WO2019243088A1 - Method and device for the primary forming of metal parts - Google Patents

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WO2019243088A1
WO2019243088A1 PCT/EP2019/064987 EP2019064987W WO2019243088A1 WO 2019243088 A1 WO2019243088 A1 WO 2019243088A1 EP 2019064987 W EP2019064987 W EP 2019064987W WO 2019243088 A1 WO2019243088 A1 WO 2019243088A1
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WO
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base part
tool
metal
casting
metal material
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PCT/EP2019/064987
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German (de)
French (fr)
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Bernd Zapf
Benjamin Grübel
Heinz Brujmann
Sebastian Knaus
Wolfgang Wenzler
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Gebr. Heller Maschinenfabrik Gmbh
August Wenzler Maschinenbau GmbH
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Publication date
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    • Y02P10/25Process efficiency

Definitions

  • the invention relates to a method for the formation of metal parts in a hybrid working method and a device therefor.
  • the casting mold must contain all structural details, including a dimension allowance if necessary, for later machining.
  • additive processes are known in which the desired final shape is achieved by a combination of an original molding process with material-processing.
  • DE 10 2014 014 202 A1 discloses a method for the combined production of components by means of incremental sheet metal forming and additive and subtractive methods in one setting.
  • a sheet metal part is formed using a tool for incremental sheet metal deformation, for example in the form of a printing stylus, with an additive being used before and / or during or after this processing Material application process Material accumulations are achieved.
  • Laser cladding is particularly recommended as an additive method for material application.
  • a nozzle is provided through which metal powder is supplied to the application site, which is welded onto the sheet metal part by means of a laser beam.
  • a base part is provided in a first step, for example by casting or forging.
  • the cast or forged part can, if necessary, be subjected to a first rough preprocessing, for example for removing a cast skin, deburring, removing sprues or the like.
  • a first rough preprocessing for example for removing a cast skin, deburring, removing sprues or the like.
  • the base part represents a partial volume of a desired component and consequently has only a subset of the structural features of the desired finished component.
  • there are no further structural features on the base part preferably those which are to be formed on peripheral sections of the component.
  • An additional structure to create additional structural features is then formed on the base part in a further manufacturing step in an additive manufacturing process. This is typically done by melting parts of a metal supply as well as portionwise or continuous attachment and letting these parts solidify on the base part. This process can take place intermittently or continuously.
  • the additive manufacturing step thus carried out increases the volume of the workpiece being created.
  • the method also includes the material-removing, ie subtractive processing of the additional structure generated in the additive method.
  • the base part itself can be subjected to machining in order to preferably finish the further structural features on the additively attached component sections and / or on the base part.
  • the structural details available on the base part and on the additional structures are e.g. around features defined in the component drawing. In any case, additional structures are not single-layer or multi-layer weld seams for connecting the base part to other preformed components.
  • This concept provides a highly efficient method of manufacturing metal components that opens up new degrees of design freedom.
  • casting processes in particular gravity casting processes, such as sand casting processes or the like, the construction must ensure that the wall thickness is as uniform as possible and material Avoid accumulations.
  • a thick-walled base part can be produced, for example in the forging or casting process, onto which filigree additional structures are molded in the additive manufacturing step.
  • the base part produced in the casting or forging process is inserted and clamped in a workpiece clamping device before the additive formation of the additional structure, after which in this a clamping, in particular without further mechanical (plastic) deformation of the base part, in this a clamping both the additive formation of the at least one additional structure and the material-removing processing on the additional structure and / or the base part is carried out.
  • the metal materials of the base part and the additional structure can be the same or different. It can be pure metals or metal alloys, the metal alloys preferably being the same or having at least the same base metal.
  • the first and the second metal material can each be aluminum alloys, which have the same or different mechanical properties, but are in any case weldable to one another.
  • the additive manufacturing process is preferably a welding process in which the second material is held ready as a wire, which is itself held ready as a melting electrode, for example.
  • the arc burns between the wire and the base part or welding beads already generated in previous work steps. It is thus formed on the surface of the base part or on the surface of already solidified welding beads, at the welding point a weld pool with which the free end of the melting wire is brought into contact periodically, at least in a preferred manufacturing process.
  • the metal drops forming on the free end of the wire are checked and transferred to the base part in a targeted manner, so that the formation of welding smoke and welding spatter is minimized.
  • This procedure allows the additive manufacturing step to be carried out in one setting in a machine tool, which simultaneously or subsequently effects the machining of the base part and / or the additional structure.
  • the machine tool receives the workpiece on a workpiece carrier, which is preferably pivotally mounted about two axes, which together form an angle, preferably a right angle.
  • the two axes can be aligned horizontally, but preferably one axis is horizontal and one axis is perpendicular to it - vertical in the zero position.
  • the machine part which can be pivoted about the horizontal axis, preferably carries a rotary table with a workpiece carrier, the rotary table defining a rest position, a vertical axis of rotation.
  • the method is preferably carried out in such a way that the base part is spatially positioned during the production of the additional structure in such a way that that surface area of the base part to which the metal material from the second supply is attached is kept horizontal. So relatively large material areas can be applied to the base component or additional structures that have already been generated on the base component.
  • the liquid metal is held in the weld pool by gravity.
  • the base part is attached during the additive attachment of the additional structure, for example by loading heating or cooling, kept at a temperature which allows the attachment of the additional structure to the base part with minimal distortion thereof.
  • it may be useful to preheat the base part.
  • it can also be expedient to cool the base part before and / or during the attachment of the additional structure in order to keep it at a temperature which is below a structural transformation temperature.
  • the microstructure transformation temperature can be a temperature at which the mechanical properties of the material of the base part, for example its hardness, change. If the base part consists of an aluminum material, it may be expedient to keep the base part at a temperature below 180 °.
  • the concept according to the invention permits the primary shaping of the additional structure and the mechanical finishing of the same in a single clamping in a single processing machine in the same working area of the same.
  • the welding head required to carry out the additive manufacturing step, or the at least one tool required to carry out the material-removing machining step, can be kept in a tool magazine.
  • a tool changer transports the tool and the welding head between the tool magazine and the processing machine.
  • Several tool magazines can be provided and several tools as well as several welding heads can be kept ready.
  • the tools are preferably tools with at least one geometrically defined cutting edge, in particular milling cutters.
  • each additive manufacturing step always has a defined starting area, which reduces dimensions and increases material efficiency and thus the speed of work.
  • the inventive method is particularly suitable for the production of component families whose geometry allows the division into a base part, which is common to all components of the component families, and individual additional structures.
  • each component of the component families can be created from one and the same base part by molding the individual additional structures in the additive manufacturing process.
  • An additive manufacturing process is understood to mean all generative shaping processes in which the shape of the additional structure is generated from at least in a transition phase of informal material. The mere attachment of prefabricated elements to the base part, such as would be the attachment of preformed tabs, is not understood as an additive manufacturing process.
  • the manufacturing method according to the invention makes it possible to keep basic parts in stock and to produce individual components quickly on demand.
  • the processing machine has at least two processing programs in its machine control, each processing program having because a different component variant to be produced from the same base part is assigned.
  • the device according to the invention allows the method according to the invention to be carried out. It combines a processing machine, such as that used for machining workpieces, with a welding machine to operate the welding head picked up by the working spindle of the processing machine. Two axes of the workpiece holder, which are at an angle to one another, allow that by the appropriate program control
  • the wire feed direction is understood to mean the direction in which the wire moves at its end adjoining the arc.
  • the arc burning between the workpiece and the wire and the gas outlet direction of an assigned protective or active gas nozzle are essentially vertical, but in any case oriented towards the horizontal weld pool.
  • FIG. 1 shows a casting mold and a metal supply for producing a base part in the casting process, in a schematic representation
  • FIG. 2 a part produced in the casting process
  • FIG. 3 shows a component produced using the base part according to FIG. 2, in a first variant, in a perspective view
  • FIG. 4 shows another component produced using the base part according to FIG. 2, in a perspective view
  • FIG. 5 shows a processing machine which is set up to generate an additive structure on the base part, in a schematic side view
  • FIG. 6 the processing machine according to FIG. 5, set up for machining the base part and / or an additive structure
  • Figure 7 shows the base part and a welding head in a schematic diagram illustrating the creation of an additive structure.
  • a first supply 10 of a first metal material 11 is illustrated to illustrate the manufacture of a base part, which is to be filled into a mold 12.
  • the casting mold 12 is preferably a casting mold for gravity casting, for example a sand mold, which encloses a cavity 13 which corresponds to the shape of the base part 14 to be produced (see FIG. 2).
  • the cavity 13 can have sections 15, for example for the sprue or for the escape of air.
  • the metal material 11 may be any castable metal, for example an iron-based metal alloy or an aluminum-based metal alloy.
  • Figures 3 and 4 illustrate two different components 16, 17, each in a perspective schematic representation, which are based on the same base part 14.
  • At least one additional structure 18 (and possibly further additional structures 18a, 18b, 18c) is provided on the first component 16 according to FIG. 3 and is initially missing from the base part 14.
  • at least one additional structure 19 (and, if appropriate, further additional structures 19a, 19b, 19c), which is not part of the base part 14, is provided on the second construction part 17.
  • the additional structures 18, 19 differ from one another in position and / or
  • the components 16, 17 thus form a component family with a common base part 14 and different Additional structures 18, 19.
  • the additional structures 18, 19 (as well as 18a to 18c and 19a to 19c) preferably consist of the same metal material as the base part 14. If necessary, however, the material properties can also be chosen differently. If the first metal material 11 is, for example, an aluminum alloy, the additional structures 18, 19 (such as 18a to 18c and 19a to 19c) can likewise consist of aluminum material of the same or different alloy composition.
  • the additional structures 18, 19 (and also 18a to 18c and 19a to 19c) can consist of the same metal material or of different metal materials.
  • the additional structures 18, 19 have defined shapes and are dimensionally defined and their shape in the component drawing. Pure weld seams for connecting two or more prefabricated components are not additional structures in the sense of this invention.
  • the component 16 or 17 is produced starting from the base part 14 in each case on a machine 20 schematically illustrated in FIGS. 5 and 6 in its working space 21.
  • the machine tool 20 has one for receiving the base part 14 (FIG. 5)
  • the two axes of rotation 23, 24 preferably form a right angle with one another. They can cross one another or be arranged at a vertical distance from one another.
  • the workpiece carrier 22 may be movable in one or more directions, for example in a horizontal direction 25.
  • the processing machine 20 also has a work spindle 26, which includes a spindle motor and a tool holder 27 driven by the latter.
  • the drive motor is controlled by a control device 28, for example in order to assume a fixed rotational position or to run at a given speed.
  • a slide 29 is used, which can be moved, for example, in a vertical direction 30 and / or in other directions.
  • the work spindle 26 is preferably held pivotably about a horizontal axis 31.
  • the work spindle 26 can be oriented essentially vertically on the slide 29.
  • the processing machine 20 also includes at least one tool magazine 32, which is used to hold tools, such as the tool 33.
  • the tool 33 can be a drill, milling cutter or a similar tool with at least one geometrically determined
  • At least one welding head 34 can be kept in the tool magazine 32 or another separate tool magazine, which can also be inserted into the tool holder 27. To transfer the tool 33 and possibly other tools or the
  • Welding head 34 and possibly other welding heads in the tool holder 27 and for leading them out and transferring them back into the tool magazine 32 is a tool changer 35. If the work spindle 26 is oriented vertically or can be transferred into a vertical position, the shaft of the welding head 34 and that of it specified wire feed direction be the same. Is the work spindle 26 not convertible into a vertical position, it is advantageous if the shaft of the welding head is oriented transversely to the wire feed direction, so that the wire feed direction is still vertical when the work spindle is not vertical, for example horizontal.
  • a straight welding head can also be combined with an angle adapter.
  • the processing machine 20 is assigned a welding device 36, which contains a supply of a second metal material, for example in the form of a wire reel. Egg ne not further illustrated feed device serves to weld wire 34 through the wire 38
  • the welding device 36 contains a welding current source 40 which is connected to the wire 38 with a first pole and to the base part 14 or its workpiece carrier 22 with a second pole in order to close the circuit.
  • the welding device 36 also includes a gas delivery device, from which gas is supplied to the welding head 34 via the hose 39 or a separate hose, not shown.
  • This gas can be an active gas, e.g. CO2, or a non-reactive gas (inert gas) or another protective gas.
  • the control device 28 contains at least one, but preferably two, symbolically illustrated in FIG. 5, machining programs 41, 42, with the aid of which they both the movements of the workpiece carrier 22 and the movements of the work spindle 26 and the tool changer 35 and the work of the Welder 36 controls.
  • the two machining programs 41, 42 each encompass all work steps both for generating the additional structure 18 and 19 by means of the welding head 34 and for the subsequent material-removing processing of the base part 14 and / or the additional structure 18 and 19 by means of the tool 33 (or other cutting tools).
  • the following description of the manufacture of component 16 applies accordingly to the manufacture of construction part 17:
  • the base part 14 is first produced in a casting step in a casting process.
  • this base part 14 can also be produced in another shaping process, such as a forging process.
  • the base part 14, if necessary freed of sprues and burrs and, if necessary, cast skins and possibly also any excess material is subsequently clamped to the workpiece carrier 22, which it no longer leaves until its completion and in which it remains clamped.
  • the further production of the component 16 according to FIG. 5 thus begins with the replacement of the welding head 34 in the working spindle 26.
  • the machining program 41 now carries out a material application operation at least at one point provided for the base part 14, as illustrated in FIG. 7.
  • the welding head leads the wire 38 to the base part 14 in order to build up beads 43 in several layers there.
  • the drop 46 represents a molten portion of the second metal material present in wire form.
  • weld beads 43 During the production of the weld beads 43, the workpiece carrier and with it the base part 14 are each held by targeted movement about the axes of rotation 23, 24 such that the weld pool 45 is horizontal. This can a relatively large-volume weld pool can be generated without the risk of it leaking.
  • the wire 38 is, as the arrow 47 indicates, continuously conveyed.
  • An additional drive 48 is provided in the welding head 34, which gives the wire 38 an additional movement which can be understood as a "pilgrim step movement".
  • the wire 38 oscillates at a high frequency, preferably more than 10, preferably more than 50 Hz, preferably more is moved back and forth as 100 Hz, so that drops 46 forming at its end are brought into contact with the weld pool 45 and thus transferred into it in a controlled manner.
  • the welding head 34 is continuously moved in a welding manner along a contour on which the additional structure is located 18 (and 18a to 18c) After this structure has been built up, the welding head 34 is transferred by means of the tool changer 35 into a tool magazine, for example the tool magazine 32, and the tool 33 is inserted into the work spindle 26 for this purpose, as shown in FIG can the welding head 34 by means of the work spindle 26 directly, that is, in the so-called pick-up method, in a W tool magazine are transferred.
  • the component 16 can now be finished under the further direction of the machining program 1 and then removed as a finished part from the machine tool 20.
  • the processing machine 20 can be formed by a suitable processing center or a suitable other machine tool, the workpiece carrier 22nd This machine is equipped not only to mechanically clamp the workpiece, but also to make electrical contact, so that the welding current can be returned from the working space 21 to the welding machine 36 via the two round axes (23, 24).
  • the welding device 40 may be part of the processing machine 20 or a separate device.
  • the production of the finished contour by means of cutting tool 33 can take place after the material application work has been completed by welding head 34 or alternately with it. The latter is particularly useful if the processing machine 20 has several, for example two work spindles, one of which is equipped with the welding head 34 and the other with the cutting tool 33. By alternating material application and material removal, that is, intermediate machining between several material application cycles, thermal stresses can be partially reduced.
  • the inventive method is particularly suitable when variants of components 16, 17, which have long been produced by casting, can be traced back to a common base part 14.
  • the base part 14 is ge supplemented by additive molding of additional structures 18, 19, whereby a hybrid machining process is created ge. This can reduce the number of casting mold variants required and production can be carried out more economically and flexibly.
  • Irrespective of the final expression of component 16 or 17, core or basic features are produced by casting and the addition to the finished component 16, 17 is carried out by the hybrid method. Both very small and very large lots can be produced in series.
  • the method is particularly suitable for frame parts in the automotive industry, where, for example, attachment points of any kind in the vehicle very often represent component variants that result in disproportionate expenditure and complicated logistics in terms of foundry technology. Further fields of application can be found in electric motor construction, in the aircraft industry, in energy generation, in mold construction and in other industrial fields.

Abstract

The method according to the invention is particularly suitable in the case of variants of component parts (16, 17), which up to now have been produced by casting and which have a common base part (14) at their origin. The base part (14) is selectively enhanced by the additive forming of additional structures (18, 19), thereby producing by a hybrid processing method. Therefore, the number of required casting mould variants can be reduced and production can be carried out in a more economical and flexible way. Irrespective of the final form of the component part (16 or 17), core or basic features are manufactured by casting and the finished component part (16, 17) is completed using the hybrid method. It can be mass produced both in very small and very large production runs. The method is particularly suitable for producing frame components in the automotive industry where, for example, fastening points of all types in a vehicle very often constitute component part variants which lead to disproportionate expenditure and complicated logistics in terms of the foundry process. Other possible applications are in the construction of electric motors, the aircraft industry, energy generation, mould making and in other industrial fields.

Description

Verfahren und Einrichtung zur Urformung von Metallteilen  Method and device for the primary shaping of metal parts
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Urfor mung von Metallteilen in einem Hybridarbeitsverfahren sowie eine Einrichtung dazu. The invention relates to a method for the formation of metal parts in a hybrid working method and a device therefor.
[0002] Zum Urformen von Metallgegenständen sind ver schiedene Gießverfahren bekannt, wie zum Beispiel das Sand gussverfahren. Dabei muss die Gießform alle Strukturde tails, gegebenenfalls inklusive einer Maßzugabe, zur späte ren spanenden Bearbeitung enthalten.  For the primary shaping of metal objects, various casting processes are known, such as the sand casting process. The casting mold must contain all structural details, including a dimension allowance if necessary, for later machining.
[0003] Alternativ zu Urformverfahren zur Bereitstellung von Metallteilen sind Verfahren bekannt, mit denen sich diese beispielsweise durch spanabhebende Verfahren aus Halbzeugen, wie zum Beispiel Stangen, Rohren, Platten, Ble chen oder dergleichen, erzeugen lassen. Auch können so her gestellte Teile durch Fügeverfahren, wie z.B. Schweißen zu einem gewünschten Bauteil verbunden werden.  As an alternative to master molding processes for the provision of metal parts, methods are known with which these can be produced, for example, by machining processes from semi-finished products, such as rods, tubes, plates, sheets or the like. Parts manufactured in this way can also be joined using joining processes, e.g. Welding can be connected to a desired component.
[0004] Weiter sind additive Verfahren bekannt, bei denen die gewünschte endgültige Form durch eine Kombination eines Urformverfahrens mit einer materialauftragenden Bearbeitung erreicht wird.  Furthermore, additive processes are known in which the desired final shape is achieved by a combination of an original molding process with material-processing.
[0005] Dazu offenbart die DE 10 2014 014 202 Al ein Ver fahren zur kombinierten Herstellung von Bauteilen mittels inkrementeller Blechumformung und additiver sowie subtrak- tiver Verfahren in einer Aufspannung. Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Blechteil sowohl mit einem Werkzeug zur inkrementeilen Blechverformung, zum Beispiel in Form eines Druckstichels, umgeformt, wobei vor und/oder während oder anschließend an diese Bearbeitung mittels eines additiven Materialauftragverfahrens Materialanhäufungen erzielt wer den. Als additives Verfahren zum Materialauftrag wird ins besondere das Laser-Auftragschweißen empfohlen. Zur Durch führung desselben ist eine Düse vorgesehen, über die dem Auftragsort Metallpulver zugeführt wird, das mittels Laser strahl auf das Blechteil aufgeschweißt wird. Mit diesem Vorschlag lässt sich die Fertigung von Blechteilen flexibi lisieren und insbesondere bei anspruchsvollen Geometrien auch vereinfachen. Ergänzend können die mittels Auftrags schweißen angebrachten Materialanhäufungen spanend, also subtraktiv, nachbearbeitet werden, insbesondere zur Erhö hung der Maß- und Formgenauigkeit. [0005] DE 10 2014 014 202 A1 discloses a method for the combined production of components by means of incremental sheet metal forming and additive and subtractive methods in one setting. To carry out the method, a sheet metal part is formed using a tool for incremental sheet metal deformation, for example in the form of a printing stylus, with an additive being used before and / or during or after this processing Material application process Material accumulations are achieved. Laser cladding is particularly recommended as an additive method for material application. To perform the same, a nozzle is provided through which metal powder is supplied to the application site, which is welded onto the sheet metal part by means of a laser beam. With this proposal, the production of sheet metal parts can be made more flexible and simplified, especially with demanding geometries. In addition, the accumulations of material applied by means of build-up welding can be reworked, i.e. subtractively, especially to increase the dimensional and shape accuracy.
[0006] Die Umformung des Blechteils während der be schriebenen generativen Fertigung des Teils in einer einzi gen Aufspannung führt zu Spannungen, die sich unter Umstän den erst nach dem Ausspannen des Blechteils lösen können, wodurch es bei der Erzeugung von Blechteilen nach dem ge nannten Verfahren zu Genauigkeitsproblemen kommen kann.  The deformation of the sheet metal part during the described generative manufacture of the part in a single clamping leads to stresses which may only be released after the sheet metal part has been unclamped, which means that it can be used in the production of sheet metal parts by the named method accuracy problems can arise.
[0007] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein in mindestens einem Aspekt gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Herstellung von Metallteilen anzugeben. It is an object of the invention to provide an improved method for producing metal parts in at least one aspect compared to the prior art.
[0008] Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach An spruch 1 und der Einrichtung nach Anspruch 14 gelöst:  This object is achieved with the method according to claim 1 and the device according to claim 14:
[0009] Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Urformung von Metallteilen wird in einem ersten Schritt ein Basisteil zum Beispiel durch Gießen oder Schmieden bereitgestellt. In the inventive method for shaping metal parts, a base part is provided in a first step, for example by casting or forging.
Das Guss- oder Schmiedeteil kann bedarfsweise einer ersten groben Vorbearbeitung beispielsweise zur Entfernung einer Gusshaut, Entgrätung, Entfernung von Angüssen oder derglei chen unterzogen werden. Jedoch unterbleibt nach der Ausbil dung des Basisteils durch Gießen oder Schmieden jede (wei tere) plastische Verformung des Basisteils. Das Basisteil stellt ein Teilvolumen eines gewünschten Bauteils dar und weist demzufolge nur eine Teilmenge der Strukturmerkmale des gewünschten fertigen Bauteils auf. Es fehlen an dem Ba sisteil aber weitere Strukturmerkmale, vorzugsweise solche, die an periphären Abschnitten des Bauteils auszubilden sind. An das Basisteil wird dann in einem weiteren Ferti gungsschritt in einem additiven Fertigungsverfahren eine Zusatzstruktur zur Schaffung weiterer Strukturmerkmale an geformt. Dies typischerweise durch Aufschmelzen von Teilen eines Metallvorrats sowie portionsweises oder kontinuierli ches Anbringen und Erstarrenlassen dieser Teile an dem Ba sisteil. Dieser Vorgang kann intermittierend oder kontinu ierlich erfolgen. Durch den somit erfolgenden additiven Fertigungsschritt wird das Volumen des im Entstehen begrif fenen Werkstücks erhöht. The cast or forged part can, if necessary, be subjected to a first rough preprocessing, for example for removing a cast skin, deburring, removing sprues or the like. However, after the base part has been formed by casting or forging, any (further) plastic deformation of the base part does not occur. The base part represents a partial volume of a desired component and consequently has only a subset of the structural features of the desired finished component. However, there are no further structural features on the base part, preferably those which are to be formed on peripheral sections of the component. An additional structure to create additional structural features is then formed on the base part in a further manufacturing step in an additive manufacturing process. This is typically done by melting parts of a metal supply as well as portionwise or continuous attachment and letting these parts solidify on the base part. This process can take place intermittently or continuously. The additive manufacturing step thus carried out increases the volume of the workpiece being created.
[0010] Zu dem Verfahren gehört weiter die materialabtra gende, also subtraktive Bearbeitung der in dem additiven Verfahren erzeugten Zusatzstruktur. Außerdem kann zuvor, zugleich oder danach das Basisteil selbst einer spanenden Bearbeitung unterzogen werden, um die weiteren Struktur merkmale an den additiv angebrachten Bauteilabschnitten und/oder an dem Basisteil vorzugsweise fertig auszubilden. Bei den an dem Basisteil und an den Zusatzstrukturen vor handenen Strukturdetails handelt es sich z.B. um in der Bauteilzeichnung definierte Merkmale. Zusatzstrukturen sind aber jedenfalls nicht ein- oder mehrlagige Schweißnähte zur Verbindung des Basisteils mit anderen vorgeformten Bautei len .  The method also includes the material-removing, ie subtractive processing of the additional structure generated in the additive method. In addition, before, at the same time or afterwards, the base part itself can be subjected to machining in order to preferably finish the further structural features on the additively attached component sections and / or on the base part. The structural details available on the base part and on the additional structures are e.g. around features defined in the component drawing. In any case, additional structures are not single-layer or multi-layer weld seams for connecting the base part to other preformed components.
[0011] Dieses Konzept stellt ein hocheffizientes Verfah ren zur Herstellung von Bauteilen aus Metall bereit, das neue Konstruktionsfreiheitsgrade eröffnet. Bei Gießverfah ren, insbesondere Schwerkraftgießverfahren, wie Sandguss verfahren oder dergleichen, ist konstruktionsseitig auf ei ne möglichst einheitliche Wanddicke zu achten und Material- anhäufungen sind zu vermeiden. Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann beispielsweise im Schmiede- oder Gießverfah ren ein dickwandiges Basisteil hergestellt werden, an das im additiven Fertigungsschritt filigrane Zusatzstrukturen angeformt werden. [0011] This concept provides a highly efficient method of manufacturing metal components that opens up new degrees of design freedom. In the case of casting processes, in particular gravity casting processes, such as sand casting processes or the like, the construction must ensure that the wall thickness is as uniform as possible and material Avoid accumulations. With the method according to the invention, a thick-walled base part can be produced, for example in the forging or casting process, onto which filigree additional structures are molded in the additive manufacturing step.
[0012] Vorzugsweise wird das im Guss- oder Schmiedever fahren hergestellte Basisteil vor der additiven Ausbildung der Zusatzstruktur in eine Werkstückspannvorrichtung einge setzt und in dieser festgespannt, wonach in dieser einen Aufspannung, insbesondere ohne weitere mechanische (plasti sche) Verformung des Basisteils, in dieser einen Aufspan nung sowohl die additive Ausbildung der mindestens einen Zusatzstruktur als auch die materialabtragende Bearbeitung an der Zusatzstruktur und/oder dem Basisteil durchgeführt wird. Damit wird die sichere und wenig aufwendige Produkti on maßhaltiger Metallbauteile ermöglicht. Die Metallmateri alien des Basisteils und der Zusatzstruktur können gleich oder unterschiedlich sein. Es kann sich um reine Metalle oder um Metalllegierungen handeln, wobei die Metalllegie rungen vorzugsweise gleich sind oder wenigstens das gleiche Basismetall aufweisen. Beispielsweise können das erste und das zweite Metallmaterial jeweils Aluminiumlegierungen sein, die gleiche oder unterschiedliche mechanische Eigen schaften aufweisen, jedenfalls aber miteinander verschweiß bar sind.  Preferably, the base part produced in the casting or forging process is inserted and clamped in a workpiece clamping device before the additive formation of the additional structure, after which in this a clamping, in particular without further mechanical (plastic) deformation of the base part, in this a clamping both the additive formation of the at least one additional structure and the material-removing processing on the additional structure and / or the base part is carried out. This enables the safe and inexpensive production of dimensionally stable metal components. The metal materials of the base part and the additional structure can be the same or different. It can be pure metals or metal alloys, the metal alloys preferably being the same or having at least the same base metal. For example, the first and the second metal material can each be aluminum alloys, which have the same or different mechanical properties, but are in any case weldable to one another.
[0013] Das additive Fertigungsverfahren ist vorzugsweise ein Schweißverfahren, bei dem das zweite Material als Draht bereitgehalten wird, der zum Beispiel selbst als abschmel zende Elektrode bereitgehalten wird. Bei dem bevorzugten Schweißverfahren brennt der Lichtbogen somit zwischen dem Draht und dem Basisteil bzw. auf dem Basisteil bereits in vorausgegangenen Arbeitsschritten erzeugten Schweißraupen. Es bildet sich somit an der Oberfläche des Basisteils, bzw. an der Oberfläche bereits erstarrter Schweißraupen, an der Schweißstelle ein Schmelzbad, mit dem das freie Ende des abschmelzenden Drahts, jedenfalls bei einem bevorzugten Fertigungsverfahren, periodisch in Berührung gebracht wird. Auf diese Weise werden die sich an dem freien Ende des Drahts bildenden Metalltropfen kontrolliert und gezielt auf das Basisteil übertragen, so dass die Bildung von Schweiß rauch und Schweißspritzern minimiert wird. Diese Vorgehens weise gestattet die Durchführung des additiven Fertigungs schritts in einer Aufspannung in einer Werkzeugmaschine, die gleichzeitig oder danach die spanende Bearbeitung des Basisteils und/oder der Zusatzstruktur bewirkt. The additive manufacturing process is preferably a welding process in which the second material is held ready as a wire, which is itself held ready as a melting electrode, for example. In the preferred welding method, the arc burns between the wire and the base part or welding beads already generated in previous work steps. It is thus formed on the surface of the base part or on the surface of already solidified welding beads, at the welding point a weld pool with which the free end of the melting wire is brought into contact periodically, at least in a preferred manufacturing process. In this way, the metal drops forming on the free end of the wire are checked and transferred to the base part in a targeted manner, so that the formation of welding smoke and welding spatter is minimized. This procedure allows the additive manufacturing step to be carried out in one setting in a machine tool, which simultaneously or subsequently effects the machining of the base part and / or the additional structure.
[0014] Die Werkzeugmaschine nimmt das Werkstück auf ei nem Werkstückträger auf, der vorzugsweise um zwei Achsen schwenkbar gelagert ist, die miteinander einen Winkel, vor zugsweise einen rechten Winkel, einschließen. Die beiden Achsen können horizontal ausgerichtet sein, vorzugsweise aber ist eine Achse horizontal und eine Achse rechtwinklig dazu - in Nullposition vertikal. Vorzugsweise trägt das um die horizontale Achse schwenkbare Maschinenteil einen Dreh tisch mit Werkstückträger, wobei der Drehtisch eine Ruhepo sition eine vertikale Drehachse festlegt. Vorzugsweise wird das Verfahren dabei derart durchgeführt, dass das Basisteil während der Erzeugung der Zusatzstruktur räumlich derart positioniert wird, dass derjenige Oberflächenbereich des Basisteils, an dem das Metallmaterial aus dem zweiten Vor rat angebracht wird, horizontal gehalten wird. So können an dem Basisbauteil oder Zusatzstrukturen, die an dem Basis bauteil bereits erzeugt sind, relativ große Materialberei che aufgebracht werden. Das flüssige Metall wird durch die Schwerkraft in dem Schmelzbad gehalten.  The machine tool receives the workpiece on a workpiece carrier, which is preferably pivotally mounted about two axes, which together form an angle, preferably a right angle. The two axes can be aligned horizontally, but preferably one axis is horizontal and one axis is perpendicular to it - vertical in the zero position. The machine part, which can be pivoted about the horizontal axis, preferably carries a rotary table with a workpiece carrier, the rotary table defining a rest position, a vertical axis of rotation. The method is preferably carried out in such a way that the base part is spatially positioned during the production of the additional structure in such a way that that surface area of the base part to which the metal material from the second supply is attached is kept horizontal. So relatively large material areas can be applied to the base component or additional structures that have already been generated on the base component. The liquid metal is held in the weld pool by gravity.
[0015] Vorzugsweise wird das Basisteil während der addi tiven Anbringung der Zusatzstruktur, zum Beispiel durch Be- heizung oder Kühlung, auf einer Temperatur gehalten, die die Anbringung der Zusatzstruktur an dem Basisteil bei mi nimalem Verzug desselben gestattet. Dazu kann es zweckmäßig sein, das Basisteil vorzuwärmen. Es kann aber auch zweckmä ßig sein, das Basisteil vor und/oder während der Anbringung der Zusatzstruktur zu kühlen, um es auf einer Temperatur zu halten, die unter einer Gefügeumwandlungstemperatur liegt. Bei der Gefügeumwandlungstemperatur kann es sich eine Tem peratur handeln, bei der sich mechanische Eigenschaften des Materials des Basisteils, z.B. dessen Härte ändern. Besteht das Basisteil aus einem Aluminiummaterial kann es zweckmä ßig sein, das Basisteil auf einer Temperatur unter 180° zu halten . [0015] Preferably, the base part is attached during the additive attachment of the additional structure, for example by loading heating or cooling, kept at a temperature which allows the attachment of the additional structure to the base part with minimal distortion thereof. For this purpose, it may be useful to preheat the base part. However, it can also be expedient to cool the base part before and / or during the attachment of the additional structure in order to keep it at a temperature which is below a structural transformation temperature. The microstructure transformation temperature can be a temperature at which the mechanical properties of the material of the base part, for example its hardness, change. If the base part consists of an aluminum material, it may be expedient to keep the base part at a temperature below 180 °.
[0016] Das erfindungsgemäße Konzept gestattet die Durch führung der Urformung der Zusatzstruktur sowie die mechani sche Endbearbeitung derselben in einer einzigen Aufspannung in einer einzigen Bearbeitungsmaschine in dem gleichen Ar- beitsraum derselben. Der zur Durchführung des additiven Fertigungsschritts erforderliche Schweißkopf, oder das min destens eine zur Durchführung des materialabtragenden Bear beitungsschritts erforderliche Werkzeug, können in einem Werkzeugmagazin bereitgehalten werden. Ein Werkzeugwechsler transportiert das Werkzeug sowie den Schweißkopf zwischen dem Werkzeugmagazin und der Bearbeitungsmaschine hin und her. Es können mehrere Werkzeugmagazine vorgesehen sein und mehrere Werkzeuge wie auch mehrere Schweißköpfe bereitge halten werden. Bei den Werkzeugen handelt es sich vorzugs weise um Werkzeuge mit wenigstens einer geometrisch be stimmten Schneide, insbesondere Fräsern.  [0016] The concept according to the invention permits the primary shaping of the additional structure and the mechanical finishing of the same in a single clamping in a single processing machine in the same working area of the same. The welding head required to carry out the additive manufacturing step, or the at least one tool required to carry out the material-removing machining step, can be kept in a tool magazine. A tool changer transports the tool and the welding head between the tool magazine and the processing machine. Several tool magazines can be provided and several tools as well as several welding heads can be kept ready. The tools are preferably tools with at least one geometrically defined cutting edge, in particular milling cutters.
[0017] Es ist möglich, den Materialauftag des additiven Fertigungsschritts durch Übereinanderlegung einer Anzahl von Schweißraupen komplett abzuschließen und danach einen materialabtragenden Fertigungsschritt anzuschließen. Es ist jedoch auch möglich, zwischen additiven Fertigungsschritten und materialabtragenden Fertigungsschritten ein oder mehr fach zu wechseln. Dadurch findet jeder additive Fertigungs schritt immer wieder eine definierte Ausgangsfläche vor, wodurch sich Maßzugaben mindern und die Materialeffizienz und somit auch die Arbeitsgeschwindigkeit erhöhen lassen.It is possible to complete the material order of the additive manufacturing step by superimposing a number of welding beads and then to connect a material-removing manufacturing step. It is however, it is also possible to switch one or more times between additive manufacturing steps and material-removing manufacturing steps. As a result, each additive manufacturing step always has a defined starting area, which reduces dimensions and increases material efficiency and thus the speed of work.
Es ist aber auch möglich, den Materialauftrag entsprechend der Bewegungsgeschwindigkeit des Schweißkopfs (und/oder des Werkstücks) sowie entsprechend der aufzufüllenden Material mengen zu steuern. Dies kann erfolgen, indem die Geschwin digkeit des Materialauftrags im additiven Fertigungsschritt geometrieentsprechend festgelegt wird. However, it is also possible to control the material application in accordance with the speed of movement of the welding head (and / or the workpiece) and in accordance with the quantities of material to be filled. This can be done by specifying the speed of the material application in the additive manufacturing step in accordance with the geometry.
[0018] Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbe sondere zur Herstellung von Bauteilfamilien, deren Geomet rie die Aufteilung in ein Basisteil, das allen Bauteilen der Bauteilfamilien gemeinsam ist, und individuelle Zusatz strukturen gestattet. Damit kann ausgehend von ein und dem selben Basisteil jedes Bauteil der Bauteilfamilien erzeugt werden indem die jeweils individuellen Zusatzstrukturen in dem additiven Fertigungsprozess angeformt werden. Unter ei nem additiven Fertigungsprozess werden alle generativen Formgebungsverfahren verstanden, in denen die Form der Zu satzstruktur aus wenigstens in einer Übergangsphase formlo sem Material erzeugt wird. Das bloße Anbringen vorgefertig ter Elemente an das Basisteil, wie es beispielsweise das Anbringen vorgeformter Laschen wäre, wird nicht als additi ves Fertigungsverfahren verstanden.  The inventive method is particularly suitable for the production of component families whose geometry allows the division into a base part, which is common to all components of the component families, and individual additional structures. This means that each component of the component families can be created from one and the same base part by molding the individual additional structures in the additive manufacturing process. An additive manufacturing process is understood to mean all generative shaping processes in which the shape of the additional structure is generated from at least in a transition phase of informal material. The mere attachment of prefabricated elements to the base part, such as would be the attachment of preformed tabs, is not understood as an additive manufacturing process.
[0019] Durch das erfindungsgemäße Fertigungsverfahren wird es möglich, Basisteile auf Vorrat bereitzuhalten und individuelle Bauteile schnell auf Abruf zu produzieren. Zur Durchführung dieses Verfahrens weist die Bearbeitungsma schine in ihrer Maschinensteuerung wenigstens zwei Bearbei tungsprogramme auf, wobei jedes Bearbeitungsprogramm je- weils eine aus dem gleichen Basisteil herzustellenden un terschiedlichen Bauteilvariante zugeordnet ist. The manufacturing method according to the invention makes it possible to keep basic parts in stock and to produce individual components quickly on demand. To carry out this method, the processing machine has at least two processing programs in its machine control, each processing program having because a different component variant to be produced from the same base part is assigned.
[0020] Die erfindungsgemäße Einrichtung gestattet die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Sie kombi niert eine Bearbeitungsmaschine, wie sie zur spanenden Werkstückbearbeitung eingesetzt wird, mit einem Schweißge rät zum Betrieb des von der Arbeitsspindel der Bearbei tungsmaschine aufgenommenen Schweißkopfs. Zwei zueinander im Winkel stehende Achsen der Werkstückaufnahme gestatten es bei entsprechender Programmsteuerung, das von dem  The device according to the invention allows the method according to the invention to be carried out. It combines a processing machine, such as that used for machining workpieces, with a welding machine to operate the welding head picked up by the working spindle of the processing machine. Two axes of the workpiece holder, which are at an angle to one another, allow that by the appropriate program control
Schweißkopf an dem Basisteil erzeugte Schweißbad bei der additiven Fertigung immer horizontal oder nahezu horizontal zu halten. Der Schweißkopf wird so gehalten, dass die Always keep the weld head generated on the base part horizontal or almost horizontal during additive manufacturing. The welding head is held so that the
Drahtzuführrichtung von oben nach unten und somit im We sentlichen senkrecht verläuft. Unter Drahtzuführrichtung wird die Richtung verstanden, in der sich der Draht an sei nem an den Lichtbogen anschließenden Ende bewegt. Somit sind der zwischen dem Werkstück und dem Draht brennende Lichtbogen sowie die Gasaustrittsrichtung einer zugeordne ten Schutz- oder Aktivgasdüse im Wesentlichen senkrecht, jedenfalls aber auf das horizontale Schweißbad hin orien tiert . Wire feed direction from top to bottom and thus essentially vertical. The wire feed direction is understood to mean the direction in which the wire moves at its end adjoining the arc. Thus, the arc burning between the workpiece and the wire and the gas outlet direction of an assigned protective or active gas nozzle are essentially vertical, but in any case oriented towards the horizontal weld pool.
[0021] Weitere Einzelheiten vorteilhafter Ausführungs formen der Erfindung ergeben sich aus der Zeichnung, der Beschreibung oder Unteransprüchen. Es zeigen:  Further details of advantageous embodiments of the invention emerge from the drawing, the description or the subclaims. Show it:
[0022] Figur 1 eine Gießform und einen Metallvorrat zur Erzeugung eines Basisteils im Gießverfahren, in schema tisierter Darstellung,  1 shows a casting mold and a metal supply for producing a base part in the casting process, in a schematic representation,
[0023] Figur 2 ein im Gießverfahren erzeugtes Basis teil,  [0023] FIG. 2 a part produced in the casting process,
[0024] Figur 3 ein unter Nutzung des Basisteils nach Figur 2 erzeugtes Bauteil, in einer ersten Variante, in perspektivischer Darstellung, [0025] Figur 4 ein anderes, unter Nutzung des Ba- sisteils nach Figur 2 erzeugtes Bauteil, in perspektivi scher Darstellung, [0024] FIG. 3 shows a component produced using the base part according to FIG. 2, in a first variant, in a perspective view, [0025] FIG. 4 shows another component produced using the base part according to FIG. 2, in a perspective view,
[0026] Figur 5 eine Bearbeitungsmaschine, die zur Er zeugung einer additiven Struktur an dem Basisteil einge richtet ist, in schematischer Seitenansicht,  FIG. 5 shows a processing machine which is set up to generate an additive structure on the base part, in a schematic side view,
[0027] Figur 6 die Bearbeitungsmaschine nach Figur 5, eingerichtet zu spanenden Bearbeitung des Basisteils und/oder einer additiven Struktur,  FIG. 6 the processing machine according to FIG. 5, set up for machining the base part and / or an additive structure,
[0028] Figur 7 das Basisteil und einen Schweißkopf in schematisierter Prinzipdarstellung zur Veranschaulichung der Erzeugung einer Additivstruktur. Figure 7 shows the base part and a welding head in a schematic diagram illustrating the creation of an additive structure.
[0029] In Figur 1 ist zur Veranschaulichung der Herstel lung eines Basisteils ein erster Vorrat 10 eines ersten Me tallmaterials 11 veranschaulicht, das in eine Gießform 12 einzufüllen ist. Die Gießform 12 ist vorzugsweise eine Gießform für den Schwerkraftguss, beispielsweise eine Sand form, die einen Hohlraum 13 umschließt der der Form des herzustellenden Basisteils 14 (siehe Figur 2) entspricht. Außerdem kann der Hohlraum 13 Abschnitte 15, zum Beispiel für den Anguss oder zum Entweichen von Luft, aufweisen. Prinzipiell sind nicht nur Sandgießverfahren, sondern auch andere Gießverfahren zur Herstellung des Basisteils 14 ein- setzbar, beispielsweise Kokillenguss, Schleuderguss, Druck guss, Feinguss oder dergleichen. Das Metallmaterial 11 kann jedes gießfähige Metall zum Beispiel eine Metalllegierung auf Eisenbasis oder eine Metalllegierung auf Aluminiumbasis sein . In Figure 1, a first supply 10 of a first metal material 11 is illustrated to illustrate the manufacture of a base part, which is to be filled into a mold 12. The casting mold 12 is preferably a casting mold for gravity casting, for example a sand mold, which encloses a cavity 13 which corresponds to the shape of the base part 14 to be produced (see FIG. 2). In addition, the cavity 13 can have sections 15, for example for the sprue or for the escape of air. In principle, not only sand casting processes, but also other casting processes can be used to produce the base part 14, for example permanent mold casting, centrifugal casting, pressure casting, investment casting or the like. The metal material 11 may be any castable metal, for example an iron-based metal alloy or an aluminum-based metal alloy.
[0030] Die Figuren 3 und 4 veranschaulichen zwei ver schiedene Bauteile 16, 17, jeweils in perspektivischer schematischer Darstellung, die auf dem gleichen Basisteil 14 beruhen. An dem ersten Bauteil 16 nach Figur 3 ist min destens eine Zusatzstruktur 18 (sowie gegebenenfalls weite re Zusatzstrukturen 18a, 18b, 18c) vorgesehen, die an dem Basisteil 14 zunächst fehlt. Ebenso ist an dem zweiten Bau teil 17 mindestens eine Zusatzstruktur 19 (sowie gegebenen falls weitere Zusatzstrukturen 19a, 19b, 19c) vorgesehen, die nicht Teil des Basisteils 14 ist. Die Zusatzstrukturen 18, 19 unterscheiden sich voneinander in Position und/oder Figures 3 and 4 illustrate two different components 16, 17, each in a perspective schematic representation, which are based on the same base part 14. At least one additional structure 18 (and possibly further additional structures 18a, 18b, 18c) is provided on the first component 16 according to FIG. 3 and is initially missing from the base part 14. Likewise, at least one additional structure 19 (and, if appropriate, further additional structures 19a, 19b, 19c), which is not part of the base part 14, is provided on the second construction part 17. The additional structures 18, 19 differ from one another in position and / or
Größe und/oder Form. Gleiches kann für eventuelle weitere Zusatzstrukturen 18a, 19a; 18b, 19b; 18c, 19c gelten, die sich in Anzahl, Größe, Form und Position unterscheiden oder auch ganz oder teilweise miteinander übereinstimmen können. Size and / or shape. The same can be done for any additional structures 18a, 19a; 18b, 19b; 18c, 19c apply, which differ in number, size, shape and position or can also match each other in whole or in part.
[0031] Die Bauteile 16, 17 bilden somit eine Bauteilfa milie mit gemeinsamem Basisteil 14 und unterschiedlichen Zusatzstrukturen 18, 19. Die Zusatzstrukturen 18, 19 (sowie 18a bis 18c und 19a bis 19c) bestehen vorzugsweise aus dem gleichen Metallmaterial wie das Basisteil 14. Bedarfsweise können die Materialeigenschaften jedoch auch anders gewählt sein. Ist das erste Metallmaterial 11 zum Beispiel eine Aluminiumlegierung können die Zusatzstrukturen 18, 19 (so wie 18a bis 18c und 19a bis 19c) gleichfalls aus Aluminium material gleicher oder abweichender Legierungszusammenset zung bestehen. Die Zusatzstrukturen 18, 19 (sowie 18a bis 18c und 19a bis 19c) können aus dem gleichen Metallmaterial oder aus unterschiedlichen Metallmaterialien bestehen. Die Zusatzstrukturen sind 18, 19 weisen definierte Formen auf und sind in der Bauteilzeichnung maßlich und in ihrer Form definiert. Reine Schweißnähte zur Verbindung zweier oder mehrerer vorgefertigter Bauteile sind keine Zusatzstruktu ren im Sinne dieser Erfindung. The components 16, 17 thus form a component family with a common base part 14 and different Additional structures 18, 19. The additional structures 18, 19 (as well as 18a to 18c and 19a to 19c) preferably consist of the same metal material as the base part 14. If necessary, however, the material properties can also be chosen differently. If the first metal material 11 is, for example, an aluminum alloy, the additional structures 18, 19 (such as 18a to 18c and 19a to 19c) can likewise consist of aluminum material of the same or different alloy composition. The additional structures 18, 19 (and also 18a to 18c and 19a to 19c) can consist of the same metal material or of different metal materials. The additional structures 18, 19 have defined shapes and are dimensionally defined and their shape in the component drawing. Pure weld seams for connecting two or more prefabricated components are not additional structures in the sense of this invention.
[0032] Die Herstellung des Bauteils 16 oder 17 erfolgt ausgehend von dem Basisteil 14 jeweils auf einer in den Fi guren 5 und 6 schematisch veranschaulichten Bearbeitungsma schine 20 in deren Arbeitsraum 21. Die Bearbeitungsmaschine 20 weist zur Aufnahme des Basisteils 14 (Figur 5) einen Werkstückträger 22 auf, der vorzugsweise um eine horizonta le Schwenkachse 24 kippbar sowie um eine vertikale Dreh achse 23 drehbar ist. Die beiden Drehachsen 23, 24 schlie ßen miteinander vorzugsweise einen rechten Winkel ein. Sie können einander kreuzen oder im Vertikalabstand zueinander angeordnet sein. Zusätzlich kann der Werkstückträger 22 in einer oder in mehreren Richtungen zum Beispiel in einer Ho rizontalrichtung 25 verfahrbar sein. Bei Schwenkung des Werkstückträgers 22 um die Schwenkachse 24 neigt sich die Drehachse 23 zur Vertikalen, das heißt, sie steht immer senkrecht auf dem Werkstückträger. [0033] Die Bearbeitungsmaschine 20 weist außerdem eine Arbeitsspindel 26 auf, zu der ein Spindelmotor und eine von dieser angetriebenen Werkzeugaufnahme 27 gehören. Der An triebsmotor wird von einer Steuereinrichtung 28 kontrol liert gesteuert, um beispielsweise eine feste Drehposition einzunehmen oder mit einer gegebenen Drehzahl zu laufen. The component 16 or 17 is produced starting from the base part 14 in each case on a machine 20 schematically illustrated in FIGS. 5 and 6 in its working space 21. The machine tool 20 has one for receiving the base part 14 (FIG. 5) Workpiece carrier 22, which is preferably tiltable about a horizontal pivot axis 24 and can be rotated about a vertical axis of rotation 23. The two axes of rotation 23, 24 preferably form a right angle with one another. They can cross one another or be arranged at a vertical distance from one another. In addition, the workpiece carrier 22 may be movable in one or more directions, for example in a horizontal direction 25. When the workpiece carrier 22 is pivoted about the pivot axis 24, the axis of rotation 23 tilts to the vertical, that is to say it is always perpendicular to the workpiece carrier. The processing machine 20 also has a work spindle 26, which includes a spindle motor and a tool holder 27 driven by the latter. The drive motor is controlled by a control device 28, for example in order to assume a fixed rotational position or to run at a given speed.
[0034] Zur räumlichen Positionierung der Arbeitsspindel 26 dient ein Schlitten 29, der zum Beispiel in einer Verti kalrichtung 30 und/oder in anderen Richtungen verfahrbar ist. Außerdem ist die Arbeitsspindel 26 vorzugsweise um ei ne Horizontalachse 31 schwenkbar gehalten. Alternativ kann die Arbeitsspindel 26 an dem Schlitten 29 im Wesentlichen senkrecht orientiert sein. For the spatial positioning of the work spindle 26, a slide 29 is used, which can be moved, for example, in a vertical direction 30 and / or in other directions. In addition, the work spindle 26 is preferably held pivotably about a horizontal axis 31. Alternatively, the work spindle 26 can be oriented essentially vertically on the slide 29.
[0035] Zu der Bearbeitungsmaschine 20 gehört außerdem mindestens ein Werkzeugmagazin 32, das zum Bereithalten von Werkzeugen, wie zum Beispiel dem Werkzeug 33, dient. Das Werkzeug 33 kann ein Bohrer, Fräser oder ein ähnliches Werkzeug mit mindestens einer geometrisch bestimmten  The processing machine 20 also includes at least one tool magazine 32, which is used to hold tools, such as the tool 33. The tool 33 can be a drill, milling cutter or a similar tool with at least one geometrically determined
Schneide sein, das zur spanabhebenden Bearbeitung eines Werkstücks dienen kann, wenn es in die Werkzeugaufnahme 27 eingesetzt ist. Be a cutting edge that can be used for machining a workpiece when it is inserted into the tool holder 27.
[0036] Außerdem kann in dem Werkzeugmagazin 32 oder ei nem weiteren gesonderten Werkzeugmagazin mindestens ein Schweißkopf 34 bereitgehalten sein, der ebenfalls in die Werkzeugaufnahme 27 einsetzbar ist. Zum Überführen des Werkzeugs 33 sowie evtl, weiterer Werkzeuge oder des  In addition, at least one welding head 34 can be kept in the tool magazine 32 or another separate tool magazine, which can also be inserted into the tool holder 27. To transfer the tool 33 and possibly other tools or the
Schweißkopfs 34 sowie evtl, weiterer Schweißköpfe in die Werkzeugaufnahme 27 sowie zum Herausführen derselben und Rücküberführen in das Werkzeugmagazin 32 dient ein Werk zeugwechsler 35. Ist die Arbeitsspindel 26 senkrecht orien tiert oder in eine senkrechte Position überführbar können der Schaft des Schweißkopfs 34 und die von ihm festgelegte Drahtzuführrichtung gleich sein. Ist die Arbeitsspindel 26 nicht in eine senkrechte Position überführbar, ist es vor teilhaft, wenn der Schaft des Schweißkopfs quer zur Draht- zuführrichtung orientiert ist, so dass die Drahtzuführrich- tung bei nicht vertikaler, z.B. horizontaler, Arbeitsspin del dennoch vertikal ist. Es kann auch ein gerader Schweiß kopf mit einem Winkeladapter kombiniert werden. Welding head 34 and possibly other welding heads in the tool holder 27 and for leading them out and transferring them back into the tool magazine 32 is a tool changer 35. If the work spindle 26 is oriented vertically or can be transferred into a vertical position, the shaft of the welding head 34 and that of it specified wire feed direction be the same. Is the work spindle 26 not convertible into a vertical position, it is advantageous if the shaft of the welding head is oriented transversely to the wire feed direction, so that the wire feed direction is still vertical when the work spindle is not vertical, for example horizontal. A straight welding head can also be combined with an angle adapter.
[0037] Der Bearbeitungsmaschine 20 ist ein Schweißgerät 36 zugeordnet, das einen Vorrat eines zweiten Metallmateri als beispielsweise in Gestalt einer Drahtrolle enthält. Ei ne nicht weiter veranschaulichte Vorschubeinrichtung dient dabei dazu, dem Schweißkopf 34 Draht 38 durch einen  The processing machine 20 is assigned a welding device 36, which contains a supply of a second metal material, for example in the form of a wire reel. Egg ne not further illustrated feed device serves to weld wire 34 through the wire 38
Schlauch 39 zuzuführen. Außerdem enthält das Schweißgerät 36 eine Schweißstromquelle 40, die mit einem ersten Pol an dem Draht 38 und um den Stromkreis zu schließen mit einem zweiten Pol an das Basisteil 14 bzw. dessen Werkstückträger 22 angeschlossen ist. Zu dem Schweißgerät 36 gehört außer dem eine Gasliefereinrichtung, aus der dem Schweißkopf 34 über den Schlauch 39 oder einen gesonderten, anderen nicht dargestellten Schlauch Gas zugeführt wird. Dieses Gas kann ein Aktivgas, wie z.B. CO2, oder auch ein nicht reaktives Gas (Inertgas) oder ein anderes Schutzgas sein. Feed hose 39. In addition, the welding device 36 contains a welding current source 40 which is connected to the wire 38 with a first pole and to the base part 14 or its workpiece carrier 22 with a second pole in order to close the circuit. The welding device 36 also includes a gas delivery device, from which gas is supplied to the welding head 34 via the hose 39 or a separate hose, not shown. This gas can be an active gas, e.g. CO2, or a non-reactive gas (inert gas) or another protective gas.
[0038] Die Steuereinrichtung 28 enthält mindestens ein, vorzugsweise aber zwei in Figur 5 symbolisch veranschau lichte Bearbeitungsprogramme 41, 42, mit deren Hilfe sie sowohl die Bewegungen des Werkstückträgers 22 als auch die Bewegungen der Arbeitsspindel 26 sowie des Werkzeugwechs lers 35 und die Arbeit des Schweißgeräts 36 steuert. Dabei umfassen die beiden Bearbeitungsprogramme 41, 42 jeweils alle Arbeitsschritte sowohl zur Erzeugung der Zusatzstruk tur 18 bzw. 19 mittels des Schweißkopfs 34 wie auch zur nachfolgenden materialabtragenden Bearbeitung des Ba sisteils 14 und/oder der Zusatzstruktur 18 bzw. 19 mittels des Werkzeugs 33 (oder weiterer spanabhebender Werkzeuge) . [0039] Die nachfolgende Beschreibung der Herstellung des Bauteils 16 gilt entsprechend für die Herstellung des Bau teils 17 : The control device 28 contains at least one, but preferably two, symbolically illustrated in FIG. 5, machining programs 41, 42, with the aid of which they both the movements of the workpiece carrier 22 and the movements of the work spindle 26 and the tool changer 35 and the work of the Welder 36 controls. The two machining programs 41, 42 each encompass all work steps both for generating the additional structure 18 and 19 by means of the welding head 34 and for the subsequent material-removing processing of the base part 14 and / or the additional structure 18 and 19 by means of the tool 33 (or other cutting tools). The following description of the manufacture of component 16 applies accordingly to the manufacture of construction part 17:
[0040] Zur Herstellung des Bauteils 16 wird in einem ersten Arbeitsschritt im Gießverfahren zunächst das Basis teil 14 erzeugt. Alternativ kann dieses Basisteil 14 auch in einem anderen formgebenden Verfahren wie beispielsweise einem Schmiedeverfahren hergestellt sein. Das gegebenen falls von Angüssen und Graten sowie nötigenfalls Gusshäuten sowie gegebenenfalls auch sonstigen überschüssigem Material befreite Basisteil 14 wird nachfolgend mit dem Werkstück träger 22 verspannt, den es bis zu seiner Fertigstellung nicht mehr verlässt und in dem es gespannt bleibt. Damit beginnt die weitere Herstellung des Bauteils 16 gemäß Figur 5 mit dem Einwechseln des Schweißkopfs 34 in die Arbeits spindel 26. Das Bearbeitungsprogramm 41 führt nun an min destens einer dazu vorgesehenen Stelle des Basisteils 14 eine Materialauftragsoperation durch, wie sie in Figur 7 veranschaulicht ist. Der Schweißkopf führt dazu den Draht 38 zu dem Basisteil 14, um dort in mehreren Lagen Schweiß raupen 43 aufzubauen. Dabei bildet sich zwischen dem Draht 38 und dem Bauteil 14 bzw. darauf vorhandenen Schweißraupen 43 ein Lichtbogen 44, der zum einen die Ausbildung eines Schmelzbads 45 an dem Basisteil 14 oder den darauf befind lichen Schweißraupe (n) 43 und zum anderen zur Ausbildung flüssiger Tropfen 46 an dem freien dem Basisteil 14 zuge wandten Ende des Schweißdrahts 38 führt. Der Tropfen 46 stellt eine geschmolzene Portion des in Drahtform vorlie genden zweiten Metallmaterials dar.  To produce the component 16, the base part 14 is first produced in a casting step in a casting process. Alternatively, this base part 14 can also be produced in another shaping process, such as a forging process. The base part 14, if necessary freed of sprues and burrs and, if necessary, cast skins and possibly also any excess material is subsequently clamped to the workpiece carrier 22, which it no longer leaves until its completion and in which it remains clamped. The further production of the component 16 according to FIG. 5 thus begins with the replacement of the welding head 34 in the working spindle 26. The machining program 41 now carries out a material application operation at least at one point provided for the base part 14, as illustrated in FIG. 7. For this purpose, the welding head leads the wire 38 to the base part 14 in order to build up beads 43 in several layers there. This forms an arc 44 between the wire 38 and the component 14 or welding beads 43 present thereon, which on the one hand forms a molten bath 45 on the base part 14 or the welding bead (s) 43 located thereon and on the other hand to form liquid drops 46 leads to the free end of the base part 14 facing the welding wire 38. The drop 46 represents a molten portion of the second metal material present in wire form.
[0041] Während der Erzeugung der Schweißraupen 43 wird der Werkstückträger und mit ihm das Basisteil 14 durch ge zielte Bewegung um die Drehachsen 23, 24 jeweils so gehal ten, dass das Schweißbad 45 horizontal steht. Dadurch kann ein relativ großvolumiges Schweißbad erzeugt werden, ohne dass die Gefahr des Auslaufens desselben besteht. During the production of the weld beads 43, the workpiece carrier and with it the base part 14 are each held by targeted movement about the axes of rotation 23, 24 such that the weld pool 45 is horizontal. This can a relatively large-volume weld pool can be generated without the risk of it leaking.
[0042] Der Draht 38 wird, wie der Pfeil 47 andeutet, kontinuierlich zu gefördert. In dem Schweißkopf 34 ist ein Zusatzantrieb 48 vorgesehen, der dem Draht 38 eine Zusatz bewegung erteilt, die als „Pilgerschrittbewegung" aufge fasst werden kann. Dabei wird der Draht 38 oszillierend mit hoher Frequenz, vorzugsweise mehr als 10 vorzugsweise mehr als 50 Hz vorzugsweise mehr als 100 Hz vor und zurück be wegt, so dass sich an seinem Ende bildende Tropfen 46 mit dem Schmelzbad 45 in Berührung gebracht und auf diese Weise kontrolliert in dieses überführt werden. Der Schweißkopf 34 wird fortwährend schweißend entlang einer Kontur bewegt, auf der die Zusatzstruktur 18 (sowie 18a bis 18c) aufzubau en ist. Nach Aufbau dieser Struktur wird der Schweißkopf 34 mittels des Werkzeugwechslers 35 in ein Werkzeugmagazin, beispielsweise das Werkzeugmagazin 32, überführt und dafür das Werkzeug 33 in die Arbeitsspindel 26 eingesetzt wie es Figur 6 zeigt. Alternativ kann der Schweißkopf 34 mittels der Arbeitsspindel 26 direkt, also im sogenannten Pick-Up- Verfahren, in ein Werkzeugmagazin überführt werden.  The wire 38 is, as the arrow 47 indicates, continuously conveyed. An additional drive 48 is provided in the welding head 34, which gives the wire 38 an additional movement which can be understood as a "pilgrim step movement". The wire 38 oscillates at a high frequency, preferably more than 10, preferably more than 50 Hz, preferably more is moved back and forth as 100 Hz, so that drops 46 forming at its end are brought into contact with the weld pool 45 and thus transferred into it in a controlled manner. The welding head 34 is continuously moved in a welding manner along a contour on which the additional structure is located 18 (and 18a to 18c) After this structure has been built up, the welding head 34 is transferred by means of the tool changer 35 into a tool magazine, for example the tool magazine 32, and the tool 33 is inserted into the work spindle 26 for this purpose, as shown in FIG can the welding head 34 by means of the work spindle 26 directly, that is, in the so-called pick-up method, in a W tool magazine are transferred.
[0043] Mit dem Werkzeug 33 und gegebenenfalls weiteren Werkzeugen kann das Bauteil 16 nun unter der weiteren Regie des Bearbeitungsprogramms 1 fertig bearbeitet und danach als Fertigteil aus der Bearbeitungsmaschine 20 herausgenom men werden.  With the tool 33 and possibly other tools, the component 16 can now be finished under the further direction of the machining program 1 and then removed as a finished part from the machine tool 20.
[0044] Soll ein anderes Bauteil wie bspw. das Bauteil 17 hergestellt werden, erfolgt dies unter der Steuerung des zweiten Bearbeitungsprogramms 42, das ebenfalls in der Steuereinrichtung 28 bereitgehalten wird.  If another component such as component 17 is to be produced, this is done under the control of the second machining program 42, which is also kept in the control device 28.
[0045] Die Bearbeitungsmaschine 20 kann durch ein geeig netes Bearbeitungszentrum oder eine geeignete andere Werk zeugmaschine gebildet sein, wobei der Werkstückträger 22 dieser Maschine dazu ausgestattet ist, das Werkstück nicht nur mechanisch zu spannen, sondern auch elektrisch zu kon taktieren, so dass der Schweißstrom über die beiden Rund achsen (23, 24) aus dem Arbeitsraum 21 an das Schweißgerät 36 zurückgeführt werden kann. Das Schweißgerät 40 kann Be standteil der Bearbeitungsmaschine 20 oder ein gesondertes Gerät sein. Die Herstellung der endfertigen Kontur mittels zerspanendem Werkzeug 33 kann nach Abschluss der Material auftragsarbeiten durch den Schweißkopf 34 oder im Wechsel mit diesem erfolgen. Letzteres ist insbesondere zweckmäßig, wenn die Bearbeitungsmaschine 20 mehrere, zum Beispiel zwei Arbeitsspindeln aufweist, von denen eine mit dem Schweiß kopf 34 und die andere mit dem Zerspanungswerkzeug 33 aus gerüstet ist. Durch abwechselnden Materialauftrag und Mate rialabtrag, d.h. zwischen mehrere Materialauftragszyklen zwischengelagerte spanende Bearbeitung können Wärmespannun gen teilweise abgebaut werden. The processing machine 20 can be formed by a suitable processing center or a suitable other machine tool, the workpiece carrier 22nd This machine is equipped not only to mechanically clamp the workpiece, but also to make electrical contact, so that the welding current can be returned from the working space 21 to the welding machine 36 via the two round axes (23, 24). The welding device 40 may be part of the processing machine 20 or a separate device. The production of the finished contour by means of cutting tool 33 can take place after the material application work has been completed by welding head 34 or alternately with it. The latter is particularly useful if the processing machine 20 has several, for example two work spindles, one of which is equipped with the welding head 34 and the other with the cutting tool 33. By alternating material application and material removal, that is, intermediate machining between several material application cycles, thermal stresses can be partially reduced.
[0046] Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich insbe sondere, wenn sich Varianten von Bauteilen 16, 17, die bis lang gießtechnisch erzeugt worden sind, auf ein gemeinsames Basisteil 14 zurückführen lassen. Das Basisteil 14 wird ge zielt durch additive Anformung von Zusatzstrukturen 18, 19 ergänzt, wodurch ein hybrides Bearbeitungsverfahren ge schaffen ist. Damit lässt sich die Anzahl der nötigen Gieß formvarianten reduzieren und die Fertigung kann wirtschaft licher und flexibler erfolgen. Unabhängig von der endgülti gen Ausprägung des Bauteils 16 oder 17 werden Kern- oder Basismerkmale durch Gießen hergestellt und die Ergänzung zum fertigen Bauteil 16, 17 erfolgt durch das hybride Ver fahren. Es können in Serie sowohl sehr kleine als auch sehr große Lose gefertigt werden. Das Verfahren eignet sich ins besondere für Rahmenteile in der Automobilindustrie, wo beispielsweise Befestigungspunkte jeglicher Art im Fahrzeug sehr häufig Bauteilvarianten darstellen, die gießereitech- nisch zu unverhältnismäßigen Aufwendungen und einer kompli zierten Logistik führen. Weitere Einsatzmöglichkeiten fin den sich im Elektromotorenbau, in der Flugzeugindustrie, in der Energieerzeugung, im Formenbau und in weiteren Indust riefeldern . The inventive method is particularly suitable when variants of components 16, 17, which have long been produced by casting, can be traced back to a common base part 14. The base part 14 is ge supplemented by additive molding of additional structures 18, 19, whereby a hybrid machining process is created ge. This can reduce the number of casting mold variants required and production can be carried out more economically and flexibly. Irrespective of the final expression of component 16 or 17, core or basic features are produced by casting and the addition to the finished component 16, 17 is carried out by the hybrid method. Both very small and very large lots can be produced in series. The method is particularly suitable for frame parts in the automotive industry, where, for example, attachment points of any kind in the vehicle very often represent component variants that result in disproportionate expenditure and complicated logistics in terms of foundry technology. Further fields of application can be found in electric motor construction, in the aircraft industry, in energy generation, in mold construction and in other industrial fields.
Bezugs Zeichen : Reference characters:
10 erster Vorrat eines Metallmaterials 10 first stock of a metal material
11 erstes Metallmaterial  11 first metal material
12 Gießform  12 mold
13 Hohlraum  13 cavity
14 Basisteil  14 base part
15 weiterer Kanal der Gießform  15 more channels of the mold
16 erstes Bauteil  16 first component
17 zweites Bauteil  17 second component
18 Zusatzstruktur (sowie 18a, 18b, 18c)  18 additional structure (as well as 18a, 18b, 18c)
19 Zusatzstruktur (sowie 19a, 19b, 19c)  19 additional structure (as well as 19a, 19b, 19c)
20 Bearbeitungsmaschine  20 processing machine
21 Arbeitsraum  21 work space
22 Werkstückträger  22 workpiece carriers
23 senkrechte Drehachse des Werkstückträgers 22 23 vertical axis of rotation of the workpiece carrier 22
24 horizontale Drehachse des Werkstückträgers 2224 horizontal axis of rotation of the workpiece carrier 22
25 Horizontalachse 25 horizontal axis
26 Arbeitsspindel  26 work spindle
27 Werkzeugaufnahme  27 tool holder
28 Steuereinrichtung  28 control device
29 Schlitten  29 sledges
30 Vertikalrichtung  30 vertical direction
31 Schwenkachse  31 swivel axis
32 Werkzeugmagazin  32 tool magazine
33 Werkzeug  33 tools
34 Schweißkopf  34 welding head
35 Werkzeugwechsler  35 tool changer
36 Schweißgerät  36 welding machine
37 zweiter Vorrat eines Metallmaterials  37 second stock of a metal material
38 Draht  38 wire
39 Schlauch  39 hose
40 Schweißstromquelle Bearbeitungsprogramm zur Herstellung des Bauteils 16 Bearbeitungsprogramm zur Herstellung des Bauteils 17 Schweißraupen 40 welding power source Machining program for producing component 16 Machining program for producing component 17 welding beads
Lichtbogen Electric arc
Schmelzbad melting bath
Tropfen drops
Pfeil arrow
Zusatzantrieb accessory drive

Claims

Patentansprüche : Claims:
1. Verfahren zur Urformung von Bauteilen aus Metall, mit folgenden Schritten: 1. A process for the primary shaping of metal components, with the following steps:
Bereitstellen eines Guss- oder Schmiedeteils als Ba sisteil (14), das aus einem ersten Metallmaterial be steht und ein Teilvolumen eines gewünschten fertigen Bauteils (16, 17) ist,  Providing a cast or forged part as a base part (14), which consists of a first metal material and is a partial volume of a desired finished component (16, 17),
Bereitstellen eines Vorrats (37) eines zweiten Metall materials,  Providing a supply (37) of a second metal material,
portionsweises Aufschmelzen von Teilen (46) des Vor rats (37) des zweiten Metallmaterials sowie Anbringen und Erstarren lassen dieser Teile an dem Basisteil (14) unter mehrfacher Übereinanderlagerung zur additi ven Ausbildung einer Zusatzstruktur (18) an dem Basis teil (14),  Melting portions (46) of the portion (37) of the second metal material in portions and attaching and solidifying these parts to the base part (14) with multiple superimposition to additively form an additional structure (18) on the base part (14),
materialabtragende Bearbeitung der das Volumen des Ba sisteils (16, 17) ergänzenden Zusatzstruktur (18) und, bedarfsweise, des Basisteils (14).  Material-removing processing of the additional structure (18) and, if necessary, the base part (14), which complements the volume of the base part (16, 17).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erzeugung des Basisteils (14) eine Gießform (12) bereitgestellt wird, dass der erste Vorrat (10) flüssigen ersten Metallmaterials im ganzen geschmolzen und wenigstens teilweise in die Gießform (12) einge füllt wird, dass das Metallmaterial in der Gießform (12) mindestens bis zur Erstarrung und Ausbildung ei nes Gussteils abgekühlt ausgeformt sowie danach als Basisteil (14) weiter verwendet wird, wobei, vorzugs weise, das Gießverfahren ein Schwerkraftgießverfahren und, weiter vorzugsweise, die Gießform (12) eine Sand gießform ist. 2. The method according to claim 1, characterized in that for the production of the base part (14) a casting mold (12) is provided that the first supply (10) molten liquid first metal material as a whole and at least partially in the casting mold (12) fills is that the metal material in the casting mold (12) is cooled, at least until it solidifies and forms a casting, and then used further as the base part (14), the casting process preferably being a gravity casting process and, more preferably, the casting mold ( 12) is a sand mold.
3. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (14) vor der additiven Ausbildung der Zusatzstruktur (18) in eine Werkstückspannvorrichtung (22) eingesetzt und in dieser festgespannt wird, wonach in dieser einen Auf spannung sowohl die additive Ausbildung der Zusatz struktur (18) als auch die materialabtragende Bearbei tung durchgeführt werden. 3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the base part (14) before the additive formation of the additional structure (18) in a workpiece clamping device (22) is inserted and clamped in this, after which in this on both the additive training the additional structure (18) and the material-removing machining can be carried out.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 4. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das erste Metallmaterial und das zweite Metallmaterial Metalle oder Metallle gierungen sind, die miteinander verschweißbar sind, wobei, vorzugsweise, das erste und das zweite Metall material gleiche Metalle oder Metalllegierungen sind, die das gleiche Basismetall aufweisen.  characterized in that the first metal material and the second metal material are metals or metal alloys which can be welded to one another, wherein, preferably, the first and second metal materials are the same metals or metal alloys which have the same base metal.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 5. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (14) und die Zusatzstruktur (18) unterschiedliche Wandstärken aufweisen .  characterized in that the base part (14) and the additional structure (18) have different wall thicknesses.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 6. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Metallmaterial des zweiten Vorrats als Draht (38) bereitgehalten wird und dass für die additive Ausbildung der Zusatzstruk tur (18) ein Schweißverfahren genutzt wird, bei dem der zweite Vorrat kontinuierlich mittels eines  characterized in that the second metal material of the second supply is kept ready as wire (38) and that a welding process is used for the additive formation of the additional structure (18), in which the second supply is continuously produced by means of a
elektrischen Lichtbogens (44) aufgeschmolzen wird.  electric arc (44) is melted.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der von dem zweiten Metallmaterial des zweiten Vorrats gebildete Draht (38) als Abschmelzelektrode bereitgehalten wird, die über eine Schweißstromquelle (40) mit einem Schweißstrom versorgt wird, um einen Lichtbogen (44) zwischen dem Draht (38) und dem Basis teil (14) oder auf diesem gebildeten Schweißraupen (43) aufrechtzuerhalten, und dass, vorzugsweise das freie Ende des Drahts (38) periodisch mit einem aufge schmolzenen Bereich (45) des Basisteils (14) oder ei ner auf diesem bereits ausgebildeten Schweißraupe (43) in Berührung gebracht wird. 7. The method according to claim 6, characterized in that the wire (38) formed by the second metal material of the second supply as a melting electrode is provided, which is supplied with a welding current via a welding current source (40) in order to maintain an arc (44) between the wire (38) and the base part (14) or weld beads (43) formed thereon, and that, preferably that free end of the wire (38) is brought into contact periodically with a melted area (45) of the base part (14) or egg ner already formed on this welding bead (43).
8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 8. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das Basisteil (14) wäh rend der Erzeugung der Zusatzstruktur (18) räumlich derart positioniert wird, dass derjenige Oberflächen bereich des Basisteils (14), an dem Metallmaterial aus dem zweiten Vorrat angebracht wird, horizontal gehal ten wird.  characterized in that the base part (14) is spatially positioned during the production of the additional structure (18) such that that surface area of the base part (14) to which metal material from the second supply is attached is kept horizontal.
9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 9. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die additive Erzeugung der Zusatzstruktur (18) und die materialabtragende Be arbeitung derselben in dem gleichen Arbeitsraum (21) einer Bearbeitungsmaschine (20) durchgeführt werden.  characterized in that the additive generation of the additional structure (18) and the material-removing machining thereof are carried out in the same working space (21) of a processing machine (20).
10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 10. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass zur Durchführung des ad ditiven Fertigungsschritts ein Schweißkopf (34) und zur Durchführung des materialabtragenden Bearbeitungs schritts ein Werkzeug (34) mit geometrisch bestimmter Schneide, insbesondere wenigstens ein Fräser (33) vor gesehen ist, die beide in einem Werkzeugmagazin (32) bereitgehalten und mittels eines Werkzeugwechslers (35) in die Arbeitsspindel (26) einer Werkzeugmaschine (20) ein- und ausgewechselt werden. characterized in that a welding head (34) is used to carry out the additive manufacturing step and a tool (34) with a geometrically defined cutting edge, in particular at least one milling cutter (33), both of which are in a tool magazine (32 ) held ready and by means of a tool changer (35) in the work spindle (26) of a machine tool (20) can be replaced and exchanged.
11. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 11. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Materialauftrag des additiven Fertigungsschritts und der Materialabtrag des materialabtragenden Fertigungsschritts abwechselnd durchgeführt werden.  characterized in that the material order of the additive manufacturing step and the material removal of the material-removing manufacturing step are carried out alternately.
12. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 12. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass Geschwindigkeit des Mate rialauftrags im additiven Fertigungsschritt geometrie entsprechend festgelegt ist.  characterized in that the speed of the material order in the additive manufacturing step geometry is determined accordingly.
13. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, 13. The method according to any one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass in einem Speicherbereich einer Maschinensteuerung (28) einer Werkzeugmaschine (20) wenigstens zwei Bearbeitungsprogramme (41, 42) bereitgestellt werden, wobei jedes Bearbeitungspro gramm (41, 42) jeweils einer aus dem gleichen Basis teil (14) herzustellenden unterschiedlichen Bauteilva riante zugeordnet ist.  characterized in that at least two machining programs (41, 42) are provided in a memory area of a machine control (28) of a machine tool (20), each machining program (41, 42) each having a different component part to be produced from the same base part (14) riante is assigned.
14. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Bearbeitungsma schine (20), die einen um wenigstens zwei Achsen (23, 24) schwenkbar gelagerte Werkstückträger (22), mindes tens eine Arbeitsspindel (26) mit einer Werkzeugauf nahme (27) und mit mindestens einem Werkzeugmagazin (32), das mit mindestens einem Werkzeug (33) und min destens einem Schweißkopf (34) bestückt oder bestück bar ist. 14. Device for carrying out the method according to one of the preceding claims, with a machining machine (20), the at least two axes (23, 24) pivotally mounted workpiece holder (22), at least one work spindle (26) with a tool holder (27) and with at least one tool magazine (32) which is equipped with at least one tool (33) and at least one welding head (34) or can be fitted.
15. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Arbeitsspindel (26) eine senkrechte Achse aufweist oder in eine Position mit senkrechter Achse überführbar ist und/oder dass der Schweißkopf einen in der Werkzeugaufnahme (27) positionierbaren Schaft auf weist und eine Drahtzuführrichtung festlegend ausge bildet ist, wobei die Drahtzuführrichtung quer zu dem Schaft orientiert ist. 15. Device according to claim 14, characterized in that the work spindle (26) has a vertical axis or can be moved into a position with a vertical axis and / or that the welding head has a shaft which can be positioned in the tool holder (27) and forms a wire feed direction, the wire feed direction being transverse to that Shaft is oriented.
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