can rest on the wire. More preferably, the wider portion extends for a length from the lowest end of the mouth of the channel as seen along the centerline of the channel, which may be between 0 and 4 * q, where q is the wire diameter of one round wire or the width / thickness of another shaped one Wire is.
  • the wire-carrying primary electrode may also apply the metal wire without resting on the bottom surface of the top of the metal wire.
  • the metal wire is preheated by means of a wire leading primary electrode upstream, second electrode by conducting a second current (shock).
  • the second electrode is preferably arranged inside the main body of the wire-guiding primary electrode.
  • the cross section of the metal wire may be round or any other shape.
  • An embodiment sees e.g. that before the introduction of the metal wire in the wire-guiding primary electrode whose cross-section, preferably by rolling, is changed.
  • the movement of the wire-guiding primary electrode relative to the carrier plate is designed so that it can be performed in three dimensions, wherein in step (b) either only the wire-carrying primary electrode, or only the carrier plate, or both are moved.
  • the primary electrode may be movable in only one (vertical, Z) direction, in which case the carrier plate is movable in the other two (X and Y) directions.
  • the carrier plate is firmly mounted and the primary electrode can be moved in all three directions.
  • step (d) a pressure is exerted on the heated metal wire to press the underlying, in the case of at least partially melted metal wire, metal wire flat, for example.
  • the electrical opposite pole of the secondary electrode is usually the carrier plate.
  • the opposite pole can also be one or more further counter-pole secondary electrode (s) which can be placed on the metal object.
  • the mouth of the wire-guiding primary electrode, if necessary, or the tip of the secondary electrode can be reground automatically if necessary, particularly preferably by means of a grinding surface adjacent (i.e., in the vicinity of the corresponding electrode and within the range of its movement unit).
  • the method may further comprise a step of additionally shaping the article of metal during and / or after its completion, e.g. by means of a movably arranged metal-removing tool, preferably a movably arranged grinding surface or a movably arranged milling cutter.
  • a movably arranged metal-removing tool preferably a movably arranged grinding surface or a movably arranged milling cutter.
  • the metal wire is usually a wire made of a metal or a metal alloy.
  • a metal wire additionally comprises a sheath with fusible solder material, wherein the solder material has a melting temperature which is expediently below that of the metal wire.
  • the invention relates to a device for producing articles of metal by progressively layered orders and
  • the device comprises means which are suitable for carrying out the method or are adapted / configured.
  • the invention relates to a device for the production of articles of metal by progressively layered orders and
  • Resistance welding of a metal wire comprising:
  • wire-guiding primary electrode for guiding and spot-wise or section-wise resistance welding of a metal wire, wherein the wire-carrying primary electrode is connected to the power supply
  • a carrier plate for receiving the article to be made of metal, wherein the carrier plate is connected to the power supply,
  • the secondary electrode being connected to the power supply
  • one or more movement arrangements which are designed / are the wire-guiding primary, if necessary and / or secondary electrode, and to move the support plate relative to one another in three dimensions,
  • a control unit for controlling the movement arrangement (s) and the power supply, wherein the main body of the wire-guiding primary electrode, a channel through which the metal wire in the solid state can be passed through to a mouth of the channel and in or directly below this mouth to a adjacent metal surface can be designed and spot or in sections welded, and wherein the metal surface is a support plate, or on a previously attached metal wire layer.
  • the mouth of the channel of the wire-guiding primary electrode preferably comprises a different material from the base body or consists of this, preferably a ceramic material or a different metal.
  • the mouth of the channel of the wire-guiding primary electrode may comprise an annular contact surface and be configured to transmit at least a portion of the current from the wire-guiding primary electrode to the metal wire.
  • the device further advantageously comprises a wire leading primary electrode upstream, the second electrode which is designed by conducting a second Power (shock) it to preheat the metal wire, wherein preferably the second electrode is disposed within the main body of the wire-guiding primary electrode.
  • a motorized feed is designed to guide the metal wire through the channel, preferably by adhesion via rollers to support.
  • the apparatus may further comprise rollers preceding the wire-guiding primary electrode which are adapted to change the cross-section of the metal wire prior to its insertion into the wire-carrying primary electrode.
  • the moving unit is preferably designed to move either only the wire-guiding primary electrode, or only the support plate, or both.
  • the opposite electric pole of the secondary electrode, the support plate or another on the object of metal can be placed opposite polarity secondary electrode.
  • an adjacently mounted grinding surface is provided which is suitable to regrind the mouth of the wire-guiding primary electrode or possibly the tip of the secondary electrode.
  • a movably arranged metal-removing tool advantageously a movably arranged grinding surface or a movably arranged cutter, which is suitable for additional shaping of the metal object during and / or after its completion and can be used if necessary ,
  • An inventive device herein in analogy to the known plastic FDM-3D printers, also called simply 3D printer, does not need an artificial protective atmosphere, so no protective gas, for printing with steel.
  • Different wires made of different metals or alloys can be used to "print" with a described 3D printer.
  • the price and geometrical dimensions of a device according to the 3D printing process described herein is only a fraction of a common model available on the market. Relatively large objects in comparison to the size of the 3D printer can be produced with the so-called 3D printing process according to the invention from metal wire.
  • the method in principle, involves the process of making an object layer by layer of wire of metal in an automated process.
  • the wire is passed through a primary electrode of a three-dimensional printer and placed on a platform (support plate) or an already created layer or part of an object and connected by electrical current in the resistance welding process.
  • the Electrode leading the wire, the wire and the carrier plate or build platform close a circuit when the wire makes contact between the electrode and the build platform.
  • the electrode has a channel through which the wire is passed. At the lower end of the electrode, where the wire is led out, there is a contact surface, which in principle is mostly directed parallel to the layer to be created.
  • the wire makes a bend through an angle, which in the ideal case is, for example, about 90 °.
  • the wire is then bent directly out of the mouth.
  • the lower, preferably annular contact surface of the wire-guiding primary electrode slides over the wire and delivers surges and preferably exerts additional pressure on the wire.
  • the electrode preferably does not rotate around itself in the manufacturing process, but only moves in the direction of the planes, for example.
  • the wire often forms the highest electrical resistance portion in the closed circuit during welding and is heated by the flow of current therethrough and can thereby make a metallic connection at the point of contact with the metal on which it is abutting.
  • the wire By moving, for example, the electrode to the build platform (or vice versa), the wire is placed below the mouth of the wire-guiding primary electrode in the plane of the layer to be created.
  • a channel in the wire-guiding primary electrode which is advantageously perpendicular to the plane of the layer to be created and thus the bend of the wire in the mouth of this electrode, for example, an angle of 90 °, the wire can in all directions in the plane of a layer as it were can be applied without the need for a self-rotating electrode driving the wire.
  • the wire with the primary electrode leading the wire through a channel and directly bending it can be easily applied in any way without the wire being pinned on top of other adjacent wire paths and blocking further jobs.
  • the wire webs can be completely melted and melt together to produce more isotropic objects. Strong connections can thus be made everywhere between the wire paths applied with the primary electrode.
  • the wire paths of, for example, standardized round wires can flatten through the secondary electrodes are melted and flattened to a flat plane on which in turn round wires can be accurately applied to the primary electrode. By such a fusion of the wire webs together disappears the pronounced groove pattern that would otherwise be present in cross-section almost unchanged stacked wires. The shape of the sheets of wire is thus changed by the welding process with the secondary electrodes.
  • the electrodes are attached to a printhead. At this cooling is preferably also attached, which consists for example of cooling fins to cool the electrodes.
  • the secondary electrodes generally use up in the welding operations and their lower contact surface can therefore be advantageously ground down step by step by sliding over a grinding surface which is fastened to the printer. This ensures a clean electrode surface at all times.
  • the electrodes are preferably interchangeable and advantageously there are various types of electrodes that can be used.
  • various metals and alloys can be "printed".
  • items made of steel, stainless steel or aluminum can be produced.
  • wire-guiding primary electrode With the wire-guiding primary electrode, very thin wires with a diameter of e.g. 0.1 mm can be applied precisely. By simply changing the primary electrode, other wires can be printed quickly and easily and there is a large variation in the diameter of the wires that can be printed with a printer device.
  • the primary electrode is particularly suitable for attaching the wire only slightly and applying it in a form-fitting manner.
  • the primary wire-guiding electrode may be stationary, that is to say rigidly connected to the frame of the 3D printer, or it may be movable. If the electrode is movably attached to the device, it is preferably driven by motors and sets the way back to apply the wire on the required lanes can. If the electrode is rigidly mounted, the build platform / carrier plate moves to apply the wire to the desired locations. Both the electrode and the build platform can be made as self-moving parts.
  • a material for the electrodes is a hard good electrically conductive material such as forged copper or a copper alloy or an electrode of a plurality of materials, which consists for example mainly of copper and the tip with the contact surface to the wire made of tungsten.
  • the copper provides better electrical and thermal conductivity properties and the harder material such as tungsten at the contact surface for a hard lower wear surface. It is good if the electrode pad has a high melting point to better withstand high heat, and a material where the wire is applied will not stick too much to the electrode when transferring current.
  • the controller (or control unit) of the 3D printer controls the so-called printing operation and gives the power supply the signals for current delivery.
  • the power supply of the primary wire-guiding electrode can also be separated from the motion control and operated independently, but this usually brings disadvantages. Also, the power supply of the primary wire-guiding electrode may be controlled partly by the overall control unit of the printer via the software and partly by hand-operated regulators on the printer with which one can easily change parameters such as the current during the printing process.
  • a round cross-section is suitable for the channel in the wire-carrying electrode through which the metal wire, the material is passed, so that a rotation of the wire in the channel of the electrode is possible.
  • Other cross sections are also possible.
  • the channel must be at least as wide as the wire being used and the channel should have a smooth surface and be as straight as possible so that the wire can be moved easily.
  • the wire coming out of it directly outside the wire-guiding electrode has a small cross section in relation to the rest of the circuit and a very high electrical resistance. Therefore, when strong electric current is conducted through the wire from the wire-carrying electrode, the wire directly under the primary electrode heats up strongly. By the resulting heat in the wire, the wire can melt locally or completely, or with the contact surface of the metal on which the wire is applied a punctiform or intermittent metallic compound received and thus connect with adjacent tracks of metal wire.
  • Particularly suitable is a round wire, because of its small point or line-wise contact surface facilitates the resistance welding.
  • the wire may also be fused at positions with the primary electrode at locations throughout the cross-section and fused with the layer to make solid connections.
  • the force pushing the wire through the wire-carrying electrode presses the wire against the surface on which it is applied.
  • the resting of the wire-guiding electrode on the wire is easily possible at the location of the lower mouth of the channel of the wire-guiding electrode should be enough space in which the bending of the wire, which is necessary to lay the wire flat in the plane , can be done.
  • the channel in the wire-carrying electrode is preferably wider than the width of the wire and in principle wide enough to allow the bend or the area at and just above the mouth of the channel is wider than the rest of the channel and shaped so that the bending of the wire can take place.
  • a push device which presses the wire through the wire-carrying electrode is also suitable.
  • Such a compressive force pushing the wire through the channel allows for smaller bending radii of the wire and thus more accurate application and less wear of the wire-carrying electrode because it does not have to exert lateral pressure on the wire to pull the wire out by relative movement of the electrode to the object to be created got to.
  • the electrode does not have to rest with the lowest surface at the level of the layer to be created.
  • the invention therefore also relates to a method which makes it possible to produce metal objects in an automated process by the layered orders of a metal wire with a wire-carrying primary electrode through which a channel passes through which the wire is passed and in or directly Below the mouth of this channel, where the wire is led out of the electrode, is bent at an angle which is approximately 90 ° in the ideal case so that it can be designed flat on a metal surface where it is applied by the current transmitted to it from the primary electrode in the resistance welding process for the most part cross-sectionally unmodified and is usually only slightly tacked.
  • the wire is applied by the layer-wise printing with the primary wire-guiding electrode in the correct locations according to the pattern of the respective cross-section of the object to be created.
  • Secondary electrodes continue to drive after a layer has been applied from adjacent mainly cross-sectionally unmodified wire webs, the layer automatically on, put on her in places and further weld the wire webs in the resistance welding process to make tighter connections.
  • the secondary electrodes can melt the wire paths under their contact surface completely to a flat, flat portion of fused together wires and flattening.
  • the contact surfaces of the secondary electrodes after a number of welding operations, due to wear of the contact surface by pressure welding, can be automatically abraded or abraded by a tool so that the contact surface maintains a good quality for the welding operations that it must perform.
  • the invention also preferably relates to a device, namely a so-called 3D printer, for producing objects made of metal, wherein the device comprises at least one primary wire-carrying electrode through which a channel passes, through which a metallic wire is passed in the solid state can emerge from the mouth of the channel and after a process of bending under the lowest surface of the primary wire-guiding electrode is pressed against the surface on which it is applied and by current transfer from the wire-carrying electrode to the wire in the resistance welding process with the metal surface which the wire is applied is connected.
  • the device preferably also has at least one secondary electrode, which put on the applied with the primary wire-guiding electrode webs of wire and these together with each other stronger in the resistance welding process.
  • the mainly cross-sectionally changed already designed with the primary wire-guiding electrode on adjacent tracks wire in cross-section can be changed by the plate-melting with the secondary electrode, so that the wire loses height and with the surrounding tracks of wire and the existing metal material of the piece which the wire is piled up can be fused.
  • the device can be operated with the following (replaceable) types of the electrode, or include the following further features: - With a wire-guiding primary electrode in which the lowermost surface is an annular contact surface which rests on the bent, out of the mouth of the channel of the electrode out, part of the wire and transmits most of the current from the wire-carrying electrode to the wire to weld it.
  • a wire-guiding primary electrode with a channel which is wider just above the mouth of the channel to space for the deflection of the wire in each direction in the plane as it allows to and so as to reliably apply the wire can.
  • wire-carrying primary electrode having an inner second electrode which can preheat the wire through the line of a second current flow therethrough.
  • Electrode pushes through and helps to bend the wire in or below the mouth of the channel.
  • roller wheel electrode as a secondary electrode whose contact surface for
  • Welding is continuously or automatically reground step by step.
  • the invention has one or more of the following advantages:
  • Heat for melting together which first passes at the contact points, accumulates particularly quickly in the material at the contact surfaces, so that they can merge together. Thus, several layers can be applied one above the other with the wire-guiding electrode and be fused in a welding process with the secondary electrodes.
  • the wire can be applied in any desired way in a layer that is created without the wire on other laterally adjacent wires with the center line above the the side-by-side wires are applied and welded thereto, which would hinder the wire application process and would most likely cause the rotation of the rolling wheel electrode to break because the spot weld is not directly below the axis of the rolling wheel electrode and therefore the unwanted one Welded on a laterally adjacent wire web would have to be torn to the rolling wheel electrode to apply the wire in another direction on.
  • the wire is not led into a molten bath where it then melts, but is line or layer by side or superimposed to create the geometry of an object in layers and is in the resistance welding procedure ß ⁇ on the contact surface to the surrounding wires interconnected, either with or without handling the liquid phase of the wire.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a 3D printer with a primary wire-guiding electrode, with three secondary electrodes, with a build platform on which an object is stacked and with a attached to the printer housing grinding surface on which the contact surface of the secondary electrodes can be ground ,
  • Fig. 2 shows an embodiment of a printhead in applying wire to the primary wire-carrying electrode.
  • FIG. 3 shows an embodiment of a perpendicular channel primary lead wire electrode to the surface to which it applies a metal wire.
  • Fig. 4 shows an enlargement of the mouth of the channel of a primary wire-guiding electrode during the application of wire.
  • FIG. 5 shows a general embodiment of a primary wire-guiding electrode.
  • Fig. 6 shows an embodiment of a primary wire-guiding electrode having a lower portion with a contact surface for welding the wire, which is intended to be worn down and worn away during the printing process.
  • Fig. 7 shows an embodiment of a primary wire-guiding electrode with an inner second electrode for preheating the wire in the channel of the electrode.
  • Fig. 8 shows an embodiment of a primary wire-guiding electrode which, when applying a wire, does not rest on the wire with the lowest surface and does not exert downward pressure on the wire.
  • FIG. 9 shows an embodiment of a primary lead-wire electrode with a ceramic tip.
  • Fig. 10 shows an embodiment of a block in which secondary electrodes are mounted.
  • FIG. 11 shows an embodiment of a replaceable tip secondary electrode.
  • Fig. 12 shows another embodiment of a secondary electrode.
  • Fig. 13 shows an embodiment of a secondary electrode having a different contact material as the main part of the electrode.
  • Fig. 14 exemplifies the process of mounting and welding with a secondary electrode.
  • Fig. 15 exemplifies the process of welding with a secondary electrode in cross section.
  • Fig. 16 shows an example of a structure created from round in cross-section unchanged metal wires which were applied with a primary wire-guiding electrode.
  • Fig. 17 shows an example of a structure of metal wires fused together by the combination of the printing operation with the application of wire paths to a primary wire-guiding electrode and subsequent flat-melting with a secondary electrode.
  • Fig. 18 shows an embodiment four secondary bonded together
  • Electrodes for resistance welding with more focused heat development in the metal to be welded are Electrodes for resistance welding with more focused heat development in the metal to be welded.
  • Fig. 19 shows two opposed interconnected and electrically isolated electrodes for resistance welding with more focused heat development in the metal to be welded.
  • Fig. 20 shows a secondary electrode with a raster-shaped contact surface.
  • FIG. 1 shows an embodiment of an automated device, also referred to herein as a 3D printer, with the implementation of the following main components: the printhead 105 to which the primary lead-and-wire electrode 103 is attached, and the power cable 106 of the electrodes, the block 130 with the secondary electrodes 132, 133 and 109, the grinding surface 1 14, the build platform 101 with the attached to it power cable 107, and the housing 1 17 with built-in control unit and with integrated movement mechanism.
  • an article 102 is manufactured on the build platform 101 by the layer-wise deposition of the metal wire 104, which is thus the fabrication material.
  • the wire 104 for example a wire of stainless steel with a round cross-section, is unwound from a roll and moved by a stepping motor whose axis 1 12 drives a roll 1 10 mounted thereon between which and an opposing roll 1 1 1 the wire 104 is driven and is conveyed by the channel 302 of the primary lead-and-wire electrode 103 shown in FIG.
  • the wire-carrying electrode 103 is screwed into the printhead 105 moving in a plane parallel to the build platform 101 and is perpendicular to the channel 302 to the build platform 101.
  • the wire 104 will be partially within the channel or entirely outward below the mouth of the wirewound electrode channel 302 103 bent at a substantially right angle, in a very small bending radius, so that it is pressed flat against the surface of the previous layer and by means of electricity between the primary electrode 103 and the building platform 101 and the object 102, through the part of the wire 104 flows below the electrode 103, applied by resistance welding and welded.
  • webs of wire according to the pattern of the respective layer of the cross section of the object 102, are juxtaposed side by side for the most part with short current impulses only slightly attached.
  • the metal wire 104 is connected pointwise or in sections only in the fixed, mostly uninterrupted, state with the metal surface resting against it.
  • the wire webs applied with the primary wire-guiding electrode 103 are thus usually only weakly connected to one another and to the surface on which they are applied, and can easily be torn off from this surface without being torn.
  • the wire can be patterned as quickly, accurately and with great certainty and with little wear on the electrode 103.
  • Metal articles of only successive layers of coated round wire webs have lower strength and inferior mechanical properties in most directions, as compared to articles of isotropic and homogeneous structure, for example cast articles.
  • the secondary electrodes 132, 133 and 109 housed in the metal block 130 connected to the printhead 105 can locally approach the new layer consisting of wire paths Put on their surface and transfer pressure and current to the layer around the layer step by step continue to process in the resistance welding process, thereby substantially improving the properties of the object 102.
  • the secondary electrodes can fuse the wire webs of a layer, which are applied with the primary wire-applying electrode 103, in cross-section entirely unchanged, flatten them and allow them to fuse together to form a unitary part of the article 102 in which the secondary electrodes carry a strong local current flow guide them through.
  • the secondary electrodes wear off during the printing process.
  • the mostly existing standardized wires have a round cross section, this cross section is particularly suitable for printing by means of the primary and secondary electrodes, because the wire through the circular shape of the cross section has an increased electrical resistance in the direction perpendicular to the plane on which the wire is applied flat.
  • the round wire is located only with a very small area, so that the resistance welding process, the current flow and the heat generation is concentrated at the point where the wire rests, which allows the creation of a compound with relatively low current flow.
  • the round wires already deposited can easily be melted and deformed under the secondary electrodes because of their usually higher electrical resistance compared to the rest of the circuit and much less heat transfer from the wire to the electrode and the surface on which it is made rests, because of the very small contact surface. This, in turn, causes a lot of heat to quickly build up in the wire instead of being quickly drained, in which case the necessary melting temperature would not be achieved.
  • the wire can be changed and, if necessary, the support material can be removed, in addition, parts can be introduced to the objects created at locations which are no longer accessible after the printing operation. In addition, it can be determined via a sensor whether there is still wire on the coil.
  • the build platform 101 is linearly mounted on the rails 124 and is moved up and down by the stepper motor 128 which drives a spindle. Power to the build platform 101 could also be transferred via contact on an electrically conductive rail.
  • a display 1 19 and a knob 1 18 on the printer housing, can operate the device. The printer is connected to a power outlet.
  • Fig. 2 Printhead during printing - whole unit
  • Fig. 2 shows the part of the print head 105 of Fig. 1 with the wire 104 applying electrode 103 during the printing process of an object 205, a screw-on angle, with the wire-applying electrode 103, which moves relative to the build platform 206 and doing the wire 104 applies.
  • the print head 105 in FIG. 1 is mounted linearly on the guide rails 122. It is driven by stepper motors 127 via pulleys 126 moving belts 125, so that the position of the print head 105 can be adjusted to the build platform 101.
  • the roller 1 1 1 by a spring 204 which transmits a force to the Flebel 203, which in turn transmits a force on the roller 1 1 1, pressed against the wire 104.
  • the wire 104 is also pressed against the roller 1 10.
  • the force of the spring 204 on the Flebel 203 could be adjustable with a set screw.
  • the channel 302 of FIG. 3 inside the electrode 103, through which the wire 104 is passed, is substantially perpendicular to the building platform 206 and so also the wire-carrying electrode 103 in order to apply the wire 104 in all directions as it can.
  • the wire 104 is bent over, as here, by the angle of typically 90 ° so that it can be applied parallel to a layer and parallel to the surface of the build platform 206.
  • the construction platform is connected to the power cable 207 opposite to the wire-guiding electrode 103.
  • the rollers are arranged so that the wire driven between them is led directly into the channel 302 of the wire-guiding electrode 103. Therefore, the upper part 303 of FIG. 3, the wire-guiding electrode 103 is advantageously tapered and conically shaped.
  • the distance between the channel and the rollers is also properly adjusted.
  • the wire could also be passed into a thin channel and tapered tip portion which would be mounted between the wire-guiding electrode and the rollers, with any shape of the upper portion of the electrode 103.
  • the electrode 202 connected to the power cable 131 is an optional complement to the printhead 105 for preheating or preheating the wire 104 by passing a precisely adjustable current set by the system controller directs the wire 104.
  • the electrical opposite pole to the electrode 202 may be, for example, the build platform 206, the rollers 110 and 11 or the wire-carrying electrode 103.
  • preheating the wire 104 it becomes more ductile, less rigid, and may be softened, thereby making the wire more easily bent and the mechanical stress on the surface of the wire-applying electrode 103 is lower.
  • the electrical resistance of the metal wire 104 is higher with higher temperature, which has a positive effect on the welding process.
  • the wire between the rollers 1 10 and 1 11 could be rolled to achieve a different cross section of the wire.
  • additional rollers may be provided to allow the wire 104 to be pulled apart or rolled so that it becomes thinner.
  • the pressure on the wire 104 between the rollers could also be controlled by an attached motor to cause the wire to change its cross-section during printing with the wire-carrying electrode 103, for example to change the layer height, or to make layers of the wire 104 in places adapted to produce a rectangular cross-section which is not melted with the secondary electrodes in order to make the surface of the first layers freestanding, supported by support material sections cleaner and more easily separable from the lower support layer.
  • a wire-carrying electrode 103 may be used whose channel is coated with a flow and heat-insulating ceramic or glass layer. By annealing the wire tensions can be solved because of the winding of the wire on the coil, so the wire can be applied more easily.
  • wire-carrying electrode 103 Due to the small size and complexity of the wire-carrying electrode 103, it is very easy to grow several such electrodes on a print head with wire feed mechanism, so you can print with several different wires in a printing process, for example, to print faster in the places to be able to where the precision is not so important and instead can be filled with a thicker wire.
  • the wire-carrying electrode 103 is screwed into the metal block of the print head 105, which is made of aluminum, for example, and can well dissipate the heat in the electrode 103 formed in the welds from the electrode 103 and the current for welding the attached to the print head 105 power cable 106 into the wire-carrying electrode 103 well conducts.
  • the metal block of the printhead 105 which conducts current to the electrode 103 should be electrically isolated from the guide rails, for example by a layer of plastic between the linear bearings mounted on the printhead 105 in the holes 201 and supporting it on the guide rails 122.
  • the power cable 106 is bolted to the movable printhead 105.
  • the insulated power cable 106 is advantageously made of many individual thin wires so that it has a great deal of flexibility and comes in a long arc coming from the power supply unit, which is installed in the printer housing 1 17, to the print head 105 so that it easily in the direction of the plane in the he can move back and forth.
  • the guide tube 120 through which the metal wire 104 is guided from a spool to the printhead 105 is made of flexible plastic, for example, and extends in an arc from the print head 105 to an attachment to the printer housing 1 17.
  • the guide tube 120 performs the function especially with thin wires of, for example, 0.2 mm, the wire can not get tangled and is not kinked by the movements of the printhead 105 or is exposed and dragged behind the printhead, thus hindering the printing process.
  • the wire is so isolated.
  • the printhead 105 preferably also cooling fins 1 13 are mounted which ensure that absorbed heat from the printhead 105 can be released quickly to the ambient air and the printhead and thus also screwed to it the wire-carrying electrode 103 is cooled.
  • the cooling of the wire-guiding electrode 103 increases its life.
  • a fan 121 allows the air to flow to the cooling fins.
  • the stepper motor which drives the roller 1 10 is preferably screwed to the print head 105 and moves with it.
  • the tip of the primary wire-applying electrode 103 with which the electrode 103 makes the lowest contact with the wire 104 and with which it transfers the welding current to it, may be made of a different metal, for example tungsten or stainless steel for printing with a wire of aluminum.
  • a heat-insulating layer with small current-carrying contacts which conduct the current from the upper bulk material into the tip, so that the tip of the wire-carrying electrode 103 becomes very hot and when fresh on the lead bent wire piece during the welding process with the contact surface transfers heat to the wire and not or much less derived from this, which supports the welding process.
  • Suitable materials for the electrodes are copper alloys, which bring about the conductive properties of copper with a promoted tardability and strength, for example copper alloy with zirconium, beryllium or tungsten.
  • the wire-leading Electrode 103 Current through the part of the wire 104 which emerges from the channel of the electrode 103 and usually has the largest electrical resistance in the circuit.
  • the wire 104 is resistance welded together with the surface of the previous layer of the object 205 to which the wire is applied and fixed by fusing in spots or in sections because of the strong heat generated by the flow of current in the wire 104 Metallic connection is received at the point where the surface of the wire 104 contacts the metal surface on which the wire 104 rests or bears laterally and which dissipates the current.
  • This may be the surface of the already created object 205, the build platform 206 or a metal surface on which a structure of wire is to be applied.
  • the wire can melt in places over the entire cross section and fuse with the surrounding wires.
  • the cross-section of the wire 104 is not substantially changed and the wire 104 is only tacked on laying and adhering to the primary wire-guiding electrode 103, so that the electrode 103 is less loaded and stronger connections thereafter are made, if necessary, with secondary electrodes.
  • the wire is bent during the orders in the form of the wire paths, which then pretend side by side the shape of the layer.
  • the wire 104 can be applied by the wire-carrying electrode 103 over a large area without interruption.
  • the resulting applied wire sections can abut directly against each other and they can be applied adjacent to each other regardless of the direction in which a wire section points to the wire section to which it is applied and partially welded, without the wire applied to the above directly adjacent wire part above rests and without cutting through the wire with subsequent re-placement during the printing process with the primary electrode 103.
  • This is a great advantage over the methods that apply the wire directly by means of a rolling wheel electrode.
  • the power comes from the housed in the housing 1 17 welding power supply and is transmitted through the thick power cable 106 in the block of the print head 105, which passes the power to the screwed in it wire-applying electrode 103, which then passes the current through the part of the wire 104 which has left directly the mouth of the channel of the electrode.
  • This part of the wire which is thereby highly heated, can thereby produce the connections to the metal surface which is produced by the object 205 or the building platform 206 on which the wire 104 is applied.
  • the current then flows through the wire 104 through the already created part of the object 205 on the he is applied and the build platform 206, on which the object 205 rests and is pinned through.
  • the wire-carrying electrode 103 forms the electrical opposite pole to the building platform 206 and the part of the object 205 applied thereon with the support material.
  • the current flow may be bidirectional and may be DC or AC.
  • the electrical voltage between the wire-guiding electrode 103 and the building platform 206 is very small and harmless to humans.
  • the welding power supply may consist of a simple transformer with electronic control, of low voltage capacitors or of high voltage capacitors with electronic control, which conduct electricity through a transformer to reach very high currents of several thousand amperes in the output. This is useful for producing extremely high, short power to create pulsed, stronger, and faster welds. Pulsed welding is important for lower resistivity metal wires and results in shorter layup times of the secondary electrodes with less heat transfer, causing the secondary electrodes to overheat less rapidly.
  • the first layer of the object is applied directly to the surface of the build platform 206.
  • the wire tracks of the first layer are only tacked with less intense current surges and are not fused by the secondary electrodes to the surface of the build platform 206.
  • the object is fixed stably enough so that it does not become detached, and thus the lower layer does not bend or bulge due to tensions in the part of the object created thereupon, which may arise as the metal cools after the welding operations.
  • a contact layer of adjacent wire paths can be created which has a larger area than the first layer of the object 205 or the first layer of the object 205 can be applied directly to the build platform 206 with additional Wire webs abutting the edges of the contours of the first layer. This establishes a stronger connection to the build platform 206.
  • the object 205 is thus only weakly connected to the build platform 206, so that it can be removed easily without damaging it, for example, by pushing a thin spatula under the first layer and trying to lift the object from the build platform 206.
  • the build platform 206 may consist of a thick reinforced aluminum sheet, can be placed on the thinner removable panels 129 and clamped or screwed, on which then the objects to be printed are printed.
  • the wire 104 is connected by means of current pulses from the electrode 103 to the metal surface on which it is applied. These current pulses, with a duration of usually a few milliseconds and up to several hundred amperes, are controlled by the system controller, which accesses a stored machine code, which specifies the printing operation of one or more objects. Multiple objects can be created side by side in one printing process.
  • the machine code is e.g.
  • a file created by a layering software that uses as input a three-dimensional CAD file of the three-dimensional object to be printed and determines therefrom the required movements of the parts in conjunction of the printhead 105 and the build platform 206 with the timed stream pulses Consequence of respective layers corresponding to the cross-section of an object, which are possible or necessary by the application and welding of wire to print a three-dimensional object.
  • FIG. 2 Printhead, printing
  • the wire-carrying electrode 103 is interchangeable and there are various types of the wire-guiding electrodes 103 that are suitable for printing differently and with different materials.
  • Fig. 2 shows the operation of the print head 105, in which the wire 104 in layers according to the pattern suitable for the cross section of an object 205, a screw-on angle, is applied.
  • the wire 10 and 11 In order that the wire is not pulled by the movement of the print head 105 relative to the build platform 206 through the wire-carrying electrode 103, the wire 10 and 11, the wire through the electrode 103 at the appropriate speed with which the wire 104 is applied pushed.
  • the rollers 1 10 and 1 11, can be made of steel, have a smooth surface and they move the wire through the existing between them traction.
  • the engine speed can be set slightly higher than it actually has to be to apply the wire on a web.
  • the rollers slip a little over the smooth surface of the wire 104, thereby ensuring that the wire is always pushed through the electrode 103.
  • the motor force on the wire 104 must be sufficient to overcome the frictional friction between the rollers 1 10 and the wire 104, so that the motor 208, the roller 1 10th drives, not blocked.
  • the spring force on the roller 1 1 1 will be advantageously chosen so that the static friction between roller 1 10 and wire 104 is neither too big nor too small.
  • the wear of the wire-carrying electrode 103 is reduced because otherwise the wire would be pulled through the electrode 103 causing more pressure on the inside of the channel in the mouth of the channel wire guiding electrode 103 and thus could cut into the material of the electrode 103, if it is made of a material such as copper with low hardness.
  • it allows firmer welds through the wire-bonding electrode 103, because there are no or less tensile forces in the wire part between the wire-applying electrode 103 and the object 205, which can tear the wire 104 at stronger surges, which are necessary to make tighter connections to the Place where the wire heats up strongly and thus weakens during welding.
  • a non-advancing lead wire electrode 103 which wire is pulled toward the build platform 206 by the relative movement of the wire leading electrode 103, but which makes printing more difficult to control to successfully produce objects and requires more power Printhead 105 to move.
  • pressing the wire 104 through the wire-carrying electrode 103 can more easily achieve greater precision. Stronger connections, for example, by spot-welding the applied wires, can also be performed with the wire-guiding electrode 103 when printing without pushing the wire, with the lower surface of the wire-guiding electrode 103 resting on the upper surface of the wire paths created in the layer will lie and with the interruption of the relative movement of the wire applying electrode 103 to the build platform 206 during the process of resistance welding.
  • Fig. 5 the wire-carrying electrode 103 is shown individually.
  • Fig. 3 shows a section along the channel 302 of the wire-carrying electrode 103 when applying a wire.
  • the wire 301 is passed until it comes out in the funnel portion 401 of the channel 302 shown in FIG. 5 - the part of the mouth of the channel 302.
  • Fig. 4 shows a enlarged illustration of the area of the section of the wire-carrying electrode 103 with the bent in the mouth of the channel portion of the wire with its radius of the center line R.
  • the center line radius R is always greater than the radius of the wire, for a wire with a circular circular cross-section.
  • the smaller the center line radius R the larger must be the force F acting on top of the wire 301, which moves the wire through the electrode 103 and ensures the bending of the wire 301, this being true to the smallest possible center line radius to be printed can.
  • the path traveled by the wire-carrying electrode 103 should be programmed so that the design of the wire under the annular surface of the electrode 103 is on the correct tracks to make the layer more faithful. If the electrode 103 moves only with the main axis, that of the channel 302, the tracks on which the wire should be located afterwards, then the wire from the wire-guiding electrode 103 is not always applied to the correct tracks, because the mouth of the channel in which the wire can reverberate when orders are wider than the wire, then the wire is applied to more rounded corners and shorter curves than the descends the main axis.
  • the channel 302 has a circular cross section and the diameter d which is slightly larger than the diameter q of the wire, for a wire of circular circular cross section and which is slightly larger than the widest point of the cross section of a wire having a different shaped cross section , For example, a flattened wire, which had a round cross-section before a rolling process and subsequently has a rectangular-shaped cross-section.
  • Electrode 103 Much heat is transmitted from the welding point through the wire into the part of the wire which, because of the small centerline radius R and because of the small distance D, is very close to the welding point and bent in the mouth of the channel of the wire-guiding and wire-applying ones Electrode 103. This can significantly reduce the stiffness of the wire, thus ensuring that a wire-carrying electrode 103 can be set to a very small bend radius and centerline radius R around the wire 301 easily and precisely.
  • FIG. 5 The contact surface 402 with which the wire-carrying electrode 103 rests on the upper surface of the wire webs of the layer that is being created is located in a continuous annular manner around the mouth of the channel 302 and is in parallel printing position over the build platform 206, FIG. so that the wire can be applied in all directions of the plane, as it were, without rotation of the electrode 103 around itself.
  • the electrode 103 rests on the build platform 206, it contacts it on an annular surface.
  • the wire-carrying electrode 103 exerts a pressure on the bent wire on which it rests and presses the wire 104 against the surface on which the wire is applied, so that the welded connections are made as directly as possible on the newly bent part.
  • the bending of the wire 104, as in this case, the perpendicular electrode 103 to the surface of the layer is created with a perpendicular to this channel 302 of the wire-carrying electrode 103, for example, the angle of 90 ° takes place in the end of the channel 302, in the closing area to the mouth of the channel is wider by the rounding 401.
  • This funnel-shaped rounding 401 provides sufficient space in the interior of the electrode 103 so that the wire can be bent directly by an angle, for example of 90 ° and the contact surface for welding 402 of the electrode 103 can rest on the bent wire.
  • the annular contact surface 402 resting on the bent portion of the wire 301 and applying pressure to the wire generally conducts most of the current through the wire 301 so that it can be welded well in the portion below the location where the contact surface rests and has, for example, a width corresponding to the diameter of the wire 301 and an inner diameter D which is between twice and four times the diameter of the round wire 301.
  • the contact surface 402 slides over the surface of the applied wires and is only on very low, minimal pressure on the wire in the general printing process, so that it is less stressed and does not wear too quickly.
  • a width b of the ring of the annular contact surface lying 402 which is preferably not greater than the width of the wire and an inner diameter D which is preferably not greater than twice the diameter of the wire, for a wire with a round cross section so that the Electrode rests on as few adjacent wire paths as possible and unnecessarily transfers power to them.
  • the width b is set too large, it is not ensured that enough current for welding is passed through the part of the wire currently being conveyed out of the channel 302 of the electrode 103.
  • the wire-carrying electrode 103 may also apply wire without resting on the wire 402 on the wire, where less severe surges are passed through the free-standing portion of the wire between electrode 103 and the surface on which the wire is being applied.
  • the positive force F acting on the wire 301 from above, the wire 301 passing through the channel 302 of the electrode 103 should be large enough for the wire 301 to move Wire on a smooth flat metal surface with no connections to this, with the positive force S in another, rotated in this case an angle of 90 ° direction, can be pushed with the low pressure electrode, with its contact surface 402 on the bent wire section. Where the wire is nothing in the way.
  • the circular outer edge of the current transmitting annular bottom contact surface 402 is configured by the fillet 404 to allow the electrode 103 to more easily slide over bumps, such as small pieces of wire protruding out of the layer that have not been cleanly applied, rather than tangling or applied structures to damage.
  • bumps such as small pieces of wire protruding out of the layer that have not been cleanly applied, rather than tangling or applied structures to damage.
  • a slightly spring-acting suspension of the wire-guiding electrode 103 or the building platform 206 is also suitable.
  • Fig. 5 shows the thread 502 and the nut-shaped portion 501 with the wire-carrying electrode 103 is screwed into the print head 105.
  • a wire-carrying electrode 103 can also be attached differently to the print head, for example by a plug connection.
  • the wire can also be transported backwards through the wire-carrying electrode to support, for example, the separation of the wire.
  • the electrode 103 can be a stronger current pulse on the coming out of the electrode 103 and directly bent below the contact surface of the electrode 103 located piece of wire with simultaneous backward thrust of the motor 208 with the roller 1 10 transmitted.
  • the wire is severed with a current pulse with the simultaneous or subsequent movement of the electrode 103 from the point where it rests on the piece of wire, for example, by a small movement of the electrode 103 upwards, away from the layer.
  • the part of the wire which has already been attached between the channel of the electrode 103 and the flat part of the layer is heated by a short current pulse to such an extent that it melts or becomes very hot and is torn by tensile forces exerted on the wire becomes.
  • This process should be set so that no or as little as possible sparks or flashes of light, otherwise contamination by oxidation or air bubbles can occur on the wire. Due to the possibility of sparks, flashes of light or metal spatter, the space should be sealed from the environment, however, it does not have to be airtight for the use of metals that do not ignite in the air during printing and release any pollutants. Through a door one then gains access to the interior of the printer. On the housing 1 17 windows can be mounted through which one can observe the printing process.
  • Objects with free-standing sections can be created in the support material is applied below them layer by layer.
  • the support material abuts against the lower surfaces of an object and consists of metallic wire which has been applied to the primary electrode and has also been post-processed with the secondary electrodes.
  • wire may be pinned to the object that is to be created.
  • the first layers of freestanding parts of an article to be created, which are applied to layers of support material, are subjected to less intensive welding operations, but the farther they are from the layers of support material, the stronger the welding operations are performed to allow the support material to pass through easily remove subsequent tearing off.
  • the support material usually consists of the same wire as the object being created.
  • the 3D printer of FIG. 1 can also be in the printing process with another variant of the 3D printer of FIG. 1 made of a different material, which is applied with a second attached to the print head 105 primary wire-applying electrode.
  • the aluminum wire support material for an article may be made of steel, or vice versa, so that the wire paths of the first layer on the support material may be fused together by the secondary electrodes without the support material forming too strong a connection.
  • the support material can then also be made of two different wires. With a 3D printer from FIG. 1 with two wire-applying electrodes composites can also be created by the alternation of the material of the adjacent wire paths of a layer.
  • the support material made of metal is also necessary for power conduction.
  • the channel of a wire-carrying and - Cultureendem electrode must be large enough in principle, so that the wire once within the channel about its own axis can be rotated so that the wire can be laid in a single plane in all directions without cutting through the wire.
  • the channel of the electrode should not be so wide that the wire forms a spiral-like shape in the channel or kinked by the push conveyance and so could block the printing process.
  • the wire-carrying electrode 103 may be mounted in a resilient suspension and / or the build platform 101 may be resiliently mounted, so that the pressure with which the wire-carrying electrode 103 rests when applying the wire, by the positioning of the electrode 103 to the build platform 101, can be easily controlled, so that the pressure in small position deviations not too large and the wire-applying electrode is not damaged.
  • Fig. 6 shows the wire-carrying electrode 601 when applying wire 606 on a metal piece 607 with a section in the region of the mouth of the channel 605. It has a nut-shaped portion 602 with which it can be screwed into the print head 105. Below this subregion, it passes into the intermediate part 603, which tapers in the end region 604 of the electrode 601.
  • the channel 605, which preferably passes right through the electrode 601, is wider than the wire 606 which is passed through this channel.
  • the channel 605 provides sufficient space for the deflection of the wire 606 in the lowermost part, just above the mouth, of the channel 605. This allows the electrode 601 to rest directly on the bent portion of the wire lying flat on the layer to which it is applied.
  • the lower part 604 of the electrode 601 is an area intended to be worn during the printing operation. Therefore, if the region 604 has a new flaw T when the electrode 601 is not changed, the lower annular contact surface 608 which is worn by the wire welding, with which the electrode 601 rests on the wire, may degrade during printing without impairing the function and the effect of the electrode. By applying wire in all different directions in one plane, the contact surface of the electrode 601 is uniformly worn.
  • the lower part of the electrode may also be ground automatically by the printer by moving the electrode 601 back and forth on the contact surface on the grinding surface 14. It is also conceivable a printer in which the electrode anirri a cutter or grindstone to be worked up so that the quality of the welds does not deteriorate.
  • This primary electrode 601 is particularly suitable for applying wires which are intended to be directly fixed together, for example for printing without the use of secondary electrodes.
  • it is suitable for applying wires with a rectangle-like cross-section, the thicker ones Electricity or stronger, longer lasting current pulses need to make a connection, because the wire-carrying electrode 601 is much more stressed and the lower contact surface wears quickly.
  • the electrode 601 can be charged much more.
  • FIG. 7 shows a section of a wire-carrying electrode 703, which consists of two electrically insulated electrodes, another variant of the wire-carrying electrode 103.
  • the wire-carrying electrode 703 which consists of two electrically insulated electrodes, another variant of the wire-carrying electrode 103.
  • the wire-carrying electrode 703 Through the inner tubular electrode 702, the wire
  • an electrically insulating layer 704 which is heat-resistant, for example made of a ceramic material or of a heat-resistant plastic such as Teflon.
  • the electrode 703 terminates above the lower contact surface of the electrode 703 with which the welds are made.
  • the electrical opposite pole of the electrode 703 may be either the lower wire layer 706, the build platform on which the wire 701 is applied, or the lower electrode 705.
  • preheating or preheating the wire 701 it becomes more ductile, loses rigidity and is more easily bent, and the electrical resistance of the metal wire increases with increasing temperature, which in turn aids in the process of welding to the contact electrode 705.
  • the entire electrode 703 may be designed so as to be able to produce firmer connections in the continuous printing process without pushing the wire through the electrode 703 and with the design of the wire 701 from the electrode 703 by pulling the wire through, in which the electrode 703 Wire 701 adheres only with weaker current pulses and the electrode 705 can then perform the stronger welds without causing the wire is cut, because between the part of the wire to which the welded connection is created and the wire-brushing electrode 703, a piece of wire is present is attached to the layer 706 and this can forward the tensile forces to the layer 706, without causing the coming out of the electrode 702 wire 701 is severed.
  • the electrode 705 has a lower partial section which can wear without the contour shape of the contact surface changing, that is to say the cross section of the lowermost partial section remains unchanged over a certain height.
  • This form is particularly suitable for thicker wires (0.4-1 mm) which are characterized by the reduction of the Flex the stiffness with lower force to smaller bending radii due to the higher temperature.
  • the electrode 703 after mounting on the printhead of the printer, makes electrical contact with an extra power cable, thinner than the cable 106, which carries current from the welding power supply and is driven by the controller.
  • Fig. 8 shows a wire-carrying electrode 801 which does not rest with the lowest surface on the surface of the layer created during the printing process.
  • the channel inside the electrode 801, through which the wire 802 is routed, need only be shaped so wide that the wire can be easily passed.
  • the wire is bent underneath the bottom surface of the electrode 801 so that it can be laid flat in the plane of the layer to be created.
  • current pulses which are passed through the wire, the wire on the lower structure 803 is pressed on this and rests attached. These current pulses heat the wire 802 in the freestanding portion between the end of the channel of the electrode 801 and the surface of the structure 803 on which the wire 802 is applied and make it very ductile so that it can be easily shaped.
  • the printing process with the electrode 801 which does not rest on the layer being made is very gentle to the wire-applying electrode 801.
  • Suitable for thicker wires and wires coated with solder material in which the inner main wire does not melt and during printing for the accurate shaping of the structure to be created while the solder material melts around the wire 802, by the heat generated by the current in the portion of the wire between the electrode and the surface on which the wire 802 is applied, and at the small contact point to the below or next to it already applied wire web can melt with the existing solder material there and so fills gaps between the wire webs, when the structures on which the wire is applied are thin enough so that they are hot enough.
  • Wires may be clad with brazing to make air and water proof surfaces, and stronger connections between the wire paths easier, using only the wire-carrying electrode and avoiding excessive wear of this electrode.
  • a large part of the solder material always sticks to the wire so that it is applied with the wire.
  • An advantage of the wire application process with this non-overlying electrode 801 is that it ensures that the current is transmitted integrally through the portion of the wire 802 leaving the channel of the electrode 801, and thus the welds are made thereto only. It allows the application of wire with little or no wear of the wire-carrying electrode.
  • the electrode 902 which applies the wire 901 to a metal part 904.
  • the electrode 902 differs substantially from the electrode 103 of FIG. 5 and FIG. 3 in that the lower part, the tip with which it rests on the fleas of the upper surface of the layer to be applied, consists of a non-electrically conductive, hard and nonconductive material 903, preferably a ceramic. It is basically suitable for thicker wires depending on the material.
  • a contact of sheet metal, or brushes, for example, small wires of copper may be mounted inside the channel of the electrode 902 and press against the wire 901, especially at the end of the channel to ensure that the current passes over a larger, better defined surface is transferred to the wire 901 and thus can provide more constant conditions and welds.
  • this generally causes the wire 901 to make electrical contact on a very small area alternating during the printing process Electrode 902 has. This may cause the welds to be less constant because of the amount of current flowing through the alternate length of the wire member and the variable resistance of the wire member.
  • the electrode 902 ensures that the current is transmitted entirely through the wire and thus the welds are performed only on this wire 901.
  • the electrode 902 absorbs the lateral pressure exerted by the wire 901 at the end of the channel and, during separation, can lay flatly protruding pieces of wire flat against the lower layer during flinching.
  • the ceramic tip 903 may be attached, glued or screwed to the electrode 902 with a press fit.
  • Abrasive surface Fig. 1 On the printer housing 1 17, a bar 1 16 is mounted on a Abschleif Structure 1 14 is mounted parallel to the building platform by means of a clamp 1 15.
  • the abrading surface 114 may be a piece of sandpaper that can be easily replaced, or even a grindstone or a file.
  • the lower surface of the secondary electrodes wears off during the printing process. Therefore, after a certain degree of wear, it can be sanded off advantageously on the grinding surface 14, so that the lowest contact surface is again suitable for performing welds.
  • Several attached grinding surfaces of different roughness are also possible.
  • a brush may be mounted on the printhead 105, sweeping away the particles removed from the electrode on the grinding surface 14, or a fan doing this with an air jet.
  • Block 130 includes the secondary electrodes. It is attached to the movable printhead 105 in FIG. 1 and is shown in more detail in FIG.
  • the secondary electrodes 132, 133 and 109 are linearly movably installed in the block 130.
  • a good flow and heat conductive material such as copper or aluminum is suitable.
  • a camshaft 1003 is introduced which is driven by a stepper motor 1001 which is connected to the block 130 by an insulating connector 1010. As the camshaft 1003 rotates, depending on the position of the shaft, the secondary electrodes 132, 133 and 109 move up and down.
  • the cams of the camshaft 1003 are here offset by an angle of 120 ° about the axis of the shaft.
  • a plurality of secondary, here three, electrodes can be controlled individually, so that they can be put on individually and perform a resistance welding process.
  • the current for welding with the secondary electrodes is conducted from the welding power supply via the power cable 106 of FIG. 1 via a connecting part 123 to the metal block 130 and via contact in the secondary electrodes.
  • the electrical opposite pole to the secondary electrodes is the build platform 101, from which the current through the power cable 107 leads back into the welding power supply, where then closes the circuit for welding.
  • three secondary electrodes are built in to print faster and to extend the life of the printer without renewing the secondary electrodes.
  • the compression springs 1005 push the electrodes into the block 130 and against the surface of the cams of the camshaft 1003.
  • the electrode 132 With the cam 1003 of the camshaft 1003, for example, the electrode 132 can be moved deeper than the other electrodes so as to be ground individually by slipping on the grinding surface 14 can be placed individually on a layer of applied with a primary electrode 103 wire webs to melt them and to weld.
  • the stepper motor 1001 could drive the camshaft via a transmission, for example, via a self-locking worm gear to boost the force of the cams on the electrodes.
  • a pressure sensor may be attached to the printhead 105 to measure the force with which the electrodes are placed to be considered as a size in the printing process. For this, the machine can determine whether the electrode touches down by the electrical contact of the secondary electrodes with a layer of an object or the build platform. This also applies to the primary electrode 103. Due to the rectangular shape of the electrodes, they can be placed several times on a layer and cover all areas without having to put them in the same place several times. The secondary electrodes heat up strongly during the welding process and therefore have to be cooled. Therefore, a large radiator 1008 with cooling fins is preferably attached to block 130 which is cooled by fan 1009.
  • Smaller electrode pads are suitable for thin spots where you do not want to heat too much or the already with the primary electrode applied wire paths are close together.
  • the larger ones are intended to weld places where little material has been applied, for example, the inner space of objects that are printed with little fill, that is, filling the interior of the items with a lattice-like structure with a lot of void space.
  • Fig. 12 shows a secondary electrode 1201 having a lower portion in which the cross section is equal to the lower contact area everywhere, which when grinding on the grinding surface is machined out of the base of the electrode having a much larger cross section and above Area with the same cross-section as the contact surface is located.
  • the electrode 1201 may have a higher wear-out portion with which the welds can be made without the electrode overheating during welding operations. Due to the larger cross-section, the heat is better dissipated, as well as the electrical resistance is smaller, so less heat in the electrode caused by the flow of current.
  • Fig. 1 1 shows a secondary electrode 1 101 with exchangeable lower tip 1 102 of the Contact material.
  • the replaceable tip 1102 is pyramid-shaped so that it has less heat. In principle, it requires different grinding surfaces, which are parallel to respective surfaces of the electrode tip 1 102 at which they can be reground.
  • Fig. 13 shows a lower part electrode 1301, the tip of the electrode, the contact material 1302 of a metal other than the base.
  • the adaptation of the contact material 1302 to the material, metal or alloy from which the wire is made, allows for better welding operations and may provide less adhesion of the electrode 1301 to the wire material during welding.
  • a tip made of tungsten or stainless steel, for the welds of aluminum wire for the welds of aluminum wire.
  • Some types of stainless steels are particularly suitable for aluminum, because they heat up strongly due to the high resistivity due to the strong flow of current during resistance welding, thereby directing the resulting flash further into the aluminum, which makes it much easier and faster to melt.
  • the tip 1302 can also be made of several materials, for example the lowermost part, with the contact material of tungsten, and between the main material and the tungsten, a layer of stainless steel, with a particularly high electrical resistance, which heats up strongly during welding and heat on which transmits tungsten, which, although very hot, has even more flannability than the stainless steel above would have at the temperature setting.
  • the tip 1302 can also be abraded on the grinding surfaces.
  • holes are formed through which air can circulate and increase the surface so that the bulk material of the electrode 1301 is better cooled and the thermal conductivity between the hot tip 1302 and the main material is lower the electrode block receives less heat.
  • the transition between the tip 1302 and the bulk material of the electrode 1301 is realized in a small area so that the heat flow between both materials is less.
  • Fig. 14 The principle of the welding process with the secondary electrodes of the printer of Fig. 1 is shown in Fig. 14. After a new shift, after printing is occupied with the wire-carrying electrode 103 on the metal part 1404, with only slightly connected to the lower surface lying wire webs, set the secondary electrodes individually on the surface of this layer of wire webs, in which the wire web 1403 is on, exert a pressure Depending on the location and settings, they conduct a strong current through the wire paths for a certain time. They heat up so much because they represent a section in the circuit with relatively high electrical resistance, allowing them to melt, melt and melt together and with the surrounding applied material.
  • a wire 104 with a round cross-section which is applied when applying with a wire-guiding electrode 103 only by small point connections on the surface on which it is applied with a non-changing cross-section, is particularly suitable as the input material.
  • the wire webs thus applied have a high electrical resistance in the direction of current flow perpendicular to the plane in which the wire webs lie compared to the rest of the circuit.
  • the newly applied layer can be selectively heated at the point at which the secondary electrode 132 rests in this case.
  • a wire with a rectangular or rectangular cross-section is also suitable for printing with primary and later with secondary electrodes that fuse the wire.
  • the welding current can be AC or DC.
  • the structure of the wire paths applied with the primary electrode 103 changes with the secondary electrodes when reflowed.
  • the goal is to create an object with non-directional, isotropic material properties to produce stable objects.
  • the secondary electrode 132 has a flat surface 1402 which, when housed in the block, rests in parallel against a flat surface in the block 130 so that it is not twisted in the block 130.
  • the upper part 1401 may be narrower because it does not have to carry heat and no current, and around it a spring 1005 may also be mounted.
  • the secondary electrodes may be placed on the uppermost layer and the plurality of layers applied only to the primary electrode 103 may be applied to each other and weld the surface on which they rest. Due to the multiple stacked layers of wires, which are unchanged in cross-section and only very slightly welded, the electrical resistance of the point to be welded is higher, which favors the resistance welding process. The layers become less frequent heated, resulting in less oxidation, less wear of the secondary electrodes and less power consumption. Likewise, this can be faster.
  • the cross-section of a coated and adhered web of wire 1403, seen in FIG. 15, may change completely during the welding process with the secondary electrode 132 as the wires completely dissipate and become an isotropic, homogeneous portion of the article 1404 upon cooling.
  • the finished articles have a large tensile strength corresponding to the metal in the direction perpendicular to the layers.
  • the voids and gaps between the overlying webs of wire in the merger of the adjacent wires can be closed when the wires are close enough together.
  • the final height of the layer thickness H can be adjusted, unlike the layer thickness of a layer consisting of sheets of wire which are only attached and unchanged in cross section. This makes it possible to achieve smaller layer thicknesses than the thickness of the wires. Also, different layer thicknesses can be made using the same wire, as well as within the print of an article. Thin layers are possible, for example with a 0.2 mm diameter round wire, which is flattened to a height of 0.1 mm or 0.05 mm. In Fig. 15, the height A of the lower welding intended part of the secondary electrode 132 is shown. This part is equal over the height A in cross section and thus ensures after the removal of the lowest contact layer for a constant welding result, until the height A is completely removed.
  • the flat surface created with the secondary electrodes allows the wire webs of the next layer to be easily applied thereon.
  • the layer height for each layer can be varied, unlike the stratification of wires which remain unchanged in cross section where the height of the sections is always a plurality is the constant height of a layer.
  • areas of an article to be printed can be created faster, which have to comply with a certain tolerance of the height.
  • the wire paths applied with the primary wire-guiding electrode 103 may overlap in a layer or be applied in places twice, for example, to quickly create an internal lattice structure from a continuous wire section.
  • the secondary electrodes compress and fuse the applied wire webs into a uniform flat surface.
  • the points where wire paths overlap and abut one another become fixed fused nodes.
  • the juxtaposed wire webs are strongly interconnected by the Swissmanschmelzen. It is therefore usually not as important as precisely the wire paths are applied next to each other, as this way any space can be filled inside.
  • the volume of wire material can be more rapidly applied by the wire-carrying electrode 103 using a thicker round wire which is thereafter melted and flattened than with a thinner round wire having the diameter of the thickness of the layer.
  • the electrodes could also be water cooled and have channels in the interior through which cooled water is circulated.
  • the support material applied to the wire-carrying electrode 103 can also be reworked with the secondary electrodes.
  • the machine can automatically take breaks when overheating. A moving air exchange between interior and ambient air ensures cooling. The parts are ready after printing immediately.
  • An oxide layer can form on the contact surface for welding, which conducts the current very poorly.
  • the surface may become rougher, smoother and degrade due to the welds, resulting in ever poorer conditions for the quality of the welds. Therefore, and so as not to be adhered after contamination of the contact surface by welding, the contact surface for welding the secondary electrodes can be ground off automatically.
  • a printer similar to that in Fig. 1 with an advanced mechanism for displacing the secondary electrodes in vibration and / or rotation is conceivable so that the electrodes do not adhere during welding. By grinding, the contact surface is smoothed and remains flat and even.
  • the life of the electrodes is considerably extended.
  • the lower contact surface is suitable for an average of 1000 welds
  • the height of the lower abrasion foreseen region is 15 mm
  • the electrode can be worn 25 times per millimeter to be suitable for welding
  • the electrode is sufficient for 375,000 welds before it needs to be replaced.
  • the wear of the electrode may be predicted by the number of welds, the amount of wire under the electrode at the welds, the flow of current through them, the temperature of the electrode or the time interval between welds, and the pressure with which it is applied during welding become.
  • a stainless steel cube 100 mm wide, with a square contact electrode for welding 5 mm wide and with a layer height of 0.2 mm, by flattening and melting a round wire of 0.4 mm is created to print, it needs at least 100 * 10 * 10 * 5 * 4 200000 individual welds.
  • FIG. 16 shows a structure 1601 made of round wires which were not changed in cross-section during and after the layered deposition. Therefore, the surface of the structure viewed from the side of the layers has a pronounced groove pattern.
  • the structure of Fig. 16 is printed using only the wire-carrying electrode 103 with weak current pulses and welds. The wires stacked on each other only touch one another linewise or pointwise.
  • the structure 1702 in FIG. Fig. 17 shows the result of the respective wire-applied electrode deposition 103 and fusion with the secondary electrode 132 of the respective wires of the structure 1601 with the wires surrounding the respective wires.
  • connection between the walls of an object and the inner material which is so easy to create, by merging the adjacent wire paths into a continuous area.
  • the connecting portion 1701 from the externally rounded appearing welds connections is shown in Fig. 17. These soft transitions make the objects much more stable, because the internal forces are transmitted more uniformly over wider areas or areas, in contrast to the connection between round wires, which are unchanged in cross-section, as shown in FIG. 16.
  • contours or edges of a layer which later become the surfaces of the objects to be created, can be applied with the wire-guiding electrode from longer, uninterrupted pieces of wire, which are directly thereafter connected to a secondary electrode with a larger contact surface, for example electrode 109, fused with the lower layer, so that the surface of the objects to be created smoother and level.
  • the layers fused together by means of the secondary electrodes give objects whose properties are very close to those of cast parts and require little post-processing.
  • a torsion spring 1006 is attached, which allows a secondary electrode to abut on a layer of non-decreasing pressure when the electrode is melted by the wire webs under it, with a movement of the stepper motor 1001, not must be exactly tuned sinks.
  • the torsion spring 1006 can also be replaced by a flexible intermediate piece.
  • the torsion spring 1006 is not mandatory.
  • the secondary electrode 132 is the one with the smallest bottom contact area. It is suitable for merging areas which thereafter have a continuous area equal to the area of the surface of the contact area 1007 of the electrode 132.
  • the contact surface of the secondary electrodes is preferably rectangular, so that the electrodes can cover the entire surface of a layer by multiples approach and placing the electrodes on individual partial surfaces of the layer, without causing overlapping areas exist on which the electrode with a portion of the contact surface several times.
  • One or more wheeled electrodes may also be attached as secondary electrodes to the printhead.
  • On each of these a grindstone can be mounted which is pressed with a spring against the contact surface of the electrode and slowly abrades the top contact surface as soon as the rolling wheel electrode rotates.
  • the Rollradelektrode can sit on a layer with applied wire paths, roll over them, transfer electricity to them and they weld more, and if necessary, they melt and flattening.
  • a rolling wheel electrode can also be moved over the camshaft.
  • a grinding surface can also be approached at their welding contact point is removed in order to achieve significantly longer operating times can.
  • the welding current and its flow time is adjusted to the secondary electrodes, the respective amount, thickness, shape and composition of the wire webs as well as the required final height of the layer. If a secondary electrode does not drop enough during a welding operation, then this can be felt by a pressure sensor, for example, and it can transmit more current to the location that it wants to weld.
  • the 3D printer apparatus may also be constructed such that one or more cutters may be mounted on the printhead 105, which after printing with the primary electrode (s), or with the primary and secondary electrodes, may recreate the contours of the new milled layer to achieve improved precision and surface finish.
  • an attached router on the printhead which is driven by a motor, may be oriented perpendicular to the build platform 101, and so may be accurate by the printhead movement mechanism Depart ways.
  • the milling cutter then only needs to mill a very small amount of material, which means that it can hold for a long time, quickly cut off the contours, and with a thicker wire to print better precision can be achieved.
  • the mounted on the print head 105 milling head could also be made multi-axis.
  • Fig. 19 shows a part consisting of two opposite-pole electrodes 1901 and 1903 which are very close to each other and are electrically insulated from each other. Between the electrodes 1901 and 1903 is an insulating layer 1902 which separates the two electrodes from each other.
  • the layer 1902 may be, for example, Teflon or a ceramic material.
  • the two electrodes have a rectangular contact surface for welding, when placed on a metal layer, current flows between the electrodes during welding through the underlying metal which closes the circuit, causing the metal to heat up directly below the electrodes.
  • the advantage here is that only the area of the metal to be welded located directly under and between the electrodes is heated so that more heat can accumulate more quickly and precisely so that the welding is improved.
  • the lower contact area of the electrodes can wear down and be ground down over a certain fleas, so that the electrodes last long.
  • One of the electrodes 1901 and 1903 could also be mounted on the opposite electrode so that it can move towards it and be pressed by a spring in the resistance welding process against the surface at which the welds are made so that both electrodes are always in contact with that surface to have.
  • the electrodes can be moved back and forth over the surface on which the welds are made until both electrodes have electrical contact, say, for example to ascertain that the determined electrical resistance between the electrodes approaches zero.
  • FIG. 18 shows a part consisting of a plurality of electrodes 1801, 1802,
  • the electrodes 1802 and 1805 are separated from each other and insulated from the electrodes 1801 and 1806 by the insulating layer 1803.
  • the principle is the same as in the part of Fig. 19. However, in the part having the two rectangular electrodes of Fig. 19, two parts are generally required to be seen as shown in Fig. 19, preferably rotated by 90 ° from each other mounted on the printer to weld any underlying structures equally.
  • the electrodes 1801 and 1806 together result in a part that can be moved in a block and via which the welding current is transmitted to the respective electrodes via mutually insulated contacts.
  • the electrodes 1801 and 1806 are externally insulated 1804 surrounded to be electrically isolated from it in block 130. Power cables could also be connected directly to the electrodes.
  • the electrodes of FIG. 18 can approach and weld virtually any location of a layer of wire webs coated with a wire-guiding electrode 103. Also conceivable is a double Rollradelektrode as a secondary electrode consisting of two opposing each opposite polarity separate and insulated Rollradelektroden for resistance welding according to the principle of the electrodes of FIG. 19.
  • Fig. 20 shows a secondary electrode having a contact surface with a raster pattern. It is suitable for carrying out pointwise merging on wires that are still lying on one another with a cross section, thus reliably producing small areas that are fused together.
  • the position with which the electrode 2001 touches should alternate for each successive layer, so that directly on areas of pointwise two fused wires of an overlying layer of the wire applied thereto is not fused at this point in this layer with the underlying layer and site, but only in the following layer above this point.
  • wire-applying electrode wire-applying electrode
  • Stepper motor 1201 Secondary electrode
  • Construction platform 1803 Insulating layer
  • stepper motor 1805 electrode

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrical Discharge Machining, Electrochemical Machining, And Combined Machining (AREA)
  • Wire Processing (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and a device for producing an object from metal, wherein: - a metal wire is progressively welded on in spots or in segments layer by layer by means of a wire-carrying primary electrode in a resistance welding process; - a channel extends through the main body of the wire-carrying primary electrode, through which channel the metal wire is fed in the solid state, the metal wire being bent in a very small bending radius in or directly below the opening of said channel through which the metal wire is led out of the wire-carrying primary electrode, in order to apply the metal wire flat by sliding the lower contact surface of the wire-carrying primary electrode over the metal wire below the opening of the channel, the metal wire being laid out on an adjacent metal surface and being welded on in spots; - the metal surface is a carrier plate or a metal wire layer already previously applied, the method comprising the following steps: (a) for resistance welding in spots and in segments, conducting an electric current pulse from the wire-carrying primary electrode through the metal wire to the adjacent metal surface, (b) moving the wire-carrying primary electrode relative to the metal surface and simultaneously laying out a length of metal wire corresponding to the movement onto the adjacent metal surface, (c) repeating steps (a) and (b) in order to form the object from metal layer by layer by means of successive welds and movements. In addition to said steps, the method also optionally comprises the following step: (d) conducting a further electric current from a secondary electrode through metal wire already welded on in spots and in segments by means of steps (a) and (b), in order to at least partially additionally heat up said metal wire, preferably over the entire length laid out in one or more of steps (b), and to connect said metal wire more strongly to the adjacent metal surface or even to fuse said metal wire with the metal surface, and optionally to completely melt said metal wire with the metal surface.

Description

VERFAHREN UND GERÄT ZUR HERSTELLUNG VON GEGENSTÄNDEN AUS METALL  METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING ARTICLES OF METAL
Technisches Gebiet Technical area
[001] Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren, sowie ein Gerät zur Herstellung von Gegenständen aus Metall.  The present invention relates generally to a method and apparatus for making articles of metal.
Stand der Technik  State of the art
[002] In der Welt der generativen Fertigungsmethoden gibt es unterschiedliche Geräte um Gegenstände aus Metall herzustellen. Die dominierenden Methoden sind das selektives Lasersintern und das selektive Laserschmelzen. Dazu gibt es die Methode Metall durch Widerstandsschweißen mittels einer beweglichen Elektrode zu einem Gegenstand aufzutragen wie in dem Patent US 6443352 beschrieben. Hierbei wird Metall durch die Hitze, welche erzeugt wird durch den Stromfluss im Metall, an der Kontaktfläche zum bereits aufgetragenen Metall miteinander verbunden. Diese Methode implementiert mit einer Rolle als Elektrode welche Drähte aus Metall aufträgt zu dreidimensionalen Gegenständen ist wenig verbreitet und 3D-Drucker welche mit dieser Methode funktionieren sind nicht erhältlich für den allgemeinen Haushalt im Gegensatz zu anderen Kunststoff-3D-Druckern die es in Fülle gibt.  In the world of additive manufacturing methods, there are different devices to produce metal objects. The dominant methods are selective laser sintering and selective laser melting. For this purpose, there is the method of applying metal by resistance welding by means of a movable electrode to an object as described in the patent US 6443352. In this case, metal is connected to one another by the heat generated by the flow of current in the metal at the contact surface with the already applied metal. This method implements a wire electrode that applies metal wires to three-dimensional objects, and 3D printers that use this method are not available for the general household, unlike other plastic 3D printers that are available in abundance.
[003] Die heutigen Metall-3D-Drucker erweisen sich als komplexe, teure und umständliche Geräte. Sie sind also im Gegensatz zu den Kunststoff-FDM-3D-Printern, welche bereits eine Vielzahl von Menschen zu Hause besitzen, für die breite Masse an Menschen ungeeignet. Die erhältlichen sogenannten Desktop-3D-Printer können hauptsächlich nur Objekte aus Kunststoff mit im Vergleich zu Metallen geringer Festigkeit und Temperaturbeständigkeit hersteilen. Sich ein Objekt aus Metall für unterschiedlichste Anwendungen zu drucken, ist für die meisten Menschen zu teuer und umständlich und kommt daher nicht in Frage.  Today's metal 3D printers prove to be complex, expensive and cumbersome devices. In contrast to the plastic FDM 3D printers, which already have a large number of people at home, they are unsuitable for the masses of people. The available so-called desktop 3D printers can mainly produce only plastic objects with low strength and temperature resistance compared to metals. Printing a metal object for a wide variety of applications is too expensive and cumbersome for most people and therefore out of the question.
Aufgabe der Erfindung  Object of the invention
[004] Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es demnach, ein Verfahren sowie ein entsprechendes Gerät mit einfach zu handhabender Technik bereitzustellen die es erlauben Gegenstände aus Metall in ordentlicher Qualität und Festigkeit herzustellen und außerdem kostengünstig sind. Zudem sollte ein entsprechendes Gerät relativ klein und leicht sein um Platz, Baumaterial und somit Kosten einzusparen.  An object of the present invention is therefore to provide a method and a corresponding device with easy-to-use technique that allow to produce metal objects in good quality and strength and also are inexpensive. In addition, a corresponding device should be relatively small and lightweight to space, building material and thus save costs.
Allgemeine Beschreibung der Erfindung  General description of the invention
[005] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß in einem ersten Aspekt gelöst durch Verfahren zur Herstellung von einem Gegenstand aus Metall wobei ein Metalldraht fortschreitend schichtweise mittels einer drahtführenden primären Elektrode im Widerstandsschweißverfahren strecken- oder punktweise angeschweißt wird, This object is achieved according to the invention in a first aspect by methods for producing an article of metal a metal wire progressively in layers by means of a wire-carrying primary electrode in the resistance welding process stretched or spot welded,
wobei durch den Grundkörper der drahtführenden primären Elektrode ein Kanal verläuft durch den der Metalldraht im festen Zustand hindurch geführt wird und in oder direkt unterhalb der Mündung dieses Kanals durch die der Metalldraht aus der drahtführenden primären Elektrode herausgeführt, auf eine angrenzende Metalloberfläche ausgelegt und strecken- oder punktweise angeschweißt wird, wherein through the main body of the wire-guiding primary electrode, a channel passes through which the metal wire is guided in the solid state and led out into or directly below the mouth of this channel through which the metal wire from the wire-guiding primary electrode, laid out on an adjacent metal surface and stretched or Welded pointwise
wobei die Metalloberfläche eine Trägerplatte, bzw. eine bereits vorher angebrachte Metalldrahtschicht ist, wherein the metal surface is a carrier plate, or a previously attached metal wire layer,
wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: the method comprising the steps of:
(a) Zum strecken- oder punktweisen Widerstandsschweißen, Leiten eines elektrischen Stromstoßes von der drahtführenden primären Elektrode durch den Metalldraht zur angrenzenden Metalloberfläche,  (a) for stretch or spotwise resistance welding, passing an electric shock from the wire-guiding primary electrode through the metal wire to the adjacent metal surface;
(b) Bewegung der drahtführenden primären Elektroden relativ zur Metalloberfläche und gleichzeitiges Auslegen einer der Bewegung entsprechenden Länge von Metalldraht auf die angrenzende Metalloberfläche,  (b) moving the wire-guiding primary electrodes relative to the metal surface and simultaneously laying out a length of metal wire corresponding to the movement on the adjacent metal surface,
(c) Wiederholen der Schritte (a) und (b) um durch sich folgende Strecken- oder Punktverschweißungen und Bewegungen schichtweise den Gegenstand aus Metall zu formen,  (c) repeating steps (a) and (b) to form the article of metal in layers by subsequent line or spot welds and movements;
und wobei zusätzlich zu diesen Schritten das Verfahren weiterhin gegebenenfalls folgenden Schritt umfasst: and wherein, in addition to these steps, the method further comprises, optionally, the step of:
(d) Leiten eines weiteren elektrischen Stroms von einer sekundären Elektrode durch mittels Schritte (a) und (b) bereits strecken- oder punktweise angeschweißten Metalldraht um diesen mindestens teilweise zusätzlich, bevorzugt auf der gesamten in einem oder mehreren der Schritte (b) ausgelegten Länge, aufzuheizen und mit der angrenzenden Metalloberfläche zu verschmelzen, d.h. stärker durch Widerstands schweißen zu verbinden oder gar mit diesem zu verschmelzen ggf. dabei komplett aufzuschmelzen.  (D) passing a further electric current from a secondary electrode by means of steps (a) and (b) already stretched or point welded metal wire around this at least partially in addition, preferably on the entire in one or more of the steps (b) designed length to heat up and merge with the adjacent metal surface, ie To connect stronger by resistance welding or even to merge with this possibly completely melt it.
[006] Bevorzugt wird der Metalldraht während Schritt (b) beim Auslegen an der Mündung des Kanals der drahtführenden primären Elektrode seitlich umgebogen. Besonders bevorzugt wird der Metalldraht in einem sehr kleinen Mittellinieradius umgebogen, z.B. 0,5 * q < Mittellinieradius < 3 * q, wobei q der Durchmesser eines runden Drahtes oder die Breite/Dickte eines anders geformten Drahtes ist, um ihn flach durch Darübergleiten der unteren Kontaktoberfläche der drahtführenden primären Elektrode unterhalb der Mündung des Kanals aufzutragen, wobei der Metalldraht an die angrenzende Metalloberfläche, d.h. die Trägerplatte, bzw. auf eine bereits vorher angebrachte Metalldrahtschicht, aufgelegt. Preferably, the metal wire is bent laterally during laying out at the mouth of the channel of the wire-guiding primary electrode during step (b). More preferably, the metal wire is bent at a very small centerline radius, eg 0.5 * q <centerline radius <3 * q, where q is the diameter of a round wire or the width / thickness of a different shaped wire to make it flat by sliding over the lower one Apply contact surface of the wire-guiding primary electrode below the mouth of the channel, wherein the metal wire to the adjacent Metal surface, ie the support plate, or on a previously attached metal wire layer, placed.
[007] Das Umbiegen des Metalldrahts kann einerseits durch Führung und Reibung entlang der Mündung der drahtführenden primären Elektrode erfolgen. Die Mündung kann ein vom Grundkörper unterschiedliches Material umfassen oder aus diesem bestehen. Besonders bevorzugt ist das unterschiedliche Material ein keramisches Material oder ein vom Grundkörper unterschiedliches/ verschiedenes Metall.  The bending of the metal wire can be done on the one hand by guiding and friction along the mouth of the wire-guiding primary electrode. The mouth may comprise or consist of a different material from the body. Particularly preferably, the different material is a ceramic material or a different / different from the base metal.
[008] Andererseits kann das Umbiegen des Metalldrahts auch durch Erhitzen des Metalldrahts und Bewegung der drahtführenden primäreren Elektrode erfolgen.  On the other hand, the bending of the metal wire can also be done by heating the metal wire and moving the wire-carrying primary electrode.
[009] Der Kanal der drahtführenden primären Elektrode kann seitlich geschlossen, d.h. rohrförmig sein. In anderen Ausgestaltungen kann der Kanal aber auch offen sein und einer seitlich am Grundkörper angebrachten Kerbe entsprechen durch die der Metalldraht geführt wird und die in einer Mündung zur unteren Fläche der drahtführenden primären Elektrode endet.  The channel of the wire-guiding primary electrode can be closed laterally, i. be tubular. In other embodiments, however, the channel may also be open and correspond to a notch attached laterally to the body through which the metal wire is passed and which terminates in an orifice to the bottom surface of the wire-carrying primary electrode.
[0010] Die Mündung des Kanals der drahtführenden primären Elektrode umfasst bevorzugt eine ringförmige Kontaktoberfläche. Unter einer solchen Kontaktoberfläche kann der Metalldraht beim Aufträgen vorteilhaft umher rotieren, um diesen so in jede Richtung einer Ebene auftragen zu können. Die Kontaktfläche ist bevorzugt derart ausgestaltet, dass sie wenigstens einen Teil des Strom(stoß)es von der drahtführenden primären Elektrode auf den Metalldraht übertragen kann.  The mouth of the channel of the wire-guiding primary electrode preferably comprises an annular contact surface. Under such a contact surface of the metal wire can advantageously rotate around the orders in order to apply it in any direction of a plane can. The contact surface is preferably configured such that it can transmit at least a portion of the current from the wire-guiding primary electrode to the metal wire.
[001 1] In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Kanal der drahtführenden primären Elektrode (in und kurz) oberhalb der Mündung breiter als der restliche Teil des Kanals um so das Umbiegen des Metalldrahtes zu erleichtern bzw. zu ermöglichen und dabei zu gewährleisten, dass die drahtführende primäre Elektrode mit der untersten Kontaktfläche auf dem Draht aufliegen kann. Besonders bevorzugt erstreckt sich der breitere Teil auf einer Länge vom untersten Ende der Mündung des Kanals entlang der Mittellinie des Kanals hin betrachtet, die zwischen 0 und 4 * q liegen kann, wobei q der Drahtdurchmesser eines runden Drahtes oder die Breite/Dickte eines anderes geformten Drahtes ist.  [001 1] In a preferred embodiment, the channel of the wire-guiding primary electrode is wider (in and short) above the mouth than the remainder of the channel so as to facilitate or allow the metal wire to bend, thereby ensuring that the wire-carrying primary electrode with the lowest contact surface can rest on the wire. More preferably, the wider portion extends for a length from the lowest end of the mouth of the channel as seen along the centerline of the channel, which may be between 0 and 4 * q, where q is the wire diameter of one round wire or the width / thickness of another shaped one Wire is.
[0012] Alternativ kann die drahtführende primäre Elektrode den Metalldraht auch auftragen ohne mit der untersten Oberfläche oben auf dem Metalldraht aufzuliegen.  Alternatively, the wire-carrying primary electrode may also apply the metal wire without resting on the bottom surface of the top of the metal wire.
[0013] Vorteilhafterweise wird der Metalldraht mittels einer der drahtführenden primären Elektrode vorgeschalteten, zweiten Elektrode durch Leitung eines zweiten Strom(stoß)es vorgeheizt. Bevorzugt ist dazu die zweite Elektrode innerhalb des Grundkörpers der drahtführenden primären Elektrode angeordnet. [0014] Während des Verfahrens kann die Führung des Metalldrahts durch den Kanal durch einen motorisierten Vorschub, bevorzugt durch Kraftschluss über Rollen, unterstützt werden. Advantageously, the metal wire is preheated by means of a wire leading primary electrode upstream, second electrode by conducting a second current (shock). For this purpose, the second electrode is preferably arranged inside the main body of the wire-guiding primary electrode. During the process, the guidance of the metal wire through the channel by a motorized feed, preferably by adhesion via rollers, are supported.
[0015] Der Querschnitt des Metalldrahts kann rund oder jede andere Form aufweisen. Eine Ausführungsform sieht z.B. vor, dass vor der Einführung des Metalldrahtes in die drahtführende primäre Elektrode dessen Querschnitt, bevorzugt durch Walzen, verändert wird.  The cross section of the metal wire may be round or any other shape. An embodiment sees e.g. that before the introduction of the metal wire in the wire-guiding primary electrode whose cross-section, preferably by rolling, is changed.
[0016] Die Bewegung der drahtführenden primären Elektrode relativ zur Trägerplatte ist so ausgelegt, dass sie in drei Dimensionen durchgeführt werden kann, wobei in Schritt (b) entweder nur die drahtführende primäre Elektrode, oder nur die Trägerplatte, oder beide bewegt werden. Z.B. kann die primäre Elektrode in nur einer (vertikalen, Z) Richtung beweglich sein, wobei dann die Trägerplatte in die zwei anderen (X und Y) Richtungen verfahrbar ist. In einer anderen Variante ist die Trägerplatte fest montiert und die primäre Elektrode kann in alle drei Richtungen bewegt werden.  The movement of the wire-guiding primary electrode relative to the carrier plate is designed so that it can be performed in three dimensions, wherein in step (b) either only the wire-carrying primary electrode, or only the carrier plate, or both are moved. For example, For example, the primary electrode may be movable in only one (vertical, Z) direction, in which case the carrier plate is movable in the other two (X and Y) directions. In another variant, the carrier plate is firmly mounted and the primary electrode can be moved in all three directions.
[0017] Vorteilhafterweise wird in Schritt (d) weiterhin ein Druck auf den aufgeheizten Metalldraht ausgeübt um den darunterliegenden, im Falle des wenigstens teilweise aufgeschmolzenen Metalldrahtes, Metalldraht beispielsweise platt zu drücken.  Advantageously, in step (d), a pressure is exerted on the heated metal wire to press the underlying, in the case of at least partially melted metal wire, metal wire flat, for example.
[0018] Der elektrische Gegenpol der sekundären Elektrode ist meistens die Trägerplatte. In einer vorteilhaften Ausgestaltung kann der Gegenpol auch eine oder mehrere weitere auf dem Gegenstand aus Metall aufsetzbare gegenpolige sekundäre Elektrode(n) sein.  The electrical opposite pole of the secondary electrode is usually the carrier plate. In an advantageous embodiment, the opposite pole can also be one or more further counter-pole secondary electrode (s) which can be placed on the metal object.
[0019] Vorzugsweise kann die Mündung der drahtführenden primären Elektrode ggf. bzw. die Spitze der sekundären Elektrode bei Bedarf automatisiert, besonders bevorzugt mittels einer benachbart (d.h. im Umkreis der entsprechenden Elektrode und in Reichweite deren Bewegungseinheit) angebrachten Schleiffläche, nachgeschliffen werden.  Preferably, the mouth of the wire-guiding primary electrode, if necessary, or the tip of the secondary electrode can be reground automatically if necessary, particularly preferably by means of a grinding surface adjacent (i.e., in the vicinity of the corresponding electrode and within the range of its movement unit).
[0020] Das Verfahren kann weiterhin einen Schritt der zusätzlichen Formgebung des Gegenstands aus Metall während und/oder nach dessen Fertigstellung umfassen, z.B. mittels eines beweglich angeordneten metallabtragenden Werkzeugs, bevorzugt eine beweglich angeordnete Schleiffläche oder ein beweglich angeordneter Fräser.  The method may further comprise a step of additionally shaping the article of metal during and / or after its completion, e.g. by means of a movably arranged metal-removing tool, preferably a movably arranged grinding surface or a movably arranged milling cutter.
[0021] Der Metalldraht ist meistens ein Draht der aus einem Metall oder einer Metalllegierung besteht. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, dass ein solcher Metalldraht zusätzlich eine Ummantelung mit schmelzbarem Lotmaterial umfasst, wobei das Lotmaterial eine Schmelztemperatur aufweist die zweckmäßigerweise unterhalb der des Metalldrahtes liegt.  The metal wire is usually a wire made of a metal or a metal alloy. In some cases, it is advantageous that such a metal wire additionally comprises a sheath with fusible solder material, wherein the solder material has a melting temperature which is expediently below that of the metal wire.
[0022] Der Gegenstand aus Metall wird nach dessen Fertigstellung von der Trägerplatte gelöst und kann dann abgenommen werden. [0023] In einem zweiten Aspekt, betrifft die Erfindung ein Gerät zur Herstellung von Gegenständen aus Metall durch fortschreitend schichtweises Aufträgen undThe metal object is released after the completion of the support plate and can then be removed. In a second aspect, the invention relates to a device for producing articles of metal by progressively layered orders and
Widerstandsschweißen eines Metalldrahtes. Das Gerät umfasst dazu Mittel die zur Ausführung des Verfahrens geeignet, bzw. angepasst/konfiguriert sind. Resistance welding of a metal wire. For this purpose, the device comprises means which are suitable for carrying out the method or are adapted / configured.
[0024] In einem weiteren Aspekt, betrifft die Erfindung ein Gerät zur Herstellung von Gegenständen aus Metall durch fortschreitend schichtweises Aufträgen und In a further aspect, the invention relates to a device for the production of articles of metal by progressively layered orders and
Widerstandsschweißen eines Metalldrahtes, wobei das Gerät folgendes umfasst: Resistance welding of a metal wire, the apparatus comprising:
eine Stromversorgung ausgelegt um elektrische Stromstöße zum Widerstandsschweißen zu erzeugen, a power supply designed to generate electrical surges for resistance welding,
eine drahtführende primäre Elektrode zur Führung und zum punkt- oder streckenweise Widerstandsschweißen eines Metalldrahtes, wobei die drahtführende primäre Elektrode an die Stromversorgung angeschlossen ist, a wire-guiding primary electrode for guiding and spot-wise or section-wise resistance welding of a metal wire, wherein the wire-carrying primary electrode is connected to the power supply,
eine Trägerplatte zur Aufnahme des herzustellenden Gegenstands aus Metall, wobei die Trägerplatte an die Stromversorgung angeschlossen ist, a carrier plate for receiving the article to be made of metal, wherein the carrier plate is connected to the power supply,
ggf. eine sekundäre Elektrode, wobei die sekundäre Elektrode an die Stromversorgung angeschlossen ist, optionally a secondary electrode, the secondary electrode being connected to the power supply,
eine oder mehrere Bewegungsanordnungen die ausgelegt ist/sind die drahtführende primäre, ggf. und/oder sekundäre Elektrode, und die Trägerplatte relativ zueinander in drei Dimensionen zu bewegen, one or more movement arrangements which are designed / are the wire-guiding primary, if necessary and / or secondary electrode, and to move the support plate relative to one another in three dimensions,
eine Steuereinheit zur Steuerung der Bewegungsanordnung(en) und der Stromversorgung, wobei durch den Grundkörper der drahtführenden primären Elektrode ein Kanal verläuft durch den der Metalldraht im festen Zustand bis zu einer Mündung des Kanals hindurch geführt werden kann und in oder direkt unterhalb dieser Mündung auf eine angrenzende Metalloberfläche ausgelegt und punkt- oder streckenweise angeschweißt werden kann, und wobei die Metalloberfläche eine Trägerplatte, bzw. auf eine bereits vorher angebrachte Metalldrahtschicht ist. a control unit for controlling the movement arrangement (s) and the power supply, wherein the main body of the wire-guiding primary electrode, a channel through which the metal wire in the solid state can be passed through to a mouth of the channel and in or directly below this mouth to a adjacent metal surface can be designed and spot or in sections welded, and wherein the metal surface is a support plate, or on a previously attached metal wire layer.
[0025] Die Mündung des Kanals der drahtführenden primären Elektrode umfasst bevorzugt ein vom Grundkörper unterschiedliches Material oder besteht aus diesem, bevorzugt ein keramisches Material oder ein unterschiedliches Metall.  The mouth of the channel of the wire-guiding primary electrode preferably comprises a different material from the base body or consists of this, preferably a ceramic material or a different metal.
[0026] Die Mündung des Kanals der drahtführenden primären Elektrode kann eine ringförmige Kontaktoberfläche umfassen und derart ausgestaltet sein, dass sie wenigstens einen Teil des Strom(stoß)es von der drahtführenden primären Elektrode auf den Metalldraht übertragen kann.  The mouth of the channel of the wire-guiding primary electrode may comprise an annular contact surface and be configured to transmit at least a portion of the current from the wire-guiding primary electrode to the metal wire.
[0027] Das Gerät umfasst weiterhin vorteilhafterweise eine der drahtführenden primären Elektrode vorgeschaltete, zweite Elektrode die ausgelegt ist durch Leitung eines zweiten Strom(stoß)es den Metalldraht vorzuheizen, wobei bevorzugt die zweite Elektrode innerhalb des Grundkörpers der drahtführenden primären Elektrode angeordnet ist. The device further advantageously comprises a wire leading primary electrode upstream, the second electrode which is designed by conducting a second Power (shock) it to preheat the metal wire, wherein preferably the second electrode is disposed within the main body of the wire-guiding primary electrode.
[0028] Es kann weiterhin ein motorisierter Vorschub vorgesehen sein der ausgelegt ist die Führung des Metalldrahts durch den Kanal, bevorzugt durch Kraftschluss über Rollen, zu unterstützen.  It can also be provided a motorized feed is designed to guide the metal wire through the channel, preferably by adhesion via rollers to support.
[0029] Das Gerät kann außerdem der drahtführenden primären Elektrode vorgeschaltete Walzen umfassen die ausgelegt sind den Querschnitt des Metalldrahts vor dessen Einführung in die drahtführende primäre Elektrode zu verändern.  The apparatus may further comprise rollers preceding the wire-guiding primary electrode which are adapted to change the cross-section of the metal wire prior to its insertion into the wire-carrying primary electrode.
[0030] Die Bewegungseinheit ist bevorzugt ausgelegt um entweder nur die drahtführende primäre Elektrode, oder nur die Trägerplatte, oder beide zu bewegen.  The moving unit is preferably designed to move either only the wire-guiding primary electrode, or only the support plate, or both.
[0031] Wie bereits oben angeführt kann der elektrische Gegenpol der sekundären Elektrode die Trägerplatte oder eine weitere auf dem Gegenstand aus Metall aufsetzbare gegenpolige sekundäre Elektrode sein.  As already mentioned above, the opposite electric pole of the secondary electrode, the support plate or another on the object of metal can be placed opposite polarity secondary electrode.
[0032] In einer weiteren Ausgestaltung des Geräts ist eine benachbart angebrachte Schleiffläche vorgesehen die geeignet ist die Mündung der drahtführenden primären Elektrode oder ggf. die Spitze der sekundären Elektrode nachzuschleifen.  In a further embodiment of the device, an adjacently mounted grinding surface is provided which is suitable to regrind the mouth of the wire-guiding primary electrode or possibly the tip of the secondary electrode.
[0033] Besonders bevorzugt ist weiterhin im Gerät ein beweglich angeordnetes metallabtragendes Werkzeug angeordnet, vorteilhafterweise eine beweglich angeordnete Schleiffläche oder ein beweglich angeordneter Fräser, das zur zusätzlichen Formgebung des Gegenstands aus Metall während und/oder nach dessen Fertigstellung geeignet ist und bei Bedarf benutzt werden kann.  Particularly preferred is further arranged in the device, a movably arranged metal-removing tool, advantageously a movably arranged grinding surface or a movably arranged cutter, which is suitable for additional shaping of the metal object during and / or after its completion and can be used if necessary ,
[0034] Ein erfindungsgemäßes Gerät, hierin aus Analogie zu den bekannten Kunststoff- FDM-3D-Printern, auch einfach 3D-Drucker genannt, benötigt keine künstliche Schutzatmosphäre, also kein Schutzgas, für das Drucken mit Stahl. Es können auch verschiedene Drähte aus unterschiedlichen Metallen oder Legierungen benutzt werden um mit einem beschriebenen 3D-Drucker zu „drucken“. Der Preis und die geometrischen Ausmaße eines Gerätes nach dem hierin beschriebenen 3D-Druckerverfahren beträgt nur ein Bruchteil eines gängigen auf dem Markt erhältlichen Modells. Verhältnismäßig große Gegenstände im Vergleich zur Größe des 3D-Druckers können mit dem erfindungsgemäßen sogenannten 3D-Druckverfahren aus Metalldraht hergestellt werden.  An inventive device, herein in analogy to the known plastic FDM-3D printers, also called simply 3D printer, does not need an artificial protective atmosphere, so no protective gas, for printing with steel. Different wires made of different metals or alloys can be used to "print" with a described 3D printer. The price and geometrical dimensions of a device according to the 3D printing process described herein is only a fraction of a common model available on the market. Relatively large objects in comparison to the size of the 3D printer can be produced with the so-called 3D printing process according to the invention from metal wire.
[0035] Das Verfahren beinhaltet im Prinzip den Vorgang einen Gegenstand Schicht für Schicht aus Draht aus Metall in einem automatisierten Prozess herzustellen. Dabei wird der Draht durch eine primäre Elektrode eines dreidimensionalen Druckers geführt und auf eine Plattform (Trägerplatte) oder eine bereits erstellte Schicht oder Teil eines Gegenstandes gelegt und durch elektrischen Strom im Widerstandsschweißverfahren verbunden. Die Elektrode die den Draht führt, der Draht und die Trägerplatte oder Bauplattform schließen einen Stromkreis, wenn der Draht einen Kontakt zwischen Elektrode und Bauplattform herstellt. Die Elektrode hat einen Kanal durch den der Draht geleitet wird. Am unteren Ende der Elektrode, dort wo der Draht herausgeführt wird, befindet sich eine Kontaktfläche, die im Prinzip meistens parallel zur zu erstellenden Schicht gerichtet ist. Im Bereich der Mündung des Kanals der drahtführenden primären Elektrode macht der Draht eine Biegung um einen Winkel, welcher im Idealfall z.B. ca. 90° beträgt. Der Draht wird dann direkt aus der Mündung heraus umgebogen. Die untere bevorzugt ringförmige Kontaktfläche der drahtführenden primären Elektrode gleitet über den Draht und gibt Stromstöße ab und übt vorzugsweise zusätzlich Druck auf den Draht aus. Die Elektrode dreht sich in bevorzugter Weise bei dem Herstellungsvorgang nicht um sich selbst, sondern bewegt sich z.B. nur in Richtung der Ebenen. Der Draht bildet im geschlossenen Stromkreis beim Anschweißen häufig den Abschnitt mit dem höchsten elektrischen Widerstand und wird durch den Stromfluss durch ihn hindurch erhitzt und kann dadurch an der Kontaktstelle zu dem Metall auf welchem er anliegt eine metallische Verbindung eingehen. Durch Bewegung z.B. der Elektrode zur Bauplattform (oder umgekehrt) wird der Draht unterhalb der Mündung der drahtführenden primären Elektrode in die Ebene der zu erstellenden Schicht gelegt. Mit einem Kanal in der drahtführenden primären Elektrode, der vorteilhaft senkrecht zur Ebene der zu erstellenden Schicht ist und somit die Biegung des Drahtes in der Mündung dieser Elektrode z.B. einen Winkel von 90° beträgt, kann der Draht in alle Richtungen in der Ebene einer Schicht gleichsam aufgetragen werden ohne die Notwendigkeit einer um sich selbst drehend angetriebenen Elektrode, die den Draht führt. Zudem kann der Draht mit der primären Elektrode, die den Draht durch einen Kanal herausführt und ihn direkt umbiegt, leicht auf jedem beliebigen Weg aufgetragen werden, ohne dass der Draht auf anderen danebenliegenden Drahtbahnen oben angeheftet wird und das weitere Aufträgen blockiert. The method, in principle, involves the process of making an object layer by layer of wire of metal in an automated process. In this case, the wire is passed through a primary electrode of a three-dimensional printer and placed on a platform (support plate) or an already created layer or part of an object and connected by electrical current in the resistance welding process. The Electrode leading the wire, the wire and the carrier plate or build platform close a circuit when the wire makes contact between the electrode and the build platform. The electrode has a channel through which the wire is passed. At the lower end of the electrode, where the wire is led out, there is a contact surface, which in principle is mostly directed parallel to the layer to be created. In the area of the mouth of the channel of the wire-guiding primary electrode, the wire makes a bend through an angle, which in the ideal case is, for example, about 90 °. The wire is then bent directly out of the mouth. The lower, preferably annular contact surface of the wire-guiding primary electrode slides over the wire and delivers surges and preferably exerts additional pressure on the wire. The electrode preferably does not rotate around itself in the manufacturing process, but only moves in the direction of the planes, for example. The wire often forms the highest electrical resistance portion in the closed circuit during welding and is heated by the flow of current therethrough and can thereby make a metallic connection at the point of contact with the metal on which it is abutting. By moving, for example, the electrode to the build platform (or vice versa), the wire is placed below the mouth of the wire-guiding primary electrode in the plane of the layer to be created. With a channel in the wire-guiding primary electrode, which is advantageously perpendicular to the plane of the layer to be created and thus the bend of the wire in the mouth of this electrode, for example, an angle of 90 °, the wire can in all directions in the plane of a layer as it were can be applied without the need for a self-rotating electrode driving the wire. In addition, the wire with the primary electrode leading the wire through a channel and directly bending it can be easily applied in any way without the wire being pinned on top of other adjacent wire paths and blocking further jobs.
[0036] Nach dem Aufträgen einer Schicht aus im Querschnitt im Prinzip gänzlich unveränderten Bahnen aus Draht mit der primären Elektrode, fahren bevorzugt sekundäre Elektroden die so „aufged ruckte“ Schicht aus aneinander liegenden Drahtbahnen stellenweise an und bearbeiten bei Bedarf die Drähte im Widerstandschweißverfahren weiter um stärkere Verbindungen zwischen ihnen herzustellen um dreidimensionale Gegenstände zu generieren.  After the application of a layer of cross-section, in principle, completely unchanged paths of wire with the primary electrode, preferably drive secondary electrodes the so "aufged jerky" layer of adjacent wire paths in places and edit if necessary, the wires in the resistance welding process on make stronger connections between them to generate three-dimensional objects.
[0037] Beim Schweißvorgang mit den sekundären Elektroden können die Drahtbahnen komplett aufgeschmolzen werden und miteinander verschmelzen um isotropere Gegenstände herzustellen. Zwischen den mit der primären Elektrode aufgetragenen Drahtbahnen können so überall starke Verbindungen erstellt werden. Die Drahtbahnen aus zum Beispiel standardisierten runden Drähten können durch die sekundäre Elektroden platt geschmolzen werden und werden zu einer flachen Ebene platt gedrückt auf der wiederum runde Drähte mit der primären Elektrode präzise aufgetragen werden können. Durch eine solche Verschmelzung der Drahtbahnen miteinander verschwindet das ausgeprägte Rillenmuster, das ansonsten bei im Querschnitt fast unveränderten aufeinandergestapelten Drähten vorliegen würde. Die Form der Bahnen aus Draht wird so durch den Schweißvorgang mit den sekundären Elektroden verändert. Durch den Druckvorgang mit dem Verschmelzen der Drahtbahnen mit den sekundären Elektroden lassen sich leicht luftdichte Gegenstände hersteilen anders als bei dem Drahtauftragen mit nur der primären drahtführenden Elektrode. Durch die so erreichte Verschmelzung der Schichten untereinander, können große Zugkräfte zwischen den Schichten und jedem aufgetragenen Teil eines Drahtes übertragen werden. During the welding process with the secondary electrodes, the wire webs can be completely melted and melt together to produce more isotropic objects. Strong connections can thus be made everywhere between the wire paths applied with the primary electrode. The wire paths of, for example, standardized round wires can flatten through the secondary electrodes are melted and flattened to a flat plane on which in turn round wires can be accurately applied to the primary electrode. By such a fusion of the wire webs together disappears the pronounced groove pattern that would otherwise be present in cross-section almost unchanged stacked wires. The shape of the sheets of wire is thus changed by the welding process with the secondary electrodes. By the printing process with the fusion of the wire paths with the secondary electrodes, it is easy to produce airtight objects other than the wire application with only the primary wire-guiding electrode. By the thus achieved fusion of the layers with each other, large tensile forces can be transmitted between the layers and each applied part of a wire.
[0038] Bevorzugt sind die Elektroden an einem Druckkopf angebracht. An diesem ist ebenfalls bevorzugt eine Kühlung angebracht, die zum Beispiel aus Kühlrippen besteht, um die Elektroden zu kühlen. Die sekundären Elektroden nutzen sich prinzipbedingt meist bei den Schweißoperationen ab und deren untere Kontaktoberfläche kann daher vorteilhaft etappenweise durch Hinübergleiten auf einer Schleiffläche die am Drucker befestigt ist abgeschliffen werden. So kann stets eine saubere Elektrodenoberfläche gewährleistet werden. Die Elektroden sind bevorzugt austauschbar und vorteilhafterweise gibt es verschiedene einsetzbare Elektrodentypen.  Preferably, the electrodes are attached to a printhead. At this cooling is preferably also attached, which consists for example of cooling fins to cool the electrodes. As a matter of principle, the secondary electrodes generally use up in the welding operations and their lower contact surface can therefore be advantageously ground down step by step by sliding over a grinding surface which is fastened to the printer. This ensures a clean electrode surface at all times. The electrodes are preferably interchangeable and advantageously there are various types of electrodes that can be used.
[0039] Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und mit einem hier beschriebenen Gerät können verschiedene Metalle und Legierungen„gedruckt“ werden. Es können zum Beispiel Gegenstände aus Stahl, Edelstahl aber auch aus Aluminium hergestellt werden.  With the method according to the invention and with a device described here, various metals and alloys can be "printed". For example, items made of steel, stainless steel or aluminum can be produced.
[0040] Mit der drahtführenden primären Elektrode können sehr dünne Drähte mit einem Durchmesser von z.B. 0,1 mm präzise aufgetragen werden. Durch den einfachen Wechsel der primären Elektrode, lassen sich schnell und leicht andere Drähte aufdrucken und es gibt eine große Variation der Durchmesser der Drähte die mit einem Druckergerät aufgedruckt werden können. Die primäre Elektrode ist besonders geeignet um den Draht nur leicht anzuheften und ihn formgemäß aufzutragen.  With the wire-guiding primary electrode, very thin wires with a diameter of e.g. 0.1 mm can be applied precisely. By simply changing the primary electrode, other wires can be printed quickly and easily and there is a large variation in the diameter of the wires that can be printed with a printer device. The primary electrode is particularly suitable for attaching the wire only slightly and applying it in a form-fitting manner.
[0041] Durch das optionale Plattschmelzen der Drähte mit der oder den sekundären Elektroden ist es auch möglich die endgültige Höhe einer Schicht einzustellen. Das gleichzeitige Miteinanderverschmelzen durch die sekundären Elektroden der Drähte die zu einem Teil des Gegenstandes der erstellt wird werden, führt zu mehr Gleichheit und Einheitlichkeit in der Struktur der Gegenstände was sie stabiler und ästhetischer macht. Durch Schweißvorgänge mit den sekundären Elektroden wird eine solide Verbindung zwischen dem Material der einzelnen Drähte untereinander sowie zwischen einander ermöglicht. Dies gilt insbesondere für die Verbindung zwischen dem inneren Material und den Wänden der zu erstellenden Gegenstände. By the optional flat melting of the wires with the secondary electrode (s) it is also possible to set the final height of a layer. The simultaneous coalescence by the secondary electrodes of the wires that will be made part of the article will result in more equality and uniformity in the structure of the articles, making them more stable and aesthetic. Welding with the secondary electrodes creates a solid bond between the material of the individual wires and between them allows. This is especially true for the connection between the inner material and the walls of the objects to be created.
[0042] Die primäre drahtführende Elektrode kann stillstehend, das heißt starr mit dem Rahmen des 3D-Druckers verbunden sein oder sie kann beweglich sein. Ist die Elektrode beweglich am Gerät angebracht so wird sie bevorzugt über Motoren angesteuert und legt die Wege zurück um den Draht auf den erforderlichen Bahnen auftragen zu können. Ist die Elektrode starr montiert, bewegt sich die Bauplattform/Trägerplatte um den Draht an den gewünschten Orten aufzutragen. Es können sowohl die Elektrode als auch die Bauplattform als sich selbst bewegende Teile gefertigt werden.  The primary wire-guiding electrode may be stationary, that is to say rigidly connected to the frame of the 3D printer, or it may be movable. If the electrode is movably attached to the device, it is preferably driven by motors and sets the way back to apply the wire on the required lanes can. If the electrode is rigidly mounted, the build platform / carrier plate moves to apply the wire to the desired locations. Both the electrode and the build platform can be made as self-moving parts.
[0043] Als Material für die Elektroden eignet sich ein harter gut elektrisch leitender Werkstoff wie geschmiedetes Kupfer oder eine Kupferlegierung oder eine Elektrode aus mehreren Materialien, die zum Beispiel hauptsächlich aus Kupfer besteht und die Spitze mit der Kontaktoberfläche zum Draht aus Wolfram besteht. Wobei das Kupfer für bessere elektrische und thermische Leiteigenschaften sorgt und das härtere Material wie Wolfram an der Kontaktoberfläche für eine harte verschleißärmere Oberfläche sorgen. Gut ist es, wenn die Elektrodenkontaktfläche einen hohen Schmelzpunkt hat um großer Hitze besser widerstehen zu können und aus einem Material an dem der Draht der aufgetragen wird nicht zu stark an der Elektrode bei der Übertragung von Strom anheften bleibt.  As a material for the electrodes is a hard good electrically conductive material such as forged copper or a copper alloy or an electrode of a plurality of materials, which consists for example mainly of copper and the tip with the contact surface to the wire made of tungsten. Where the copper provides better electrical and thermal conductivity properties and the harder material such as tungsten at the contact surface for a hard lower wear surface. It is good if the electrode pad has a high melting point to better withstand high heat, and a material where the wire is applied will not stick too much to the electrode when transferring current.
[0044] Die Steuerung (oder Steuereinheit) des 3D-Druckers steuert den sogenannten Druckvorgang und gibt der Stromversorgung die Signale zur Stromabgabe. Die Stromversorgung der primären drahtführenden Elektrode kann aber auch von der Bewegungssteuerung separiert sein und unabhängig betrieben sein, was aber üblicherweise Nachteile mit sich bringt. Ebenfalls kann die Stromversorgung der primären drahtführenden Elektrode teils von der Gesamtsteuerungseinheit des Druckers über die Software gesteuert sein und teils über handbetriebene Regler am Drucker mit denen man einfach während des Druckvorganges Parameter wie die Stromstärke verändern kann.  The controller (or control unit) of the 3D printer controls the so-called printing operation and gives the power supply the signals for current delivery. The power supply of the primary wire-guiding electrode can also be separated from the motion control and operated independently, but this usually brings disadvantages. Also, the power supply of the primary wire-guiding electrode may be controlled partly by the overall control unit of the printer via the software and partly by hand-operated regulators on the printer with which one can easily change parameters such as the current during the printing process.
[0045] Ein runder Querschnitt eignet sich für den Kanal in der drahtführenden Elektrode durch den der metallene Draht, der Werkstoff, geleitet wird, damit eine Verdrehung des Drahtes im Kanal der Elektrode möglich ist. Andere Querschnitte sind auch möglich. Der Kanal muss mindestens so breit sein wie der Draht der verwendet wird und der Kanal sollte eine glatte Oberfläche haben und möglichst gerade verlaufen, damit der Draht leicht dadurch bewegt werden kann. Der direkt außerhalb der drahtführenden Elektrode aus ihr herauskommende Draht hat einen im Verhältnis zum Rest des Stromkreises kleinen Querschnitt und einen sehr hohen elektrischen Widerstand. Weshalb wenn starker elektrischer Strom durch den Draht von der drahtführenden Elektrode geleitet wird, der sich direkt unter der primären Elektrode befindende Draht sich stark erhitzt. Durch die entstehende Wärme im Draht, kann der Draht lokal oder ganz aufschmelzen, oder mit der Kontaktoberfläche des Metalls auf der der Draht anliegt eine punkt- oder streckenweise metallische Verbindung eingehen und sich so mit danebenliegenden Bahnen aus metallenem Draht verbinden. A round cross-section is suitable for the channel in the wire-carrying electrode through which the metal wire, the material is passed, so that a rotation of the wire in the channel of the electrode is possible. Other cross sections are also possible. The channel must be at least as wide as the wire being used and the channel should have a smooth surface and be as straight as possible so that the wire can be moved easily. The wire coming out of it directly outside the wire-guiding electrode has a small cross section in relation to the rest of the circuit and a very high electrical resistance. Therefore, when strong electric current is conducted through the wire from the wire-carrying electrode, the wire directly under the primary electrode heats up strongly. By the resulting heat in the wire, the wire can melt locally or completely, or with the contact surface of the metal on which the wire is applied a punctiform or intermittent metallic compound received and thus connect with adjacent tracks of metal wire.
[0046] Besonders eignet sich ein runder Draht, wegen seiner kleinen punkt- oder linienweisen Kontaktfläche die das Widerstandsschweißen erleichtert.  Particularly suitable is a round wire, because of its small point or line-wise contact surface facilitates the resistance welding.
[0047] Der Draht kann auch beim Aufträgen mit der primären Elektrode an Stellen über den ganzen Querschnitt hin aufschmelzen und mit der Schicht verschmelzen um solide Verbindungen herzustellen. Die Kraft die den Draht durch die drahtführende Elektrode schiebt, drückt den Draht gegen die Oberfläche auf der er aufgetragen wird.  The wire may also be fused at positions with the primary electrode at locations throughout the cross-section and fused with the layer to make solid connections. The force pushing the wire through the wire-carrying electrode presses the wire against the surface on which it is applied.
[0048] Damit das Aufliegen der drahtführenden Elektrode auf dem Draht leicht möglich ist sollte an der Stelle der unteren Mündung des Kanals der drahtführenden Elektrode genügend Raum vorhanden sein in der die Biegung des Drahtes, die notwendig ist um den Draht flach in die Ebene zu legen, erfolgen kann. Um genügend Raum für die Biegung des Drahtes zu haben, ist der Kanal in der drahtführenden Elektrode bevorzugt breiter als die Breite des Drahtes und prinzipiell breit genug um die Biegung zu erlauben oder der Bereich an und kurz oberhalb der Mündung des Kanals ist breiter als der Rest des Kanals und so geformt, dass die Biegung des Drahtes erfolgen kann. Es ist meistens wichtig die unterste Breite im Bereich der Mündung klein zu halten und dabei aber zu gewährleisten, dass sich die Biegung des Drahtes mittels Zug- oder Druckkräften einwandfrei und zuverlässig durchführen lässt, um den Draht präziser auftragen zu können. Darum eignet sich auch eine Schubvorrichtung welche den Draht durch die drahtführende Elektrode drückt. Eine solche Druckkraft die den Draht durch den Kanal schiebt ermöglicht kleinere Biegeradien des Drahtes und somit präziseres Aufträgen und weniger Abnutzung der drahtführenden Elektrode, weil diese nicht seitlichen Druck auf den Draht ausüben muss um den Draht durch die Bewegung relativ der Elektrode zum zu erstellenden Gegenstand herausziehen muss. Außerdem muss so die Elektrode nicht mit der untersten Oberfläche auf der Höhe der zu erstellenden Schicht aufliegen. Hinzu kommt das Glühen des Drahtes in oder unterhalb der Mündung der Elektrode, durch die Wärmeleitung im Drahtabschnitt der angeschweißt wird. Dies ist meistens wichtig für das Aufträgen dickerer Drähte.  Thus, the resting of the wire-guiding electrode on the wire is easily possible at the location of the lower mouth of the channel of the wire-guiding electrode should be enough space in which the bending of the wire, which is necessary to lay the wire flat in the plane , can be done. In order to have enough room for the bending of the wire, the channel in the wire-carrying electrode is preferably wider than the width of the wire and in principle wide enough to allow the bend or the area at and just above the mouth of the channel is wider than the rest of the channel and shaped so that the bending of the wire can take place. It is usually important to keep the lowest width in the area of the mouth small, while ensuring that the bending of the wire can be carried out properly and reliably by means of tensile or compressive forces in order to be able to apply the wire more precisely. Therefore, a push device which presses the wire through the wire-carrying electrode is also suitable. Such a compressive force pushing the wire through the channel allows for smaller bending radii of the wire and thus more accurate application and less wear of the wire-carrying electrode because it does not have to exert lateral pressure on the wire to pull the wire out by relative movement of the electrode to the object to be created got to. In addition, the electrode does not have to rest with the lowest surface at the level of the layer to be created. In addition, there is the glow of the wire in or below the mouth of the electrode, through the heat conduction in the wire section is welded. This is mostly important for the orders of thicker wires.
[0049] Die Erfindung betrifft folglich auch ein Verfahren das es ermöglicht Gegenstände aus Metall in einem automatisierten Prozess herzustellen durch das schichtweise Aufträgen von einem metallenen Draht mit einer drahtführenden primären Elektrode durch die ein Kanal verläuft durch den der Draht hindurch geleitet wird und in oder direkt unterhalb der Mündung dieses Kanal, wo der Draht aus der Elektrode herausgeführt wird, umgebogen wird um einen Winkel der im Idealfall ca. 90° beträgt damit er flach ausgelegt werden kann auf einer metallenen Oberfläche an der er durch von der primären Elektrode auf ihn übertragenen Strom im Widerstandsschweißverfahren zum größten Teil querschnittsunverändert aufgetragen wird und zumeist nur leicht angeheftet wird. Der Draht wird durch das schichtweise Aufdrucken mit der primären drahtführenden Elektrode auf den korrekten Stellen nach dem Muster des jeweiligen Querschnitts des zu erstellenden Objektes aufgetragen. Bevorzugt fahren weiterhin sekundäre Elektroden, nachdem eine Schicht so aus nebeneinanderliegenden hauptsächlich querschnittsunveränderten Drahtbahnen aufgetragen wurde, die Schicht automatisch an, setzen auf ihr stellenweise auf und verschweißen die Drahtbahnen weiter im Widerstandsschweißverfahren um festere Verbindungen herzustellen. Dabei können die sekundären Elektroden die Drahtbahnen unter ihrer Kontaktoberfläche komplett zu einem flachen, ebenen Abschnitt aus miteinander verschmolzenen Drähten aufschmelzen und plattdrücken. Die Kontaktoberflächen der sekundären Elektroden können nach etlichen Schweißoperationen, wegen des Verschleißes der Kontaktoberfläche durch das Verschweißen mit Druckausübung, automatisch auf einer Schleiffläche abgeschliffen oder durch ein Werkzeug abgetragen werden damit die Kontaktoberfläche eine gute Qualität für die Schweißoperationen die sie durchführen muss beibehält. The invention therefore also relates to a method which makes it possible to produce metal objects in an automated process by the layered orders of a metal wire with a wire-carrying primary electrode through which a channel passes through which the wire is passed and in or directly Below the mouth of this channel, where the wire is led out of the electrode, is bent at an angle which is approximately 90 ° in the ideal case so that it can be designed flat on a metal surface where it is applied by the current transmitted to it from the primary electrode in the resistance welding process for the most part cross-sectionally unmodified and is usually only slightly tacked. The wire is applied by the layer-wise printing with the primary wire-guiding electrode in the correct locations according to the pattern of the respective cross-section of the object to be created. Secondary electrodes continue to drive after a layer has been applied from adjacent mainly cross-sectionally unmodified wire webs, the layer automatically on, put on her in places and further weld the wire webs in the resistance welding process to make tighter connections. In this case, the secondary electrodes can melt the wire paths under their contact surface completely to a flat, flat portion of fused together wires and flattening. The contact surfaces of the secondary electrodes, after a number of welding operations, due to wear of the contact surface by pressure welding, can be automatically abraded or abraded by a tool so that the contact surface maintains a good quality for the welding operations that it must perform.
[0050] Die Erfindung betrifft außerdem bevorzugt ein Gerät, und zwar einen sogenannten 3D-Drucker, zum Herstellen von Gegenständen aus Metall, wobei das Gerät mindestens eine primäre drahtführende Elektrode umfasst durch die ein Kanal verläuft durch den ein metallener Draht im festen Zustand geleitet werden kann, der aus der Mündung des Kanals herauskommt und nach einem Vorgang des Umbiegens unter der untersten Fläche der primären drahtführenden Elektrode gegen die Oberfläche gedrückt wird auf der er aufgetragen wird und mittels Stromübertragung von der drahtführenden Elektrode auf den Draht im Widerstandsschweißverfahren mit der metallenen Oberfläche auf welcher der Draht aufgetragen wird verbunden wird. Dazu besitzt das Gerät bevorzugt ebenfalls mindestens eine sekundäre Elektrode, die auf den mit der primären drahtführenden Elektrode aufgetragenen Bahnen aus Draht aufsetzten und diese miteinander stärker im Widerstandsschweißverfahren miteinander verbindet. Dabei kann der hauptsächlich querschnittsunveränderte bereits mit der primären drahtführenden Elektrode auf nebeneinander liegenden Bahnen ausgelegte Draht im Querschnitt durch das Plattschmelzen mit der sekundären Elektrode verändert werden, sodass der Draht an Höhe verliert und mit den umliegenden Bahnen aus Draht und dem vorhandenen metallenem Material des Stückes auf dem der Draht aufgeschichtet wird verschmolzen werden kann.  The invention also preferably relates to a device, namely a so-called 3D printer, for producing objects made of metal, wherein the device comprises at least one primary wire-carrying electrode through which a channel passes, through which a metallic wire is passed in the solid state can emerge from the mouth of the channel and after a process of bending under the lowest surface of the primary wire-guiding electrode is pressed against the surface on which it is applied and by current transfer from the wire-carrying electrode to the wire in the resistance welding process with the metal surface which the wire is applied is connected. For this purpose, the device preferably also has at least one secondary electrode, which put on the applied with the primary wire-guiding electrode webs of wire and these together with each other stronger in the resistance welding process. In this case, the mainly cross-sectionally changed already designed with the primary wire-guiding electrode on adjacent tracks wire in cross-section can be changed by the plate-melting with the secondary electrode, so that the wire loses height and with the surrounding tracks of wire and the existing metal material of the piece which the wire is piled up can be fused.
[0051] Vorzugsweise kann das Gerät mit folgenden (austauschbaren) Typen der Elektrode betrieben werden, bzw. folgende weitere Merkmale umfassen: [0052] - mit einer drahtführenden primären Elektrode bei der die unterste Fläche eine ringförmige Kontaktoberfläche ist die auf dem umgebogenen, aus der Mündung des Kanals der Elektrode hinausbeförderte, Teil des Drahtes aufliegt und den größten Teil des Stromes von der drahtführenden Elektrode auf den Draht überträgt um ihn anzuschweißen. Preferably, the device can be operated with the following (replaceable) types of the electrode, or include the following further features: - With a wire-guiding primary electrode in which the lowermost surface is an annular contact surface which rests on the bent, out of the mouth of the channel of the electrode out, part of the wire and transmits most of the current from the wire-carrying electrode to the wire to weld it.
[0053] - mit einer drahtführenden primären Elektrode mit einem Kanal der kurz oberhalb der Mündung des Kanals breiter ist um Raum für die Umbiegung des Drahtes in jede Richtung in der Ebene gleichsam zu ermöglicht und um so den Draht zuverlässig auftragen zu können. Dabei kann die Elektrode mit der unteren Kontaktfläche auf einem aufgetragenen Drahtteil auf der Höhe der obersten Oberfläche der Schicht die gerade aufgetragen wird aufsetzen und hinübergleiten, wenn die Schichten eben und parallel zu einander aufgetragen werden.  - With a wire-guiding primary electrode with a channel which is wider just above the mouth of the channel to space for the deflection of the wire in each direction in the plane as it allows to and so as to reliably apply the wire can. In this case, the electrode with the lower contact surface on a coated wire portion at the height of the uppermost surface of the layer being applied and put on slide over when the layers are applied flat and parallel to each other.
[0054] - mit einer drahtführenden primären Elektrode mit unterem Bereich mit ringförmiger Kontaktfläche zum Anschweißen wobei der untere Querschnitt einen unveränderten Querschnitt auf einer definierten Höhe aufweist und durch die Abnutzung der Kontaktfläche der Elektrode beim Drahtauftragen und Anschweißen abgetragen wird.  - With a wire-guiding primary electrode with lower area with annular contact surface for welding wherein the lower cross-section has an unchanged cross-section at a defined height and is removed by the wear of the contact surface of the electrode during wire application and welding.
[0055] - mit einer drahtführenden primären Elektrode mit Keramikspitze, die den Draht gegen die Oberfläche drücken kann auf der dieser aufgetragen wird.  - With a wire-guiding primary electrode with ceramic tip, which can press the wire against the surface on which this is applied.
[0056] - mit einer drahtführenden primären Elektrode mit einer Spitze aus einem anderen With a wire-guiding primary electrode with a tip from another
Metall als das des Grundteils. Metal as that of the base.
[0057] - mit einer drahtführender primären Elektrode die beim Drucken nicht mit ihrer untersten Oberfläche auf der Oberfläche der Schicht die erstellt wird aufliegt und keinen Druck von oben auf den Draht ausübt, sondern den Strom zum Anschweißen durch ein freistehendes Stück des Drahtes der aus dem Kanal hinauskommt leitet und der sich zwischen primärer Elektrode und der Schicht die erstellt wird befindet.  - With a wire-guiding primary electrode which does not print with its bottom surface on the surface of the layer is created during printing and exerts no pressure from above the wire, but the power for welding by a freestanding piece of wire from the Channel comes out and is located between the primary electrode and the layer that is created.
[0058] - mit einer drahtführenden primären Elektrode die eine innere zweite Elektrode besitzt die den Draht durch die Leitung eines zweiten Stromflusses durch diesen hindurch vorheizen kann.  - Having a wire-carrying primary electrode having an inner second electrode which can preheat the wire through the line of a second current flow therethrough.
[0059] - mit motorisiertem Vorschub des Drahtes über Rollen der den Draht durch die - With motorized feed of the wire over rollers of the wire through the
Elektrode hindurch schiebt und hilft den Draht in oder unterhalb der Mündung des Kanals zu verbiegen. Electrode pushes through and helps to bend the wire in or below the mouth of the channel.
[0060] - mit einer zusätzlichen Elektrode die den Draht bevor er in den Kanal der primären drahtführenden Elektrode durch Leitung eines Stromes durch den Draht hindurch vorheizt.  - With an additional electrode which preheats the wire before it into the channel of the primary wire-guiding electrode by passing a current through the wire.
[0061] - mit einer Vorrichtung die den Draht in eine andere Form walzt bevor dieser in die primäre Elektrode eingeführt wird. [0062] - mit sekundären Elektroden mit einer definierten Höhe auf welcher die Elektrode querschnittsunverändert vorliegt, damit durch Abnutzung und Abschleifen der untersten Kontaktfläche zum Schweißen, das Schweißen mit gleichen Bedingungen fortgeführt werden kann. - With a device which rolls the wire in another form before it is introduced into the primary electrode. With secondary electrodes of a defined height on which the electrode is unintersected in cross section, so that by wearing and grinding the bottom contact surface for welding, welding can be continued under the same conditions.
[0063] - beim Schweißvorgang mit den sekundären Elektroden, das komplette During the welding process with the secondary electrodes, the complete
Aufschmelzen und in eine andere Form Zerfließen der sich unter der/den sekundären Elektrode(n) befindenden Drähte. Melting and dissolving the wires under the secondary electrode (s).
[0064] - mit sekundären Elektroden die jegliche Form der unteren Kontaktoberfläche aufweisen.  With secondary electrodes having any shape of the lower contact surface.
[0065] - mit sekundärer Elektrode mit Rasteroberfläche.  With secondary electrode with raster surface.
[0066] - mit Rollradelektrode als sekundäre Elektrode.  With rolling wheel electrode as a secondary electrode.
[0067] - mit anschließendem Widerstandsschweißen mit mehreren voneinander isolierten gegenpoligen beieinander sich befindenden sekundären Elektroden zwischen denen der Schweißstrom fließt.  - With subsequent resistance welding with a plurality of mutually insulated opposite polarity located therebetween secondary electrodes between which the welding current flows.
[0068] - mit zwei gegenüberliegenden voneinander isolierten Rollradelektroden als sekundäre Elektroden zum Widerstandsschweißen.  With two opposing rolling wheel electrodes as secondary electrodes for resistance welding.
[0069] - mit Rollradelektrode als sekundäre Elektrode deren Kontaktfläche zum With roller wheel electrode as a secondary electrode whose contact surface for
Schweißen kontinuierlich oder automatisch etappenweise nachgeschliffen wird. Welding is continuously or automatically reground step by step.
[0070] - mit angebrachter passiver, starr an der Maschine montierten Schleiffläche bestehend aus Schleifpapier, einer Feile oder einem Schleifstein oder ein anderes raues Material auf dem die Elektrodenoberfläche der Elektroden abgetragen werden kann.  - With attached passive, rigidly mounted on the machine grinding surface consisting of sandpaper, a file or a grindstone or other rough material on which the electrode surface of the electrodes can be removed.
[0071] - mit angebrachter aktiven, durch einen Motor in Bewegung versetzten - With attached active, offset by a motor in motion
Schleiffläche, Fräser, Feile oder anderes metallabtragende Werkzeug. Grinding surface, milling cutter, file or other metal-removing tool.
[0072] - mit mehreren sekundären Elektroden die durch einen gemeinsamen Schrittmotor über eine Nockenwelle einzeln linear bewegt werden.  - With several secondary electrodes which are individually linearly moved by a common stepper motor via a camshaft.
[0073] - mit einem angebrachtem Fräskopf am Druckkopf der die Konturen einer aufgedruckten Schicht abfahren und abfräsen kann.  [0073] - With an attached milling head on the printhead can run off and mill the contours of a printed layer.
[0074] - mit dem Aufträgen von Lotmaterial ummantelten Drähten mit der primären drahtführenden Elektrode um dreidimensionale Objekte herzustellen mit Draht mit unterschiedlich möglichen Querschnitten.  - Wound with the orders of solder material wires with the primary wire-guiding electrode to produce three-dimensional objects with wire with different possible cross-sections.
[0075] - Abschnitte der runden Drähte werden komplett aufgeschmolzen und flach gepresst.  - Sections of the round wires are completely melted and pressed flat.
[0076] - mit einem am Drucker angebrachten Fräskopf der die Konturen der Schichten abfräsen kann. [0077] Zusammenfassend weist die Erfindung je nach Ausführung einen oder mehrere der folgenden Vorteile auf: - With a mounted on the printer milling head can mill the contours of the layers. In summary, depending on the embodiment, the invention has one or more of the following advantages:
[0078] - kein teurer gefährlicher Laser nötig  No expensive dangerous laser needed
[0079] - kein Schutzgas oder künstliche Atmosphäre für diverse Metalle und Legierungen nötig  No protective gas or artificial atmosphere necessary for various metals and alloys
[0080] - Drähte können nebeneinanderanliegend aufgetragen werden, was bedeutet, dass weniger Stützmaterial benötigt wird.  - Wires can be applied adjacent to each other, which means that less support material is needed.
[0081] - es können leicht mehrere drahtführende Elektroden nebeneinander am [0081] It is easy to place a plurality of wire-guiding electrodes next to each other on the
Druckkopf angebracht werden Printhead be attached
[0082] - es ist keine Drehung der Elektrode nötig  No rotation of the electrode is necessary
[0083] - leichter Wechsel vom Druckmaterial  [0083] - easy change from the printing material
[0084] - mehrere Metalle druckbar  [0084] - several metals printable
[0085] - geringes Gewicht und geringe Ausmaße des 3D-Druckers bei großem Bauraum - Low weight and small dimensions of the 3D printer in a large space
[0086] - Herstellung von Kompositen möglich - Production of composites possible
[0087] - es ist leicht einen Fräser anzubringen um die Konturen der Schichten weiter zu bearbeiten. Besonders bei den durch die sekundären Elektroden miteinander verschmolzenen Schichten, können die Konturen der Schichten durch Abfräsen von nur sehr wenig Material geglättet und in eine erheblich detailgetreuere Form gebracht werden.  [0087] It is easy to attach a milling cutter to further process the contours of the layers. Especially with the layers fused together by the secondary electrodes, the contours of the layers can be smoothed by milling only very little material and brought into a much more detailed form.
[0088] - kein Metallpulver nötig  [0088] - no metal powder needed
[0089] - kein greller Lichtbogen mit einem Bad aus flüssigem Metall in das der Draht hineingeleitet wird und aufgeschmolzen wird.  - No flash arc with a bath of liquid metal into which the wire is passed and is melted.
[0090] - einstellbare Schichthöhe mit einem Draht mit den sekundären Elektroden  Adjustable layer height with a wire with the secondary electrodes
[0091] - Verschmelzung der seitlich nebeneinanderliegenden Drähte miteinander durch das Aufschmelzen, Plattdrücken und miteinander Zerfließen der Drähte mit dem Widerstandsschweißverfahren  - Fusion of the laterally adjacent wires together by melting, flattening and coalescing the wires with the resistance welding process
[0092] - günstiger Betrieb  [0092] - favorable operation
[0093] - großer Unterschied in den möglichen druckbaren Schichthöhen und damit der [0093] - Great difference in the possible printable layer heights and thus the
Druckgeschwindigkeit und Detailgenauigkeit, mit runden Drähten die zum Beispiel zwischen 0,1 mm bis 1 mm Durchmesser haben, mit nur einem Wechsel der drahtführenden und - auftragenden primären Elektrode Printing speed and detail accuracy, with round wires, for example, between 0.1 mm to 1 mm in diameter, with only one change of the wire leading and --auftragenden primary electrode
[0094] - Druckvorgang mit standardisierten runden Drähten die flachgedrückt werden und damit eine glatte Oberfläche ergeben  - Printing process with standardized round wires which are flattened and thus give a smooth surface
[0095] - Wärme zum miteinander Aufschmelzen, das zuerst an den Kontaktstellen passiert, staut sich besonders schnell im Material an den Kontaktflächen auf, sodass sie miteinander verschmelzen können. So können mehrere Schichten übereinander mit der drahtführenden Elektrode aufgetragen werden und in einem Schweißvorgang mit den sekundären Elektroden verschmolzen werden. [0095] Heat for melting together, which first passes at the contact points, accumulates particularly quickly in the material at the contact surfaces, so that they can merge together. Thus, several layers can be applied one above the other with the wire-guiding electrode and be fused in a welding process with the secondary electrodes.
[0096] - Verschwinden der eingestuften Linien an den Oberflächen durch das miteinander Verschmelzen der Drahtbahnen  - The disappearance of the graded lines on the surfaces by the fusion of the wire webs together
[0097] - es ist leicht eine starke Verbindung zwischen dem inneren Auffüllmaterial und den äußeren Wänden der gedruckten Gegenstände herzustellen.  It is easy to make a strong bond between the inner padding material and the outer walls of the printed articles.
[0098] - Erschaffung einer flachen ebenen Oberfläche der unteren Schicht durch das Creation of a flat planar surface of the lower layer by the
Plattdrücken und Verschmelzen der runden zuvor aufgetragenen Drähte, sodass darauf die nächste Schicht aus runden Drahtbahnen mit deren Mittellinien stets auf derselben Höhe sich befindend darauf aufgetragen werden kann. Flattening and fusing the round wires previously applied so that the next layer of round wire webs with their centerlines can always be applied at the same height thereon.
[0099] - glatte Oberfläche möglich durch das Miteinanderverschmelzen mit den sekundären Elektroden  Smooth surface possible by merging with the secondary electrodes
[00100] - durch das Abschleifen der Elektroden erhält man eine lange Betriebszeit  By grinding the electrodes gives a long operating time
[00101] - im Gegensatz zur Rollradelektrode die den Draht aufträgt, kann mit der drahtführenden primären Elektrode mit Kanal der Draht auf beliebigen Wegen in einer Schicht die erstellt wird aufgetragen werden, ohne dass der Draht auf anderen sich seitlich danebenliegenden Drähten mit der Mittellinie über der der seitlich danebenliegenden Drähten aufgetragen wird und darauf angeschweißt wird, was den Vorgang des Drahtauftragens behindern und mit großer Wahrscheinlichkeit durch das so hervorgerufene Blockieren der Drehung der Rollradelektrode zum Abbruch führen würde, weil der Schweißpunkt nicht direkt unterhalb der Achse der Rollradelektrode liegt und deshalb die ungewollte Schweißverbindung auf einer seitlich danebenliegenden Drahtbahn durchrissen werden müsste um die Rollradelektrode zu drehen um den Draht in eine andere Richtung weiter aufzutragen. In contrast to the rolling wheel electrode which applies the wire, with the wire-carrying primary electrode with channel the wire can be applied in any desired way in a layer that is created without the wire on other laterally adjacent wires with the center line above the the side-by-side wires are applied and welded thereto, which would hinder the wire application process and would most likely cause the rotation of the rolling wheel electrode to break because the spot weld is not directly below the axis of the rolling wheel electrode and therefore the unwanted one Welded on a laterally adjacent wire web would have to be torn to the rolling wheel electrode to apply the wire in another direction on.
[00102] - isotrope Materialeigenschaften der gedruckten Gegenstände durch das komplette miteinander verschmelzen mittels den sekundären Elektroden. So werden innere Kräfte in gedruckten Objekten gleichförmig über große Bereiche hin übertragen.  - Isotropic material properties of the printed objects by the complete merge by means of the secondary electrodes. Thus, internal forces in printed objects are transmitted uniformly over large areas.
[00103] - es ist leicht hermetisch dichte Gegenstände herzustellen  It is easy to produce hermetically sealed objects
[00104] - Verschwinden der eingestuften Linien an den Rändern und Oberflächen der Schichten, durch das Miteinanderverschmelzen der Schichten durch die sekundären Elektroden, an denen Spannungskonzentrationen bei mechanischer Belastung entstehen können, die die Stabilität herabsetzen. Und so sind auch geglättete Oberflächen der gedruckten Gegenstände das Resultat.  - The disappearance of the graded lines at the edges and surfaces of the layers, by the coalescence of the layers through the secondary electrodes, at which stress concentrations can arise under mechanical stress, which reduce the stability. And so even smooth surfaces of the printed objects are the result.
[00105] - präzise Auslegung von dünnen Drähten möglich [00106] - die äußeren Ausmaße der drahtführenden Elektroden mit Kanal unterscheiden sich nicht für unterschiedlich dicke Drähte, sodass sie problemlos gewechselt werden können [00105] - precise design of thin wires possible - The outer dimensions of the wire-carrying electrodes with channel do not differ for different thickness wires, so they can be easily replaced
[00107] - der Draht wird nicht in ein aufgeschmolzenes Bad hineingeführt wo er dann aufschmilzt, sondern wird linien- oder schichtweise neben- oder aufeinander gelegt um die Geometrie eines Gegenstandes schichtweise zu erstellen und wird im Widerstands schwei ßverfahren an der Kontaktoberfläche zu den umliegenden Drähten miteinander verbunden, dies entweder mit oder ohne in die flüssige Phase des Drahtes umzugehen. - The wire is not led into a molten bath where it then melts, but is line or layer by side or superimposed to create the geometry of an object in layers and is in the resistance welding procedure ßβ on the contact surface to the surrounding wires interconnected, either with or without handling the liquid phase of the wire.
Kurze Beschreibung der Figuren Brief description of the figures
[00108] Im Folgenden werden nun Ausgestaltungen der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren beschrieben.  Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying figures.
[00109] Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines 3D-Druckers mit einer primären drahtführenden Elektrode, mit drei sekundären Elektroden, mit einer Bauplattform auf welcher ein Objekt aufgeschichtet wird und mit einer am Druckergehäuse angebrachten Schleiffläche auf welcher die Kontaktfläche der sekundären Elektroden abgeschliffen werden kann.  Fig. 1 shows an embodiment of a 3D printer with a primary wire-guiding electrode, with three secondary electrodes, with a build platform on which an object is stacked and with a attached to the printer housing grinding surface on which the contact surface of the secondary electrodes can be ground ,
[001 10] Fig. 2 zeigt eine Ausführungsform eines Druckkopfs beim Aufträgen von Draht mit der primären drahtführenden Elektrode.  Fig. 2 shows an embodiment of a printhead in applying wire to the primary wire-carrying electrode.
[001 1 1] Fig. 3 zeigt eine Ausführungsform einer primären drahtführenden Elektrode mit senkrechtem Kanal zur Oberfläche auf welche sie einen metallenen Draht aufträgt.  [001 1 1] Fig. 3 shows an embodiment of a perpendicular channel primary lead wire electrode to the surface to which it applies a metal wire.
[001 12] Fig. 4 zeigt eine Vergrößerung der Mündung des Kanals einer primären drahtführenden Elektrode beim Aufträgen von Draht.  Fig. 4 shows an enlargement of the mouth of the channel of a primary wire-guiding electrode during the application of wire.
[001 13] Fig. 5 zeigt eine allgemeine Ausführungsform einer primären drahtführenden Elektrode.  [001 13] Fig. 5 shows a general embodiment of a primary wire-guiding electrode.
[001 14] Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform einer primären drahtführenden Elektrode mit einem unteren Abschnitt mit einer Kontaktoberfläche zum Anschweißen des Drahtes, die dafür vorhergesehen ist sich beim Druckvorgang abzunutzen und abgetragen zu werden.  Fig. 6 shows an embodiment of a primary wire-guiding electrode having a lower portion with a contact surface for welding the wire, which is intended to be worn down and worn away during the printing process.
[001 15] Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform einer primären drahtführenden Elektrode mit innerer zweiter Elektrode zum Vorheizen des Drahtes im Kanal der Elektrode. Fig. 7 shows an embodiment of a primary wire-guiding electrode with an inner second electrode for preheating the wire in the channel of the electrode.
[001 16] Fig. 8 zeigt eine Ausführungsform einer primären drahtführenden Elektrode die beim Aufträgen eines Drahtes nicht auf dem Draht mit der untersten Oberfläche aufliegt und keinen Druck nach unten auf den Draht ausübt.  Fig. 8 shows an embodiment of a primary wire-guiding electrode which, when applying a wire, does not rest on the wire with the lowest surface and does not exert downward pressure on the wire.
[001 17] Fig. 9 zeigt eine Ausführungsform einer primären drahtführenden Elektrode mit einer Spitze aus Keramik. [001 18] Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform eines Blocks in dem sekundären Elektroden angebracht sind. FIG. 9 shows an embodiment of a primary lead-wire electrode with a ceramic tip. Fig. 10 shows an embodiment of a block in which secondary electrodes are mounted.
[001 19] Fig. 1 1 zeigt eine Ausführungsform einer sekundären Elektrode mit austauschbarer Spitze.  FIG. 11 shows an embodiment of a replaceable tip secondary electrode. FIG.
[00120] Fig. 12 zeigt eine andere Ausführungsform einer sekundären Elektrode.  Fig. 12 shows another embodiment of a secondary electrode.
[00121] Fig. 13 zeigt eine Ausführungsform einer sekundären Elektrode mit einem unterschiedlichen Kontaktmaterial als der Hauptteil der Elektrode.  Fig. 13 shows an embodiment of a secondary electrode having a different contact material as the main part of the electrode.
[00122] Fig. 14 zeigt beispielhaft den Vorgang des Aufsetzens und Schweißens mit einer sekundären Elektrode.  Fig. 14 exemplifies the process of mounting and welding with a secondary electrode.
[00123] Fig. 15 zeigt beispielhaft den Vorgang des Schweißens mit einer sekundären Elektrode im Querschnitt.  Fig. 15 exemplifies the process of welding with a secondary electrode in cross section.
[00124] Fig. 16 zeigt beispielhaft eine Struktur erstellt aus runden im Querschnitt unveränderten metallenen Drähten die mit einer primären drahtführenden Elektrode aufgetragen wurden.  Fig. 16 shows an example of a structure created from round in cross-section unchanged metal wires which were applied with a primary wire-guiding electrode.
[00125] Fig. 17 zeigt beispielhaft eine Struktur aus miteinander verschmolzenen metallenen Drähten durch die Kombination des Druckvorgangs mit dem Aufträgen von Drahtbahnen mit einer primären drahtführenden Elektrode und mit anschließendem Plattschmelzen mit einer sekundären Elektrode.  Fig. 17 shows an example of a structure of metal wires fused together by the combination of the printing operation with the application of wire paths to a primary wire-guiding electrode and subsequent flat-melting with a secondary electrode.
[00126] Fig. 18 zeigt eine Ausgestaltung vier aneinander gebundene sekundäre Fig. 18 shows an embodiment four secondary bonded together
Elektroden zum Widerstandsschweißen mit fokussierterer Wärmeentwicklung im zu verschweißenden Metall. Electrodes for resistance welding with more focused heat development in the metal to be welded.
[00127] Fig. 19 zeigt zwei gegenüberliegende miteinander verbundene und voneinander elektrisch isolierte Elektroden zum Widerstandsschweißen mit fokussierterer Wärmeentwicklung im zu verschweißenden Metall.  Fig. 19 shows two opposed interconnected and electrically isolated electrodes for resistance welding with more focused heat development in the metal to be welded.
[00128] Fig. 20 zeigt eine sekundäre Elektrode mit rasterförmiger Kontaktfläche.  Fig. 20 shows a secondary electrode with a raster-shaped contact surface.
[00129] Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung möglicher Ausführungsformen der Erfindung anhand der beiliegenden Figuren entnommen werden.  Further details and advantages of the invention can be taken from the following detailed description of possible embodiments of the invention with reference to the accompanying figures.
Beschreibung mehrerer Ausgestaltungen der Erfindung  Description of several embodiments of the invention
[00130] Die Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines automatisierten Geräts, hierin auch 3D-Drucker genannt, mit der Implementierung der folgenden Flauptkomponenten: der Druckkopf 105 an welchem die primäre drahtführende und drahtauftragende Elektrode 103 angebracht ist, sowie das Starkstromkabel 106 der Elektroden, der Block 130 mit den sekundären Elektroden 132, 133 und 109, die Schleiffläche 1 14, die Bauplattform 101 mit dem an ihr angebrachtem Starkstromkabel 107, und das Gehäuse 1 17 mit eingebauter Steuerungseinheit und mit daran integriertem Bewegungsmechanismus. FIG. 1 shows an embodiment of an automated device, also referred to herein as a 3D printer, with the implementation of the following main components: the printhead 105 to which the primary lead-and-wire electrode 103 is attached, and the power cable 106 of the electrodes, the block 130 with the secondary electrodes 132, 133 and 109, the grinding surface 1 14, the build platform 101 with the attached to it power cable 107, and the housing 1 17 with built-in control unit and with integrated movement mechanism.
[00131] Sich beziehend auf Fig. 1 , ein Gegenstand 102, ein Kunstobjekt, wird hergestellt auf der Bauplattform 101 durch das schichtweise Aufträgen von dem Metalldraht 104, der somit das Fertigungsmaterial ist. Der Draht 104, zum Beispiel ein Draht aus Edelstahl mit rundem Querschnitt, wird von einer Rolle abgewickelt und durch einen Schrittmotor bewegt dessen Achse 1 12 eine darauf montierte Rolle 1 10 antreibt, zwischen der und einer gegenüberstehenden Rolle 1 1 1 der Draht 104 angetrieben wird und durch den in Fig. 3 gezeigten Kanal 302 der primären drahtführenden und -auftragenden Elektrode 103 befördert wird. Die drahtführende Elektrode 103 ist eingeschraubt in den sich in einer Ebene parallel zur Bauplattform 101 bewegenden Druckkopf 105 und steht senkrecht mit dem Kanal 302 zur Bauplattform 101. Der Draht 104 wird teils innerhalb des Kanals oder ganz außerhalb unter der Mündung des Kanals 302 der drahtauftragenden Elektrode 103 um einen größtenteils rechten Winkel, in einem sehr kleinen Biegeradius umgebogen, damit er flachliegend gegen die Oberfläche der vorherigen Schicht gedrückt wird und mittels Strom, der zwischen der primären Elektrode 103 und der Bauplattform 101 bzw. dem Objekt 102, durch den Teil des Drahtes 104 unterhalb der Elektrode 103 fließt, im Widerstandsschweißverfahren aufgetragen und angeschweißt wird. Dabei werden Bahnen aus Draht, nach dem Muster der jeweiligen Schicht des Querschnitts des Objekts 102, nebeneinander zum größten Teil mit kurzen Stromimpulsen nur leicht angeheftet aufgetragen. Dabei wird der Metalldraht 104 nur im festen, zumeist querschnittsunveränderten Zustand mit der an ihm anliegenden metallenen Oberfläche punkt- oder streckenweise verbunden. Die mit der primären drahtführenden Elektrode 103 aufgetragenen Drahtbahnen sind so meist nur schwach miteinander und mit der Oberfläche auf welcher sie aufgetragen werden verbunden und können von dieser Oberfläche leicht abgerissen werden, ohne dass sie durchreißen. Andererseits kann der Draht so schnell, präzise und mit großer Sicherheit und geringer Abnutzung der Elektrode 103 nach einem Muster aufgetragen werden. Metallene Gegenstände aus nur so aufeinander folgenden Schichten aus aufgetragenen Bahnen aus rundem Draht haben eine im Vergleich zu Gegenständen mit isotroper und homogener Struktur, zum Beispiel gegossene Gegenstände, eine geringere Festigkeit und schlechtere mechanische Eigenschaften in den meisten Richtungen. Deswegen können, nachdem eine neue Schicht mit der primären Elektrode 103 aufgetragen wurde, die sekundären Elektroden 132, 133 und 109, die in dem Metallblock 130, der mit dem Druckkopf 105 verbunden ist, untergebracht sind die aus Drahtbahnen bestehende neue Schicht stellenweise anfahren, auf ihrer Oberfläche aufsetzen und Druck und Strom auf die Schicht übertragen um die Schicht schrittweise weiter im Widerstandsschweißverfahren zu bearbeiten, um dadurch die Eigenschaften des Objektes 102 wesentlich zu verbessern. Die sekundären Elektroden können die mit der primären drahtauftragenden Elektrode 103 aufgetragenen im Querschnitt gänzlich unveränderten Drahtbahnen einer Schicht aufschmelzen, sie plattdrücken und sie miteinander zu einem einheitlichen Teil des Gegenstandes 102 der hergestellt werden soll verschmelzen lassen, in dem die sekundären Elektroden einen stellenweise starken Stromfluss durch sie hindurch leiten. Die sekundären Elektroden nutzen sich beim Druckvorgang ab. Deren Kontaktoberfläche wird mit steigender Zahl der Schweißungen zunehmend verunreinigt und verschlissen und wird deswegen bevorzugt automatisch etappenweise durch Hinübergleiten auf die Schleiffläche 1 14 abgetragen, damit die Kontaktoberfläche möglichst sauber ist um das Schweißergebnis nicht zu beeinträchtigen und eine viel längere Lebensdauer der sekundären Elektroden zu erlauben, die es so ermöglicht größere Objekte ohne Unterbrechung herzustellen. Die darauffolgende Schicht wird wieder im gleichen Verfahren darauf aufgetragen. Referring to Fig. 1, an article 102, an art object, is manufactured on the build platform 101 by the layer-wise deposition of the metal wire 104, which is thus the fabrication material. The wire 104, for example a wire of stainless steel with a round cross-section, is unwound from a roll and moved by a stepping motor whose axis 1 12 drives a roll 1 10 mounted thereon between which and an opposing roll 1 1 1 the wire 104 is driven and is conveyed by the channel 302 of the primary lead-and-wire electrode 103 shown in FIG. The wire-carrying electrode 103 is screwed into the printhead 105 moving in a plane parallel to the build platform 101 and is perpendicular to the channel 302 to the build platform 101. The wire 104 will be partially within the channel or entirely outward below the mouth of the wirewound electrode channel 302 103 bent at a substantially right angle, in a very small bending radius, so that it is pressed flat against the surface of the previous layer and by means of electricity between the primary electrode 103 and the building platform 101 and the object 102, through the part of the wire 104 flows below the electrode 103, applied by resistance welding and welded. In this case, webs of wire, according to the pattern of the respective layer of the cross section of the object 102, are juxtaposed side by side for the most part with short current impulses only slightly attached. In this case, the metal wire 104 is connected pointwise or in sections only in the fixed, mostly uninterrupted, state with the metal surface resting against it. The wire webs applied with the primary wire-guiding electrode 103 are thus usually only weakly connected to one another and to the surface on which they are applied, and can easily be torn off from this surface without being torn. On the other hand, the wire can be patterned as quickly, accurately and with great certainty and with little wear on the electrode 103. Metal articles of only successive layers of coated round wire webs have lower strength and inferior mechanical properties in most directions, as compared to articles of isotropic and homogeneous structure, for example cast articles. Therefore, after a new layer has been applied to the primary electrode 103, the secondary electrodes 132, 133 and 109 housed in the metal block 130 connected to the printhead 105 can locally approach the new layer consisting of wire paths Put on their surface and transfer pressure and current to the layer around the layer step by step continue to process in the resistance welding process, thereby substantially improving the properties of the object 102. The secondary electrodes can fuse the wire webs of a layer, which are applied with the primary wire-applying electrode 103, in cross-section entirely unchanged, flatten them and allow them to fuse together to form a unitary part of the article 102 in which the secondary electrodes carry a strong local current flow guide them through. The secondary electrodes wear off during the printing process. Their contact surface is increasingly contaminated and worn with increasing number of welds and is therefore preferably automatically removed step by step by slipping on the grinding surface 1 14, so that the contact surface is as clean as possible to not affect the welding result and to allow a much longer life of the secondary electrodes, which makes it possible to produce larger objects without interruption. The next layer is applied again in the same procedure.
[00132] Die zumeist vorhandenen standardisierten Drähte haben einen runden Querschnitt, dieser Querschnitt eignet sich besonders für den Druckvorgang mittels den primären und sekundären Elektroden, weil der Draht durch die Kreisform des Querschnitts einen erhöhten elektrischen Widerstand in Richtung senkrecht zur Ebene aufweist auf welcher der Draht flach aufgetragen wird. Dazu liegt der runde Draht nur mit einer sehr kleinen Fläche auf, sodass beim Widerstandsschweißvorgang der Stromfluss und die Hitzeentstehung an der Stelle konzentriert wird an der der Draht aufliegt, was mit verhältnismäßigem geringem Stromfluss die Erstellung einer Verbindung erlaubt. Hinzu kommt, dass die runden bereits aufgetragenen Drähte beim Schweißvorgang unter den sekundären Elektroden leicht aufschmelzen und verformt werden können, wegen ihrem zumeist höherem elektrischen Widerstand im Vergleich zum Rest des Stromkreises und der viel geringeren Wärmeübertragung vom Draht an die Elektrode und die Oberfläche auf der er aufliegt, wegen der sehr kleinen Kontaktfläche. Dies führt wiederum dazu, dass viel Wärme sich schnell im Draht aufstaut, anstatt schnell abgeleitet zu werden, in welchem Fall die nötige Schmelztemperatur nicht erreicht werden würde.  The mostly existing standardized wires have a round cross section, this cross section is particularly suitable for printing by means of the primary and secondary electrodes, because the wire through the circular shape of the cross section has an increased electrical resistance in the direction perpendicular to the plane on which the wire is applied flat. For this purpose, the round wire is located only with a very small area, so that the resistance welding process, the current flow and the heat generation is concentrated at the point where the wire rests, which allows the creation of a compound with relatively low current flow. In addition, the round wires already deposited can easily be melted and deformed under the secondary electrodes because of their usually higher electrical resistance compared to the rest of the circuit and much less heat transfer from the wire to the electrode and the surface on which it is made rests, because of the very small contact surface. This, in turn, causes a lot of heat to quickly build up in the wire instead of being quickly drained, in which case the necessary melting temperature would not be achieved.
[00133] Durch Vorsehen von Pausen während des Druckvorgangs, kann der Draht gewechselt werden und ggf. das Stützmaterial abgenommen werden, zudem können Teile an den erstellten Gegenständen an Stellen eingebracht werden, die nach dem Druckvorgang nicht mehr zugänglich sind. Außerdem kann über einen Sensor festgestellt werden ob noch Draht auf der Spule vorhanden ist.  By providing pauses during the printing process, the wire can be changed and, if necessary, the support material can be removed, in addition, parts can be introduced to the objects created at locations which are no longer accessible after the printing operation. In addition, it can be determined via a sensor whether there is still wire on the coil.
[00134] Die Bauplattform 101 ist linear gelagert auf den Schienen 124 und wird auf und ab bewegt durch den Schrittmotor 128 der eine Spindel antreibt. [00135] Strom auf die Bauplattform 101 könnte auch über einen Kontakt an einer stromleitenden Schiene übertragen werden. Über ein Display 1 19 und einen Drehknopf 1 18 am Druckergehäuse, lässt sich das Gerät bedienen. Der Drucker wird angeschlossen an eine Steckdose. The build platform 101 is linearly mounted on the rails 124 and is moved up and down by the stepper motor 128 which drives a spindle. Power to the build platform 101 could also be transferred via contact on an electrically conductive rail. A display 1 19 and a knob 1 18 on the printer housing, can operate the device. The printer is connected to a power outlet.
[00136] Fig. 2: Druckkopf beim Drucken - ganze Einheit  Fig. 2: Printhead during printing - whole unit
[00137] Fig. 2 zeigt den Teil des Druckkopfes 105 aus Fig. 1 mit der den Draht 104 auftragenden Elektrode 103 beim Druckvorgang eines Objektes 205, eines anschraubbaren Winkels, und zwar mit der drahtauftragenden Elektrode 103, die sich relativ zur Bauplattform 206 bewegt und dabei den Draht 104 aufträgt. Der Druckkopf 105 in Fig. 1 ist linear auf den Führungsschienen 122 gelagert. Er wird durch Schrittmotoren 127 über Zahnriemenscheiben 126 bewegte Riemen 125 angetrieben, damit die Position des Druckkopfes 105 zur Bauplattform 101 eingestellt werden kann. In Fig. 2 wird die Rolle 1 1 1 durch eine Feder 204, die eine Kraft auf den Flebel 203 überträgt, der wiederum eine Kraft auf die Rolle 1 1 1 überträgt, gegen den Draht 104 gedrückt. Dadurch wird der Draht 104 ebenfalls gegen die Rolle 1 10 gedrückt. Über das Betätigen des Flebels 203 lässt sich der Draht 104 aus der Elektrode 103 einführen und ausführen. Die Kraft der Feder 204 auf den Flebel 203 könnte mit einer Stellschraube einstellbar sein. Der Kanal 302 nach Fig. 3 im inneren der Elektrode 103, durch den der Draht 104 geleitet wird, steht im Wesentlichen senkrecht zur Bauplattform 206 und so auch ebenfalls die drahtführende Elektrode 103, um den Draht 104 in alle Richtungen gleichsam auftragen zu können. In der Mündung des Kanals 302 oder kurz darunter, unter der Elektrode 103 wird der Draht 104 umgebogen um wie hier um den Winkel von üblicherweise 90° damit er parallel in Richtung einer Schicht und parallel zur Oberfläche der Bauplattform 206 aufgetragen werden kann. Die Bauplattform ist mit dem zur drahtführenden Elektrode 103 gegenpoligen Stromkabel 207 verbunden.  Fig. 2 shows the part of the print head 105 of Fig. 1 with the wire 104 applying electrode 103 during the printing process of an object 205, a screw-on angle, with the wire-applying electrode 103, which moves relative to the build platform 206 and doing the wire 104 applies. The print head 105 in FIG. 1 is mounted linearly on the guide rails 122. It is driven by stepper motors 127 via pulleys 126 moving belts 125, so that the position of the print head 105 can be adjusted to the build platform 101. In Fig. 2, the roller 1 1 1 by a spring 204 which transmits a force to the Flebel 203, which in turn transmits a force on the roller 1 1 1, pressed against the wire 104. As a result, the wire 104 is also pressed against the roller 1 10. By operating the Flebels 203, the wire 104 can be inserted from the electrode 103 and run. The force of the spring 204 on the Flebel 203 could be adjustable with a set screw. The channel 302 of FIG. 3 inside the electrode 103, through which the wire 104 is passed, is substantially perpendicular to the building platform 206 and so also the wire-carrying electrode 103 in order to apply the wire 104 in all directions as it can. At the mouth of channel 302, or shortly below, under the electrode 103, the wire 104 is bent over, as here, by the angle of typically 90 ° so that it can be applied parallel to a layer and parallel to the surface of the build platform 206. The construction platform is connected to the power cable 207 opposite to the wire-guiding electrode 103.
[00138] Die Rollen sind so angeordnet, dass der zwischen ihnen angetriebene Draht direkt in den Kanal 302 der drahtführenden Elektrode 103 geleitet wird. Deswegen ist der obere Teil 303 nach Fig. 3 der drahtführenden Elektrode 103 vorteilhaft spitz zulaufend und kegelförmig geformt. Durch den Wechsel der Elektrode 103, um mit einem anderen Draht zu drucken, ist damit auch der Abstand zwischen dem Kanal und den Rollen richtig eingestellt. Der Draht könnte auch in ein Teil mit dünnem Kanal und zulaufender Spitze geleitet werden, das zwischen drahtführender Elektrode und den Rollen angebracht wäre, mit beliebiger Form des oberen Abschnittes der Elektrode 103.  The rollers are arranged so that the wire driven between them is led directly into the channel 302 of the wire-guiding electrode 103. Therefore, the upper part 303 of FIG. 3, the wire-guiding electrode 103 is advantageously tapered and conically shaped. By changing the electrode 103 to print with another wire, the distance between the channel and the rollers is also properly adjusted. The wire could also be passed into a thin channel and tapered tip portion which would be mounted between the wire-guiding electrode and the rollers, with any shape of the upper portion of the electrode 103.
[00139] Die Elektrode 202, die mit dem Stromkabel 131 verbunden ist, ist eine optionale Ergänzung am Druckkopf 105 um den Draht 104 vorwärmen oder vorglühen zu können, indem sie einen genau einstellbaren von der Systemsteuerung vorgegebenen Strom durch den Draht 104 leitet. Der elektrische Gegenpol zur Elektrode 202 kann zum Beispiel die Bauplattform 206 sein, die Rollen 110 und 1 1 1 oder die drahtführende Elektrode 103. Durch das Vorheizen des Drahtes 104 wird er duktiler, weniger steif und kann enthärtet werden, dadurch kann der Draht leichter verbogen werden und die mechanische Belastung auf die Oberfläche der drahtauftragenden Elektrode 103 ist geringer. Darüber hinaus ist der elektrische Widerstand des metallenen Drahtes 104 höher mit höherer Temperatur, was sich positiv auf den Schweißvorgang auswirkt. Ebenso könnte der Draht zwischen den Rollen 1 10 und 1 11 gewalzt werden um einen anderen Querschnitt des Drahtes zu erreichen. Zudem können zusätzliche Rollen angebracht sein, mit denen der Draht 104, auseinandergezogen oder gewalzt werden kann, sodass er dünner wird. Der Druck auf den Draht 104 zwischen den Rollen könnte auch durch einen angebrachten Motor gesteuert sein, damit der Draht während des Druckvorganges mit der drahtführenden Elektrode 103 seinen Querschnitt verändert um zum Beispiel die Schichthöhe zu verändern, oder um stellenweise Schichten aus dem Draht 104 mit einem angepassten rechteckigen Querschnitt herzustellen der nicht mit den sekundären Elektroden aufgeschmolzen wird, um die Oberfläche der ersten Schichten freistehender, durch Stützmaterial gestützte Abschnitte sauberer auszuführen und von der unteren Stützschicht leichter trennbar zu machen. Mit Verwendung der Elektrode 202 kann eine drahtführende Elektrode 103 verwendet werden deren Kanal mit einer ström- und wärmeisolierenden Keramik- oder Glasschicht beschichtet ist. Durch das Glühen des Drahtes können Spannungen wegen der Aufwicklung des Drahtes auf der Spule gelöst werden, so kann der Draht leichter aufgetragen werden. The electrode 202 connected to the power cable 131 is an optional complement to the printhead 105 for preheating or preheating the wire 104 by passing a precisely adjustable current set by the system controller directs the wire 104. The electrical opposite pole to the electrode 202 may be, for example, the build platform 206, the rollers 110 and 11 or the wire-carrying electrode 103. By preheating the wire 104, it becomes more ductile, less rigid, and may be softened, thereby making the wire more easily bent and the mechanical stress on the surface of the wire-applying electrode 103 is lower. In addition, the electrical resistance of the metal wire 104 is higher with higher temperature, which has a positive effect on the welding process. Similarly, the wire between the rollers 1 10 and 1 11 could be rolled to achieve a different cross section of the wire. In addition, additional rollers may be provided to allow the wire 104 to be pulled apart or rolled so that it becomes thinner. The pressure on the wire 104 between the rollers could also be controlled by an attached motor to cause the wire to change its cross-section during printing with the wire-carrying electrode 103, for example to change the layer height, or to make layers of the wire 104 in places adapted to produce a rectangular cross-section which is not melted with the secondary electrodes in order to make the surface of the first layers freestanding, supported by support material sections cleaner and more easily separable from the lower support layer. With the use of the electrode 202, a wire-carrying electrode 103 may be used whose channel is coated with a flow and heat-insulating ceramic or glass layer. By annealing the wire tensions can be solved because of the winding of the wire on the coil, so the wire can be applied more easily.
[00140] Durch die geringe Größe und Komplexität der drahtführenden Elektrode 103 ist es sehr leicht mehrere solcher Elektroden an einem Druckkopf mit Drahtförderungs mechanismus anzubauen, damit man zum Beispiel mit mehreren unterschiedlichen Drähten in einem Druckvorgang drucken kann, zum Beispiel um schneller an den Stellen drucken zu können wo die Präzision nicht so wichtig ist und stattdessen mit einem dickeren Draht aufgefüllt werden können.  Due to the small size and complexity of the wire-carrying electrode 103, it is very easy to grow several such electrodes on a print head with wire feed mechanism, so you can print with several different wires in a printing process, for example, to print faster in the places to be able to where the precision is not so important and instead can be filled with a thicker wire.
[00141] Fig. 2 Beschreibung der Druckkopfteile  Fig. 2 Description of the printhead parts
[00142] Die drahtführende Elektrode 103 ist in den Metallblock des Druckkopfes 105 eingeschraubt, der zum Beispiel aus Aluminium besteht und so die Hitze in der Elektrode 103, die bei den Schweißungen entsteht, von der Elektrode 103 gut ableiten kann und den Strom zum Schweißen von dem am Druckkopf 105 angebrachten Stromkabel 106 in die drahtführende Elektrode 103 gut leitet. Der Metallblock des Druckkopfes 105 der den Strom an die Elektrode 103 leitet sollte von den Führungsschienen elektrisch isoliert sein, zum Beispiel durch eine Schicht aus Kunststoff zwischen den linearen Lagern die am Druckkopf 105 in den Löchern 201 angebracht sind und ihn auf den Führungsschienen 122 lagern. Das Stromkabel 106 ist an dem beweglichen Druckkopf 105 angeschraubt. Das isolierte Stromkabel 106 besteht vorteilhaft aus vielen einzelnen dünnen Drähten damit es eine große Flexibilität besitzt und verläuft in einem langen Bogen kommend aus der Stromversorgungseinheit, welche im Druckergehäuse 1 17 eingebaut ist, bis zum Druckkopf 105 damit dieser sich leicht in Richtung der Ebene in der er fährt hin und her bewegen kann. Der Führungsschlauch 120 durch den der metallene Draht 104 von einer Spule bis hin zum Druckkopf 105 geführt wird ist zum Beispiel aus flexiblem Kunststoff und verläuft in einem Bogen vom Druckkopf 105 aus bis hin zu einer Befestigung am Druckergehäuse 1 17. Der Führungsschlauch 120 erfüllt die Funktion, vor allem bei dünnen Drähten von zum Beispiel 0,2 mm, dass der Draht sich nicht verheddern kann und durch die Bewegungen des Druckkopfes 105 nicht geknickt wird oder frei liegt und hinter dem Druckkopf nachgeschleppt wird und so den Druckvorgang behindern könnte. Zudem ist der Draht so isoliert. Am Druckkopf 105 sind vorzugsweise ebenfalls Kühlrippen 1 13 angebracht welche dafür sorgen, dass aufgenommene Wärme vom Druckkopf 105 schnell an die Umgebungsluft abgegeben werden kann und der Druckkopf und dadurch auch die an ihm angeschraubte drahtführende Elektrode 103 so gekühlt wird. Die Kühlung der drahtführenden Elektrode 103 erhöht deren Lebensdauer. Für eine verbesserte Kühlung sorgt ein Lüfter 121 der Luft auf die Kühlrippen Zuströmen lässt. Der Schrittmotor der die Rolle 1 10 antreibt ist vorzugsweise am Druckkopf 105 angeschraubt und bewegt sich mit ihm. The wire-carrying electrode 103 is screwed into the metal block of the print head 105, which is made of aluminum, for example, and can well dissipate the heat in the electrode 103 formed in the welds from the electrode 103 and the current for welding the attached to the print head 105 power cable 106 into the wire-carrying electrode 103 well conducts. The metal block of the printhead 105 which conducts current to the electrode 103 should be electrically isolated from the guide rails, for example by a layer of plastic between the linear bearings mounted on the printhead 105 in the holes 201 and supporting it on the guide rails 122. The power cable 106 is bolted to the movable printhead 105. The insulated power cable 106 is advantageously made of many individual thin wires so that it has a great deal of flexibility and comes in a long arc coming from the power supply unit, which is installed in the printer housing 1 17, to the print head 105 so that it easily in the direction of the plane in the he can move back and forth. The guide tube 120 through which the metal wire 104 is guided from a spool to the printhead 105 is made of flexible plastic, for example, and extends in an arc from the print head 105 to an attachment to the printer housing 1 17. The guide tube 120 performs the function especially with thin wires of, for example, 0.2 mm, the wire can not get tangled and is not kinked by the movements of the printhead 105 or is exposed and dragged behind the printhead, thus hindering the printing process. In addition, the wire is so isolated. The printhead 105 preferably also cooling fins 1 13 are mounted which ensure that absorbed heat from the printhead 105 can be released quickly to the ambient air and the printhead and thus also screwed to it the wire-carrying electrode 103 is cooled. The cooling of the wire-guiding electrode 103 increases its life. For improved cooling, a fan 121 allows the air to flow to the cooling fins. The stepper motor which drives the roller 1 10 is preferably screwed to the print head 105 and moves with it.
[00143] Die Spitze der primären drahtauftragenden Elektrode 103, mit der die Elektrode 103 den untersten Kontakt mit dem Draht 104 herstellt und mit dem sie den Schweißstrom auf diesen überträgt, kann aus einem anderen Metall sein, zum Beispiel Wolfram oder Edelstahl für das Drucken mit einem Draht aus Aluminium. Zudem kann zwischen der Spitze aus dem anderen Material und dem sich darüber befindenden Flauptmaterial eine wärmeisolierende Schicht sein mit kleinen stromleitenden Kontakten die den Strom vom oberen Flauptmaterial in die Spitze leiten, damit die Spitze der drahtführenden Elektrode 103 sehr heiß wird und beim Aufliegen auf dem frisch umgebogenen festen Drahtstück beim Schweißvorgang mit der Kontaktfläche Wärme auf den Draht überträgt und nicht oder viel weniger von diesem ableitet, was den Schweißvorgang unterstützt.  The tip of the primary wire-applying electrode 103, with which the electrode 103 makes the lowest contact with the wire 104 and with which it transfers the welding current to it, may be made of a different metal, for example tungsten or stainless steel for printing with a wire of aluminum. In addition, between the tip of the other material and the overlying main material there may be a heat-insulating layer with small current-carrying contacts which conduct the current from the upper bulk material into the tip, so that the tip of the wire-carrying electrode 103 becomes very hot and when fresh on the lead bent wire piece during the welding process with the contact surface transfers heat to the wire and not or much less derived from this, which supports the welding process.
[00144] Draht auftragen  [00144] Apply wire
[00145] Als Material für die Elektroden eignen sich Kupferlegierungen, die die Leiteigenschaften von Kupfer mit sich bringen mit einer geförderten Flärte und Festigkeit, zum Beispiel Kupferlegierung mit Zirconium, Beryllium oder Wolfram.  Suitable materials for the electrodes are copper alloys, which bring about the conductive properties of copper with a promoted tardability and strength, for example copper alloy with zirconium, beryllium or tungsten.
[00146] Beim Aufträgen des Drahtes, der hier einen runden Querschnitt aufweist, aber auch einen anders geformten Querschnitt aufweisen könnte, überträgt die drahtführende Elektrode 103 Strom durch den Teil des Drahtes 104 welcher aus dem Kanal der Elektrode 103 austritt und zumeist den größten elektrischen Widerstand im Stromkreis aufweist. So wird der Draht 104 im Widerstandsschweißverfahren verbunden mit der Oberfläche der vorherigen Schicht des Objektes 205, auf welcher der Draht aufgetragen und befestigt wird, in dem er wegen der starken durch den Stromfluss im Draht 104 hervorgerufenen inneren Wärmeentwicklung, punkt- oder streckenweise verschmilzt oder eine metallische Verbindung eingeht an der Stelle wo die Oberfläche des Drahtes 104 die metallene Oberfläche, auf welcher der Draht 104 aufliegt oder seitlich anliegt und die den Strom ableitet, berührt. Dabei kann dies die Oberfläche des bereits erstellten Objektes 205, der Bauplattform 206 oder einer Metalloberfläche auf der eine Struktur aus Draht aufgetragen werden soll sein. Beim Anschweißen kann der Draht stellenweise über den ganzen Querschnitt hin aufschmelzen und mit den umliegenden Drähten verschmelzen. Generell wird der Querschnitt des Drahtes 104 nicht wesentlich verändert und der Draht 104 wird nur angeheftet beim Auslegen und Anheften mit der primären drahtführenden Elektrode 103, damit die Elektrode 103 weniger belastet wird und stärkere Verbindungen danach ggf. mit sekundären Elektroden hergestellt werden. Der Draht wird beim Aufträgen in die Form der Drahtbahnen verbogen, die dann nebeneinanderliegend die Form der Schicht vorgeben. Der Draht 104 kann durch die drahtführende Elektrode 103 großflächig ohne Unterbrechung aufgetragen werden. Dabei können die resultierenden aufgetragenen Drahtabschnitte direkt aneinander anliegen und sie können aneinander anliegend aufgetragen werden unabhängig von der Richtung in welche ein Drahtabschnitt zeigt zu dem Drahtabschnitt an den er angelegt und teils angeschweißt wird, ohne dass der aufgetragene Draht auf dem sich direkt daneben befindenden Drahtteil oben aufliegt und ohne Durchtrennung des Drahtes mit darauffolgendem erneutem Aufsetzen während des Aufdruckvorgangs mit der primären Elektrode 103. Dies ist ein großer Vorteil gegenüber der Verfahren die den Draht direkt mittels einer Rollradelektrode auftragen. When orders of the wire, which here has a round cross-section, but could also have a different shaped cross-section, transmits the wire-leading Electrode 103 Current through the part of the wire 104 which emerges from the channel of the electrode 103 and usually has the largest electrical resistance in the circuit. Thus, the wire 104 is resistance welded together with the surface of the previous layer of the object 205 to which the wire is applied and fixed by fusing in spots or in sections because of the strong heat generated by the flow of current in the wire 104 Metallic connection is received at the point where the surface of the wire 104 contacts the metal surface on which the wire 104 rests or bears laterally and which dissipates the current. This may be the surface of the already created object 205, the build platform 206 or a metal surface on which a structure of wire is to be applied. When welding, the wire can melt in places over the entire cross section and fuse with the surrounding wires. In general, the cross-section of the wire 104 is not substantially changed and the wire 104 is only tacked on laying and adhering to the primary wire-guiding electrode 103, so that the electrode 103 is less loaded and stronger connections thereafter are made, if necessary, with secondary electrodes. The wire is bent during the orders in the form of the wire paths, which then pretend side by side the shape of the layer. The wire 104 can be applied by the wire-carrying electrode 103 over a large area without interruption. In this case, the resulting applied wire sections can abut directly against each other and they can be applied adjacent to each other regardless of the direction in which a wire section points to the wire section to which it is applied and partially welded, without the wire applied to the above directly adjacent wire part above rests and without cutting through the wire with subsequent re-placement during the printing process with the primary electrode 103. This is a great advantage over the methods that apply the wire directly by means of a rolling wheel electrode.
[00147] Spannung - Gegenpol  [00147] Voltage - opposite pole
[00148] Der Strom kommt von der im Gehäuse 1 17 untergebrachten Schweißstrom versorgung und wird durch das dicke Stromkabel 106 in den Block des Druckkopfes 105 übertragen, der den Strom weiterleitet an die in ihm eingeschraubte drahtauftragende Elektrode 103, welche den Strom dann weiter leitet durch den Teil des Drahtes 104, der unmittelbar die Mündung des Kanals der Elektrode verlassen hat. Dieser Teil des Drahtes welcher sich dadurch stark erhitzt kann dadurch die Verbindungen mit der metallenen Oberfläche hersteilen, die des Objektes 205 Fig. 2 das hergestellt wird oder der Bauplattform 206, auf welcher der Draht 104 aufgetragen wird. Der Strom fließt dann durch den Draht 104 weiter durch den bereits erstellten Teil des Objektes 205 auf dem er aufgetragen wird und der Bauplattform 206, auf welcher das Objekt 205 aufliegt und angeheftet ist, hindurch. Dann fließt der Strom in das an der Bauplattform 206 befestigte Stromkabel 107, welches wiederum zurückführt in die Schweißstromversorgung und sich so der Stromkreis schließt. Die drahtführende Elektrode 103 bildet den elektrischen Gegenpol zur Bauplattform 206 und dem darauf aufgetragenen Teil des Gegenstandes 205 mit dem Stützmaterial. Der Stromfluss kann in beide Richtungen verlaufen und Gleichstrom oder Wechselstrom sein. Die elektrische Spannung zwischen drahtführender Elektrode 103 und der Bauplattform 206 ist sehr gering und ungefährlich für den Menschen. The power comes from the housed in the housing 1 17 welding power supply and is transmitted through the thick power cable 106 in the block of the print head 105, which passes the power to the screwed in it wire-applying electrode 103, which then passes the current through the part of the wire 104 which has left directly the mouth of the channel of the electrode. This part of the wire, which is thereby highly heated, can thereby produce the connections to the metal surface which is produced by the object 205 or the building platform 206 on which the wire 104 is applied. The current then flows through the wire 104 through the already created part of the object 205 on the he is applied and the build platform 206, on which the object 205 rests and is pinned through. Then, the current flows into the power cable 107 attached to the build platform 206, which in turn returns to the welding power supply and thus closes the circuit. The wire-carrying electrode 103 forms the electrical opposite pole to the building platform 206 and the part of the object 205 applied thereon with the support material. The current flow may be bidirectional and may be DC or AC. The electrical voltage between the wire-guiding electrode 103 and the building platform 206 is very small and harmless to humans.
[00149] Die Schweißstromversorgung kann aus einem einfachen Transformator mit elektronischer Reglung bestehen, aus Niederspannungskondensatoren oder aus Hochvoltkondensatoren mit elektronischer Steuerung, die Strom durch einen Transformator leiten um sehr große Stromstärken von mehreren tausend Ampere im Ausgang zu erreichen. Dies ist geeignet um extrem hohe, kurze Leistung hervorzurufen um impulsartige, stärkere und schnellere Schweißungen zu erstellen. Impulsartiges Schweißen ist wichtig für Drähte aus Metall mit geringerer Resistivität und es ergibt kürzere Aufsetzzeiten der sekundären Elektroden mit weniger Wärmeübertragung, wodurch die sekundären Elektroden weniger schnell überhitzen.  The welding power supply may consist of a simple transformer with electronic control, of low voltage capacitors or of high voltage capacitors with electronic control, which conduct electricity through a transformer to reach very high currents of several thousand amperes in the output. This is useful for producing extremely high, short power to create pulsed, stronger, and faster welds. Pulsed welding is important for lower resistivity metal wires and results in shorter layup times of the secondary electrodes with less heat transfer, causing the secondary electrodes to overheat less rapidly.
[00150] Der Beginn  [00150] The beginning
[00151] Zu Beginn des Druckvorgangs eines Objektes auf der Bauplattform 206 wird die erste Schicht des Objektes direkt auf die Oberfläche der Bauplattform 206 aufgetragen. Um das Objekt 205 leicht von der Bauplattform lösen zu können, werden die Drahtbahnen der ersten Schicht nur mit wenig intensiven Stromstößen angeheftet und nicht durch die sekundären Elektroden mit der Oberfläche der Bauplattform 206 verschmolzen. So ist das Objekt während des Druckvorgangs stabil genug befestigt, damit es sich nicht löst und damit die untere Schicht sich nicht verbiegt oder sich durch Spannungen im darauf erstellten Teil des Objektes wölbt, die bei der Abkühlung des Metalls nach den Schweißoperationen entstehen können. Zwischen der Bauplattform 206 und der ersten Schicht des Objektes 205, kann zudem eine Kontaktschicht aus nebeneinanderliegenden Drahtbahnen erstellt werden die eine größere Fläche aufweist als die erste Schicht des Objektes 205 oder die erste Schicht des Objektes 205 kann direkt aufgetragen werden auf der Bauplattform 206 mit zusätzlichen Drahtbahnen, die an den Rändern der Konturen der ersten Schicht anliegen. Damit wird eine stärkere Verbindung zur Bauplattform 206 hergestellt. Das Objekt 205 ist so nur schwach verbunden mit der Bauplattform 206, sodass es leicht ohne es zu beschädigen abgenommen werden kann, indem man zum Beispiel eine dünne Spachtel unter die erste Schicht schiebt und versucht das Objekt von der Bauplattform 206 abzuheben. [00152] Die Bauplattform 206 kann aus einem dicken verstärktem Aluminiumblech bestehen, auf das dünnere abnehmbare Bleche 129 aufgelegt und angeklemmt oder geschraubt werden können, auf denen dann die zu druckenden Objekte aufgedruckt werden. At the beginning of the printing process of an object on the build platform 206, the first layer of the object is applied directly to the surface of the build platform 206. In order to be able to easily detach the object 205 from the build platform, the wire tracks of the first layer are only tacked with less intense current surges and are not fused by the secondary electrodes to the surface of the build platform 206. Thus, during the printing process, the object is fixed stably enough so that it does not become detached, and thus the lower layer does not bend or bulge due to tensions in the part of the object created thereupon, which may arise as the metal cools after the welding operations. Between the build platform 206 and the first layer of the object 205, a contact layer of adjacent wire paths can be created which has a larger area than the first layer of the object 205 or the first layer of the object 205 can be applied directly to the build platform 206 with additional Wire webs abutting the edges of the contours of the first layer. This establishes a stronger connection to the build platform 206. The object 205 is thus only weakly connected to the build platform 206, so that it can be removed easily without damaging it, for example, by pushing a thin spatula under the first layer and trying to lift the object from the build platform 206. The build platform 206 may consist of a thick reinforced aluminum sheet, can be placed on the thinner removable panels 129 and clamped or screwed, on which then the objects to be printed are printed.
[00153] Maschinencode  [00153] Machine code
[00154] Generell wird der Draht 104 mittels Stromstößen von der Elektrode 103 mit der metallenen Oberfläche auf welcher dieser aufgetragen wird verbunden. Diese Stromimpulse, mit einer Dauer von üblich wenigen Millisekunden und bis zu mehreren hundert Ampere, werden von der Systemsteuerung angesteuert, welche auf einen gespeicherten Maschinencode zugreift, der den Druckvorgang eines oder mehreren Objekten vorgibt. Es können mehrere Objekte nebeneinander in einem Druckvorgang hergestellt werden. Der Maschinencode ist z.B. eine Datei die von einer schichtenerstellenden Software erstellt wird, die als Eingang eine dreidimensionale CAD- Datei des zu druckenden dreidimensionalen Objektes verwendet und die daraus die benötigten Bewegungen der Teile in Verbindung des Druckkopfes 105 sowie der Bauplattform 206 mit den zeitlich verbundenen Stromimpulsen bestimmt, für eine Folge von den jeweiligen des Querschnitt eines Objektes entsprechenden Schichten, die durch das Aufträgen und Aufschweißen von Draht möglich oder nötig sind um ein dreidimensionales Objekt zu drucken.  In general, the wire 104 is connected by means of current pulses from the electrode 103 to the metal surface on which it is applied. These current pulses, with a duration of usually a few milliseconds and up to several hundred amperes, are controlled by the system controller, which accesses a stored machine code, which specifies the printing operation of one or more objects. Multiple objects can be created side by side in one printing process. The machine code is e.g. a file created by a layering software that uses as input a three-dimensional CAD file of the three-dimensional object to be printed and determines therefrom the required movements of the parts in conjunction of the printhead 105 and the build platform 206 with the timed stream pulses Consequence of respective layers corresponding to the cross-section of an object, which are possible or necessary by the application and welding of wire to print a three-dimensional object.
[00155] FIG. 2: Druckkopf, Druckvorgang  FIG. 2: Printhead, printing
[00156] Die drahtführende Elektrode 103 ist austauschbar und es gibt verschiedene Arten der drahtführenden Elektroden 103 die sich eignen um unterschiedlich und mit verschiedenen Materialien zu drucken. Fig. 2 zeigt die Funktionsweise des Druckkopfes 105, in dem der Draht 104 schichtweise nach dem Muster passend zum Querschnitt eines Objektes 205, ein anschraubbarer Winkel, aufgetragen wird. Damit der Draht nicht durch die Bewegung des Druckkopfes 105 relativ zur Bauplattform 206 durch die drahtführende Elektrode 103 gezogen wird, wird durch die Rollen 1 10 und 1 11 der Draht mit der passenden Geschwindigkeit, mit der der Draht 104 aufgetragen wird, durch die Elektrode 103 geschoben. Die Rollen 1 10 und 1 11 , können aus Stahl sein, haben eine glatte Oberfläche und sie bewegen den Draht durch den zwischen ihnen bestehenden Kraftschluss. Dies hat den Vorteil, dass die Motorgeschwindigkeit etwas höher eingestellt werden kann als sie eigentlich sein muss um den Draht auf einer Bahn aufzutragen. So rutschen die Rollen ein wenig über die glatte Oberfläche des Drahtes 104, wodurch gewährleistet ist, dass der Draht immer durch die Elektrode 103 gedrückt wird. Dafür muss die Motorkraft auf den Draht 104 ausreichend sein um die Flaftreibung zwischen den Rollen 1 10 und dem Draht 104 überwinden zu können, damit der Motor 208, der die Rolle 1 10 antreibt, nicht blockiert. Ebenso wird die Federkraft auf die Rolle 1 1 1 vorteilhaft so gewählt sein, dass die Haftreibung zwischen Rolle 1 10 und Draht 104 weder zu groß noch zu klein ist. Ist sie zu klein lässt sich nicht genügend Kraft von den Rollen auf den Draht 104 übertragen damit er durch diese Kraft, von dem Schrittmotor 208 an der Rolle 1 10, die nötige Leistung erhält um den Draht 104 in oder unterhalb der Mündung des Kanals der Elektrode 103 zu verbiegen um den Draht 104 parallel zur Schicht die erstellt wird zu legen. The wire-carrying electrode 103 is interchangeable and there are various types of the wire-guiding electrodes 103 that are suitable for printing differently and with different materials. Fig. 2 shows the operation of the print head 105, in which the wire 104 in layers according to the pattern suitable for the cross section of an object 205, a screw-on angle, is applied. In order that the wire is not pulled by the movement of the print head 105 relative to the build platform 206 through the wire-carrying electrode 103, the wire 10 and 11, the wire through the electrode 103 at the appropriate speed with which the wire 104 is applied pushed. The rollers 1 10 and 1 11, can be made of steel, have a smooth surface and they move the wire through the existing between them traction. This has the advantage that the engine speed can be set slightly higher than it actually has to be to apply the wire on a web. Thus, the rollers slip a little over the smooth surface of the wire 104, thereby ensuring that the wire is always pushed through the electrode 103. For this, the motor force on the wire 104 must be sufficient to overcome the frictional friction between the rollers 1 10 and the wire 104, so that the motor 208, the roller 1 10th drives, not blocked. Likewise, the spring force on the roller 1 1 1 will be advantageously chosen so that the static friction between roller 1 10 and wire 104 is neither too big nor too small. If it is too small, insufficient force can be transmitted from the rollers to the wire 104 so that it receives the necessary power from the stepper motor 208 on the roller 110 around the wire 104 in or below the mouth of the channel of the electrode 103 to bend the wire 104 parallel to the layer is created to lay.
[00157] Elektrode - Kraft - Zug - Druck  [00157] Electrode - force - tension - pressure
[00158] Dadurch, dass der Draht 104 durch die Elektrode 103 hindurchgedrückt wird, wird die Abnutzung der drahtführenden Elektrode 103 verringert, weil der Draht andernfalls durch die Elektrode 103 gezogen würde was zu mehr Druck auf der Innenseite des Kanals in der Mündung des Kanals der drahtführenden Elektrode 103 und somit einschneidend in das Material der Elektrode 103 wirken könnte, wenn diese aus einem Material wie Kupfer mit geringer Härte gefertigt ist. Zudem lässt es festere Schweißverbindungen durch die drahtauftragende Elektrode 103 zu, weil dadurch keine oder weniger Zugkräfte in dem Drahtteil zwischen drahtauftragender Elektrode 103 und dem Objekt 205 herrschen, die den Draht 104 bei stärkeren Stromstößen zerreißen können, die nötig sind um festere Verbindungen herzustellen an den Stellen wo der Draht sich stark erhitzt und somit schwächer wird während des Anschweißens. Es kann trotzdem auch mit einer drahtführenden Elektrode 103 ohne Schubförderung gedruckt werden, wobei der Draht durch die relative Bewegung der drahtführenden Elektrode 103 zur Bauplattform 206 gezogen wird, was aber das Drucken schwieriger zu kontrollieren macht um Objekte erfolgreich herzustellen und es mehr Kraft benötigt um den Druckkopf 105 zu bewegen. Zudem lässt sich durch das Hindurchdrücken des Drahtes 104 durch die drahtführende Elektrode 103, leichter eine größere Präzision erreichen. Stärkere Verbindungen, zum Beispiel durch punktweises Verschmelzen der aufgetragenen Drähte, können auch mit der drahtführenden Elektrode 103, beim Drucken ohne Schubvorrichtung des Drahtes, durchgeführt werden mit Aufliegen der unteren Oberfläche der drahtführenden Elektrode 103 auf der oberen Oberfläche der Drahtbahnen die in der Schicht die erstellt wird liegen und mit dem Unterbrechen der relativen Bewegung der drahtauftragenden Elektrode 103 zur Bauplattform 206 während des Prozesses des Widerstandsschweißens.  By forcing the wire 104 through the electrode 103, the wear of the wire-carrying electrode 103 is reduced because otherwise the wire would be pulled through the electrode 103 causing more pressure on the inside of the channel in the mouth of the channel wire guiding electrode 103 and thus could cut into the material of the electrode 103, if it is made of a material such as copper with low hardness. In addition, it allows firmer welds through the wire-bonding electrode 103, because there are no or less tensile forces in the wire part between the wire-applying electrode 103 and the object 205, which can tear the wire 104 at stronger surges, which are necessary to make tighter connections to the Place where the wire heats up strongly and thus weakens during welding. However, it may also be printed with a non-advancing lead wire electrode 103, which wire is pulled toward the build platform 206 by the relative movement of the wire leading electrode 103, but which makes printing more difficult to control to successfully produce objects and requires more power Printhead 105 to move. In addition, pressing the wire 104 through the wire-carrying electrode 103 can more easily achieve greater precision. Stronger connections, for example, by spot-welding the applied wires, can also be performed with the wire-guiding electrode 103 when printing without pushing the wire, with the lower surface of the wire-guiding electrode 103 resting on the upper surface of the wire paths created in the layer will lie and with the interruption of the relative movement of the wire applying electrode 103 to the build platform 206 during the process of resistance welding.
[00159] Elektrode - Kraft - Raum - Mittellinieradius- Schema  [00159] Electrode - force - space - centerline radius scheme
[00160] In Fig. 5 ist die drahtführende Elektrode 103 einzeln dargestellt. Fig. 3 zeigt eine Sektion längs des Kanals 302 der drahtführenden Elektrode 103 beim Aufträgen eines Drahtes. Durch den Kanal 302, der durch die Elektrode 103 hindurch verläuft, wird der Draht 301 hindurchgeleitet bis er in dem in Fig. 5 gezeigten Trichterabschnitt 401 des Kanals 302 - den Teil der Mündung des Kanals 302 - herauskommt. Fig. 4 zeigt eine vergrößerte Abbildung des Bereiches der Sektion der drahtführenden Elektrode 103 mit dem in der Mündung des Kanals umgebogenen Abschnitt des Drahtes mit dessen Radius der Mittellinie R. Der Mittellinienradius R ist immer größer als der Radius des Drahtes, für einen Draht mit rundem Kreisquerschnitt. Je kleiner der Mittellinienradius desto leichter lässt sich der Draht präzise auftragen, weil der umgebogene Teil des Drahtes 301 zwischen drahtführender Elektrode 103 und der metallenen Oberfläche 403 bei kleinerem Mittellinienradius näher an der zentralen Achse der Elektrode 103, der Achse des Kanals, liegt die als Referenz für das Aufträgen des Drahtes beim Abfahren der vorgegebenen Bahnen gilt auf denen der Draht 301 aufgetragen werden soll. Dies gilt vor allem beim erneuten Aufsetzen der drahtführenden Elektrode 103 um mit dem Aufträgen einer neuen Bahn aus dem Draht zu beginnen. Aber umso kleiner der Mittellinienradius R umso größer muss die von oben auf den Draht 301 wirkende Kraft F sein, die den Draht durch die Elektrode 103 bewegt und für das Umbiegen des Drahtes 301 sorgt, dies gilt bis zum kleinsten möglichen Mittellinienradius mit dem noch gedruckt werden kann. In Fig. 5, the wire-carrying electrode 103 is shown individually. Fig. 3 shows a section along the channel 302 of the wire-carrying electrode 103 when applying a wire. Through the channel 302, which passes through the electrode 103, the wire 301 is passed until it comes out in the funnel portion 401 of the channel 302 shown in FIG. 5 - the part of the mouth of the channel 302. Fig. 4 shows a enlarged illustration of the area of the section of the wire-carrying electrode 103 with the bent in the mouth of the channel portion of the wire with its radius of the center line R. The center line radius R is always greater than the radius of the wire, for a wire with a circular circular cross-section. The smaller the centerline radius, the easier it is to apply the wire precisely, because the bent portion of the wire 301 between the wire-guiding electrode 103 and the metal surface 403 at a smaller centerline radius is closer to the central axis of the electrode 103, the axis of the channel, than the reference applies to the orders of the wire when driving the predetermined paths on which the wire 301 is to be applied. This is especially true when re-putting the wire-carrying electrode 103 to start with the orders of a new web from the wire. But the smaller the center line radius R, the larger must be the force F acting on top of the wire 301, which moves the wire through the electrode 103 and ensures the bending of the wire 301, this being true to the smallest possible center line radius to be printed can.
[00161] Der Weg der die drahtführende Elektrode 103 zurücklegt, sollte so programmiert werden, dass die Auslegung des Drahtes unter der ringförmigen Fläche der Elektrode 103 auf den korrekten Bahnen erfolgt, damit die Schicht detailgetreuer wird. Fährt die Elektrode 103 nur mit der Flauptachse, die der des Kanals 302, die Bahnen genau ab auf denen sich der Draht danach befinden soll, dann wird der Draht aus der drahtführenden Elektrode 103 nicht immer auf den korrekten Bahnen aufgetragen, weil die Mündung des Kanals in der der Draht umherrotieren kann beim Aufträgen breiter ist als der Draht, dann wird so der Draht auf mehr abgerundeten Ecken und kürzer verlaufenden Kurven aufgetragen als die die Flauptachse abfährt.  The path traveled by the wire-carrying electrode 103 should be programmed so that the design of the wire under the annular surface of the electrode 103 is on the correct tracks to make the layer more faithful. If the electrode 103 moves only with the main axis, that of the channel 302, the tracks on which the wire should be located afterwards, then the wire from the wire-guiding electrode 103 is not always applied to the correct tracks, because the mouth of the channel in which the wire can reverberate when orders are wider than the wire, then the wire is applied to more rounded corners and shorter curves than the descends the main axis.
[00162] FIG. 4: Der Kanal 302 hat einen runden Querschnitt und den Durchmesser d der wenig größer als der Durchmesser q des Drahtes ist, für einen Draht mir rundem kreisförmigen Querschnitt und der wenig größer ist als die breiteste Stelle des Querschnittes eines Drahtes der einen anders geformten Querschnitt aufweist, zum Beispiel ein plattgedrückter Draht, der vor einem Walzvorgang einen runden Querschnitt aufwies und nachher einen rechteckähnlich geformten Querschnitt hat.  FIG. 4: The channel 302 has a circular cross section and the diameter d which is slightly larger than the diameter q of the wire, for a wire of circular circular cross section and which is slightly larger than the widest point of the cross section of a wire having a different shaped cross section , For example, a flattened wire, which had a round cross-section before a rolling process and subsequently has a rectangular-shaped cross-section.
[00163] Elektrode - Kraft - Rundung - Raum - Schema  [00163] Electrode - force - rounding - room - scheme
[00164] Viel Wärme wird von der Schweißstelle durch den Draht weitergeleitet in den, wegen des kleinen Mittellinienradius R und wegen der geringen Distanz D, sich sehr nahe bei der Schweißstelle befindenden Teil des Drahtes der verbogen wird in der Mündung des Kanals der drahtführenden und drahtauftragenden Elektrode 103. Dies kann die Steifigkeit des Drahtes erheblich herabsetzen und so dafür sorgen, dass eine drahtführende Elektrode 103 eingestellt sein kann auf einen sehr kleinen Biegeradius und Mittellinienradius R um den Draht 301 leicht und präzise aufzutragen. Much heat is transmitted from the welding point through the wire into the part of the wire which, because of the small centerline radius R and because of the small distance D, is very close to the welding point and bent in the mouth of the channel of the wire-guiding and wire-applying ones Electrode 103. This can significantly reduce the stiffness of the wire, thus ensuring that a wire-carrying electrode 103 can be set to a very small bend radius and centerline radius R around the wire 301 easily and precisely.
[00165] Fig. 5: Die Kontaktfläche 402 mit der die drahtführende Elektrode 103 auf der oberen Oberfläche der Drahtbahnen der Schicht die erstellt wird aufliegt, befindet sich durchgehend ringförmig um die Mündung des Kanals 302 herum und steht im Druckbetrieb parallel über der Bauplattform 206, damit der Draht in alle Richtungen der Ebene gleichsam aufgetragen werden kann ohne Rotation der Elektrode 103 um sich selbst. Wenn die Elektrode 103 auf der Bauplattform 206 aufliegt, berührt sie diese auf einer ringförmigen Fläche. Die drahtführende Elektrode 103 übt einen Druck auf den umgebogenen Draht auf dem sie aufliegt aus und drückt den Draht 104 gegen die Oberfläche auf der der Draht aufgetragen wird, damit die Schweißverbindungen möglichst direkt auf dem neu umgebogenen Teil vollzogen werden. Die Biegung des Drahtes 104, bei wie in diesem Fall der senkrecht stehenden Elektrode 103 zur Oberfläche der Schicht die erstellt wird mit einem zu dieser senkrecht stehendem Kanal 302 der drahtführenden Elektrode 103, um den Winkel z.B. von 90° erfolgt im Ende des Kanals 302, der im Schlussbereich zur Mündung des Kanals hin breiter durch die Abrundung 401 wird. Diese trichterförmige Abrundung 401 sorgt für genügend Raum im inneren der Elektrode 103 damit der Draht direkt um einen Winkel z.B. von 90° umgebogen werden kann und die Kontaktfläche zum Schweißen 402 der Elektrode 103 auf dem umgebogenen Draht aufliegen kann. Die ringförmige auf dem umgebogenen Teil des Drahtes 301 aufliegende und Druck auf den Draht ausübende Kontaktfläche 402 leitet grundsätzlich den größten Teil des Stromes durch den Draht 301 damit er im Abschnitt unter der Stelle wo die Kontaktoberfläche aufliegt gut verschweißt werden kann und hat zum Beispiel eine Breite b dem Durchmesser des Drahtes 301 entsprechend und einen inneren Durchmesser D der zwischen dem doppelten und dem vierfachen des Durchmessers des runden Drahtes 301 liegt. Die Kontaktfläche 402 gleitet über die Oberfläche der aufgetragenen Drähte und liegt nur mit sehr geringem, minimalem Druck auf dem Draht im allgemeinen Druckvorgang auf, damit sie weniger belastet wird und nicht zu schnell verschleißt. Zudem eignet sich eine Breite b des Rings der ringförmigen aufliegenden Kontaktfläche 402, die vorzugsweise nicht größer ist als die Breite des Drahtes und einen inneren Durchmesser D der vorzugsweise nicht größer ist als das doppelte des Durchmessers des Drahtes, für einen Draht mit rundem Querschnitt damit die Elektrode auf so wenigen daneben liegenden Drahtbahnen wie möglich aufliegt und Strom unnötigerweise auf sie überträgt. Zudem wenn die Breite b zu groß gewählt ist, ist nicht sichergestellt, dass genügend Strom zum Schweißen durch den gerade aus dem Kanal 302 der Elektrode 103 hinausbeförderten Teil des Drahtes geleitet wird. [00166] Die drahtführende Elektrode 103 kann aber auch Draht auftragen ohne mit der Fläche 402 auf dem Draht aufzuliegen, in dem weniger starke Stromstöße durch den freistehenden Abschnitt des Drahtes zwischen Elektrode 103 und der Oberfläche auf welcher der Draht aufgetragen wird geleitet werden. FIG. 5: The contact surface 402 with which the wire-carrying electrode 103 rests on the upper surface of the wire webs of the layer that is being created is located in a continuous annular manner around the mouth of the channel 302 and is in parallel printing position over the build platform 206, FIG. so that the wire can be applied in all directions of the plane, as it were, without rotation of the electrode 103 around itself. When the electrode 103 rests on the build platform 206, it contacts it on an annular surface. The wire-carrying electrode 103 exerts a pressure on the bent wire on which it rests and presses the wire 104 against the surface on which the wire is applied, so that the welded connections are made as directly as possible on the newly bent part. The bending of the wire 104, as in this case, the perpendicular electrode 103 to the surface of the layer is created with a perpendicular to this channel 302 of the wire-carrying electrode 103, for example, the angle of 90 ° takes place in the end of the channel 302, in the closing area to the mouth of the channel is wider by the rounding 401. This funnel-shaped rounding 401 provides sufficient space in the interior of the electrode 103 so that the wire can be bent directly by an angle, for example of 90 ° and the contact surface for welding 402 of the electrode 103 can rest on the bent wire. The annular contact surface 402 resting on the bent portion of the wire 301 and applying pressure to the wire generally conducts most of the current through the wire 301 so that it can be welded well in the portion below the location where the contact surface rests and has, for example, a width corresponding to the diameter of the wire 301 and an inner diameter D which is between twice and four times the diameter of the round wire 301. The contact surface 402 slides over the surface of the applied wires and is only on very low, minimal pressure on the wire in the general printing process, so that it is less stressed and does not wear too quickly. In addition, a width b of the ring of the annular contact surface lying 402, which is preferably not greater than the width of the wire and an inner diameter D which is preferably not greater than twice the diameter of the wire, for a wire with a round cross section so that the Electrode rests on as few adjacent wire paths as possible and unnecessarily transfers power to them. In addition, when the width b is set too large, it is not ensured that enough current for welding is passed through the part of the wire currently being conveyed out of the channel 302 of the electrode 103. However, the wire-carrying electrode 103 may also apply wire without resting on the wire 402 on the wire, where less severe surges are passed through the free-standing portion of the wire between electrode 103 and the surface on which the wire is being applied.
[00167] Um stärkere Verbindungen in einem Druckvorgang mit kontinuierlicher Bewegung der drahtführenden Elektrode 103 zu erstellen, sollte die von oben, den Draht 301 durch den Kanal 302 der Elektrode 103 bewegende, auf den Draht 301 wirkende positive Kraft F groß genug sein, damit der Draht auf einer glatten ebenen Metallfläche ohne Verbindungen zu dieser, mit der positiven Kraft S in eine andere, um in diesem Fall einen Winkel von 90° gedrehten Richtung, geschoben werden kann, mit der mit geringem Druck aufliegenden Elektrode, mit derer Kontaktfläche 402 auf dem umgebogenen Drahtabschnitt. Wobei dem Draht nichts im Weg steht. Die kreisförmige äußere Kante der stromübertragenden ringförmigen unteren Kontaktfläche 402 ist durch die Abrundung 404 ausgeführt, damit die Elektrode 103 leichter über Unebenheiten, zum Beispiel kleine teils aus der Schicht herausragende Drahtstücke die nicht sauber aufgetragen wurden, hinübergleiten kann, anstatt zu verhaken oder aufgetragene Strukturen zu beschädigen. Zu diesem Zweck eignet sich auch eine leicht federn wirkende Aufhängung der drahtführenden Elektrode 103 oder der Bauplattform 206.  In order to make stronger connections in a continuous moving printing operation of the wire-guiding electrode 103, the positive force F acting on the wire 301 from above, the wire 301 passing through the channel 302 of the electrode 103 should be large enough for the wire 301 to move Wire on a smooth flat metal surface with no connections to this, with the positive force S in another, rotated in this case an angle of 90 ° direction, can be pushed with the low pressure electrode, with its contact surface 402 on the bent wire section. Where the wire is nothing in the way. The circular outer edge of the current transmitting annular bottom contact surface 402 is configured by the fillet 404 to allow the electrode 103 to more easily slide over bumps, such as small pieces of wire protruding out of the layer that have not been cleanly applied, rather than tangling or applied structures to damage. For this purpose, a slightly spring-acting suspension of the wire-guiding electrode 103 or the building platform 206 is also suitable.
[00168] Fig. 5 zeigt das Gewinde 502 und den mutterförmigen Abschnitt 501 mit dem die drahtführende Elektrode 103 in den Druckkopf 105 eingeschraubt wird. Eine drahtführende Elektrode 103 kann aber auch anders am Druckkopf befestigt werden, zum Beispiel durch eine Steckverbindung.  Fig. 5 shows the thread 502 and the nut-shaped portion 501 with the wire-carrying electrode 103 is screwed into the print head 105. However, a wire-carrying electrode 103 can also be attached differently to the print head, for example by a plug connection.
[00169] Abtrennen  [00169] separating
[00170] Fig. 2: Durch die Rollen 1 10 und 11 1 kann der Draht ebenfalls rückwärts durch die drahtführende Elektrode befördert werden um zum Beispiel das Abtrennen des Drahtes zu unterstützen. Zum Abtrennen des Drahtes unterhalb der drahtführenden Elektrode 103, kann die Elektrode 103 einen stärkeren Stromimpuls auf das aus der Elektrode 103 herauskommende und direkt umgebogene sich unterhalb der Kontaktoberfläche der Elektrode 103 befindende Drahtstück bei gleichzeitigem Rückwärtsschub des Motors 208 mit der Rolle 1 10 übertragen werden. Oder der Draht wird mit einem Stromimpuls mit der gleichzeitigen oder kurz darauffolgenden Wegbewegung der Elektrode 103 von der Stelle auf welcher diese aufsetzt auf dem Drahtstück durchtrennt, zum Beispiel durch eine kleine Bewegung der Elektrode 103 nach oben, weg von der Schicht. Beim Abtrennen wird dabei das zwischen dem Kanal der Elektrode 103 und dem flach in der Schicht bereits angehefteten Teil des Drahtes durch einen kurzen Stromimpuls soweit erhitzt, dass er durchschmilzt oder sehr heiß wird und durch auf den Draht ausgeübte Zugkräfte zerrissen wird. Dabei sollte dieser Vorgang so eingestellt sein, damit kein oder möglichst wenig Funken oder Lichtblitze entstehen, da sonst Verunreinigungen durch Oxydation oder Lufteinschlüsse am Draht entstehen können. Wegen der möglichen auftretenden Funken, Lichtblitze oder Metallspritzer, sollte der Bauraum von der Umgebung abgeschlossen sein, jedoch muss er für die Verwendung von Metallen die sich nicht an der Luft beim Druckvorgang entzünden und keine Schadstoffe freisetzen nicht luftdicht abgeschlossen sein. Durch eine Tür erlangt man dann Zugang zum Innenraum des Druckers. Am Gehäuse 1 17 können Fenster montiert sein durch die man den Druckvorgang beobachten kann. Fig. 2: Through the rollers 1 10 and 11 1, the wire can also be transported backwards through the wire-carrying electrode to support, for example, the separation of the wire. To separate the wire below the wire-carrying electrode 103, the electrode 103 can be a stronger current pulse on the coming out of the electrode 103 and directly bent below the contact surface of the electrode 103 located piece of wire with simultaneous backward thrust of the motor 208 with the roller 1 10 transmitted. Or the wire is severed with a current pulse with the simultaneous or subsequent movement of the electrode 103 from the point where it rests on the piece of wire, for example, by a small movement of the electrode 103 upwards, away from the layer. During separation, the part of the wire which has already been attached between the channel of the electrode 103 and the flat part of the layer is heated by a short current pulse to such an extent that it melts or becomes very hot and is torn by tensile forces exerted on the wire becomes. This process should be set so that no or as little as possible sparks or flashes of light, otherwise contamination by oxidation or air bubbles can occur on the wire. Due to the possibility of sparks, flashes of light or metal spatter, the space should be sealed from the environment, however, it does not have to be airtight for the use of metals that do not ignite in the air during printing and release any pollutants. Through a door one then gains access to the interior of the printer. On the housing 1 17 windows can be mounted through which one can observe the printing process.
[00171] Objekte mit freistehenden Abschnitten können erstellt werden in dem Stützmaterial unter ihnen Schicht für Schicht aufgetragen wird. Das Stützmaterial liegt an den unteren Flächen eines Objektes an und besteht aus metallenem Draht der mit der primären Elektrode aufgetragen wurde und zudem mit den sekundären Elektroden nachbearbeitet worden sein kann. So kann auf dem den Strom leitenden Stützmaterial Draht der zum Objekt, das erstellt werden soll, gehört angeheftet werden. Die ersten Schichten der freistehenden Teile eines zu erstellenden Gegenstandes, die auf Schichten aus Stützmaterial aufgetragen werden, werden weniger intensiven Schweißoperationen unterzogen, die aber je weiter sie sich von den Schichten aus Stützmaterial befinden desto stärker werden die Schweißoperationen ausgeführt, damit sich das Stützmaterial leicht durch anschließendes Abreißen entfernen lässt. Das Stützmaterial besteht üblicherweise aus dem gleichen Draht wie das Objekt das erstellt wird. Es kann aber auch im Druckvorgang mit einer anderen Variante des 3D-Druckers aus Fig. 1 aus einem anderen Material sein, das mit einer zweiten am Druckkopf 105 angebrachten primären drahtauftragenden Elektrode aufgetragen wird. Zum Beispiel kann das Stützmaterial aus Aluminiumdraht für einen Gegenstand aus Stahl sein oder umgekehrt, damit die Drahtbahnen der ersten Schicht auf dem Stützmaterial durch die sekundären Elektroden miteinander verschmolzen werden können, ohne dass das Stützmaterial eine zu starke Verbindung eingeht. Das Stützmaterial kann dann zudem aus zwei unterschiedlichen Drähten sein. Mit einem 3D-Drucker aus Fig. 1 mit zwei drahtauftragenden Elektroden können ebenfalls Komposite erstellt werden durch die Abwechslung des Materials der nebeneinanderliegenden Drahtbahnen einer Schicht. Das Stützmaterial aus Metall ist auch zum Stromleiten nötig. Objects with free-standing sections can be created in the support material is applied below them layer by layer. The support material abuts against the lower surfaces of an object and consists of metallic wire which has been applied to the primary electrode and has also been post-processed with the secondary electrodes. Thus, on the current-conducting support material wire may be pinned to the object that is to be created. The first layers of freestanding parts of an article to be created, which are applied to layers of support material, are subjected to less intensive welding operations, but the farther they are from the layers of support material, the stronger the welding operations are performed to allow the support material to pass through easily remove subsequent tearing off. The support material usually consists of the same wire as the object being created. However, it can also be in the printing process with another variant of the 3D printer of FIG. 1 made of a different material, which is applied with a second attached to the print head 105 primary wire-applying electrode. For example, the aluminum wire support material for an article may be made of steel, or vice versa, so that the wire paths of the first layer on the support material may be fused together by the secondary electrodes without the support material forming too strong a connection. The support material can then also be made of two different wires. With a 3D printer from FIG. 1 with two wire-applying electrodes composites can also be created by the alternation of the material of the adjacent wire paths of a layer. The support material made of metal is also necessary for power conduction.
[00172] Der Einsatz unterschiedlicher Elektroden ist gemeinhin abhängig von der Geometrie und des Werkstoffes des Drahtes, sowie dem Druckvorgang mit dem zu erreichenden Endergebnis.  The use of different electrodes is generally dependent on the geometry and the material of the wire, as well as the printing process with the final result to be achieved.
[00173] Der Kanal einer drahtführenden und -auftragenden Elektrode muss im Prinzip groß genug sein, damit der Draht sich innerhalb des Kanals einmal um die eigene Achse drehen kann, damit der Draht beim Aufträgen in einer Ebene in alle Richtungen ohne Durchtrennung des Drahtes ausgelegt werden kann. Außerdem sollte der Kanal der Elektrode nicht so breit sein, dass der Draht durch die Schubförderung eine spiralähnliche Form im Kanal bildet oder geknickt wird und so den Druckvorgang blockieren könnte. The channel of a wire-carrying and -auftragendem electrode must be large enough in principle, so that the wire once within the channel about its own axis can be rotated so that the wire can be laid in a single plane in all directions without cutting through the wire. In addition, the channel of the electrode should not be so wide that the wire forms a spiral-like shape in the channel or kinked by the push conveyance and so could block the printing process.
[00174] Die drahtführende Elektrode 103 kann in einer federnden Aufhängung angebracht sein und/oder die Bauplattform 101 kann federnd gelagert sein, damit der Druck mit dem die drahtführende Elektrode 103 aufliegt beim Aufträgen des Drahtes, durch die Positionierung der Elektrode 103 zur Bauplattform 101 , leicht kontrolliert werden kann, sodass der Druck bei geringen Positionsabweichungen nicht zu groß und die drahtauftragende Elektrode nicht beschädigt wird.  The wire-carrying electrode 103 may be mounted in a resilient suspension and / or the build platform 101 may be resiliently mounted, so that the pressure with which the wire-carrying electrode 103 rests when applying the wire, by the positioning of the electrode 103 to the build platform 101, can be easily controlled, so that the pressure in small position deviations not too large and the wire-applying electrode is not damaged.
[00175] Sich abnutzende drahtführende Elektrode  [00175] Worn-out wire-guiding electrode
[00176] Fig. 6 zeigt die drahtführende Elektrode 601 beim Aufträgen von Draht 606 auf einem Metallstück 607 mit einer Sektion im Bereich der Mündung des Kanals 605. Sie besitzt einen mutterförmigen Teilbereich 602 mit dem sie in den Druckkopf 105 eingeschraubt werden kann. Unterhalb dieses Teilbereichs geht sie in das Zwischenteil 603 über welches sich in dem Endbereich 604 der Elektrode 601 verjüngt. Der Kanal 605 der vorzugsweise mitten durch die Elektrode 601 verläuft ist breiter als der Draht 606, der durch diesen Kanal geführt wird. Der Kanal 605 bietet genügend Raum für die Verbiegung des Drahtes 606 im untersten Teil, direkt oberhalb der Mündung, des Kanals 605. Dadurch kann die Elektrode 601 direkt auf dem umgebogenen Teil des Drahtes aufliegen der flach auf der Schicht liegt auf der er aufgetragen wird. Der untere Teil 604 der Elektrode 601 ist ein Bereich der dafür vorhergesehen ist beim Druckvorgang abgenutzt zu werden. Deswegen besitzt der Bereich 604 wenn die Elektrode 601 neuwertig ist, eine gewisse Flöhe T in der der Querschnitt der Elektrode unverändert bleibt, so kann durch die beim Drahtanschweißen sich abnutzende untere ringförmige Kontaktoberfläche 608 mit der die Elektrode 601 auf dem Draht aufliegt sich beim Druckvorgang abbauen, ohne dass die Funktion und die Wirkung der Elektrode beeinträchtigt wird. Durch das Aufträgen von Draht in allen verschiedenen Richtungen in einer Ebene, wird die Kontaktoberfläche der Elektrode 601 einheitlich abgenutzt. Der untere Teil der Elektrode kann auch automatisch vom Drucker nach geschliffen werden in dem die Elektrode 601 auf der Kontaktoberfläche auf der Schleiffläche 1 14 hin und her bewegt wird. Denkbar ist auch ein Drucker bei dem die Elektrode einen Fräser oder Schleifstein anfährt um derart aufgearbeitet zu werden, dass die Qualität der Schweißverbindungen nicht nachlässt. Diese primäre Elektrode 601 ist besonders geeignet um Drähte aufzutragen die direkt fest miteinander verbunden sein sollen, zum Beispiel für das Drucken ohne die Verwendung sekundärer Elektroden. Zudem eignet sie sich um Drähte mit Rechteck ähnlichem Querschnitt aufzutragen, die stärkeren Strom oder stärkere, länger andauernde Stromimpulse benötigen um eine Verbindung herzustellen, weil dabei die drahtführende Elektrode 601 viel mehr beansprucht wird und die untere Kontaktfläche schnell verschleißt. Die Elektrode 601 kann viel stärker belastet werden. Durch den vom Draht 606 auf die Elektrode 601 im untersten Bereich des Kanals 605 ausgeübten Druck erhält der unterste Rand des Kanals 605 die Abrundung 609 die beim Aufdrucken des Drahtes 606 entsteht. Fig. 6 shows the wire-carrying electrode 601 when applying wire 606 on a metal piece 607 with a section in the region of the mouth of the channel 605. It has a nut-shaped portion 602 with which it can be screwed into the print head 105. Below this subregion, it passes into the intermediate part 603, which tapers in the end region 604 of the electrode 601. The channel 605, which preferably passes right through the electrode 601, is wider than the wire 606 which is passed through this channel. The channel 605 provides sufficient space for the deflection of the wire 606 in the lowermost part, just above the mouth, of the channel 605. This allows the electrode 601 to rest directly on the bent portion of the wire lying flat on the layer to which it is applied. The lower part 604 of the electrode 601 is an area intended to be worn during the printing operation. Therefore, if the region 604 has a new flaw T when the electrode 601 is not changed, the lower annular contact surface 608 which is worn by the wire welding, with which the electrode 601 rests on the wire, may degrade during printing without impairing the function and the effect of the electrode. By applying wire in all different directions in one plane, the contact surface of the electrode 601 is uniformly worn. The lower part of the electrode may also be ground automatically by the printer by moving the electrode 601 back and forth on the contact surface on the grinding surface 14. It is also conceivable a printer in which the electrode anfährt a cutter or grindstone to be worked up so that the quality of the welds does not deteriorate. This primary electrode 601 is particularly suitable for applying wires which are intended to be directly fixed together, for example for printing without the use of secondary electrodes. In addition, it is suitable for applying wires with a rectangle-like cross-section, the thicker ones Electricity or stronger, longer lasting current pulses need to make a connection, because the wire-carrying electrode 601 is much more stressed and the lower contact surface wears quickly. The electrode 601 can be charged much more. By the pressure exerted by the wire 606 on the electrode 601 in the lowermost region of the channel 605, the lowermost edge of the channel 605 receives the rounding 609 which results when the wire 606 is imprinted.
[00177] Doppelte Elektrode  Double electrode
[00178] In Fig. 7 zu sehen ist eine Sektion einer drahtführenden Elektrode 703 die aus zwei voneinander elektrisch isolierten Elektroden besteht, eine weitere Variante der drahtführenden Elektrode 103. Durch die innere rohrförmige Elektrode 702 wird der Draht 7 shows a section of a wire-carrying electrode 703, which consists of two electrically insulated electrodes, another variant of the wire-carrying electrode 103. Through the inner tubular electrode 702, the wire
701 geleitet. Zwischen der oberen, inneren Elektrode 702und der drahtauftragenden Elektrode 703 befindet sich eine elektrisch isolierende Schicht 704, die hitzebeständig ist, zum Beispiel aus einem keramischen Werkstoff oder aus einem hitzebeständigem Kunststoff wie Teflon. Die Elektrode 703 endet oberhalb der unteren Kontaktoberfläche der Elektrode 703 mit der die Schweißverbindungen hergestellt werden. Die innere Elektrode701 headed. Between the upper, inner electrode 702 and the wire-applying electrode 703 is an electrically insulating layer 704, which is heat-resistant, for example made of a ceramic material or of a heat-resistant plastic such as Teflon. The electrode 703 terminates above the lower contact surface of the electrode 703 with which the welds are made. The inner electrode
702 dient dazu den Draht vorzuheizen, in dem sie Strom durch den Draht in der Elektrode 705 leitet. Der elektrische Gegenpol der Elektrode 703 kann entweder die untere Drahtschicht 706, die Bauplattform auf der der Draht 701 aufgetragen wird oder die untere Elektrode 705 sein. Durch das Vorheizen oder das Vorglühen des Drahtes 701 , wird dieser duktiler, verliert an Steifigkeit und lässt sich leichter verbiegen, dazu steigt der elektrische Widerstand vom metallenen Draht mit steigender Temperatur, was wiederum den Vorgang des Anschweißens mit der Kontaktelektrode 705 unterstützt. Außerdem kann die gesamte Elektrode 703 so ausgeführt sein um festere Verbindungen im kontinuierlichen Druckvorgang ohne Schubförderung des Drahtes durch die Elektrode 703 hindurch und mit der Auslegung des Drahtes 701 aus der Elektrode 703 durch das Hindurchziehen des Drahtes hersteilen zu können, in dem die Elektrode 703 den Draht 701 nur mit schwächeren Stromimpulsen anheftet und die Elektrode 705 dann die stärkeren Schweißverbindungen durchführen kann ohne dass dabei der Draht durchtrennt wird, weil zwischen dem Teil des Drahtes an dem die Schweißverbindung erstellt wird und der drahtauftragenden Elektrode 703, ein Teilstück Draht vorhanden ist was an der Schicht 706 angeheftet ist und dieses die Zugkräfte an die Schicht 706 weiterleiten kann, ohne dass dabei der aus der Elektrode 702 kommende Draht 701 durchtrennt wird. Die Elektrode 705 besitzt in dieser Ausführung einen unteren Teilabschnitt welcher sich abnutzen kann, ohne dass die Konturform der Kontaktoberfläche sich verändert, das heißt der Querschnitt des untersten Teilabschnittes ist unverändert über eine gewisse Höhe hin. Diese Form eignet sich besonders für dickere Drähte (0,4-1 mm) die sich durch die Herabsetzung der Steifigkeit durch die höhere Temperatur mit geringerer Kraft auf kleineren Biegeradien umbiegen lassen. Die Elektrode 703 hat nach Montage am Druckkopf des Druckers elektrischen Kontakt mit einem extra Stromkabel, das dünner ist als das Kabel 106, durch das von der Schweißstromversorgung kommend und von der Steuerung angesteuert Strom geleitet wird. 702 serves to preheat the wire by passing current through the wire in the electrode 705. The electrical opposite pole of the electrode 703 may be either the lower wire layer 706, the build platform on which the wire 701 is applied, or the lower electrode 705. By preheating or preheating the wire 701, it becomes more ductile, loses rigidity and is more easily bent, and the electrical resistance of the metal wire increases with increasing temperature, which in turn aids in the process of welding to the contact electrode 705. In addition, the entire electrode 703 may be designed so as to be able to produce firmer connections in the continuous printing process without pushing the wire through the electrode 703 and with the design of the wire 701 from the electrode 703 by pulling the wire through, in which the electrode 703 Wire 701 adheres only with weaker current pulses and the electrode 705 can then perform the stronger welds without causing the wire is cut, because between the part of the wire to which the welded connection is created and the wire-brushing electrode 703, a piece of wire is present is attached to the layer 706 and this can forward the tensile forces to the layer 706, without causing the coming out of the electrode 702 wire 701 is severed. In this embodiment, the electrode 705 has a lower partial section which can wear without the contour shape of the contact surface changing, that is to say the cross section of the lowermost partial section remains unchanged over a certain height. This form is particularly suitable for thicker wires (0.4-1 mm) which are characterized by the reduction of the Flex the stiffness with lower force to smaller bending radii due to the higher temperature. The electrode 703, after mounting on the printhead of the printer, makes electrical contact with an extra power cable, thinner than the cable 106, which carries current from the welding power supply and is driven by the controller.
[00179] Nicht unten aufsetzende Elektrode  [00179] Non-bottom electrode
[00180] Fig. 8 zeigt eine drahtführende Elektrode 801 die nicht mit der untersten Fläche auf der Oberfläche der Schicht, die während des Druckvorgangs erstellt wird, aufliegt. Der Kanal im inneren der Elektrode 801 durch den der Draht 802 geleitet wird, muss nur so breit geformt sein, dass sich der Draht leicht hindurchführen lässt. Der Draht wird unterhalb der untersten Oberfläche der Elektrode 801 umgebogen damit er flach in die Ebene der zu erstellenden Schicht gelegt werden kann. Durch Stromimpulse die durch den Draht geleitet werden wird der Draht auf der unteren Struktur 803 auf die dieser gedrückt wird und aufliegt angeheftet. Diese Stromimpulse erhitzen den Draht 802 in dem freistehenden Abschnitt zwischen dem Ende des Kanals der Elektrode 801 und der Oberfläche der Struktur 803 auf der der Draht 802 aufgetragen wird und machen ihn sehr duktil, sodass er leicht in Form gebracht werden kann. Der Druckvorgang mit der Elektrode 801 die nicht auf der Schicht die erstellt wird aufliegt, ist sehr schonend für die drahtauftragende Elektrode 801. Geeignet für dickere Drähte und für mit Lotmaterial ummantele Drähte bei denen der innere Flauptdraht nicht schmilzt und beim Druckvorgang für die genaue Formgebung der zu erstellenden Struktur dient, während das Lotmaterial um den Draht 802 herum, durch die durch den Strom entstehende Wärme im Teilabschnitt des Drahtes zwischen Elektrode und Oberfläche auf welcher der Draht 802 aufgetragen wird, schmilzt und an der kleinen Kontaktstelle zu der darunter oder daneben schon zuvor aufgetragenen Drahtbahn mit dem dort vorhandenen Lotmaterial verschmelzen kann und so Fugen zwischen den Drahtbahnen füllt, wenn die Strukturen auf denen der Draht aufgetragen wird dünn genug sind damit sie heiß genug werden. Drähte können mit Hartlot ummantelt sein um luft- und wasserdichte Flächen, sowie stärkere Verbindungen zwischen den Drahtbahnen leichter zu erstellen nur unter Verwendung der drahtführenden Elektrode und unter Vermeidung von größerer Abnutzung dieser Elektrode. Beim Aufschmelzen des Lotes um den Draht herum, bleibt ein großer Teil des Lotmaterials stets am Draht haften, sodass es mit dem Draht aufgetragen wird. Ein Vorteil des Vorgangs des Drahtauftragens mit dieser nicht aufliegenden Elektrode 801 ist der, dass sichergestellt ist, dass der Strom integral durch den, den Kanal der Elektrode 801 verlassende Teil des Drahtes 802 übertragen wird und damit auch die Schweißverbindungen nur an diesem vollzogen werden. Es erlaubt das Aufträgen von Draht mit kaum oder ohne Verschleiß der drahtführenden Elektrode. [00181] Nachteil gegenüber den anderen drahtführenden und auftragenden Elektroden ist der, dass beim Abtrennen des Drahtes ein kleines Drahtstück aus der Schicht hervorstehen kann, was den späteren Druckvorgang stören kann. Zudem kann es Probleme beim Abtrennen geben, sowie mehr Oxydation am Draht und weniger Druck auf dem unteren aufliegenden Teil des Drahtes, was wiederum z.B. beim Anfängen des Auftragens eines neuen Drahtabschnittes zu Ablösen der Spitze des Drahtes, durch eine durch die unterschiedlich schnelle seitenabhängige Abkühlung und somit durch Zusammenziehung des Drahtes hervorgerufene Kräuselung des Drahtes führen kann. Fig. 8 shows a wire-carrying electrode 801 which does not rest with the lowest surface on the surface of the layer created during the printing process. The channel inside the electrode 801, through which the wire 802 is routed, need only be shaped so wide that the wire can be easily passed. The wire is bent underneath the bottom surface of the electrode 801 so that it can be laid flat in the plane of the layer to be created. By current pulses which are passed through the wire, the wire on the lower structure 803 is pressed on this and rests attached. These current pulses heat the wire 802 in the freestanding portion between the end of the channel of the electrode 801 and the surface of the structure 803 on which the wire 802 is applied and make it very ductile so that it can be easily shaped. The printing process with the electrode 801 which does not rest on the layer being made is very gentle to the wire-applying electrode 801. Suitable for thicker wires and wires coated with solder material in which the inner main wire does not melt and during printing for the accurate shaping of the structure to be created, while the solder material melts around the wire 802, by the heat generated by the current in the portion of the wire between the electrode and the surface on which the wire 802 is applied, and at the small contact point to the below or next to it already applied wire web can melt with the existing solder material there and so fills gaps between the wire webs, when the structures on which the wire is applied are thin enough so that they are hot enough. Wires may be clad with brazing to make air and water proof surfaces, and stronger connections between the wire paths easier, using only the wire-carrying electrode and avoiding excessive wear of this electrode. When melting the solder around the wire, a large part of the solder material always sticks to the wire so that it is applied with the wire. An advantage of the wire application process with this non-overlying electrode 801 is that it ensures that the current is transmitted integrally through the portion of the wire 802 leaving the channel of the electrode 801, and thus the welds are made thereto only. It allows the application of wire with little or no wear of the wire-carrying electrode. Disadvantage over the other wire-guiding and applying electrodes is that when separating the wire a small piece of wire can protrude from the layer, which can interfere with the subsequent printing process. In addition, there may be problems with the separation, as well as more oxidation on the wire and less pressure on the lower resting part of the wire, which in turn, for example, when starting to apply a new wire section to detach the tip of the wire, by a by the different fast page-dependent cooling and Thus, caused by contraction of the wire caused crimping of the wire.
[00182] Keramik-Elektrode  [00182] Ceramic electrode
[00183] In Fig. 9 dargestellt ist die Elektrode 902, die den Draht 901 auf einem metallenen Teil 904 aufträgt. Die Elektrode 902 unterscheidet sich im Wesentlichen von der Elektrode 103 aus Fig. 5 und Fig. 3 dadurch, dass der untere Teil, die Spitze mit der sie auf der Flöhe der oberen Oberfläche der aufzutragenden Schicht aufliegt, aus einem nicht elektrisch leitenden, harten und nichtleitenden Material 903, bevorzugt einer Keramik, hergestellt ist. Sie eignet sich grundsätzlich für dickere Drähte je nach Material.  Shown in FIG. 9 is the electrode 902 which applies the wire 901 to a metal part 904. The electrode 902 differs substantially from the electrode 103 of FIG. 5 and FIG. 3 in that the lower part, the tip with which it rests on the fleas of the upper surface of the layer to be applied, consists of a non-electrically conductive, hard and nonconductive material 903, preferably a ceramic. It is basically suitable for thicker wires depending on the material.
[00184] Zusätzlich kann ein Kontakt aus Blech, oder Bürsten, zum Beispiel kleine Drähte aus Kupfer, im inneren des Kanals der Elektrode 902 angebracht sein und gegen den Draht 901 drücken, besonders am Ende des Kanals, damit sichergestellt ist, dass der Strom über eine größere, besser definierte Fläche an den Draht 901 übertragen wird und somit für konstantere Bedingungen und Schweißungen sorgen kann. Da generell zwischen dem Kanal der drahtführenden Elektrode 902 und dem Draht 901 eine Toleranz vorliegen muss, damit sich der Draht dadurch bewegen lässt, sorgt dies im Allgemeinen dafür, dass der Draht 901 auf einer sehr kleinen, sich während des Druckvorgangs abwechselnden Fläche elektrischen Kontakt zur Elektrode 902 hat. Dies kann dazu führen, dass auch die Schweißungen wegen des, durch die abwechselnde Länge des Drahtteils durch den der Strom fließt, und des so variablen Widerstandes des Drahtteils weniger konstant sind.  In addition, a contact of sheet metal, or brushes, for example, small wires of copper, may be mounted inside the channel of the electrode 902 and press against the wire 901, especially at the end of the channel to ensure that the current passes over a larger, better defined surface is transferred to the wire 901 and thus can provide more constant conditions and welds. In general, since there must be a tolerance between the channel of the wire-carrying electrode 902 and the wire 901 for the wire to move, this generally causes the wire 901 to make electrical contact on a very small area alternating during the printing process Electrode 902 has. This may cause the welds to be less constant because of the amount of current flowing through the alternate length of the wire member and the variable resistance of the wire member.
[00185] Die Elektrode 902 stellt sicher, dass der Strom ganz durch den Draht übertragen wird und damit auch die Schweißungen nur an diesem Draht 901 vollzogen werden.  The electrode 902 ensures that the current is transmitted entirely through the wire and thus the welds are performed only on this wire 901.
[00186] Die Elektrode 902 nimmt den vom Draht 901 ausgeübten seitlichen Druck am Ende des Kanals auf und kann beim Abtrennen restlich hervorstehende Drahtstücke beim Flinübergleiten flach gegen die untere Schicht legen.  The electrode 902 absorbs the lateral pressure exerted by the wire 901 at the end of the channel and, during separation, can lay flatly protruding pieces of wire flat against the lower layer during flinching.
[00187] Die Keramikspitze 903 kann mit einer Pressverbindung an der Elektrode 902 angebracht, angeklebt oder angeschraubt sein.  The ceramic tip 903 may be attached, glued or screwed to the electrode 902 with a press fit.
[00188] Schleiffläche [00189] Fig. 1 : Am Druckergehäuse 1 17 ist eine Leiste 1 16 angebracht auf dem eine Abschleiffläche 1 14 parallel zur Bauplattform mittels einer Klemme 1 15 angebracht ist. Die Abschleiffläche 1 14 kann zum Beispiel ein Stück Schleifpapier sein, das leicht ausgewechselt werden kann oder auch ein Schleifstein oder eine Feile sein. Die Unterfläche der sekundären Elektroden nutzt sich beim Druckvorgang ab. Deswegen kann sie nach einem gewissen Grad der Abnutzung vorteilhaft auf der Schleiffläche 1 14 abgeschliffen werden, damit die unterste Kontaktoberfläche wieder geeignet ist um Schweißungen durchzuführen. Mehrere angebrachte Schleifflächen unterschiedlicher Rauheit sind auch möglich. Am Druckkopf 105 kann eine Bürste montiert sein die von der Elektrode abgetragene Partikel auf der Schleiffläche 1 14 wegfegt, oder ein Lüfter der dies mit einem Luftstrahl erledigt. Eine von einem Motor angetriebene, sich bewegende Schleiffläche auf die die Elektroden angefahren werden können, zum Beispiel eine rotierende Schleiffläche, ist ebenfalls realisierbar um die Elektrodenoberfläche zu bearbeiten. [00188] Abrasive surface Fig. 1: On the printer housing 1 17, a bar 1 16 is mounted on a Abschleiffläche 1 14 is mounted parallel to the building platform by means of a clamp 1 15. For example, the abrading surface 114 may be a piece of sandpaper that can be easily replaced, or even a grindstone or a file. The lower surface of the secondary electrodes wears off during the printing process. Therefore, after a certain degree of wear, it can be sanded off advantageously on the grinding surface 14, so that the lowest contact surface is again suitable for performing welds. Several attached grinding surfaces of different roughness are also possible. A brush may be mounted on the printhead 105, sweeping away the particles removed from the electrode on the grinding surface 14, or a fan doing this with an air jet. A motor driven, moving abrasive surface on which the electrodes can be approached, for example a rotating abrasive surface, is also feasible to machine the electrode surface.
[00190] Sekundärer Elektrodenblock  [00190] Secondary Electrode Block
[00191] Der Block 130 beinhaltet die sekundären Elektroden. Er ist am beweglichen Druckkopf 105 in Fig. 1 angebracht und ist ausführlicher in Fig. 10 dargestellt. Die sekundären Elektroden 132, 133 und 109 sind linear beweglich im Block 130 eingebaut. Als Material für den Elektrodenblock 130 eignet sich ein guter ström- und wärmeleitender Werkstoff wie Kupfer oder Aluminium. Im inneren des Blocks 130 ist z.B. eine Nockenwelle 1003 eingebracht die durch einen Schrittmotor 1001 angetrieben wird welcher mit dem Block 130 durch ein isolierendes Verbindungsstück 1010 verbunden ist. Wenn sich die Nockenwelle 1003 dreht, dann bewegen sich je nach Stellung der Welle die sekundären Elektroden 132, 133 und 109 auf und ab. Die Nocken der Nockenwelle 1003 sind hier um einen Winkel von 120° um die Achse der Welle herum versetzt angebracht. So lassen sich mit nur einem Schrittmotor mehrere sekundäre, hier drei, Elektroden individuell ansteuern, damit sie einzeln aufsetzen und einen Widerstandsschweißvorgang vollziehen können. Der Strom für das Schweißen mit den sekundären Elektroden wird von der Schweißstromversorgung über das Stromkabel 106 aus Fig. 1 über ein Verbindungsteil 123 an den Metallblock 130 und über Kontakt in die sekundären Elektroden geleitet. Der elektrische Gegenpol zu den sekundären Elektroden ist die Bauplattform 101 , von der der Strom durch das Stromkabel 107 wieder in die Schweißstromversorgung führt, wo sich dann der Stromkreis für das Schweißen schließt. In dieser Implementierung sind drei sekundäre Elektroden verbaut um schneller Drucken zu können und um eine längere Laufzeit des Druckers zu erreichen ohne die sekundären Elektroden zu erneuern. An den sekundären Elektroden 132, 133 und 109 sind Druckfedern 1005 mit einem Arretierungsring 1004 angebracht. Die Druckfedern 1005 drücken die Elektroden in den Block 130 und gegen die Oberfläche der Nocken der Nockenwelle 1003. Mit der Nocke 1002 der Nockenwelle 1003 lässt sich beispielsweise die Elektrode 132 tiefer bewegen als die anderen Elektroden damit sie einzeln durch Hinübergleiten auf der Schleiffläche 1 14 geschliffen werden kann und einzeln auf einer Schicht aus mit einer primären Elektrode 103 aufgetragenen Drahtbahnen aufsetzen kann um sie aufzuschmelzen und zu verschweißen. Der Schrittmotor 1001 könnte die Nockenwelle über ein Getriebe zum Beispiel über ein selbsthemmendes Schneckengetriebe antreiben um die Kraft der Nocken auf die Elektroden zu verstärken. Am Druckkopf 105 kann ein Drucksensor angebracht sein um die Kraft zu messen mit der die Elektroden aufsetzen um als Größe beim Druckvorgang berücksichtigt zu werden. Dazu kann die Maschine durch den elektrischen Kontakt der sekundären Elektroden mit einer Schicht eines Gegenstandes oder der Bauplattform, bestimmen ob die Elektrode aufsetzt. Dies gilt ebenfalls für die primäre Elektrode 103. Durch die rechteckige Form der Elektroden, können sie mehrmals auf einer Schicht aufsetzen und alle Bereiche abdecken ohne dass sie mehrmals auf einer gleichen Stelle aufsetzen müssen. Die sekundären Elektroden heizen sich stark bei den Schweißvorgängen auf und müssen deswegen gekühlt werden. Deshalb ist vorzugsweise am Block 130 ein großer Kühler 1008 mit Kühlrippen angebracht der über Lüfter 1009 gekühlt wird. Block 130 includes the secondary electrodes. It is attached to the movable printhead 105 in FIG. 1 and is shown in more detail in FIG. The secondary electrodes 132, 133 and 109 are linearly movably installed in the block 130. As a material for the electrode block 130, a good flow and heat conductive material such as copper or aluminum is suitable. In the interior of the block 130, for example, a camshaft 1003 is introduced which is driven by a stepper motor 1001 which is connected to the block 130 by an insulating connector 1010. As the camshaft 1003 rotates, depending on the position of the shaft, the secondary electrodes 132, 133 and 109 move up and down. The cams of the camshaft 1003 are here offset by an angle of 120 ° about the axis of the shaft. Thus, with only one stepping motor, a plurality of secondary, here three, electrodes can be controlled individually, so that they can be put on individually and perform a resistance welding process. The current for welding with the secondary electrodes is conducted from the welding power supply via the power cable 106 of FIG. 1 via a connecting part 123 to the metal block 130 and via contact in the secondary electrodes. The electrical opposite pole to the secondary electrodes is the build platform 101, from which the current through the power cable 107 leads back into the welding power supply, where then closes the circuit for welding. In this implementation, three secondary electrodes are built in to print faster and to extend the life of the printer without renewing the secondary electrodes. On the secondary electrodes 132, 133 and 109 are compression springs 1005 with a Locking ring 1004 attached. The compression springs 1005 push the electrodes into the block 130 and against the surface of the cams of the camshaft 1003. With the cam 1003 of the camshaft 1003, for example, the electrode 132 can be moved deeper than the other electrodes so as to be ground individually by slipping on the grinding surface 14 can be placed individually on a layer of applied with a primary electrode 103 wire webs to melt them and to weld. The stepper motor 1001 could drive the camshaft via a transmission, for example, via a self-locking worm gear to boost the force of the cams on the electrodes. A pressure sensor may be attached to the printhead 105 to measure the force with which the electrodes are placed to be considered as a size in the printing process. For this, the machine can determine whether the electrode touches down by the electrical contact of the secondary electrodes with a layer of an object or the build platform. This also applies to the primary electrode 103. Due to the rectangular shape of the electrodes, they can be placed several times on a layer and cover all areas without having to put them in the same place several times. The secondary electrodes heat up strongly during the welding process and therefore have to be cooled. Therefore, a large radiator 1008 with cooling fins is preferably attached to block 130 which is cooled by fan 1009.
[00192] Kleinere Elektrodenkontaktflächen sind geeignet für dünne Stellen an denen nicht zu viel Wärme entstehen soll oder die mit der primären Elektrode bereits aufgetragenen Drahtbahnen dicht beieinanderliegen. Die größeren sind gedacht um Stellen zu verschweißen an denen wenig Material aufgetragen wurde, zum Beispiel der innere Raum der Objekte die mit wenig Füllung gedruckt werden, das heißt eine Auffüllung des Innenraums der Gegenstände mit einer gitterähnlichen Struktur mit viel Hohlraum.  Smaller electrode pads are suitable for thin spots where you do not want to heat too much or the already with the primary electrode applied wire paths are close together. The larger ones are intended to weld places where little material has been applied, for example, the inner space of objects that are printed with little fill, that is, filling the interior of the items with a lattice-like structure with a lot of void space.
[00193] Weitere Typen von sekundären Elektroden  Other types of secondary electrodes
[00194] Fig. 12 zeigt eine sekundäre Elektrode 1201 die einen unteren Teil hat, in dem der Querschnitt überall gleich der unteren Kontaktfläche ist, der beim Abschleifen auf der Schleiffläche aus dem Grundteil der Elektrode herausgearbeitet wird der einen viel größeren Querschnitt aufweist und über dem Bereich mit dem gleichen Querschnitt als die Kontaktoberfläche liegt. Dadurch kann die Elektrode 1201 einen höheren sich abnutzenden Teil haben mit dem die Schweißverbindungen hergestellt werden können, ohne dass die Elektrode sich bei den Schweißvorgängen zu sehr aufheizt. Durch den größeren Querschnitt wird die Wärme besser abgeleitet, ebenso ist der elektrische Widerstand kleiner, weswegen weniger Wärme in der Elektrode durch den Stromfluss entsteht. Fig. 1 1 zeigt eine sekundäre Elektrode 1 101 mit austauschbarer unteren Spitze 1 102 aus dem Kontaktmaterial. Die wechselbare Spitze 1102 ist pyramidenförmig ausgeführt damit sie weniger Wärmeentwicklung aufweist. Im Prinzip, benötigt sie unterschiedliche Schleifflächen, die parallel zu jeweiligen Flächen der Elektrodenspitze 1 102 stehen an denen sie nachgeschliffen werden können. Fig. 12 shows a secondary electrode 1201 having a lower portion in which the cross section is equal to the lower contact area everywhere, which when grinding on the grinding surface is machined out of the base of the electrode having a much larger cross section and above Area with the same cross-section as the contact surface is located. As a result, the electrode 1201 may have a higher wear-out portion with which the welds can be made without the electrode overheating during welding operations. Due to the larger cross-section, the heat is better dissipated, as well as the electrical resistance is smaller, so less heat in the electrode caused by the flow of current. Fig. 1 1 shows a secondary electrode 1 101 with exchangeable lower tip 1 102 of the Contact material. The replaceable tip 1102 is pyramid-shaped so that it has less heat. In principle, it requires different grinding surfaces, which are parallel to respective surfaces of the electrode tip 1 102 at which they can be reground.
[00195] Sekundäre Elektrode - Spitze  [00195] Secondary electrode - tip
[00196] Fig. 13 zeigt eine Elektrode 1301 mit unterem Teil, der Spitze der Elektrode, dem Kontaktmaterial 1302 aus einem anderen Metall als der Grundteil. Die Anpassung des Kontaktmaterials 1302 an den Werkstoff, das Metall oder die Legierung aus dem der Draht gefertigt ist, erlaubt bessere Schweißvorgänge und kann für ein geringeres Anhaften der Elektrode 1301 an dem Drahtmaterial beim Schweißen sorgen. Zum Beispiel eine Spitze aus Wolfram oder Edelstahl, für die Schweißungen von Draht aus Aluminium. Manche Edelstahlsorten eignen sich besonders für Aluminium, weil sie sich durch die hohe Resistivität durch den starken Stromfluss beim Widerstandsschweißen stark erhitzen und dabei die entstehende Flitze weiter in das Aluminium leiten, was es erheblich leichter und schneller aufschmelzen lässt. Dazu kommt das geringe Anhaften am Aluminium beim Widerstandsschweißvorgang, wobei es natürlich auch auf die Zusammensetzung des Edelstahls ankommt. Zudem wird die Flitze die im Draht entsteht bei einem Schweißvorgang viel weniger schnell weiter in das Elektrodenmaterial abgeleitet, weil die Spitze, zum Beispiel aus Edelstahl, geringere thermische Leitfähigkeit besitzt als das Flauptmaterial der Elektrode 1301 , für das sich Kupfer besonders eignet. Die Spitze 1302 kann auch aus mehreren Materialien bestehen, zum Beispiel der unterste Teil, mit dem Kontaktmaterial aus Wolfram, und zwischen dem Flauptmaterial und dem Wolfram eine Schicht aus Edelstahl, mit besonders hohem elektrischen Widerstand, die sich beim Schweißen stark erhitzt und die Wärme auf das Wolfram überträgt, das zwar sehr heiß wird, aber noch mehr Flärte aufweist, als der sich darüber befindende Edelstahl bei der sich einstellenden Temperatur aufweisen würde. Die Spitze 1302 kann auch auf den Schleifflächen abgeschliffen werden. Im Flauptmaterial der Elektrode 1301 , oberhalb der Spitze 1302 sind Löcher eingearbeitet durch die Luft zirkulieren kann und um die Oberfläche zu erhöhen, damit das Flauptmaterial der Elektrode 1301 besser gekühlt wird und die thermische Leitfähigkeit zwischen der heißen Spitze 1302 und dem Flauptmaterial geringer ist, damit der Elektrodenblock weniger Wärme erhält. Der Übergang zwischen der Spitze 1302 und dem Flauptmaterial der Elektrode 1301 ist auf einer kleinen Fläche realisiert, damit der Wärmefluss zwischen beiden Materialien geringer ausfällt.  Fig. 13 shows a lower part electrode 1301, the tip of the electrode, the contact material 1302 of a metal other than the base. The adaptation of the contact material 1302 to the material, metal or alloy from which the wire is made, allows for better welding operations and may provide less adhesion of the electrode 1301 to the wire material during welding. For example, a tip made of tungsten or stainless steel, for the welds of aluminum wire. Some types of stainless steels are particularly suitable for aluminum, because they heat up strongly due to the high resistivity due to the strong flow of current during resistance welding, thereby directing the resulting flash further into the aluminum, which makes it much easier and faster to melt. Added to this is the low adhesion to the aluminum during the resistance welding process, whereby, of course, the composition of the stainless steel also matters. In addition, the flash produced in the wire during a welding process is dissipated much less rapidly into the electrode material, because the tip, for example made of stainless steel, has lower thermal conductivity than the main material of the electrode 1301, for which copper is particularly suitable. The tip 1302 can also be made of several materials, for example the lowermost part, with the contact material of tungsten, and between the main material and the tungsten, a layer of stainless steel, with a particularly high electrical resistance, which heats up strongly during welding and heat on which transmits tungsten, which, although very hot, has even more flannability than the stainless steel above would have at the temperature setting. The tip 1302 can also be abraded on the grinding surfaces. In the main material of the electrode 1301, above the tip 1302, holes are formed through which air can circulate and increase the surface so that the bulk material of the electrode 1301 is better cooled and the thermal conductivity between the hot tip 1302 and the main material is lower the electrode block receives less heat. The transition between the tip 1302 and the bulk material of the electrode 1301 is realized in a small area so that the heat flow between both materials is less.
[00197] Sekundäre Elektroden - Druckvorgang  [00197] Secondary Electrodes - Printing Process
[00198] Das Prinzip des Schweißvorgangs mit den sekundären Elektroden des Druckers aus Fig. 1 ist in Fig. 14 dargestellt. Nachdem eine neue Schicht, nach dem Druckvorgang mit der drahtführenden Elektrode 103 auf dem metallenen Teil 1404, mit nur schwach an der unteren aufliegenden Fläche verbundenen Drahtbahnen belegt ist, setzen die sekundären Elektroden einzeln auf der Oberfläche dieser Schicht aus Drahtbahnen, in der die Drahtbahn 1403 liegt, auf, üben einen Druck auf diese aus und leiten je nach Stelle und Einstellungen einen starken Strom während einer bestimmten Zeit durch die Drahtbahnen hindurch. Dabei erhitzen diese sich so stark, weil sie einen Abschnitt im Stromkreis darstellen mit verhältnismäßig sehr hohem elektrischem Widerstand, sodass sie aufschmelzen, zerfließen und miteinander und mit dem umliegenden aufgetragenen Material verschmelzen können. Dafür eignet sich besonders als Eingangsmaterial ein Draht 104 mit rundem Querschnitt der beim Aufträgen mit einer drahtführenden Elektrode 103 nur durch kleine Punktverbindungen an der Oberfläche auf welcher er dabei mit sich nicht veränderndem Querschnitt aufgetragen wird angeheftet wird. Dadurch weisen die so aufgetragenen Drahtbahnen im Vergleich zum Rest des Stromkreises einen hohen elektrischen Widerstand in Stromflussrichtung senkrecht zur Ebene in der die Drahtbahnen liegen auf. So lässt sich gezielt die neu aufgetragene Schicht an der Stelle erhitzen, auf welcher in diesem Fall die sekundäre Elektrode 132 aufliegt. Ein Draht mit rechteckigem oder rechteckähnlichem Querschnitt eignet sich jedoch auch für den Druckvorgang mit primärer und später mit sekundären Elektroden, die den Draht verschmelzen lassen. Der Strom zum Schweißen kann Wechselstrom oder Gleichstrom sein. Die Struktur der mit der primären Elektrode 103 aufgetragenen Drahtbahnen verändert sich beim Aufschmelzen mit den sekundären Elektroden. Das Ziel ist das Schaffen eines Gegenstandes mit richtungsunabhängigen, isotropen Materialeigenschaften um stabile Gegenstände herzustellen. Die sekundäre Elektrode 132 besitzt eine flache Fläche 1402 die wenn sie im Block untergebracht ist parallel an einer flachen Fläche im Block 130 anliegt, sodass sie im Block 130 nicht verdreht wird. Der obere Teil 1401 kann schmaler sein, weil er keine Wärme und keinen Strom transportieren muss und um ihn herum kann außerdem eine Feder 1005 montiert wird. The principle of the welding process with the secondary electrodes of the printer of Fig. 1 is shown in Fig. 14. After a new shift, after printing is occupied with the wire-carrying electrode 103 on the metal part 1404, with only slightly connected to the lower surface lying wire webs, set the secondary electrodes individually on the surface of this layer of wire webs, in which the wire web 1403 is on, exert a pressure Depending on the location and settings, they conduct a strong current through the wire paths for a certain time. They heat up so much because they represent a section in the circuit with relatively high electrical resistance, allowing them to melt, melt and melt together and with the surrounding applied material. For this purpose, a wire 104 with a round cross-section, which is applied when applying with a wire-guiding electrode 103 only by small point connections on the surface on which it is applied with a non-changing cross-section, is particularly suitable as the input material. As a result, the wire webs thus applied have a high electrical resistance in the direction of current flow perpendicular to the plane in which the wire webs lie compared to the rest of the circuit. Thus, the newly applied layer can be selectively heated at the point at which the secondary electrode 132 rests in this case. However, a wire with a rectangular or rectangular cross-section is also suitable for printing with primary and later with secondary electrodes that fuse the wire. The welding current can be AC or DC. The structure of the wire paths applied with the primary electrode 103 changes with the secondary electrodes when reflowed. The goal is to create an object with non-directional, isotropic material properties to produce stable objects. The secondary electrode 132 has a flat surface 1402 which, when housed in the block, rests in parallel against a flat surface in the block 130 so that it is not twisted in the block 130. The upper part 1401 may be narrower because it does not have to carry heat and no current, and around it a spring 1005 may also be mounted.
[00199] Es können auch mehrere Schichten auf einmal nacheinander und übereinander mit der primären Elektrode 103 aufgetragen werden, zum Beispiel zwei oder drei, danach können die sekundären Elektroden auf der obersten Schicht aufsetzen und die mehreren nur mit der primären Elektrode 103 aufgetragenen Schichten miteinander und der Fläche auf welcher sie aufliegen verschweißen. Durch die mehreren übereinander gestapelten Schichten aus im Querschnitt unveränderten und nur sehr leicht angeschweißten Drähten, ist der elektrische Widerstand der zu verschweißenden Stelle höher, was den Widerstandsschweißvorgang begünstigt. Dazu werden die Schichten so weniger oft aufgeheizt, was zu weniger Oxydation, zu weniger Abnutzung der sekundären Elektroden und zu weniger Stromverbrauch führt. Ebenso kann dies schneller gehen. It is also possible to apply several layers in succession and on top of each other with the primary electrode 103, for example two or three, after which the secondary electrodes may be placed on the uppermost layer and the plurality of layers applied only to the primary electrode 103 may be applied to each other and weld the surface on which they rest. Due to the multiple stacked layers of wires, which are unchanged in cross-section and only very slightly welded, the electrical resistance of the point to be welded is higher, which favors the resistance welding process. The layers become less frequent heated, resulting in less oxidation, less wear of the secondary electrodes and less power consumption. Likewise, this can be faster.
[00200] Dabei kann die Elektrode 132 mit der Kontaktoberfläche der Spitze 1007 die für den Widerstandsschweißvorgang bestimmt ist auf mehreren Drahtbahnen, wie der Drahtbahn 1403, gleichzeitig aufsetzen. Der Querschnitt einer aufgetragenen und angehefteten Bahn aus Draht 1403, zu sehen in Fig. 15, kann sich gänzlich beim Schweißvorgang mit der sekundären Elektrode 132 verändern, wenn die Drähte komplett dabei zerfließen und beim Abkühlen zu einem isotroperen, homogenen Teil des Gegenstandes 1404 werden. Durch die so erreichten festeren Verbindungen zwischen den Schichten, haben die so fertig gedruckten Gegenstände eine große, der dem Metall entsprechenden Zugfestigkeit in Richtung senkrecht zu den Schichten. Dabei lassen sich die Hohlräume und Lücken zwischen den aufliegenden Bahnen aus Draht bei der Verschmelzung der nebeneinanderliegenden Drähte schließen, wenn die Drähte dicht genug aneinander liegen. Durch das Aufschmelzen und das Plattdrücken der Drähte mit der Breite h des Querschnitts, kann die Endhöhe der Schichtdicke H eingestellt werden, anders als die Schichtdicke einer Schicht die aus Bahnen aus Draht bestehen welche nur angeheftet und im Querschnitt unverändert sind. Dies ermöglicht es geringere Schichtdicken als die Dicke der Drähte zu erreichen. Ebenfalls können verschiedene Schichtdicken unter Verwendung des gleichen Drahtes erstellt werden, sowie innerhalb des Druckes eines Gegenstandes. Dünne Schichten sind möglich, zum Beispiel mit einem runden Draht von 0,2 mm Durchmesser der auf eine Höhe von 0,1 mm oder 0,05 mm platt geschmolzen wird. In Fig. 15 ist die Höhe A des unteren zum Schweißen gedachten Teils der sekundären Elektrode 132 dargestellt. Dieser Teil ist über die Höhe A im Querschnitt gleich und sorgt damit nach der Abtragung der untersten Kontaktschicht für ein konstantes Schweißergebnis, bis dass die Höhe A ganz abgetragen wird.  In this case, the electrode 132 with the contact surface of the tip 1007 which is intended for the resistance welding process on a plurality of wire webs, such as the wire web 1403, set up at the same time. The cross-section of a coated and adhered web of wire 1403, seen in FIG. 15, may change completely during the welding process with the secondary electrode 132 as the wires completely dissipate and become an isotropic, homogeneous portion of the article 1404 upon cooling. By thus attaining stronger bonds between the layers, the finished articles have a large tensile strength corresponding to the metal in the direction perpendicular to the layers. In this case, the voids and gaps between the overlying webs of wire in the merger of the adjacent wires can be closed when the wires are close enough together. By melting and flattening the wires having the width h of the cross section, the final height of the layer thickness H can be adjusted, unlike the layer thickness of a layer consisting of sheets of wire which are only attached and unchanged in cross section. This makes it possible to achieve smaller layer thicknesses than the thickness of the wires. Also, different layer thicknesses can be made using the same wire, as well as within the print of an article. Thin layers are possible, for example with a 0.2 mm diameter round wire, which is flattened to a height of 0.1 mm or 0.05 mm. In Fig. 15, the height A of the lower welding intended part of the secondary electrode 132 is shown. This part is equal over the height A in cross section and thus ensures after the removal of the lowest contact layer for a constant welding result, until the height A is completely removed.
[00201] Die mit den sekundären Elektroden erstellte flache Oberfläche ermöglicht es, dass darauf leicht die Drahtbahnen der darauffolgenden Schicht aufgetragen werden können.  The flat surface created with the secondary electrodes allows the wire webs of the next layer to be easily applied thereon.
[00202] Zudem kommt es beim Drucken von Objekten die nur aus im Querschnitt unveränderten runden Drähten bestehen unter Verwendung einer drahtführenden und drahtauftragenden Elektrode 103, in einer Ebene zu vielen Lücken, zum Beispiel zwischen parallel aneinander liegenden Drahtbahnen. Werden beim Aufträgen neuer Drahtbahnen auf diese Lücken unterer Schichten die Drahtbahnen fest entgegen die Oberfläche der darunterliegenden Schicht runtergedrückt, dann ergibt dies für die neue Schicht, gemessen von den am obersten liegenden Flächen der sich darunter befindenden Schicht aus runden Drahtbahnen, in der die jeweiligen neu auf den Lücken aufgetragenen Drahtbahnen sind, eine niedrigere Schichtdicke als die Dicke des Drahtes an den Stellen über den Lücken der unteren Schicht. Diese Unterschiede der Höhe in den Schichten zur Oberfläche der Bauplattform 101 , können sich über die Schichten hin summieren, bis dass ein Weiterdrucken nicht mehr möglich ist und der Druck ein Fehlschlag wird. Es ist wichtig um die Drähte einfach auftragen zu können, dass die Fläche der unteren Schicht, auf der ein runder Draht querschnittsunverändert aufgetragen wird, flach ist. Das Erstellen einer ebenen Oberfläche wird durch die Schweißvorgänge der sekundären Elektroden erreicht. In addition, when printing objects that consist only of round wires that are unchanged in cross-section, using a wire-guiding and wire-applying electrode 103 results in many gaps in one plane, for example between parallel wire paths. If, when new wire paths are applied to these gaps of lower layers, the wire webs are pressed firmly against the surface of the underlying layer, this results for the new layer, measured from the uppermost surfaces of the underlying layer of round wire webs, in which the respective new ones On the gaps applied wire paths are, a lower layer thickness than the thickness of the wire at the locations over the gaps lower layer. These differences in height in the layers to the surface of the build platform 101 may add up over the layers until further printing is no longer possible and the print becomes a failure. It is important to be able to simply apply the wires so that the area of the bottom layer on which a round wire is applied without cross section is flat. The creation of a flat surface is achieved by the welding processes of the secondary electrodes.
[00203] Um Bereiche herzustellen die eine genaue Höhe haben müssen mit Einhalten einer Toleranz. Wenn der Draht nach dem Aufträgen mit der primären Elektrode mit den sekundären Elektroden aufgeschmolzen und plattgedrückt wird, kann die Schichthöhe für jede Schicht variiert werden, anders als beim schichtweisen Aufträgen von Drähten die im Querschnitt unverändert bleiben, bei denen die Höhe der Abschnitte immer eine Vielzahl der konstanten Höhe einer Schicht ist. So können mit einer durchschnittlich viel größer eingestellten Schichtdicke schneller Bereiche eines zu druckenden Gegenstandes erstellt werden die eine bestimmte Toleranz der Höhe einhalten müssen.  To produce areas that must have a precise height with a tolerance. When the wire is melted and flattened after being applied to the primary electrode with the secondary electrodes, the layer height for each layer can be varied, unlike the stratification of wires which remain unchanged in cross section where the height of the sections is always a plurality is the constant height of a layer. Thus, with an average much higher layer thickness, areas of an article to be printed can be created faster, which have to comply with a certain tolerance of the height.
[00204] Beim Drucken des Innenraums der Objekte, können die mit der primären drahtführenden Elektrode 103 aufgetragenen Drahtbahnen sich in einer Schicht überschneiden oder stellenweise doppelt aufgetragen werden, zum Beispiel um schnell eine innere Gitterstruktur aus einem ununterbrochenen Drahtabschnitt zu erschaffen. Nach dem primären Druckvorgang einer Schicht mit einer primären Elektrode, drücken und schmelzen die sekundären Elektroden die aufgetragenen Drahtbahnen zu einer einheitlich flachen Oberfläche zusammen. Dabei werden die Stellen wo sich Drahtbahnen überschneiden und aneinander anliegen zu festen verschmolzenen Knotenpunkten. Die nebeneinanderliegenden Drahtbahnen werden durch das Miteinanderverschmelzen stark miteinander verbunden. Es ist deshalb meistens nicht so wichtig wie präzise die Drahtbahnen nebeneinander aufgetragen werden, da so jeder Raum im Inneren ausgefüllt werden kann.  When printing the interior of the objects, the wire paths applied with the primary wire-guiding electrode 103 may overlap in a layer or be applied in places twice, for example, to quickly create an internal lattice structure from a continuous wire section. After the primary printing of a layer with a primary electrode, the secondary electrodes compress and fuse the applied wire webs into a uniform flat surface. In the process, the points where wire paths overlap and abut one another become fixed fused nodes. The juxtaposed wire webs are strongly interconnected by the Zusammeneinanderverschmelzen. It is therefore usually not as important as precisely the wire paths are applied next to each other, as this way any space can be filled inside.
[00205] Für eine definierte Schichtdicke, kann das Volumen an Drahtmaterial schneller von der drahtführenden Elektrode 103 unter Verwendung eines dickeren runden Drahtes aufgetragen werden der danach aufgeschmolzen und plattgedrückt wird, als mit einem dünneren runden Draht der den Durchmesser der Dicke der Schicht besitzt.  For a defined layer thickness, the volume of wire material can be more rapidly applied by the wire-carrying electrode 103 using a thicker round wire which is thereafter melted and flattened than with a thinner round wire having the diameter of the thickness of the layer.
[00206] Die Elektroden könnten auch wassergekühlt sein und durch Kanäle im Inneren verfügen durch die gekühltes Wasser zirkuliert wird. Das Stützmaterial aufgetragen mit der drahtführenden Elektrode 103 kann auch mit den sekundären Elektroden nachbearbeitet werden.  The electrodes could also be water cooled and have channels in the interior through which cooled water is circulated. The support material applied to the wire-carrying electrode 103 can also be reworked with the secondary electrodes.
[00207] Die Maschine kann automatisch bei Überhitzung Pausen einlegt. Ein bewegter Luftaustausch zwischen Innenraum und Umgebungsluft sorgt für Kühlung. [00208] Die Teile sind nach dem Drucken sofort fertig. [00207] The machine can automatically take breaks when overheating. A moving air exchange between interior and ambient air ensures cooling. The parts are ready after printing immediately.
[00209] Abschleifen  [00209] Sanding
[00210] Auf der Kontaktoberfläche zum Schweißen kann sich eine Oxydschicht bilden, die den Strom sehr schlecht leitet. Die Oberfläche kann durch die Schweißungen rauer, unsauberer werden und sich abbauen, was zu immer schlechteren Bedingungen für die Qualität der Schweißungen führt. Darum und damit sie nach Verunreinigung der Kontaktfläche durch das Schweißen nicht angeheftet bleibt, kann die Kontaktfläche zum Schweißen der sekundären Elektroden automatisch abgeschliffen werden. Ein Drucker gleich dem in Fig. 1 mit einem erweiterten Mechanismus zum Versetzen der sekundären Elektroden in Vibration und/oder Rotation ist denkbar damit die Elektroden beim Schweißen nicht anhaften bleiben. Durch das Abschleifen wird die Kontaktfläche geglättet und bleibt flach und eben.  An oxide layer can form on the contact surface for welding, which conducts the current very poorly. The surface may become rougher, smoother and degrade due to the welds, resulting in ever poorer conditions for the quality of the welds. Therefore, and so as not to be adhered after contamination of the contact surface by welding, the contact surface for welding the secondary electrodes can be ground off automatically. A printer similar to that in Fig. 1 with an advanced mechanism for displacing the secondary electrodes in vibration and / or rotation is conceivable so that the electrodes do not adhere during welding. By grinding, the contact surface is smoothed and remains flat and even.
[0021 1] Durch den sich abnutzenden Bereich mit der unteren Kontaktfläche mit der die sekundären Elektroden den Strom übertragen um die Schweißungen durchzuführen und das Abschleifen der Kontaktfläche wird die Lebensdauer der Elektroden erheblich verlängert. Zum Beispiel, wenn die untere Kontaktfläche sich für durchschnittlich 1000 Schweißungen eignet, die Höhe des unteren zum Abnutzen vorhergesehenen Bereich 15 mm beträgt und die Elektrode 25-mal pro Millimeter abgetragen werden kann um immer wieder zum Schweißen geeignet zu sein, dann genügt die Elektrode für 375000 Schweißungen bevor sie ausgetauscht werden muss. Die Abnutzung der Elektrode kann nach Anzahl der Schweißungen, mit Berücksichtigung der Menge von Draht unter der Elektrode bei den Schweißungen, dem Stromfluss durch sie hindurch, die Temperatur der Elektrode oder der Zeitinterwall zwischen den Schweißungen, sowie dem Druck mit dem sie aufliegt beim Schweißen vorhergesehen werden. Um als Beispiel einen Würfel aus Edelstahl mit einer Kantenlänge von 100 mm, mit einer Elektrode mit quadratischer Kontaktfläche zum Schweißen mit 5 mm Breite und mit einer Schichthöhe von 0,2 mm, die durch das Plattdrücken und Schmelzen eines runden Drahtes von 0,4 mm erstellt wird zu drucken, braucht es wenigstens 100*10*10*5*4 = 200000 einzelne Schweißungen.  By the wear-away area with the lower contact surface with which the secondary electrodes transmit the current to perform the welds and the grinding of the contact surface, the life of the electrodes is considerably extended. For example, if the lower contact surface is suitable for an average of 1000 welds, the height of the lower abrasion foreseen region is 15 mm, and the electrode can be worn 25 times per millimeter to be suitable for welding, then the electrode is sufficient for 375,000 welds before it needs to be replaced. The wear of the electrode may be predicted by the number of welds, the amount of wire under the electrode at the welds, the flow of current through them, the temperature of the electrode or the time interval between welds, and the pressure with which it is applied during welding become. By way of example, a stainless steel cube 100 mm wide, with a square contact electrode for welding 5 mm wide and with a layer height of 0.2 mm, by flattening and melting a round wire of 0.4 mm is created to print, it needs at least 100 * 10 * 10 * 5 * 4 = 200000 individual welds.
[00212] Muster  [00212] pattern
[00213] In Fig. 16 ist eine Struktur 1601 zu erkennen die aus runden Drähten hergestellt ist die nicht beim und nach dem schichtweisen Aufträgen im Querschnitt verändert wurden. Deswegen weist die Oberfläche der Struktur seitlich der Schichten betrachtet ein ausgeprägtes Rillenmuster auf. Die Struktur aus Fig. 16 ist zum Beispiel unter ausschließlicher Verwendung der drahtführenden Elektrode 103 mit schwachen Stromimpulsen und Schweißverbindungen gedruckt. Die aneinander gestapelten Drähte berühren sich nur linien- oder punktweise. Im Gegensatz dazu ist die Struktur 1702 in Fig. 17 das Resultat der jeweiligen Auftragung mit drahtauftragender Elektrode 103 und Verschmelzung mit sekundärer Elektrode 132 der jeweiligen Drähte der Struktur 1601 mit den die jeweiligen Drähte umliegenden Drähten. Es verschwindet ein großer Teil des unerwünschten und störenden Stufenmusters oder Rillenmusters durch den bei der Verschmelzung der Drähte entstehenden Prozess des Oberflächenminimalisierens des aufgeschmolzenen Metalls, der hervorgerufen wird durch die Oberflächenspannung des flüssigen Metalls beim Schweißvorgang. So werden die Schichten weniger sichtbar. Durch die so erreichte einheitlichere Struktur der Struktur 1702 sind die Materialeigenschaften viel weniger richtungsabhängig als die der in Struktur 1601. Die Struktur 1601 ist entlang der meisten Richtungen viel weniger mechanisch belastbar als die Struktur 1702. Hinzu kommt, dass die Wände der Struktur 1702 mit großer Sicherheit hermetisch dicht sind. Die resultierende Oberfläche der gedruckten Gegenstände durch Verschmelzen mittels den sekundären Elektroden kann sehr glatt sein, was im Maschinenbau eine sehr wichtige Rolle spielt. Darüber hinaus verschwinden mit dem Verschwinden des Rillenmusters die Spannungskonzentrationen die sonst in den Rillen auf der Oberfläche eines gedruckten Objektes bei mechanischer Belastung entstehen können. Zudem kann mit weniger Schichtauflösung eine bessere, präzisere und näher an der Vorlage des Modells liegende Oberfläche erstellt werden und damit schneller gedruckt werden. FIG. 16 shows a structure 1601 made of round wires which were not changed in cross-section during and after the layered deposition. Therefore, the surface of the structure viewed from the side of the layers has a pronounced groove pattern. For example, the structure of Fig. 16 is printed using only the wire-carrying electrode 103 with weak current pulses and welds. The wires stacked on each other only touch one another linewise or pointwise. In contrast, the structure 1702 in FIG. Fig. 17 shows the result of the respective wire-applied electrode deposition 103 and fusion with the secondary electrode 132 of the respective wires of the structure 1601 with the wires surrounding the respective wires. A large part of the undesirable and disturbing step pattern or groove pattern disappears due to the process of surface minimization of the molten metal resulting from the fusion of the wires, which is caused by the surface tension of the liquid metal during the welding process. This makes the layers less visible. Due to the more uniform structure of structure 1702 thus achieved, the material properties are much less directional than those in structure 1601. Structure 1601 is much less mechanically resilient along most directions than structure 1702. In addition, the walls of structure 1702 are large in size Safety are hermetically sealed. The resulting surface of the printed articles by fusing by means of the secondary electrodes can be very smooth, which plays a very important role in mechanical engineering. Moreover, with the disappearance of the groove pattern, the stress concentrations that may otherwise result in the grooves on the surface of a printed object under mechanical stress disappear. In addition, with less layer resolution, a better, more precise surface closer to the original of the model can be created and printed faster.
[00214] Besonders wichtig ist auch die so leicht zu erstellende Verbindung zwischen den Wänden eines Objektes und dem inneren Material durch Verschmelzung der nebeneinanderliegenden Drahtbahnen zu einem durchgehenden Bereich. Der Verbindungsbereich 1701 aus den außen abgerundet erscheinenden Schweiß verbindungen ist in Fig. 17 dargestellt. Durch diese sanften Übergänge werden die Gegenstände viel stabiler, weil die inneren Kräfte gleichmäßiger über breitere Flächen oder Bereiche übertragen werden, im Gegenteil zu der in Fig. 16 dargestellten Verbindung zwischen aus im Querschnitt unveränderten runden Drähten untereinander.  Particularly important is the connection between the walls of an object and the inner material, which is so easy to create, by merging the adjacent wire paths into a continuous area. The connecting portion 1701 from the externally rounded appearing welds connections is shown in Fig. 17. These soft transitions make the objects much more stable, because the internal forces are transmitted more uniformly over wider areas or areas, in contrast to the connection between round wires, which are unchanged in cross-section, as shown in FIG. 16.
[00215] Die Konturen oder Ränder einer Schicht, die später zu den Oberflächen der zu erstellenden Gegenstände werden, können mit der drahtführenden Elektrode aus längeren ununterbrochenen Drahtstücken aufgetragen werden, die direkt danach mit einer sekundären Elektrode mit größerer Kontaktoberfläche, zum Beispiel der Elektrode 109, mit der unteren Schicht verschmolzen werden, damit die Oberfläche der zu erstellenden Objekte glatter und ebener wird.  The contours or edges of a layer, which later become the surfaces of the objects to be created, can be applied with the wire-guiding electrode from longer, uninterrupted pieces of wire, which are directly thereafter connected to a secondary electrode with a larger contact surface, for example electrode 109, fused with the lower layer, so that the surface of the objects to be created smoother and level.
[00216] Die mittels den sekundären Elektroden miteinander verschmolzene Schichten ergeben Gegenstände deren Eigenschaften sehr nahe an den von gegossenen Teile liegen und wenig Nachbearbeitung benötigen.  The layers fused together by means of the secondary electrodes give objects whose properties are very close to those of cast parts and require little post-processing.
[00217] Sekundäre Elektroden - Block und allgemeine Funktion [00218] Zwischen Schrittmotor 1001 und Nockenwelle 1003 ist eine Torsionsfeder 1006 angebracht die es ermöglicht, dass eine sekundäre Elektrode auf einer Schicht mit nicht nachlassendem Druck aufsetzt wenn die Elektrode durch das Aufschmelzen der Drahtbahnen unter ihr, mit einer Bewegung des Schrittmotor 1001 , die nicht genau abgestimmt sein muss absinkt. Die Torsionsfeder 1006 kann auch durch ein flexibles Zwischenstück ersetzt werden. Die Torsionsfeder 1006 ist nicht zwingend notwendig. Die sekundäre Elektrode 132 ist die mit der kleinsten unteren Kontaktfläche. Sie ist geeignet um Bereiche zu verschmelzen welche danach eine durchgehende Fläche aufweisen gleich der der Fläche der Oberfläche des Kontaktbereiches 1007 der Elektrode 132. Die Kontaktoberfläche der sekundären Elektroden ist vorzugsweise rechteckig, damit die Elektroden die ganze Oberfläche einer Schicht abdecken können durch das Vielfache anfahren und aufsetzen der Elektroden auf einzelne Teilflächen der Schicht, ohne dass dabei sich überschneidende Bereiche existieren auf denen die Elektrode mit einem Abschnitt der Kontaktoberfläche mehrmals aufsetzen. [00217] Secondary Electrodes - Block and General Function Between stepper motor 1001 and camshaft 1003, a torsion spring 1006 is attached, which allows a secondary electrode to abut on a layer of non-decreasing pressure when the electrode is melted by the wire webs under it, with a movement of the stepper motor 1001, not must be exactly tuned sinks. The torsion spring 1006 can also be replaced by a flexible intermediate piece. The torsion spring 1006 is not mandatory. The secondary electrode 132 is the one with the smallest bottom contact area. It is suitable for merging areas which thereafter have a continuous area equal to the area of the surface of the contact area 1007 of the electrode 132. The contact surface of the secondary electrodes is preferably rectangular, so that the electrodes can cover the entire surface of a layer by multiples approach and placing the electrodes on individual partial surfaces of the layer, without causing overlapping areas exist on which the electrode with a portion of the contact surface several times.
[00219] Es kann auch eine oder mehrere Radrollelektroden als sekundäre Elektroden am Druckkopf angebracht sein. An diesen kann jeweils ein Schleifstein angebracht sein der mit einer Feder gegen die Kontaktoberfläche der Elektrode gedrückt wird und die oberste Kontaktfläche langsam abschleift, sobald die Rollradelektrode sich dreht. Dabei kann die Rollradelektrode auf einer Schicht mit aufgetragenen Drahtbahnen aufsetzen, über sie rollen, Strom auf sie übertragen und sie so stärker verschweißen und gegebenenfalls sie aufschmelzen und plattdrücken. Eine Rollradelektrode kann auch über die Nockenwelle bewegt werden. Außerdem kann ebenfalls eine Schleiffläche angefahren werden an der ihre Schweißkontaktstelle abgetragen wird um erheblich längere Betriebszeiten erreichen zu können.  [00219] One or more wheeled electrodes may also be attached as secondary electrodes to the printhead. On each of these a grindstone can be mounted which is pressed with a spring against the contact surface of the electrode and slowly abrades the top contact surface as soon as the rolling wheel electrode rotates. In this case, the Rollradelektrode can sit on a layer with applied wire paths, roll over them, transfer electricity to them and they weld more, and if necessary, they melt and flattening. A rolling wheel electrode can also be moved over the camshaft. In addition, a grinding surface can also be approached at their welding contact point is removed in order to achieve significantly longer operating times can.
[00220] Der Schweißstrom und dessen Flusszeit wird auf die sekundären Elektroden, auf die jeweilige Menge, Dicke, Form und Zusammensetzung der Drahtbahnen sowie auf die nötige Endhöhe der Schicht eingestellt. Wenn eine sekundäre Elektrode nicht genügend bei einem Schweißvorgang absinkt, dann kann dies zum Beispiel durch einen Drucksensor ertastet werden und sie mehr Strom auf die Stelle die verschweißt werden soll übertragen.  The welding current and its flow time is adjusted to the secondary electrodes, the respective amount, thickness, shape and composition of the wire webs as well as the required final height of the layer. If a secondary electrode does not drop enough during a welding operation, then this can be felt by a pressure sensor, for example, and it can transmit more current to the location that it wants to weld.
[00221] Der 3D-Druckerapparat kann auch so gebaut sein, dass am Druckkopf 105 ein oder mehrere Fräser angebracht sein können, die nach dem Druckvorgang mit der oder den primären Elektroden, oder mit den primären Elektroden und den sekundären Elektroden, die Konturen der neu erstellten Schicht abfräst um eine verbesserte Präzision und Oberflächenbeschaffenheit zu erreichen. Ein angebrachter Fräser am Druckkopf der von einem Motor angetrieben wird, kann zum Beispiel senkrecht zur Bauplattform 101 ausgerichtet sein und kann so durch den Bewegungsmechanismus vom Druckkopf genaue Wege abfahren. Beim Fräsvorgang braucht der Fräser dann nur eine sehr geringe Menge an Material abzufräsen wodurch er lange hält, schnell die Konturen abfahren kann und mit einem dickeren Draht mit dem gedruckt wird eine bessere Präzision erreicht werden kann. Der am Druckkopf 105 angebrachte Fräskopf könnte auch mehrachsig gefertigt sein. The 3D printer apparatus may also be constructed such that one or more cutters may be mounted on the printhead 105, which after printing with the primary electrode (s), or with the primary and secondary electrodes, may recreate the contours of the new milled layer to achieve improved precision and surface finish. For example, an attached router on the printhead, which is driven by a motor, may be oriented perpendicular to the build platform 101, and so may be accurate by the printhead movement mechanism Depart ways. During the milling process, the milling cutter then only needs to mill a very small amount of material, which means that it can hold for a long time, quickly cut off the contours, and with a thicker wire to print better precision can be achieved. The mounted on the print head 105 milling head could also be made multi-axis.
[00222] Fig. 19 zeigt ein Teil bestehend aus zwei gegenpoligen Elektroden 1901 und 1903 die sehr nahe beieinanderliegen und voneinander elektrisch isoliert sind. Zwischen den Elektroden 1901 und 1903 befindet sich eine isolierende Schicht 1902, die die beiden Elektroden voneinander trennt. Die Schicht 1902 kann zum Beispiel aus Teflon oder einem keramischen Werkstoff sein. Die beiden Elektroden besitzen eine rechteckige Kontaktfläche zum Schweißen, wenn sie auf einer Metallschicht aufsetzen, fließt beim Schweißen ein Strom zwischen den Elektroden durch das sich darunter befindende Metall das den Stromkreis schließt, sodass sich das Metall direkt unterhalb der Elektroden stark erhitzt. Der Vorteil ist hier, dass nur der sich direkt unter und zwischen den Elektroden befindende Bereich des zu verschweißenden Metalls erhitzt wird, sodass schneller und präziser sich mehr Wärme anstauen kann damit die Verschweißung verbessert wird. Der untere Kontaktbereich der Elektroden kann sich über eine gewisse Flöhe hin abnutzen und abgeschliffen werden, sodass die Elektroden lange halten. Eine der Elektroden 1901 und 1903 könnte auch so an der gegenüberliegenden Elektrode angebracht sein, dass sie sich zu dieser hin bewegen kann und durch eine Feder beim Widerstandsschweißprozess gegen die Oberfläche an der die Schweißungen vollzogen werden gedrückt wird, damit beide Elektroden immer Kontakt zu dieser Oberfläche haben. Damit beide Elektroden 1901 und 1903 beim Aufsetzen zum Widerstandsschweißen immer Kontakt zum Material das verschweißt werden soll haben, können die Elektroden über der Oberfläche auf der die Schweißungen vollzogen werden sollen hin und her bewegt werden bis dass beide Elektroden elektrischen Kontakt haben, sprich zum Beispiel um dies festzustellen der ermittelte elektrische Widerstand zwischen den Elektroden gegen Null geht.  Fig. 19 shows a part consisting of two opposite-pole electrodes 1901 and 1903 which are very close to each other and are electrically insulated from each other. Between the electrodes 1901 and 1903 is an insulating layer 1902 which separates the two electrodes from each other. The layer 1902 may be, for example, Teflon or a ceramic material. The two electrodes have a rectangular contact surface for welding, when placed on a metal layer, current flows between the electrodes during welding through the underlying metal which closes the circuit, causing the metal to heat up directly below the electrodes. The advantage here is that only the area of the metal to be welded located directly under and between the electrodes is heated so that more heat can accumulate more quickly and precisely so that the welding is improved. The lower contact area of the electrodes can wear down and be ground down over a certain fleas, so that the electrodes last long. One of the electrodes 1901 and 1903 could also be mounted on the opposite electrode so that it can move towards it and be pressed by a spring in the resistance welding process against the surface at which the welds are made so that both electrodes are always in contact with that surface to have. To ensure that both electrodes 1901 and 1903 are always in contact with the material to be welded during resistance welding, the electrodes can be moved back and forth over the surface on which the welds are made until both electrodes have electrical contact, say, for example to ascertain that the determined electrical resistance between the electrodes approaches zero.
[00223] In Fig. 18 zu sehen ist ein Teil bestehend aus mehreren Elektroden 1801 , 1802, FIG. 18 shows a part consisting of a plurality of electrodes 1801, 1802,
1805 und 1806. Die Elektroden 1802 und 1805 sind voneinander getrennt und von den Elektroden 1801 und 1806 durch die isolierende Schicht 1803 isoliert. Das Prinzip ist das gleiche wie bei dem Teil aus Fig. 19. Nur sind bei dem Teil mit den zwei rechteckigen Elektroden aus Fig. 19 allgemein zwei Teile wie in Fig. 19 zu sehen nötig, am besten um einen Winkel von 90° voneinander gedreht am Drucker montiert, um jede darunterliegende Strukturen gleichermaßen verschweißen zu können. Die Elektroden 1801 , 1802, 1805 und1805 and 1806. The electrodes 1802 and 1805 are separated from each other and insulated from the electrodes 1801 and 1806 by the insulating layer 1803. The principle is the same as in the part of Fig. 19. However, in the part having the two rectangular electrodes of Fig. 19, two parts are generally required to be seen as shown in Fig. 19, preferably rotated by 90 ° from each other mounted on the printer to weld any underlying structures equally. The electrodes 1801, 1802, 1805 and
1806 ergeben zusammen ein Teil das sich in einem Block bewegen lässt und über den der Schweißstrom über voneinander isolierten Kontakte auf die jeweiligen Elektroden übertragen wird. Die Elektroden 1801 und 1806 sind außen mit einer Isolierung 1804 umgeben um im Block 130 elektrisch von diesem isoliert zu sein. Es könnten auch Stromkabel direkt an den Elektroden angebunden sein. Die Elektroden aus Fig. 18 können praktisch jede Stelle einer mit einer drahtführenden Elektrode 103 aufgetragenen Schicht aus Drahtbahnen anfahren und verschweißen. Denkbar ist auch eine doppelte Rollradelektrode als sekundäre Elektrode bestehend aus zwei gegenüberliegenden jeweils gegenpoligen voneinander getrennten und isolierten Rollradelektroden zum Widerstands schweißen nach dem Prinzip der Elektroden aus Fig. 19. 1806 together result in a part that can be moved in a block and via which the welding current is transmitted to the respective electrodes via mutually insulated contacts. The electrodes 1801 and 1806 are externally insulated 1804 surrounded to be electrically isolated from it in block 130. Power cables could also be connected directly to the electrodes. The electrodes of FIG. 18 can approach and weld virtually any location of a layer of wire webs coated with a wire-guiding electrode 103. Also conceivable is a double Rollradelektrode as a secondary electrode consisting of two opposing each opposite polarity separate and insulated Rollradelektroden for resistance welding according to the principle of the electrodes of FIG. 19.
[00224] Fig. 20 zeigt eine sekundäre Elektrode mit einer Kontaktfläche mit einem Rastermuster. Sie ist dazu geeignet punktweise Verschmelzungen an aufeinander liegenden noch querschnittsunveränderten Drähten durchzuführen und so zuverlässig kleine miteinander verschmolzene Bereiche herzustellen. Die Position mit der die Elektrode 2001 aufsetzt sollte sich für jede aufeinanderfolgende Schicht abwechseln, sodass direkt auf Bereichen aus punktweise zweier miteinander verschmolzenen Drähten einer darüber liegenden Schicht der darauf aufgetragene Draht auf dieser Stelle in dieser Schicht nicht mit der darunterliegenden Schicht und Stelle verschmolzen wird, sondern erst in der darauffolgenden Schicht über dieser Stelle. Dies ergibt zwar gedruckte Objekte mit weniger Zugfestigkeit entgegen den Schichten und die nicht luftdicht sind, aber dafür sind die Schweißungen leicht zu erstellen und es entsteht weniger Flitze und weniger Oxydation am Material.  Fig. 20 shows a secondary electrode having a contact surface with a raster pattern. It is suitable for carrying out pointwise merging on wires that are still lying on one another with a cross section, thus reliably producing small areas that are fused together. The position with which the electrode 2001 touches should alternate for each successive layer, so that directly on areas of pointwise two fused wires of an overlying layer of the wire applied thereto is not fused at this point in this layer with the underlying layer and site, but only in the following layer above this point. Although this results in printed objects with less tensile strength against the layers and which are not airtight, but for the welds are easy to create and there is less Flitze and less oxidation of the material.
Zeichenerklärung:  Explanations:
101 Trägerplatte, Bauplattform 701 Draht 101 carrier plate, build platform 701 wire
102 Objekt, Gegenstand 702 Elektrode  102 object, object 702 electrode
103 Drahtführende Elektrode, 703 Drahtführende Elektrode,  103 wire-carrying electrode, 703 wire-carrying electrode,
drahtauftragende Elektrode, drahtauftragende Elektrode  wire-applying electrode, wire-applying electrode
primäre Elektrode  primary electrode
104 Draht 704 Isolierende Schicht  104 wire 704 insulating layer
105 Druckkopf 705 Elektrode, Kontaktelektrode  105 printhead 705 electrode, contact electrode
106 Stromkabel, Starkstromkabel 706 Drahtschicht  106 power cable, power cable 706 wire layer
107 Stromkabel, Starkstromkabel 801 Drahtführende Elektrode,  107 power cable, power cable 801 wire-carrying electrode,
drahtauftragende Elektrode  wire-applying electrode
109 Sekundäre Elektrode 802 Draht  109 Secondary electrode 802 wire
1 10 Rolle 803 Struktur  1 10 roll 803 structure
1 1 1 Rolle 901 Draht  1 1 1 roll 901 wire
1 12 Motorachse, Motor 902 Drahtführende Elektrode  1 12 Motor axis, motor 902 Wire-carrying electrode
1 13 Kühlrippen 903 Nichtleitendes Material,  1 13 cooling fins 903 non-conductive material,
Keramikspitze  ceramic tip
1 14 Schleiffläche 904 Metallenes Teil  1 14 grinding surface 904 metal part
1 15 Klemme 1001 Schrittmotor  1 15 Terminal 1001 stepper motor
1 16 Leiste 1002 Nocke Gehäuse des 3D-Druckers 1003 Nockenwelle 1 16 bar 1002 cam Housing of the 3D printer 1003 camshaft
Drehknopf 1004 Arretierungsring Knob 1004 locking ring
Display 1005 Druckfeder Display 1005 compression spring
Führungsschlauch 1006 Torsionsfeder Guide tube 1006 Torsion spring
Lüfter 1007 Kontaktoberfläche, Kontaktbereich Führungsschiene 1008 Kühler Fan 1007 Contact surface, contact area Guide rail 1008 Radiator
Verbindungsteil 1009 Lüfter Connection part 1009 fan
Schiene 1010 Verbindungsstück Rail 1010 connector
Riemen 1 101 Sekundäre Elektrode Belt 1 101 Secondary electrode
Zahnriemenscheibe 1 102 Spitze, Elektrodenspitze Timing belt pulley 1 102 Tip, electrode tip
Schrittmotor 1201 Sekundäre Elektrode Stepper motor 1201 Secondary electrode
Schrittmotor 1301 Elektrode Stepper motor 1301 electrode
Blech 1302 Kontaktmaterial, Spitze Sheet metal 1302 Contact material, tip
Sekundärer Elektrodenblock 1401 Obere Teil Secondary Electrode Block 1401 Upper Part
Stromkabel 1402 Flache Fläche Power cable 1402 Flat area
Sekundäre Elektrode 1403 Drahtbahn, Draht Secondary electrode 1403 Wire web, wire
Sekundäre Elektrode 1404 Metallene Teil, Gegenstand Loch 1601 Struktur Secondary Electrode 1404 Metal Part, Item Hole 1601 Structure
Elektrode 1701 Verbindungsbereich Electrode 1701 connection area
Hebel 1702 Struktur Lever 1702 structure
Feder 1801 Elektrode Spring 1801 electrode
Objekt, Gegenstand 1802 Elektrode Object, object 1802 Electrode
Bauplattform 1803 Isolierende Schicht Construction platform 1803 Insulating layer
Stromkabel 1804 Isolierung Power cable 1804 insulation
Motor, Schrittmotor 1805 Elektrode Motor, stepper motor 1805 electrode
Draht 1806 Elektrode Wire 1806 electrode
Kanal 1901 Elektrode Channel 1901 electrode
Obere Teil 1902 Schicht Upper part 1902 shift
Trichterabschnitt, Abrundung 1903 Elektrode Funnel section, rounded 1903 electrode
Kontaktfläche, Fläche 2001 Elektrode Contact surface, area 2001 Electrode
Oberfläche F Kraft Surface F force
Abrundung d Durchmesser des Kanals Rounding d Diameter of the channel
Mutterförmiger Abschnitt R Mittellinieradius des Drahtes Gewinde S Kraft Nut-shaped section R Center-line radius of wire Thread S Force
Drahtführende Elektrode, primäre q Breite des Drahtes Wire-carrying electrode, primary q width of the wire
Elektrode electrode
Mutterförmiger Teilbereich D Innerer Durchmesser Mother-shaped portion D Inner diameter
Zwischenteil b Breite Intermediate part b width
Endbereich T Höhe End area T height
Kanal A Höhe Channel A height
Draht H Endhöhe der Schichtdicke Metallstück h Breite des Drahtes Wire H Final height of the layer thickness Metal piece h Width of the wire
Kontaktoberfläche contact surface
Abrundung rounding off

Claims

Ansprüche claims
1. Verfahren zur Herstellung von einem Gegenstand aus Metall wobei  1. A method of producing a metal article
ein Metalldraht fortschreitend schichtweise mittels einer drahtführenden primären Elektrode im Widerstandsschweißverfahren strecken- oder punktweise angeschweißt wird,  a metal wire progressively in layers by means of a wire-carrying primary electrode in the resistance welding process stretched or spot welded,
wobei durch den Grundkörper der drahtführenden primären Elektrode ein Kanal verläuft durch den der Metalldraht im festen Zustand hindurch geführt wird und in oder direkt unterhalb der Mündung dieses Kanals durch die der Metalldraht aus der drahtführenden primären Elektrode herausgeführt, auf eine angrenzende Metalloberfläche ausgelegt und strecken- oder punktweise angeschweißt wird, wobei die Metalloberfläche eine Trägerplatte, bzw. eine bereits vorher angebrachte Metalldrahtschicht ist,  wherein through the main body of the wire-guiding primary electrode, a channel passes through which the metal wire is guided in the solid state and led out into or directly below the mouth of this channel through which the metal wire from the wire-guiding primary electrode, laid out on an adjacent metal surface and stretched or is spot-welded, wherein the metal surface is a carrier plate, or a previously attached metal wire layer,
wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:  the method comprising the steps of:
(a) zum strecken- oder punktweisen Widerstandsschweißen, Leiten eines elektrischen Stromstoßes von der drahtführenden primären Elektrode durch den Metalldraht zur angrenzenden Metalloberfläche,  (a) for stretch or spotwise resistance welding, passing an electric shock from the wire-guiding primary electrode through the metal wire to the adjacent metal surface,
(b) Bewegung der drahtführenden primären Elektroden relativ zur Metalloberfläche und gleichzeitiges Auslegen einer der Bewegung entsprechenden Länge von Metalldraht auf die angrenzende Metalloberfläche,  (b) moving the wire-guiding primary electrodes relative to the metal surface and simultaneously laying out a length of metal wire corresponding to the movement on the adjacent metal surface,
(c) Wiederholen der Schritte (a) und (b) um durch sich folgende Punkt- oder Streckenverschweißungen und Bewegungen schichtweise den Gegenstand aus Metall zu formen,  (c) repeating steps (a) and (b) to form the article of metal layer by layer by subsequent spot welds and movements;
und wobei zusätzlich zu diesen Schritten das Verfahren weiterhin gegebenenfalls folgenden Schritt umfasst:  and wherein, in addition to these steps, the method further comprises, optionally, the step of:
(d) Leiten eines weiteren elektrischen Stroms von einer sekundären Elektrode durch mittels Schritte (a) und (b) bereits strecken - oder punktweise angeschweißten Metalldraht um diesen mindestens teilweise zusätzlich, bevorzugt auf der gesamten in einem oder mehreren der Schritte (b) ausgelegten Länge, aufzuheizen und mit der angrenzenden Metalloberfläche zu verschmelzen.  (D) passing a further electric current from a secondary electrode by means of steps (a) and (b) already stretched or point welded metal wire around this at least partially in addition, preferably on the entire in one or more of the steps (b) designed length to heat up and merge with the adjacent metal surface.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei der Metalldraht während Schritt (b) beim Auslegen an der Mündung des Kanals der drahtführenden primären Elektrode seitlich umgebogen wird.  2. The method of claim 1, wherein during step (b) the metal wire is laterally bent at the mouth of the channel of the wire-guiding primary electrode.
3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Umbiegen des Metalldrahts durch Führung und Reibung entlang der Mündung der drahtführenden primären Elektrode erfolgt, wobei die Mündung bevorzugt ein vom Grundkörper unterschiedliches Material umfasst oder aus diesem besteht, besonders bevorzugt ein keramisches Material oder ein unterschiedliches Metall. 3. The method of claim 2, wherein the bending of the metal wire by guiding and friction along the mouth of the wire-guiding primary electrode takes place, wherein the mouth preferably comprises a different material from the base material or from this consists, more preferably a ceramic material or a different metal.
4. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Umbiegen des Metalldrahts durch Erhitzen des Metalldrahts und Bewegung der drahtführenden primären Elektrode erfolgt.  4. The method of claim 2, wherein the bending of the metal wire is performed by heating the metal wire and moving the wire-guiding primary electrode.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kanal der drahtführenden primären Elektrode offen ist und einer seitlich am Grundkörper angebrachten Kerbe entspricht durch die der Metalldraht geführt wird und in einer Mündung zur unteren Fläche der drahtführenden primären Elektrode endet.  5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the channel of the wire-guiding primary electrode is open and corresponds to a laterally attached to the base notch through which the metal wire is guided and ends in an orifice to the lower surface of the wire-guiding primary electrode.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mündung des Kanals der primären drahtführenden Elektrode eine ringförmige Kontaktoberfläche umfasst unter der der Metalldraht beim Aufträgen umher rotieren kann um den Metalldraht in jede Richtung einer Ebene auftragen zu können und derart ausgestaltet ist, dass sie wenigstens einen Teil des Stromes von der drahtführenden primären Elektrode auf den Metalldraht übertragen kann.  A method according to any one of the preceding claims, wherein the mouth of the channel of the primary wire-guiding electrode comprises an annular contact surface below which the metal wire can rotate around during application to be able to apply the metal wire in any direction of a plane and is designed to be at least transferring a portion of the current from the wire-carrying primary electrode to the metal wire.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Kanal der drahtführenden primären Elektrode oberhalb der Mündung breiter ist als der restliche Teil des Kanals um das Umbiegen des Metalldrahtes zu erleichtern.  A method as claimed in any one of the preceding claims, wherein the channel of the wire-guiding primary electrode above the mouth is wider than the remaining part of the channel to facilitate the bending of the metal wire.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die drahtführende primäre Elektrode beim Aufträgen des Metalldrahts nicht mit der Mündung auf dem Metalldraht aufliegt.  8. The method according to any one of the preceding claims, wherein the wire-guiding primary electrode does not rest with the mouth on the metal wire during orders of the metal wire.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Metalldraht mittels einer der drahtführenden primären Elektrode vorgeschalteten, zweiten Elektrode durch Leitung eines zweiten Stromflusses vorgeheizt wird, wobei bevorzugt die zweite Elektrode innerhalb des Grundkörpers der drahtführenden primären Elektrode angeordnet ist.  9. The method according to any one of the preceding claims, wherein the metal wire is preheated by means of a wire leading primary electrode upstream, second electrode by conducting a second current flow, wherein preferably the second electrode is disposed within the main body of the wire-guiding primary electrode.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Führung des 10. The method according to any one of the preceding claims, wherein the leadership of
Metalldrahts durch den Kanal durch einen motorisierten Vorschub, bevorzugt durch Kraftschluss über Rollen, unterstützt wird. Metal wire through the channel by a motorized feed, preferably by adhesion via rollers, is supported.
1 1. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Querschnitt des Metalldrahts vor dessen Einführung in die drahtführende primäre Elektrode, bevorzugt durch Walzen, verändert wird.  1 1. A method according to any one of the preceding claims, wherein the cross section of the metal wire before its introduction into the wire-carrying primary electrode, preferably by rolling, is changed.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in Schritt (b) entweder die drahtführende primäre Elektrode, oder die Trägerplatte, oder beide bewegt werden. 12. The method according to any one of the preceding claims, wherein in step (b) either the wire-carrying primary electrode, or the support plate, or both are moved.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Schritt (d) weiterhin das Ausüben eines Druckes auf den aufgeheizten Metalldraht umfasst. 13. The method of any one of the preceding claims, wherein step (d) further comprises applying a pressure to the heated metal wire.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der elektrische Gegenpol der sekundären Elektrode die Trägerplatte oder eine weitere auf dem Gegenstand aus Metall aufsetzbare gegenpolige sekundäre Elektrode ist. 14. The method according to any one of the preceding claims, wherein the electrical opposite pole of the secondary electrode, the support plate or another on the object of metal can be placed opposite polarity secondary electrode.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Mündung der drahtführenden primären Elektrode oder die Spitze der sekundären Elektrode bei Bedarf automatisiert, bevorzugt mittels einer benachbart angebrachten Schleiffläche oder einem metallabtragenden Werkzeug, nach geschliffen oder nachbearbeitet werden.  15. The method according to any one of the preceding claims, wherein the mouth of the wire-guiding primary electrode or the tip of the secondary electrode, if necessary, automated, preferably by means of an adjacently mounted grinding surface or a metal-removing tool, ground or reworked.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen Schritt der zusätzlichen Formgebung des Gegenstands aus Metall während und/oder nach dessen Fertigstellung mittels eines beweglich angeordneten metallabtragenden Werkzeugs, bevorzugt eine beweglich angeordnete Schleiffläche oder ein beweglich angeordneter Fräser.  16. The method according to any one of the preceding claims, comprising a step of additional shaping of the article of metal during and / or after its completion by means of a movably arranged metal-removing tool, preferably a movably arranged grinding surface or a movably arranged cutter.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Metalldraht zusätzlich eine Ummantelung mit schmelzbarem Lotmaterial umfasst, wobei das Lotmaterial eine Schmelztemperatur aufweist die unterhalb derer des Metalldrahtes liegt.  17. The method according to any one of the preceding claims, wherein the metal wire additionally comprises a sheath with fusible solder material, wherein the solder material has a melting temperature which is below that of the metal wire.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Gegenstand aus Metall nach dessen Fertigstellung von der Trägerplatte gelöst wird.  18. The method according to any one of the preceding claims, wherein the metal object after its completion is released from the carrier plate.
19. Gerät zur Flerstellung von Gegenständen aus Metall durch fortschreitend schichtweises Aufträgen und Widerstandsschweißen eines Metalldrahtes, umfassend  19. Apparatus for fabricating articles of metal by progressively layering and resistance welding a metal wire, comprising
eine Stromversorgung ausgelegt um elektrische Stromstöße zum Widerstands schweißen zu erzeugen,  a power supply designed to generate electrical surges for resistance welding,
eine drahtführende primäre Elektrode zur Führung und zum strecken- oder punktweise Widerstandsschweißen eines Metalldrahtes, wobei die drahtführende primäre Elektrode an die Stromversorgung angeschlossen ist,  a wire-guiding primary electrode for guiding and for spot or point-wise resistance welding of a metal wire, wherein the wire-carrying primary electrode is connected to the power supply,
eine Trägerplatte zur Aufnahme des herzustellenden Gegenstands aus Metall, wobei die Trägerplatte an die Stromversorgung angeschlossen ist,  a carrier plate for receiving the article to be made of metal, wherein the carrier plate is connected to the power supply,
ggf. eine sekundäre Elektrode, wobei die sekundäre Elektrode an die Stromversorgung angeschlossen ist,  optionally a secondary electrode, the secondary electrode being connected to the power supply,
eine oder mehrere Bewegungsanordnungen die ausgelegt ist/sind die drahtführende primäre, ggf. und/oder sekundäre Elektrode, und die Trägerplatte relativ zueinander in drei Dimensionen zu bewegen,  one or more movement arrangements which are designed / are the wire-guiding primary, if necessary and / or secondary electrode, and to move the support plate relative to one another in three dimensions,
eine Steuereinheit zur Steuerung der Bewegungsanordnung(en) und der Stromversorgung, wobei durch den Grundkörper der drahtführenden primären Elektrode ein Kanal verläuft durch den der Metalldraht im festen Zustand bis zu einer Mündung des Kanals hindurch geführt werden kann und in oder direkt unterhalb dieser Mündung auf eine angrenzende Metalloberfläche ausgelegt und strecken- oder punktweise angeschweißt werden kann, a control unit for controlling the movement arrangement (s) and the power supply, wherein through the main body of the wire-guiding primary electrode, a channel extends through which the metal wire in the solid state can be passed through to a mouth of the channel and designed in or directly below this mouth on an adjacent metal surface and can be welded spotwise or pointwise,
wobei die Metalloberfläche eine Trägerplatte, bzw. auf eine bereits vorher angebrachte Metalldrahtschicht ist.  wherein the metal surface is a carrier plate, or on a previously attached metal wire layer.
20. Gerät nach Anspruch 19, umfassend Mittel ausgelegt zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18.  20. Apparatus according to claim 19, comprising means adapted to carry out the method according to one of claims 1 to 18.
21. Gerät nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Mündung des Kanals der drahtführenden primären Elektrode ein vom Grundkörper unterschiedliches Material umfasst oder aus diesem besteht, bevorzugt ein keramisches Material oder ein unterschiedliches Metall. 21. Apparatus according to claim 19 or 20, wherein the mouth of the channel of the wire-guiding primary electrode comprises or consists of a different material from the base body, preferably a ceramic material or a different metal.
22. Gerät nach einem der Ansprüche 19 bis 21 , wobei die Mündung des Kanals der drahtführenden primären Elektrode eine ringförmige Kontaktoberfläche umfasst und derart ausgestaltet ist, dass sie wenigstens einen Teil des Stromes von der drahtführenden primären Elektrode auf den Metalldraht übertragen kann. 22. The apparatus of claim 19, wherein the mouth of the channel of the wire-guiding primary electrode comprises an annular contact surface and is configured to transmit at least a portion of the current from the wire-guiding primary electrode to the metal wire.
23. Gerät nach einem der Ansprüche 19 bis 22, wobei der Kanal oberhalb der Mündung der drahtführenden primären Elektrode breiter ist als der restliche Teil des Kanals um das Umbiegen des Metalldrahtes zu erleichtern.  23. An apparatus according to any one of claims 19 to 22, wherein the channel above the mouth of the wire-guiding primary electrode is wider than the remaining part of the channel to facilitate the bending of the metal wire.
24. Gerät nach einem der Ansprüche 19 bis 23, weiterhin umfassend eine der drahtführenden primären Elektrode vorgeschaltete, zweite Elektrode die ausgelegt ist durch Leitung eines zweiten Stromflusses den Metalldraht vorzuheizen, wobei bevorzugt die zweite Elektrode innerhalb des Grundkörpers der drahtführenden primären Elektrode angeordnet ist.  24. The apparatus of claim 19, further comprising a second electrode connected upstream of the wire-guiding primary electrode and configured to preheat the metal wire by conducting a second current flow, wherein preferably the second electrode is disposed within the main body of the wire-guiding primary electrode.
25. Gerät nach einem der Ansprüche 19 bis 24, weiterhin umfassend einen motorisierten Vorschub der ausgelegt ist die Führung des Metalldrahts durch den Kanal, bevorzugt durch Kraftschluss über Rollen, zu unterstützen.  25. Device according to one of claims 19 to 24, further comprising a motorized feed is designed to guide the metal wire through the channel, preferably by adhesion via rollers to support.
26. Gerät nach einem der Ansprüche 19 bis 25, weiterhin umfassend der drahtführenden primären Elektrode vorgeschaltete Walzen die ausgelegt sind den Querschnitt des Metalldrahts vor dessen Einführung in die drahtführende primäre Elektrode zu verändern.  The apparatus of any one of claims 19 to 25, further comprising rollers preceding the wire-guiding primary electrode and configured to change the cross-section of the metal wire prior to its insertion into the wire-carrying primary electrode.
27. Gerät nach einem der Ansprüche 20 bis 26, wobei die Bewegungseinheit ausgelegt ist um entweder die drahtführende primäre Elektrode, oder die Trägerplatte, oder beide zu bewegen. 27. An apparatus according to any one of claims 20 to 26, wherein the moving unit is configured to move either the wire-guiding primary electrode, or the carrier plate, or both.
28. Gerät nach einem der Ansprüche 19 bis 27, wobei der elektrische Gegenpol der sekundären Elektrode die Trägerplatte oder eine weitere auf dem Gegenstand aus Metall aufsetzbare gegenpolige sekundäre Elektrode ist. 28. An apparatus according to any one of claims 19 to 27, wherein the electrical opposite pole of the secondary electrode is the support plate or another on the object of metal attachable opposite pole secondary electrode.
29. Gerät nach einem der Ansprüche 19 bis 28, weiterhin umfassend eine benachbart angebrachte Schleiffläche oder ein Metall abtragendes Werkzeug die/das geeignet ist die Mündung der drahtführenden primären Elektrode oder ggf. die Spitze der sekundären Elektrode nachzuschleifen oder nachzubearbeiten.  29. An apparatus according to any one of claims 19 to 28, further comprising an adjacently mounted grinding surface or a metal-removing tool which / is suitable for post-grinding or reworking the mouth of the wire-guiding primary electrode or possibly the tip of the secondary electrode.
30. Gerät nach einem der Ansprüche 19 bis 29, weiterhin umfassend ein beweglich angeordnetes metallabtragendes Werkzeug, bevorzugt eine beweglich angeordnete Schleiffläche oder ein beweglich angeordneter Fräser, das zur zusätzlichen Formgebung des Gegenstands aus Metall während und/oder nach dessen Fertigstellung geeignet ist.  30. Device according to one of claims 19 to 29, further comprising a movably arranged metal-removing tool, preferably a movably arranged grinding surface or a movably arranged cutter, which is suitable for additional shaping of the article of metal during and / or after its completion.
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