WO2024149560A1 - Additive fertigungsvorrichtung und rüstverfahren - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine additive Fertigungsvorrichtung (14) zum seriellen Fertigen von zumindest zwei Fertigungsaufträgen (12) mittels eines Fertigungszylinders (16) der additiven Fertigungsvorrichtung (14), aufweisend zumindest ein Pulverschott (28), das beweglich innerhalb einer Prozesskammer (15) der additiven Fertigungsvorrichtung (14) angeordnet ist; wobei die additive Fertigungsvorrichtung (14) zum Bewegen des Pulverschotts (28) innerhalb der Prozesskammer (15) ausgebildet ist; wobei das Pulverschott (28) zum zumindest teilweisen Aufnehmen einer in dem Fertigungszylinder (16) aus einem Prozesspulver (22) erzeugten Prozesspulversäule (27) ausgebildet ist; und wobei die additive Fertigungsvorrichtung (14) zum Bewegen des Pulverschotts (28) und der in dem Pulverschott (28) aufgenommenen Prozesspulversäule (27) ausgebildet ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Rüstverfahren (10) zum seriellen Fertigen von Fertigungsaufträgen (12).

Description

Additive Fertigungsvorrichtung und Rüstverfahren

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine additive Fertigungsvorrichtung zum seriellen Fertigen von zumindest zwei Fertigungsaufträgen. Die Erfindung betrifft zudem ein Rüstverfahren zum Rüsten einer additiven Fertigungsvorrichtung.

Herkömmliche additive Fertigungsvorrichtungen weisen einen oder mehrere Fertigungszylinder auf. Die Fertigungszylinder dienen dem Fertigen von Fertigungsaufträgen durch die additive Fertigungsvorrichtung, wobei ein einzelner Fertigungsauftrag oder gleichzeitig mehrere Fertigungsaufträge je Fertigungszylinder gefertigt werden können. Insbesondere beim sogenannten pulverbettbasierten Laserstrahlschmelzen (Powder Bed Laser Fusion; PBLF) ist das Fertigen von einzelnen oder mehreren Fertigungsaufträgen in einem Fertigungszylinder abhängig von der Größe des Fertigungszylinders und dem zu fertigenden Fertigungsauftrag. Während des Fertigens wird typischerweise eine Fertigungsplatte in dem Fertigungszylinder stufenweise abgesenkt und eine dadurch entstehende Prozessmulde mit Prozesspulver befüllt. Das eingefüllte Prozesspulver wird sodann durch teilweises Verfestigen, bspw. Aufschmelzen, schichtweise zu einem Fertigungsauftrag ausgebildet. Der durch verfestigtes Prozesspulver ausgebildete Fertigungsauftrag ist dabei in dem Fertigungszylinder von losem, bzw. unverfestigtem Prozesspulver umgeben.

Nach der Fertigstellung des Fertigungsauftrags ist der Fertigungszylinder durch die darin gefertigten Fertigungsaufträge belegt, was ein nachfolgendes Fertigen von weiteren Fertigungsaufträgen in dem Fertigungszylinder verhindert. Die abgeschlossenen Fertigungsaufträge werden üblicherweise händisch durch einen Bediener aus der additiven Fertigungsvorrichtung entnommen, wodurch bedienungsbedingte Stillstandzeiten der additiven Fertigungsvorrichtung entstehen. Dies verringert den Automatisierungsgrad der additiven Fertigungsvorrichtung. Darüber hinaus muss der Fertigungszylinder zur Entnahme des Fertigungsauftrags in eine Ausgangsstellung bewegt, typischerweise angehoben, werden. Durch Anheben des Fertigungszylinders gelangt jedoch un verfestigtes bzw. loses Prozesspulver neben den Fertigungszylinder in die Prozesskammer. Dieses Prozesspulver muss anschließend aufwendig entfernt werden, bevor ein neuer Fertigungsauftrag in der additiven Fertigungsvorrichtung begonnen werden kann. In besonders drastischen Fällen gelangt Prozesspulver beim Anheben des Fertigungszylinders in Öffnungen der Gaszuführungseinheit und blockiert diese. Hierdurch kann der Fertigungsauftrag des nachfolgenden Fertigungsauftrags selbst bei gründlicher Reinigung erheblich beeinträchtigt werden.

Erfolgt die Entnahme des Fertigungsauftrags durch einen Bediener oder muss Prozesspulver entfernt werden, muss die additive Fertigungsvorrichtung geöffnet werden. Hierdurch wird zudem die in der additiven Fertigungsvorrichtung ausgebildete Schutzgasatmosphäre zerstört und muss anschließend, vor Beginn eines weiteren Fertigungsauftrags, durch „Inertisieren" der additiven Fertigungsvorrichtung erneuert werden.

Aus DE 10 2019 204 781 Al ist eine additive Fertigungsvorrichtung bekannt, bei der ein gefertigtes Bauteil zusammen mit einer Substratplatte in ein Magazin oder eine benachbarte Auffangkammer durch einen Beschichter der Fertigungsvorrichtung überführt wird.

Aus WO 2016 030 530 Al ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Entpacken eines Bauteils bekannt, bei der ein gefertigtes Bauteil mittels eines Hilfsrahmens außerhalb einer Baubox von nicht verfestigtem Partikelmaterial getrennt wird.

Aufgabe der Erfindung

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung anzugeben, mit der ein automatisches und serielles Fertigen von Fertigungsaufträgen ohne Öffnen der additiven Fertigungsvorrichtung erfolgen kann. Es ist ferner eine Aufgabe der Erfindung, ein Rüstverfahren zum Rüsten einer additiven Fertigungsvorrichtung anzugeben. Beschreibung der Erfindung

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine additive Fertigungsvorrichtung gemäß Patentanspruch 1. Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Rüstverfahren gemäß Patentanspruch 9. Die Unteransprüche beziehen sich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung.

Erfindungsgemäß ist eine additive Fertigungsvorrichtung vorgesehen. Die additive Fertigungsvorrichtung ist vorzugsweise zum Durchführen von pulverbettbasiertem Laserstrahlschmelzen (Powder Bed Laser Fusion; PBLF) eingerichtet. Weiterhin ist die additive Fertigungsvorrichtung zum seriellen bzw. nacheinander erfolgenden Fertigen von zumindest zwei Fertigungsaufträgen mittels eines einzelnen Fertigungszylinders der additiven Fertigungsvorrichtung ausgebildet.

Unter seriellem Fertigen ist vorhergehend und im Folgenden das Fertigen von mehreren Fertigungsaufträgen zu verstehen, wobei die additive Fertigungsvorrichtung mit jedem Fertigungsauftrag aus einer Ausgangsposition mit dem Fertigen beginnt. Beispielsweise ist unter der Ausgangsposition bei einer zum pulverbettbasierten Laserstrahlschmelzen eingerichteten additiven Fertigungsvorrichtung das erstmalige Absenken einer Fertigungsplatte des Fertigungszylinders gegenüber einer Arbeitsebene der additiven Fertigungsvorrichtung zu verstehen.

Die additive Fertigungsvorrichtung weist ferner zumindest ein Pulverschott auf. Das Pulverschott ist beweglich innerhalb der Prozesskammer angeordnet. Mit anderen Worten kann das Pulverschott innerhalb der Prozesskammer bewegt werden. Erfindungsgemäß ist die additive Fertigungsvorrichtung zum Bewegen des Pulverschotts innerhalb der Prozesskammer ausgebildet. Das Pulverschott kann beispielsweise eine Antriebseinheit aufweisen, die durch die additive Fertigungsvorrichtung, insbesondere eine Steuereinheit der additiven Fertigungsvorrichtung, angesteuert wird. Das Pulverschott ist erfindungsgemäß zum zumindest teilweisen Aufnehmen einer in dem Fertigungszylinder aus einem Prozesspulver erzeugten Prozesspulversäule ausgebildet. Vorzugsweise ist das Pulverschott zum vollständigen Aufnehmen der Prozesspulversäule ausgebildet. Unter einer Prozesspulversäule ist vorhergehend und im Folgenden eine Anordnung von losem und verfestigtem Prozesspulver zu verstehen, die während des Fertigens des Fertigungsauftrags innerhalb des Fertigungszylinders ausgebildet wird.

Das Pulverschott weist vorzugsweise eine Schottwandung auf, die einen Aufnahmebereich des Pulverschotts gegenüber der Prozesskammer der additiven Fertigungsvorrichtung abgrenzt. Mit anderen Worten bildet das Pulverschott eine Pulversperre aus, wodurch das in dem Pulverschott aufgenommene Prozesspulver innerhalb des Pulverschotts gehalten werden kann. Die Schottwandung kann in Umfangsrichtung zumindest abschnittsweise ausgebildet sein. Vorzugsweise ist die Schottwandung in Umfangsrichtung überwiegend umlaufend ausgebildet. Alternativ zu der einen oder den mehreren Schottwandungen des Pulverschotts können eine oder mehrere Klappen oder einfahrbare Wände vorgesehen werden, welche vor den Schutzgaseinlässen /- auslässen positioniert sind und ein-/ und ausgefahren werden können. Weiter alternativ kann eine Umwandung, beispielsweise in Form eines Zylinders, vorgesehen werden, welche entweder beim Ausfahren der Fertigungsplatte mit ausgefahren wird und somit das Prozesspulver auf der Fertigungsplatte umrandet oder es kann eine Umwandung in der Fertigung mitgedruckt werden, so dass der Fertigungsauftrag und das Prozesspulver von einer mitgedruckten Umwandung umgeben sind. Weiter alternativ zu der Schottwandung kann eine alternative Pulverabsaugung eingesetzt werden. Hierbei kann beispielsweise eine Saugglocke von oben eingeführt werden oder eine Art Staubsaugervorrichtung verwendet werden.

Die additive Fertigungsvorrichtung kann zumindest einen seitlichen Schottabschnitt aufweisen. Vorzugsweise weist die additive Fertigungsvorrichtung zumindest zwei seitliche Schottabschnitte auf. Die Schottabschnitte können bogenförmig ausgebildet sein. Vorzugsweise sind die seitlichen Schottabschnitte parallel zu der Schottverschiebungsachse ausgebildet. Seitliche Schottabschnitte stützen die in dem Pulverschott aufgenommene Prozesspulversäule quer zu der Schottverschiebungsachse, wodurch ein seitliches Abrieseln und/oder Abrutschen des Prozesspulvers während des Aufnehmens der Prozesspulversäule und/oder des Verschiebens des Pulverschotts verhindert werden kann.

Alternativ oder zusätzlich kann das Pulverschott zumindest einen stirnseitigen Schottabschnitt aufweisen. Der stirnseitige Schottabschnitt ist vorzugsweise überwiegend schräg oder senkrecht zur Schottverschiebungsachse ausgebildet. Ein stirnseitiger Schottabschnitt stützt die Prozesspulversäule entlang der Schottverschiebungsachse und verhindert ein Abrieseln und/oder Abrutschen von Prozesspulver entlang der Schottverschiebungsachse während des Aufnehmens der Prozesspulversäule und/oder des Verschiebens des Pulverschotts.

Die additive Fertigungsvorrichtung ist zum Verschieben des Pulverschotts und der in dem Pulverschott aufgenommenen Prozesspulversäule ausgebildet. Typischerweise ist das Pulverschott entlang einer vorbestimmten Schottbahn innerhalb der additiven Fertigungsvorrichtung bewegbar. Vorzugsweise ist die Schottbahn geradlinig entlang einer Schottverschiebungsachse des Pulverschotts ausgebildet. Hierdurch wird eine kurze Verschiebungsstrecke und ein schnelles Bewegen des Pulverschotts begünstigt. Alternativ kann das Pulverschott von oben aufgesetzt werden bzw. von unten durch entsprechende Öffnungen eingeschoben werden.

Zusammenfassend betrifft die Erfindung eine additive Fertigungsvorrichtung mit einem Pulverschott, das zur Aufnahme des in dem Fertigungszylinder angeordneten Prozesspulvers ausgebildet ist. Durch Aufnahme des Prozesspulvers in dem Pulverschott kann das Prozesspulver aus dem Fertigungszylinder entfernt werden, ohne das Prozesspulver neben den Fertigungszylinder in die Prozesskammer bzw. in Öffnungen der Gaszuführung der additiven Fertigungsvorrichtung gelangt. Hierdurch kann auf ein Reinigen der additiven Fertigungsvorrichtung in Vorbereitung auf einen weiteren Fertigungsauftrag verzichtet werden, wodurch der Automatisierungsgrad erhöht wird. Ferner kann ein Rüsten der additiven Fertigungsvorrichtung im geschlossenen Zustand erfolgen, wodurch die Schutzgasatmosphäre in der Prozesskammer erhalten bleibt.

In einer bevorzugten Ausführungsform der additiven Fertigungsvorrichtung weist diese eine Beschichtereinheit zum Befüllen bzw. Beschichten des Fertigungszylinders mit dem Prozesspulver auf. Das Befüllen bzw. Beschichten erfolgt dabei typischerweise durch Bewegen der Beschichtereinheit entlang einer Beschichterbewegungsachse. Gemäß der Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Pulverschott zum Bewegen entlang der Beschichterbewegungsachse ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das Pulverschott zum Bewegen durch die Beschichtereinheit entlang der Beschichterbewegungsachse ausgebildet. Hierdurch kann auf eine eigene Antriebseinheit an dem Pulverschott verzichtet werden. Alternativ kann solch eine eigene Antriebseinheit vorgesehen werden, welche beispielsweise an einer Wand der Prozesskammer vorgesehen ist, und welche dazu ausgelegt ist, das Pulverschott zu bewegen. Hierbei könnte beispielsweise eine Stange vorgesehen werden, welche fest mit dem Pulverschott verbunden ist. Alternativ können auch ein oder mehrere Schieber vorgehen werden, welche das Pulverschott über den Boden der Prozesskammer schieben. Hierdurch kann der Antrieb der Beschichtereinheit kleiner dimensioniert werden, da dieser nur dazu ausgelegt sein muss, Prozesspulver zu schieben.

In einer bevorzugten Weiterbildung der additiven Fertigungsvorrichtung ist die Beschichtereinheit zum Schieben des Pulverschotts ausgebildet. Vorzugsweise ist die Beschichtereinheit zum Schieben des Pulverschotts aus einer Aufnahmeposition über dem Fertigungszylinder in eine Halteposition neben dem Fertigungszylinder ausgebildet. Mit anderen Worten ist die Beschichtereinheit dem Pulverschott in einer Bewegungsrichtung des Pulverschotts von der Aufnahmeposition in die Halteposition nachgelagert angeordnet.

In besonders bevorzugter Ausgestaltung der additiven Fertigungsvorrichtung bildet die Beschichtereinheit einen Abschnitt der Schottwandung aus. Vorzugsweise bildet die Beschichtereinheit einen stirnseitigen Schottabschnitt aus. Besonders bevorzugt bildet die Beschichtereinheit einen in der Bewegungsrichtung nachgelagerten Schottabschnitt aus. Hierdurch kann der Materialeinsatz bei der Ausbildung des Pulverschotts geringgehalten werden.

Bevorzugt ist zudem eine Weiterbildung der additiven Fertigungsvorrichtung, bei der die Beschichtereinheit zum Ziehen des Pulverschotts ausgebildet ist. Vorzugsweise ist die Beschichtereinheit zum Ziehen des Pulverschotts aus einer Halteposition neben dem Fertigungszylinder in eine Aufnahmeposition über dem Fertigungszylinder ausgebildet. Das Pulverschott und/oder die Beschichtereinheit kann zu diesem Zweck Koppelmittel aufweisen.

In einer bevorzugten Ausführungsform der additiven Fertigungsvorrichtung in Verbindung mit einer vorhergehend und im Folgenden beschriebenen Beschichtereinheit ist das Pulverschott zur zeitweisen bzw. lösbaren Anordnung an der Beschichtereinheit ausgebildet. Mit anderen Worten ist das Pulverschott an die Beschichtereinheit ankoppelbar ausgebildet. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die Beschichtereinheit mittels eines Elektromagneten an dem Pulverschott ankoppelt.

Vorzugsweise ist das Pulverschott zur mechanischen Anordnung an der Beschichtereinheit ausgebildet. Besonders bevorzugt weist das Pulverschott und/oder die Beschichtereinheit zumindest einen Zughaken auf, der zur ziehenden Bewegung durch die Beschichtereinheit in eine komplementäre Haltestruktur des Pulverschotts bzw. der Beschichtereinheit greift. Besonders bevorzugt ist der Zughaken an der Beschichtereinheit angeordnet oder ausgebildet und hintergreift die Schottwandung des Pulverschotts durch eine an der Schottwandung ausgebildete Zugausnehmung. Hierdurch kann ein Ankoppeln der Beschichtereinheit an das Pulverschott mit technisch einfachen Mitteln erfolgen.

Weiter bevorzugt ist eine Ausführungsform der additiven Fertigungsvorrichtung, bei der das Pulverschott zum Aufnehmen einer die Prozesspulversäule tragenden Fertigungsplatte ausgebildet ist. Mit anderen Worten kann die Prozesspulversäule zusammen mit der die Prozesspulversäule tragenden Fertigungsplatte in dem Pulverschott aufgenommen werden. Hierdurch kann die Prozesspulversäule besonders sicher gestützt werden. Die additive Fertigungsvorrichtung ist typischerweise zum Verschieben des Pulverschotts zusammen mit der in dem Pulverschott aufgenommenen Fertigungsplatte ausgebildet.

In einer bevorzugten Weiterbildung der additiven Fertigungsvorrichtung umfasst diese einen Abstandhalter. Der Abstandhalter ist zur Anordnung an der Fertigungsplatte ausgebildet, um einen Mindestabstand zwischen dem Prozesspulverschott und der Prozesspulversäule zu bewirken. Vorzugsweise ist der Abstandhalter an der Beschichtereinheit angeordnet.

In besonderer Ausgestaltung weist die additive Fertigungsvorrichtung eine Entkopplungsrampe auf. Die Entkopplungsrampe ist vorzugsweise in der Halteposition der additiven Fertigungsvorrichtung angeordnet oder ausgebildet. Typischerweise wird das Pulverschott durch die Beschichtereinheit auf die Entkopplungsrampe bewegt, insbesondere geschoben, wobei das Pulverschott relativ zu der Beschichtereinheit angehoben wird. Hierdurch kann eine Kopplung, beispielsweise im Fall von die Schottwandung hintergreifenden Zughaken, zwischen dem Pulverschott und der Beschichtereinheit mit einfachen wie technisch robusten Mitteln erfolgen.

Besonders bevorzugt ist die Entkopplungsrampe dazu ausgebildet, das Pulverschott schneller und/oder höher anzuheben als eine Fertigungsplatte. Hierzu kann die Entkopplungsrampe zumindest eine Plattenrampe, insbesondere mehrere Plattenrampen, zur Führung der Fertigungsplatte und zumindest eine Schottrampe, insbesondere mehrere Schottrampen, zur Führung eines stirnseitigen Schottabschnitts des Pulverschotts aufweisen. Der/die Plattenrampe(n) kann/können mittig zwischen den Schottrampen angeordnet sein. Der/die Plattenrampe(n) kann/können flacher und/oder niedriger ausgebildet sein als die Schottrampe(n). Die Schottrampe(n) kann/können oberseitig eine, insbesondere rillenförmige, Ausnehmung zum horizontalen Arretieren des stirnseitigen Schottabschnitts aufweisen.

Die zugrundeliegende Aufgabe wird zudem gelöst durch ein Rüstverfahren.

Das Rüstverfahren ist vorzugsweise zum Rüsten der vorhergehend und im Folgenden beschriebenen additiven Fertigungsvorrichtung eingerichtet. Mit anderen Worten ist das Rüstverfahren dazu eingerichtet, das serielle Fertigen von zumindest zwei Fertigungsaufträgen in der additiven Fertigungsvorrichtung zu ermöglichen. Das Rüstverfahren ist somit zum Rüsten der additiven Fertigungsvorrichtung unter Aufrechterhalten einer Schutzgasatmosphäre in der Prozesskammer der additiven Fertigungsvorrichtung ausgebildet. Das Rüstverfahren kann an der geschlossenen additiven Fertigungsvorrichtung durchgeführt werden.

Die additive Fertigungsvorrichtung weist zumindest einen vorhergehend und im Folgenden beschriebenen Fertigungszylinder und zumindest ein vorhergehend und im Folgenden beschriebenes Pulverschott auf.

Das Rüstverfahren weist die nachfolgenden Verfahrensschritte auf:

Ein Verfahrensschritt sieht das Fertigen eines ersten Fertigungsauftrags im Fertigungszylinder vor. Typischerweise wird der Fertigungsauftrag durch schichtweises Befüllen des Fertigungszylinders mit Prozesspulver und teilweisem Verfestigen des Prozesspulvers gefertigt. Der Fertigungsauftrag kann beispielsweise durch pulverbettbasiertes Laserstrahlschmelzen gefertigt werden.

Ein weiterer Verfahrensschritt sieht das Bewegen des Pulverschotts aus einer Halteposition in eine Aufnahmeposition über dem Fertigungszylinder vor. Die Halteposition ist vorzugsweise örtlich derart von dem Fertigungszylinder beabstandet, dass das in der Halteposition befindliche Pulverschott das Fertigen des Fertigungsauftrags nicht behindert. Vorzugsweise verharrt das Pulverschott während des Fertigens des ersten Fertigungsauftrags in der Halteposition, wodurch eine Behinderung des Fertigungsverfahrens noch zuverlässiger vermieden werden kann.

Vorzugsweise befindet sich die Halteposition und die Aufnahmeposition in einer Ebene, insbesondere in der Arbeitsebene der additiven Fertigungsvorrichtung. Hierdurch kann ein Bewegen des Pulverschotts besonders einfach erfolgen.

Ein weiterer Verfahrensschritt sieht das Aufnehmen der Prozesspulversäule des Fertigungszylinders in dem Pulverschott vor. Die Prozesspulversäule wird vorzugsweise durch Anheben der Fertigungsplatte des Fertigungszylinders in vertikaler Richtung in das Pulverschott bewegt.

Vorteilhafterweise sind mehrere Fertigungsplatten in dem Fertigungszylinder angeordnet, so dass nach dem Abtransportieren der darüber liegenden Fertigungsplatte, auf welcher ein Fertigungsauftrag produziert wurde, direkt im Anschluss ein weiterer Fertigungsauftrag auf der darunter liegenden Fertigungsplatte produziert werden kann. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die in dem Fertigungszylinder übereinander gestapelten Fertigungszylinder zentriert, vorzugsweise mit Hilfe von Dichtungen, welche an der Außenseite der Fertigungszylinder angebracht sind.

Vorzugsweise können an der Unterseite der Fertigungsplatten Dichtungen und/oder Gleitfüße vorgesehen sein, welche beim Abtransportieren derselben das Gleiten über den Boden der Prozesskammer erleichtern und dadurch zudem Kratzer auf dem Boden vermieden werden.

Das Rüstverfahren weist zudem einen Verfahrensschritt auf, in dem das Bewegen des Pulverschotts aus der Aufnahmeposition in die Halteposition vorgesehen ist. Vorzugsweise wird das Pulverschott entlang der Arbeitsebene in die Halteposition bewegt. Anschließend kann das Fertigen eines zweiten Fertigungsauftrags in dem Fertigungszylinder vorgesehen sein. In einer bevorzugten Ausführungsform des Rüstverfahrens weist die additive Fertigungsvorrichtung die vorhergehend und im Folgenden beschriebene Beschichtereinheit zum Befüllen des Fertigungszylinders mit Prozesspulver auf. Das Rüstverfahren kann in diesem Fall vorsehen, dass das Pulverschott durch die Beschichtereinheit aus der Aufnahmeposition in die Halteposition bewegt wird. Insbesondere wird das Pulverschott durch die Beschichtereinheit in die Halteposition geschoben.

Vorzugsweise können mehrere Haltepositionen in der Prozesskammer vorgesehen werden, so dass mehrere fertig gestellte Fertigungsaufträge in der Prozesskammer platziert werden können. Dies ermöglicht das Herstellen von mehreren Fertigungsaufträgen bzw. Baujobs ohne Öffnen der Prozesskammer, so dass auf ein erneutes Inertisieren der Prozesskammer verzichtet werden kann.

Zudem bevorzugt ist eine Ausführungsform des Rüstverfahrens, bei der das Pulverschott an der Beschichtereinheit angekoppelt und durch die Beschichtereinheit aus der Halteposition in die Aufnahmeposition bewegt wird. Insbesondere wird das Pulverschott durch die Beschichtereinheit in die Aufnahmeposition gezogen.

Vorzugsweise kann ein Messsystem vorgesehen werden, welches die Position des Pulverschotts zum jeweiligen Verfahrensschritt erfasst und/oder überwacht, z.B. mit einem QR-Code durch eine Kameraüberwachung. Dadurch kann sichergestellt werden, dass das Rüstverfahren durchgeführt wurde und ein neuer Fertigungsauftrag gestartet werden kann.

Des Weiteren kann an der Prozesskammer eine Schleuse vorgesehen sein, welche eine Übergabekammer aufweist und dazu dient, Fertigungsplatten mit bereits darauf produzierten Fertigungsaufträgen bzw. Bauteilen aus der Prozesskammer in die Übergabekammer zu schieben. Dies kann mit dem Beschichter geschehen als auch mit einem Schieber oder ähnlichem. Vorteilhafterweise weist die Übergabekammer eine Schnittstelle in Form einer Wandung, Tür oder Schleuse auf, welche geöffnet und geschlossen werden kann. Vorzugsweise wird die Übergabekammer inert gehalten, insbesondere wenn die Schnittstelle zur Prozesskammer geöffnet wird. Zur Entnahme der in der Übergabekammer befindlichen Fertigungsplatten mit Fertigungsaufträgen wird die Schnittstelle zur Prozesskammer geschlossen. Dabei weist die Übergabekammer vorteilhafterweise eine weitere Wandung, Tür oder Schleuse auf, welche zum Entnehmen der Fertigungsplatten mit Fertigungsaufträgen dient.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung, den Ansprüchen und der Zeichnung. Erfindungsgemäß können die vorstehend genannten und die noch weiter ausgeführten Merkmale jeweils einzeln für sich oder zu mehreren in beliebigen zweckmäßigen Kombinationen Verwendung finden. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung der Erfindung und Zeichnung

Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes Rüstverfahren in einer schematischen Darstellung.

Fig. 2 zeigt schematisch dargestellt eine erfindungsgemäße additive Fertigungsvorrichtung mit einem in einer Halteposition angeordneten Pulverschott.

Fig. 3 zeigt schematisch dargestellt die additive Fertigungsvorrichtung aus Fig. 2 mit dem in einer Aufnahmeposition angeordneten Pulverschott.

Fig. 4 zeigt schematisch dargestellt die additive Fertigungsvorrichtung aus den Fign. 2 und 3 mit dem Pulverschott und einer darin aufgenommenen Prozesspulversäule sowie einer Fertigungsplatte.

Fig. 5 zeigt schematisch dargestellt die additive Fertigungsvorrichtung aus den Fign. 2 bis 4 mit dem die Prozesspulversäule aufweisenden Pulverschott in der Halteposition.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform einer additiven Fertigungsvorrichtung in einer Detailansicht auf eine Entkopplungsrampe, einen Fertigungszylinder, eine Beschichtereinheit sowie ein Pulverschott. Fig. 7 zeigt die additive Fertigungsvorrichtung aus Fig. 6 in einer Detailansicht auf die an dem Pulverschott ziehend angeordnete Beschichtereinheit.

Fig. 8 zeigt die additive Fertigungsvorrichtung aus Fig. 6 in einer Detailansicht auf die an dem Pulverschott schiebend angeordnete Beschichtereinheit.

Fig. 9 zeigt die additive Fertigungsvorrichtung aus Fig. 6 in einer Detailansicht auf das auf der Entkopplungsrampe angeordnete Pulverschott in einer geschnittenen Draufsicht.

Fig. 10 zeigt das auf der Entkopplungsrampe angeordnete Pulverschott aus Fig. 9 in einer Seitenansicht.

Fig. 11 zeigt das Pulverschott aus den Fign. 6 bis 10 in einer Ansicht auf einen stirnseitigen Schottabschnitt.

Fig. 1 zeigt schematisch dargestellt ein erfindungsgemäßes Rüstverfahren 10. Das Rüstverfahren 10 wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 5 erläutert.

Das erfindungsgemäße Rüstverfahren 10 ist zum seriellen bzw. aufeinanderfolgenden Fertigen von zwei Fertigungsaufträgen 12 in einer additiven Fertigungsvorrichtung 14 ausgebildet. Mit anderen Worten kann eine additive Fertigungsvorrichtung 14 durch das vorgeschlagene Rüstverfahren 10 derart gerüstet werden, dass neben einem ersten Fertigungsauftrag 12 ein weiterer Fertigungsauftrag 12 in derselben additiven Fertigungsvorrichtung 14 gefertigt werden kann. Das Fertigen der Fertigungsaufträge 12 erfolgt dabei vorzugsweise unter Aufrechterhalten einer Schutzgasatmosphäre in einer Prozesskammer 15 der additiven Fertigungsvorrichtung 14. Mit anderen Worten können gemäß dem Rüstverfahren 10 zwei Fertigungsaufträge 12 mit derselben additiven Fertigungsvorrichtung 14 hergestellt werden, ohne die Schutzgasatmosphäre innerhalb der Prozesskammer 15 erneuern zu müssen. Dies ist typischerweise der Fall, wenn die additive Fertigungsvorrichtung 14 zur Entnahme eines gefertigten Fertigungsauftrags 12 geöffnet wird. Zudem kann mit dem Rüstverfahren 10 der Automatisierungsgrad der additiven Fertigungsvorrichtung 14 gesteigert werden, da ein zweiter Fertigungsauftrag 12 ohne Eingreifen eines Bedieners (nicht gezeigt) gestartet werden kann. So können beispielsweise Stillstandzeiten der additiven Fertigungsvorrichtung 14 außerhalb von Arbeitszeiten des Bedieners vermieden werden.

Die additive Fertigungsvorrichtung 14 weist zumindest einen Fertigungszylinder 16 in der Prozesskammer 15 auf. Üblicherweise dient der Fertigungszylinder 16 der Fertigung des Fertigungsauftrags 12.

Ein typisches Fertigungsverfahren zum Herstellen eines Fertigungsauftrags 12 stellt beispielsweise das pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen (Powder Bed Laser Fusion; PBLF) dar. Hierbei wird eine Fertigungsplatte 17 des Fertigungszylinders 16 zum Fertigen eines Fertigungsauftrags 12 innerhalb des Fertigungszylinders 16 ausgehend von einer Arbeitsebene 18 der additiven Fertigungsvorrichtung 14 stufenweise abgesenkt. In der vorliegenden Ausführungsform weist die Fertigungsplatte 17 eine runde Fertigungsfläche bzw. Fertigungsoberfläche auf. Die Fertigungsplatte 17 kann aber auch eine eckige Form oder beliebig andere Formen aufweisen, bspw. quadratisch, vorzugsweise mit abgerundeten Kanten. Mit jedem Absenken der Fertigungsplatte 17 wird zwischen der Fertigungsplatte 17 und der Arbeitsebene 18 eine Pulvermulde 20 ausgebildet, die durch Prozesspulver 22 gefüllt wird. Das eingefüllte Prozesspulver 22 kann anschließend durch einen Laserstrahl einer Laserstrahleinheit 24 teilweise verfestigt werden, sodass eine Fertigungsschicht (nicht gezeigt) des Fertigungsauftrags 12 ausgebildet wird. Anschließend wird die Fertigungsplatte 17 erneut abgesenkt und die vorhergehend beschriebenen Fertigungsschritte erneut durchgeführt, bis die Fertigungsplatte 17 vollständig abgesenkt und/oder der Fertigungsauftrag 12 abgeschlossen ist. Das Befüllen der Pulvermulde 20 kann beispielsweise durch eine Beschichtereinheit 25 der additiven Fertigungsvorrichtung 14 erfolgen, die auf der Arbeitsebene 18 beweglich angeordnet ist.

Gemäß einem Verfahrensschritt 26 des erfindungsgemäßen Rüstverfahrens 10 wird in dem Fertigungszylinder 16 ein erster Fertigungsauftrag 12, beispielsweise durch das vorhergehend beschriebene pulverbettbasierte Laserstrahlschmelzen, gefertigt. In dem Fertigungszylinder 16 wird dabei schrittweise bzw. stufenweise eine Prozesspulversäule 27 bestehend aus losem und verfestigtem Prozesspulver 22 ausgebildet. Typischerweise stellt das verfestigte Prozesspulver 22 den Fertigungsauftrag 12 dar, welcher von losem Prozesspulver 22 umgeben ist.

Die additive Fertigungsvorrichtung 14 weist zudem ein Pulverschott 28 auf. Das Pulverschott 28 ist in einer Halteposition 30 innerhalb der additiven Fertigungsvorrichtung 14 angeordnet. Die Halteposition 30 ist vorzugsweise auf der Arbeitsebene 18 der additiven Fertigungsvorrichtung 14 vorgesehen. Typischerweise ist die Halteposition 30 von dem Fertigungszylinder 16 beabstandet eingerichtet, um eine Störung des Fertigungsverfahrens durch das Pulverschott 28 zu vermeiden. Mit anderen Worten verharrt das Pulverschott 28 während des Fertigens des Fertigungsauftrags 12 in der Halteposition 30.

Das Pulverschott 28 ist innerhalb der additiven Fertigungsvorrichtung 14, bzw. der Prozesskammer 15 beweglich angeordnet. Vorzugsweise ist das Pulverschott 28 auf der Arbeitsebene 18 entlang einer Bewegungsrichtung 32 beweglich ausgebildet. Nach Fertigstellung des Fertigungsauftrags 12 kann, wie dargestellt, vorgesehen sein, dass eine innerhalb der additiven Fertigungsvorrichtung 14 angeordnete bewegliche Einheit, hier die Beschichtereinheit 25, in Richtung des Pulverschotts 28 bewegt und an dem Pulverschott 28 angekoppelt wird, um das Pulverschott 28 innerhalb der additiven Fertigungsvorrichtung 14 zu bewegen. Die bewegliche Einheit bzw. die Beschichtereinheit 25 sowie das Pulverschott 28 sind zu diesem Zweck vorzugsweise zeitweise ankoppelbar ausgebildet. Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Pulverschott 28 eine eigene Antriebseinheit (nicht gezeigt) aufweist, die eine von der Beschichtereinheit 25 unabhängige Bewegung innerhalb der Prozesskammer 15 ermöglicht.

Wie in Fig. 3 dargestellt, wird in einem weiteren Verfahrensschritt 34 des erfindungsgemäßen Rüstverfahrens 10, das Pulverschott 28 aus der Halteposition 30 in eine Aufnahmeposition 36 über dem Fertigungszylinder 16 bewegt. Vorzugsweise wird das Pulverschott 28 hierbei auf der Arbeitsebene 18 bewegt. Darstellungsgemäß wird das Pulverschott 28 von der Beschichtereinheit 25 in die Aufnahmeposition 36 gezogen. Die Aufnahmeposition 36 befindet sich in vertikaler Richtung 38 oberhalb des Fertigungszylinders 16. Mit anderen Worten verlängert das in der Aufnahmeposition 36 angeordnete Pulverschott 28 den Fertigungszylinder 16 in vertikaler Richtung 38 zumindest abschnittsweise.

In einem weiteren Verfahrensschritt 40 des Rüstverfahrens 10 nimmt das Pulverschott 28 die in dem Fertigungszylinder 16 ausgebildete Prozesspulversäule 27 auf. Vorzugsweise nimmt das Pulverschott 28 die Prozesspulversäule 27 vollständig auf. Wie in Fig. 3 dargestellt, wird die Fertigungsplatte 17 zu diesem Zweck in vertikaler Richtung angehoben, wodurch die Prozesspulversäule 27 aus einer Position unterhalb der Arbeitsebene 18 in eine Position oberhalb der Arbeitsebene 18 bewegt wird. In besonderer Ausführungsform des Rüstverfahrens 10 wird, wie dargestellt, die Fertigungsplatte 17 ebenfalls aus einer Position unterhalber der Arbeitsebene 18 in eine Position oberhalb der Arbeitsebene 18 bewegt. Mit anderen Worten nimmt das Pulverschott 28 gemäß dieser Ausführungsform die Prozesspulversäule 27 sowie die Fertigungsplatte 17 auf.

Fig. 4 zeigt die additive Fertigungsvorrichtung 14 in einem Zustand, in dem die Prozesspulversäule 27 und die Fertigungsplatte 17 innerhalb des Pulverschotts 28 angeordnet sind. Mit anderen Worten bildet das Pulverschott 28 oberhalb des Fertigungszylinders 16 eine Schottwandung 42 aus, die ein Abrutschen oder Abrieseln von in der Prozesspulversäule 27 enthaltenem losem Prozesspulver 22 richtungsabhängig begrenzt. Das Pulverschott 28 bewirkt dabei, dass loses Prozesspulver 22 der Prozesspulversäule 27 nicht in fertigungsrelevante Bereiche der additiven Fertigungsvorrichtung 14, insbesondere Gaszuführungsöffnungen, gelangen kann.

In einem weiteren Verfahrensschritt 44 des Rüstverfahrens 10 wird das Pulverschott 28, wie in Fig. 4 dargestellt, aus der Aufnahmeposition 36 in die Halteposition 30 bewegt. Insbesondere wird die in dem Pulverschott 28 aufgenommene Prozesspulversäule 27 und gegebenenfalls die Fertigungsplatte 17 auf der Arbeitsebene 18 in Bewegungsrichtung 46 von dem Fertigungszylinder 16 radial beabstandet. Darstellungsgemäß wird das Pulverschott 28 durch die Beschichtereinheit 25 in die Halteposition 30 geschoben. Das Pulverschott 28 verhindert dabei ebenso, dass Prozesspulver 22 in die fertigungsrelevanten Bereiche der additiven Fertigungsvorrichtung 14 gelangen kann. Hierdurch entfällt eine anschließende aufwendige Reinigung der fertigungsrelevanten Bereiche der additiven Fertigungsvorrichtung 14, wodurch die Stillstandzeit reduziert und der Automatisierungsgrad der additiven Fertigungsvorrichtung 14 erhöht wird.

Fig. 5 zeigt die additive Fertigungsvorrichtung 14 in einem Zustand, in dem sich das Pulverschott 28 mit der darin aufgenommenen Prozesspulversäule 27 sowie der Fertigungsplatte 17 in der Halteposition 30 befinden. Die Schottwandung 42 verhindert ein Abrieseln und/oder Herausfallen des Prozesspulvers 22.

Darstellungsgemäß ist die Beschichtereinheit 25 von dem Pulverschott 28 entkoppelt und befindet sich in einer Warteposition. Die additive Fertigungsvorrichtung 14 ist zum Fertigen eines weiteren Fertigungsauftrags 12 in dem Fertigungszylinder 16 vorbereitet.

Fig. 6 zeigt eine Ausführungsform der additiven Fertigungsvorrichtung 14 in einer Detailansicht auf den Fertigungszylinder 16 der additiven Fertigungsvorrichtung 14. Aus Übersichtlichkeitsgründen sind lediglich der Fertigungszylinder 16, die Fertigungsplatte 17, die Beschichtereinheit 25, das Pulverschott 28 sowie eine Entkopplungsrampe 48 abgebildet.

Das Pulverschott 28 ist gemäß der gezeigten Ausführungsform U-förmig ausgebildet und weist eine Schottwandung 42 auf. Die Schottwandung 42 verhindert hier ein Abrieseln und/oder Herausfallen von Prozesspulver 22 in drei Richtungen. Das Pulverschott 28 weist hier zwei seitliche Schottabschnitte 50 auf, die parallel zu einer Schottverschiebungsachse 52 ausgebildet sind. Die seitlichen Schottabschnitte 50 sind zum Stützen der Prozesspulversäule 27 (siehe Fign. 2 bis 5) quer zu der Schottverschiebungsachse 52 ausgebildet und verhindern ein seitliches Abrieseln und/oder Abrutschen des Prozesspulvers 22, insbesondere während des Verschiebens des Pulverschotts 28.

Das Pulverschott 28 weist darstellungsgemäß zudem einen einzelnen stirnseitigen Schottabschnitt 54 auf, der senkrecht zur Schottverschiebungsachse 52 ausgebildet ist. Der stirnseitige Schottabschnitt 54 ist zum Stützen der Prozesspulversäule 27 entlang der Schottverschiebungsachse 52, bzw. entgegen der Bewegungsrichtung 46 ausgebildet, um ein Abrieseln und/oder Abrutschen von Prozesspulver 22 entgegen der Bewegungsrichtung 46 zu verhindern. Das Pulverschott 28 weist gemäß der dargestellten Ausführungsform in der Bewegungsrichtung 46 keinen stirnseitigen Schottabschnitt 54 auf. In Bewegungsrichtung 46 abrieselndes Prozesspulver 22 kann durch die Bewegung des Pulverschotts 28 in der Bewegungsrichtung 46 aufgenommen werden und gelangt somit nicht in die fertigungsrelevanten Bereiche der additiven Fertigungsvorrichtung 14.

Darstellungsgemäß ist das Pulverschott 28 in der Halteposition 30 vor der Entkopplungsrampe 48 angeordnet. Mit anderen Worten kann das Pulverschott 28 neben der Entkopplungsrampe 48 innerhalb der additiven Fertigungsvorrichtung 14 angeordnet sein.

Die additive Fertigungsvorrichtung 14 weist zudem die Beschichtereinheit 25 zum Befüllen des Fertigungszylinders 16 auf. Hierzu kann die Beschichtereinheit 25 entlang einer Beschichterbewegungsachse 56 über den Fertigungszylinder 16 bewegt werden. Die Beschichterbewegungsachse 56 ist gemäß der dargestellten Ausführungsform parallel, insbesondere deckungsgleich, zu der Schottverschiebungsachse 52 ausgebildet.

Die Beschichtereinheit 25 ist zum Ankoppeln an das Pulverschott 28 ausgebildet. Hierzu weist die Beschichtereinheit 25 zumindest eine Koppelplatte 58, hier zwei Koppelplatten 58, auf, die an der Beschichtereinheit 25 angeordnet oder ausgebildet sind. Jede Koppelplatte 58 weist zumindest einen Zughaken 60 auf, der zur Übertragung einer Zugbewegung der Beschichtereinheit 25 auf das Pulverschott 28 ausgebildet ist. Zudem weist jede Koppelplatte 58 darstellungsgemäß zumindest einen Schiebestößel 62 auf, der zur Übertragung einer Schiebebewegung der Beschichtereinheit 25 auf das Pulverschott 28 ausgebildet ist. Darüber hinaus weist gemäß der dargestellten Ausführungsform jede Koppelplatte 58 zumindest einen Abstandhalter 64 auf, der zur Anordnung an der Fertigungsplatte 17 ausgebildet ist und einen vorbestimmten Abstand zwischen der Fertigungsplatte 17 und der Schottwandung 42 sicherstellt. Aus Übersichtlichkeitsgründen ist lediglich ein Zughaken 60, ein Schiebestößel 62 und ein Abstandhalter 64 mit einem Bezugszeichen versehen.

Fig. 7 zeigt die additiven Fertigungsvorrichtung 14 aus Fig. 6 in einer Detailansicht auf den Aufnahmebereich 36. Die Beschichtereinheit 25 ist an dem Pulverschott 28 angeordnet, bzw. angekoppelt. Die Zughaken 60 der Koppelplatten 58 hintergreifen die Schottwandung 42 des Pulverschotts 28, wodurch das Bewegen, hier Ziehen, des Pulverschotts 28 in einer Zugrichtung 66 durch die Beschichtereinheit 25 bewirkt wird. Die Schottwandung 42, bzw. der stirnseitige Schottabschnitt 54, weist typischerweise Zugausnehmungen 68 (siehe Fig. 11) zur Aufnahme der Zughaken 60 auf.

Fig. 8 zeigt die additive Fertigungsvorrichtung 14 aus den Fign. 6 und 7 in einer Detailansicht auf den Aufnahmebereich 36. Die Beschichtereinheit 25 ist gemäß dem in Fig. 8 dargestellten Zustand an dem Pulverschott 28 angeordnet, wobei die Schiebestößel 62 der Koppelplatte 58 an der Schottwandung 42 des Pulverschotts 28 angeordnet sind bzw. anliegen. Hierdurch kann eine Bewegung, bzw. ein Schieben des Pulverschotts 28 in Bewegungsrichtung 46 durch die Beschichtereinheit 25 bewirkt werden.

Zudem sind darstellungsgemäß die Abstandhalter 64 der Koppelplatten 58 an der Fertigungsplatte 17 angeordnet. Die Abstandhalter 64 bilden eine in Bewegungsrichtung 46 vorbestimmte Beabstandung zu den Schiebestößeln 62 aus. Hierdurch kann die Fertigungsplatte 17 unter Einhalten eines Abstands zur Schottwandung 42 zusammen mit dem Pulverschott 28 bewegt, hier geschoben, werden. Fig. 9 zeigt die additive Fertigungsvorrichtung 14 aus den Fign. 6 bis 8 gemäß einem Zustand, in dem das Pulverschott 28 durch die Beschichtereinheit 25 in die Halteposition 30 bewegt ist. Die Beschichtereinheit 25 ist darstellungsgemäß von dem Pulverschott 28 entkoppelt.

Das Pulverschott 28 weist die Prozesspulversäule 27 (siehe Fign. 2 bis 5) sowie die Fertigungsplatte 17 auf und ist in der Halteposition 30 an bzw. auf der Entkopplungsrampe 48 angeordnet.

Die Entkopplungsrampe 48 weist darstellungsgemäß drei Plattenrampen 70 auf, die zum Anheben der Fertigungsplatte 17 gegenüber der Arbeitsebene 18 in vertikaler Richtung 38 (siehe Fig. 3) ausgebildet sind. Ferner weist die Entkopplungsrampe 48 zwei Schottrampen 72 auf, die zum Anheben des Pulverschotts 28, bzw. des stirnseitigen Schottabschnitts 54 gegenüber der Arbeitsebene 18 in vertikaler Richtung 38 ausgebildet sind.

Durch Bewegen des Pulverschotts 28 in Bewegungsrichtung 46, hier durch Schieben mittels der Beschichtereinheit 25, kann das Pulverschott 28 gegenüber der Koppelplatten 58 in vertikaler Richtung 38 verschoben werden. Dies ermöglicht das Aushaken der Zughaken 60 aus der Schottwandung 42, wodurch die Beschichtereinheit 25 mit einer Bewegung entgegen der Bewegungsrichtung 46 von dem Pulverschott 28 getrennt wird. Mit anderen Worten kann durch Verwendung der Entkopplungsrampe 48 das Pulverschott 28 mit einfachen technischen Mitteln automatisch von der Beschichtereinheit 25 entkoppelt werden.

Die Schottrampen 72 sind gegenüber den Plattenrampen 70 vorzugsweise steiler und/oder höher ausgebildet, wodurch im Wesentlichen lediglich das Pulverschott 28, bzw. der stirnseitige Schottabschnitt 52 angehoben werden muss. Hierdurch wird der durch die Beschichtereinheit 25 aufzubringende Kraftaufwand verringert. Die Fertigungsplatte 17 (siehe Fig. 8) kann demgegenüber besonders gleichmäßig über die Plattenrampen 70 geschoben werden. Fig. 10 zeigt die Entkopplungsrampe 48 mit darauf angeordnetem Pulverschott 28 in einer Seitenansicht. Aus Anschauungsgründen ist das Pulverschott 28 geschnitten dargestellt.

Das Pulverschott 28 ist auf der Schottrampe 72 bzw. den Schottrampen 72 der Entkopplungsrampe 48 angeordnet. Mit anderen Worten befindet sich das Pulverschott 28 in einer gegenüber der Arbeitsebene 18 in vertikaler Richtung 36 angehobenen Position. Hierdurch werden die Zugausnehmungen 68 gegenüber den Zughaken 60 (siehe Fign. 6 bis 9) vertikal verschoben, wodurch ein Ausfädeln der Zughaken 60 entgegen der Bewegungsrichtung 46 ermöglicht wird. Das Pulverschott 28 kann - wie dargestellt - in einer, insbesondere rillenartigen, Ausnehmung an der Oberseite der Schottrampe(n) 72 angeordnet sein, sodass es entgegen der Bewegungsrichtung 46 (siehe Fig. 9) unbewegbar, d.h. gesichert ist.

Fig. 11 zeigt das Pulverschott 28 in einer Ansicht auf den stirnseitigen Schottabschnitt 54 der Schottwandung 42. Die stirnseitige Schottwandung 42 weist neben den Zugausnehmungen 68 zwei Durchgriffsausnehmungen 74 auf, die zum Durchgreifen der Abstandhalter 64 (siehe Fign. 6 bis 9) ausgebildet sind.

Bezuoszeichenliste

Rüstverfahren 10; Verfahrensschritt 40;

Fertigungsauftrag 12; Schottwandung 42;

Fertigungsvorrichtung 14; Verfahrensschritt 44;

Prozesskammer 15; Bewegungsrichtung 46;

Fertigungszylinder 16; Entkopplungsrampe 48;

Fertigungsplatte 17; seitlicher Schottabschnitt 50;

Arbeitsebene 18; Schottverschiebungsachse 52;

Pulvermulde 20; stirnseitiger Schottabschnitt 54;

Prozesspulver 22; Beschichterbewegungsachse 56;

Laserstrahleinheit 24; Koppelplatte 58;

Beschichtereinheit 25; Zughaken 60;

Verfahrensschritt 26; Schiebestößel 62;

Prozesspulversäule 27; Abstandhalter 64;

Pulverschott 28; Zugrichtung 66;

Halteposition 30; Zugausnehmung 68;

Bewegungsrichtung 32; Plattenrampe 70;

Verfahrensschritt 34; Schottrampe 72;

Aufnahmeposition 36; Durchgriffsausnehmung 74.

Claims (1)

1. Patentansprüche

   1. Additive Fertigungsvorrichtung (14) zum seriellen Fertigen von zumindest zwei Fertigungsaufträgen (12) mittels eines Fertigungszylinders (16) der additiven Fertigungsvorrichtung (14), aufweisend zumindest ein Pulverschott (28), das beweglich innerhalb einer Prozesskammer (15) der additiven Fertigungsvorrichtung (14) angeordnet ist; wobei die additive Fertigungsvorrichtung (14) zum Bewegen des Pulverschotts (28) innerhalb der Prozesskammer (15) ausgebildet ist; wobei das Pulverschott (28) zum zumindest teilweisen Aufnehmen einer in dem Fertigungszylinder (16) aus einem Prozesspulver (22) erzeugten Prozesspulversäule (27) ausgebildet ist; und wobei die additive Fertigungsvorrichtung (14) zum Bewegen des Pulverschotts (28) und der in dem Pulverschott (28) aufgenommenen Prozesspulversäule (27) ausgebildet ist.

   2. Additive Fertigungsvorrichtung (14) nach Anspruch 1, wobei die additive Fertigungsvorrichtung (14) eine Beschichtereinheit (25) zum Befüllen des Fertigungszylinders (16) mit dem Prozesspulver (22) durch Bewegen der Beschichtereinheit (25) entlang einer Beschichterbewegungsachse (56) aufweist; wobei das Pulverschott (28) entlang der Beschichterbewegungsachse (58) durch die Beschichtereinheit (25) bewegbar ausgebildet ist.

   3. Additive Fertigungsvorrichtung (14) nach Anspruch 2, wobei die Beschichtereinheit (25) zum Schieben des Pulverschotts (28) ausgebildet ist.

   4. Additive Fertigungsvorrichtung (14) nach Anspruch 2 oder 3, wobei die Beschichtereinheit (25) zum Ziehen des Pulverschotts (28) ausgebildet ist.

   5. Additive Fertigungsvorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Pulverschott (28) zumindest einen stirnseitigen Schottabschnitt (54) aufweist, wobei der stirnseitige Schottabschnitt (54) schräg oder senkrecht zu einer Schottverschiebungsachse (52) ausgebildet ist, wobei der stirnseitige Schottabschnitt (54) zum Stützen der Prozesspulversäule (27) entlang der Schottverschiebungsachse (52) ausgebildet ist.

   6. Additive Fertigungsvorrichtung (14) nach einem der Ansprüche 1 bis 5 in Verbindung mit einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das Pulverschott (28) zur zeitweisen Anordnung an der Beschichtereinheit (25) ausgebildet ist.

   7. Additive Fertigungsvorrichtung (14) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Pulverschott (28) zum Aufnehmen einer die Prozesspulversäule (27) tragenden Fertigungsplatte (17) ausgebildet ist; wobei die additive Fertigungsvorrichtung (14) zum Verschieben des Pulverschotts (28) zusammen mit der in dem Pulverschott (28) aufgenommenen Fertigungsplatte (17) ausgebildet ist.

   8. Additive Fertigungsvorrichtung (14) nach Anspruch 7, wobei die additive Fertigungsvorrichtung (14) einen Abstandhalter (64) umfasst, wobei der Abstandhalter (64) zur Anordnung an der Fertigungsplatte (17) ausgebildet ist, um einen Mindestabstand zwischen dem Pulverschott (28) und der Prozesspulversäule (27) zu bewirken.

   9. Rüstverfahren (10) zum seriellen Fertigen von zumindest zwei Fertigungsaufträgen (12) unter Aufrechterhalten einer Schutzgasatmosphäre in einer additiven Fertigungsvorrichtung (14) mit einem Fertigungszylinder (16) und einem Pulverschott (28), insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche; aufweisend die Verfahrensschritte:

   - Fertigen (26) eines ersten Fertigungsauftrags (12) in dem Fertigungszylinder (16);

   - Bewegen (34) des Pulverschotts (28) aus einer Halteposition (30) in eine Aufnahmeposition (36) über dem Fertigungszylinder (16);

   - Aufnehmen (40) einer Prozesspulversäule (27) des Fertigungszylinders

   (16) in dem Pulverschott (28) durch Anheben einer Fertigungsplatte

   (17) des Fertigungszylinders (16); - Bewegen (44) des Pulverschotts (28) aus der Aufnahmeposition (36) in die Halteposition (30).

   - Fertigen eines zweiten Fertigungsauftrags (12) in dem

   Fertigungszylinder (16).

   10. Rüstverfahren (10) nach Anspruch 9, wobei die additive

   Fertigungsvorrichtung (14) eine Beschichtereinheit (25) zum Befüllen des Fertigungszylinders (16) mit Prozesspulver (22) aufweist; wobei das Pulverschott (28) durch die Beschichtereinheit (25) aus der Aufnahmeposition (36) in die Halteposition (30) bewegt, insbesondere geschoben, wird.

   11. Rüstverfahren (10) nach Anspruch 9 oder 10, wobei das Pulverschott (28) an der Beschichtereinheit (25) angekoppelt und durch die Beschichtereinheit (25) aus der Halteposition (30) in die Aufnahmeposition (36) bewegt, insbesondere gezogen, wird.

   12. Rüstverfahren (10) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei das

   Pulverschott (28) während des Fertigens (26) des ersten

   Fertigungsauftrags (12) in der Halteposition (30) verharrt.