DE10042132B4

DE10042132B4 - Selektives Randschichtschmelzen

Info

Publication number: DE10042132B4
Application number: DE10042132A
Authority: DE
Inventors: Kerstin Herzog
Original assignee: CL Schutzrechtsverwaltung GmbH
Current assignee: CL Schutzrechtsverwaltung GmbH
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2012-12-13
Anticipated expiration: 2020-08-29
Also published as: DE10042132A1

Abstract

Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Sinter-Werkstückes, zur Anwendung in einem Sinterautomaten, bei dem das Sinter-Werkstück durch aufeinanderfolgendes Verfestigen einzelner Schichten aus pulverförmigem oder körnigem verfestigbaren Sintermaterial durch Einwirkung einer Strahlung, insbesondere einer Laserstrahlung, erzeugt wird, wobei jede Schicht in einen inneren Kernbereich und einen äußeren Hüllbereich zerlegt wird und die Strahlungseinwirkung im Kernbereich und im Hüllbereich zur Erzeugung unterschiedlicher Eigenschaften beider Bereiche verschieden gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungseinwirkung zumindest im Hüllbereich derart bemessen ist, dass das Sinter-Werkstück nach Fertigstellung eine Oberflächenschicht aufweist, in welcher das Sintermaterial vollständig aufgeschmolzen wurde, wobei der Energieeintrag in den äußeren Hüllbereich und/oder Kernbereich einer jeden Schicht in Einzelabschnitten erfolgt, wobei die Einzelabschnitte in stochastischer Verteilung nacheinander bestrahlt werden mit der Maßgabe, dass die Einzelabschnitte einen Abstand voneinander aufweisen, der größer oder zumindest gleich dem mittleren Durchmesser der Einzelabschnitte ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Sinter-Werkstückes, Insbesondere ein Stereolitographieverfahren zur Anwendung in einem Sinterautomaten mit den weiteren Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1.
Aus EP-A-0 171 069 ist ein Verfahren bekannt, bei welchem auf einem Träger bzw. eine bereits verfestigte Schicht eine Schicht eines Sinter-Materials aufgetragen wird und durch Bestrahlen mit einem gerichteten Laserstrahl verfestigt wird. Dadurch wird das dreidimensionale Sinter-Werkstück lagenweise aufgebaut. Auf die Offenbarung der EP-A-0 171 069 wird ausdrücklich Bezug genommen. Die Offenbarung dieser Europäischen Anmeldung ist auch Gegenstand dieser Anmeldung.
Aus DE 43 09 524 ist es ferner bereits bekannt, Lagen in Einzelabschnitte aufzuteilen und die Einzelabschnitte, beispielsweise Quadrate, nacheinander zu verfestigen. Dabei wird jede Schicht in einen inneren Kernbereich und einen äußeren Hüllbereich zerlegt und die Strahlungswirkung im Kernbereich und im Hüllbereich wird zur Erzeugung unterschiedlicher Eingenschaften beider Bereiche verschieden gesteuert. Zwischen den Einzelbereichen oder einzelnen Bestrahlungszellen werden Trennfugen belassen, die dafür sorgen sollen, daß sich der Werkstückinnenbereich nicht infolge von Verspannungen verziehen kann.
Aus WO 95/31326 ist ein Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Sinterwerkstückes bekannt, das in einem Sinterautomaten durchgeführt werden kann. Mit dem Verfahren wird ein Sinterwerkstück durch aufeinanderfolgendes Verfestigen einzelner Schichten aus pulverförmigen Sintermaterial durch Einwirkung einer Strahlung erzeugt. Jede Schicht wird in einem inneren Kernbereich und in einen äußeren Hüllenbereich zerlegt, die Strahlungseinwirkung wird im Kernbereich und im Hüllbereich zur Erzeugung unterschiedlicher Eigenschaften beider Bereiche verschieden gesteuert. Aus Kunststoffe 87, 1997, Seiten 773–776 ist es bekannt, Sintermaterial vollständig aufzuschmelzen.
Aus EP 0 609 772 A1 geht es hervor, Einzelabschnitte, nämlich Scanlinien zu bestrahlen, die keiner vorhergehenden Nummerierung folgen. Eine stochastische Verteilung bzw. eine willkürliche Abfolge der Belichtung der Einzelabschnitte mit einem Abstand voneinander, der größer oder zumindest gleich dem mittleren Durchmesser der Einzelabschnitte ist, ergibt sich aus dieser Druckschrift nicht.
Die unzureichende Dichte im Hüllbereich des Werkstückes erscheint im Hinblick auf die Nachbearbeitbarkeit eines Werkstückes nachteilhaft, insbesondere dann, wenn eine hohe Oberflächengüte z. B. mittels einer spanenden Bearbeitung erzielt werden soll.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 derart auszubilden, daß eine Nachbearbeitung des Werkstückes mit dem Ergebnis einer hohen Oberflächenqualität durchführbar ist.
Diese Aufgabe wird durch die Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des Verfahrens ergeben sich aus den Unteransprüchen 2–20.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Strahlungseinwirkung zumindest im Hüllbereich des Sinter-Werkstückes derart bemessen ist, daß das Sinter-Werkstück nach Fertigstellung eine Oberflächenschicht aufweist, in welcher das Sinter-Material vollständig aufgeschmolzen wurde, wobei die Einzelabschnitte in stochastischer Verteilung nacheinander bestrahlt werden mit der Maßgabe, dass die Einzelabschnitte einen Abstand voneinander aufweisen, der größer oder zumindest gleich dem mittleren Durchmesser der Einzelabschnitte ist. Die höhere Bauteildichte im Hüllbereich bedeutet, daß eine Randschicht geschaffen wurde, die ohne weiteres nachbearbeitbar ist. Insbesondere kann dann problemlos eine spanabhebende oder schleifende Bearbeitung erfolgen, so daß die gewünschte Oberflächenqualität erzielt wird. Durch die vollständige Aufschmelzung des Hüllbereichs bildet sich eine nahezu 100%ige, dichte Oberflächenschicht, die zur Oberflächengüteverbesserung optimal nachbehandelt werden kann. Um ein vollständiges Aufschmelzen des Sintermaterials im Hüllbereich durchzuführen, kann die Laserverfahrgeschwindigkeit niedrig gewählt werden und/oder die Strahlungsintensität des Laserfokus erhöht werden. Durch die zeitlich versetzte Bestrahlung der Einzelabschnitte in stochastischer Verteilung erfolgt ein gleichmäßiger Wärmeeintrag in das Werkstück, so daß thermische Spannungen und damit ein Verzug oder eine Rißbildung im Werkstück verhindert wird. Es ist auch möglich, beim Sintern des Hüllbereichs den Laser in einen Impulsbetrieb umzuschalten, um höhere Laserleistungen und damit eine höhere Verdampfung bzw. höhere Bauteildichten zu erreichen. Im Innenbereich bzw. Kernbereich des Werkstücks kann die Laserfahrgeschwindigkeit erhöht bzw. die Strahlungsintensität im Fokus herabgesetzt werden, da in diesem Bereich Bauteildichten von weniger als 80% ausreichend sind.
Je nach Bauteilanforderung kann es auch vorgesehen sein, daß die Strahlungseinwirkung auch im Kernbereich derart bemessen ist, daß das Sintermaterial auch im Bauteilinnenbereich des fertiggestellten Sinter-Werkstücks vollständig aufgeschmolzen wurde. Das Ergebnis sind dann nahezu 100% dichte Bauteile in ihrem gesamten Querschnitt.
Der Energieeintrag in den äußeren Hüllbereich und/oder den Kernbereich des Werkstückes kann bei jeder Schicht in Einzelabschnitten erfolgen, wobei die Einzelabschnitte einen Abstand voneinander aufweisen, der größer oder zumindest gleich der mittleren Durchmesser der Einzelabschnitte ist.
Bei einer Bestrahlung der Werkstückränder kann es besonders vorteilhaft sein, wenn sich die zeitlich nacheinander bestrahlten Einzelabschnitte im wesentlichen gegenüberliegen, um in den besonders belasteten Randbereichen thermische Spannungen zu verhindern. Dabei können sich die Einzelabschnitte insbesondere diametral an den Werkstückrändern gegenüberliegen.
Nach Bestrahlung der Einzelabschnitte kann es für eine gleichmäßige Oberfläche von Vorteil sein, wenn der Randbereich mit dem Laserstrahl durch peripheres Umfahren der äußeren Werkstückkonturen oder außen liegenden und innen liegenden freien Oberflächen, insbesondere von Werkstückkanälen, Gewinden oder dergleichen zusätzlich verfestigt wird. Eventuell noch vorhandene Spannungen können dadurch auch beseitigt werden.
Bei den Sinter-Werkstücken kann es sich z. B. um Spritzgußwerkzeuge handeln, in welche Kanäle zur Leitung der Kunststoffschmelze oder Kühlkanäle eingebracht werden. Diese Kanäle werden nicht gesintert, so daß das darin befindliche Sinter-Material nach der Herstellung des Sinter-Werkstückes einfach ausströmen bzw. entfernt werden kann. Da auch die Oberflächen bzw. Konturen dieser Werkstückkanäle beim Einsatz hohen Belastungen ausgesetzt sein können bzw. eine hohe Oberflächengüte (z. B. zur möglichst widerstandsfreien Leitung der Kunststoffschmelze) aufweisen müssen, können auch diese Oberflächen bzw. Konturen der Werkstückkanäle entsprechend im Hüllbereich eine höhere Dichte als die darunter liegenden Kernbereiche aufweisen. Die Oberflächengüten der Kühlkanäle können zur Erzeugung eines turbulenten Kühlwasservolumenstromes wiederum rauh sein, unter der Voraussetzung, daß sie trotzdem dicht sind dies führt zu einer verbesserten Wärmeabfuhr.
Für die Kernbereiche des Werkstücks kann es besonders vorteilhaft sein, wenn darin eine Stützstruktur eingesintert wird, deren Dichte höher ist als die mittlere dichte des Kernbereichs. Die Stützstruktur führt zu einer höheren Festigkeit auch im Kernbereich, wobei gleichzeitig eine gewisse Zähigkeit, die bei der Belastung des Werkstückes erforderlich ist, erhalten bleibt.
Die Stützstruktur kann als Gitterstruktur ausgebildet sein. Um eine hochfeste Struktur zu erreichen, kann die Gitterstruktur übereinander angeordneter Lagen versetzt zueinander ausgebildet sein. Ferner ist es möglich, daß die Stützstruktur säulenartig und/oder lamellenartig ausgebildet ist.
Vorteilhafterweise kann die Stützstruktur eine Dichte aufweisen, die im wesentlichen der Dichte des Hüllbereichs entspricht. Die hohe Dichte der Stützstruktur gewährleistet auch die erforderliche Festigkeit im Inneren des Werkstücks. Die Stützstruktur kann dabei in die Hüllbereiche übergehen. Insbesondere kann die Stützstruktur derart ausgebildet sein, daß angrenzend an den oder im Hüllbereich eine vermehrte Anzahl von Stützstrukturelementen vorgesehen wird als, im innen liegende Kernbereich. Dieser gleichmäßige Übergang von Stützstruktur im Hüllbereich führt zu einer erhöhten Stabilität des gesamten Bauteils und insbesondere zu einer gleichmäßigen Kräfteaufnahme des belasteten Werkstücks.
Mit besonderem Vorteil können innen liegende Ecken des Hüllbereiches gerundet oder mit einer Abschrägung versehen sein, so daß das fertige Werkstück einwirkende Kräfte gleichmäßig aufnehmen kann und sich keine Kraft- bzw. Spannungsspitzen ausbilden.
Damit das Sinter-Werkstück noch einer Nachbearbeitung unterzogen werden kann, betrügt die Dicke d der Oberflächenschicht an dem fertig gesinterten Werkstück vorzugsweise etwa 0,2 mm. Wie oben bereits erwähnt können in das Werkstück Kanüle eingesintert werden. Dabei kann es sich z. B. um Kühlkanäle eines Spritzgußwerkzeugs handeln. Die Stützstruktur kann Wärmeableitungsbereiche bilden, die eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzen und zur Ableitung der Wärme vom Kernbereich in Richtung Kühlkanäle dienen. Die Stützstruktur übernimmt demnach zwei Aufgaben, nämlich zum einen die Erhöhung der Festigkeit im Innenbereich des Werkstücks und zum anderen die Ableitung der Wärme. Zweckmäßigerweise kann dabei die Stützstruktur die Form von Kühllamellen aufweisen, um eine optimale Weiterleitung der Wärme in den Kühlkanal und damit die erforderliche Kühlung zu gewährleisten. Die Wärmeübertragung kann jedoch auch durch Strahlung, die sich ohne materiellen Träger mit Hilfe der elektromagnetischen Wellen vollzieht, also in den porösen Bereichen erfolgen.
Zweckmäßigerweise kann jede Lage in mindestens drei Bereiche aufgeteilt werden, nämlich einen außen liegenden Hüllbereich, einen darunter liegenden ersten Kernbereich und einen innen liegenden zweiten Kernbereich, wobei die Dichte des zweiten Kernbereichs geringer ist als die des erstes Kernbereiches. Diese Ausgestaltung unterstützt den gleichmäßigen Übergang vom Hüllbereich in den innen liegenden Kernbereich und damit den stabilen Aufbau des gesamten Werkstückes.
Zur Erhöhung der Festigkeit und der Stabilität des Werkstückes können die Ränder der Einzelabschnitte nach der Bestrahlung der jeweiligen Abschnitts-Innenbereiche zusätzlich einer umrandenden Bestrahlung ausgesetzt werden. Diese umrandete Bestrahlung kann zu der oben beschriebenen Gitterstruktur führen.
Für eine Erhöhung der Bauteilgenauigkeit sorgt eine umrandende Bestrahlung der Ränder der Hüll- und Kernbereiche, welche nach der Bestrahlung der Einzelabschnitte bzw. deren Ränder erfolgt.
Die Erfindung ist anhand von vorteilhaften Ausführungsbeispielen in den Zeichnungsfiguren näher erläuter. Diese zeigen:
1 eine Draufsicht auf eine beispielhaft herausgegriffene Lage eines Sinter-Werkstückes,
2 eine Draufsicht auf eine Lage einer alternativen Ausführungsform eines Sinter-Werkstücks,
3 eine Draufsicht auf eine Lage einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Sinter-Werkstücks,
4 eine Draufsicht auf eine Lage einer weiteren alternativen Ausführungsform eines Sinter-Werkstücks,
5 die einzelnen Schritte des Sinter-Prozesses des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Sinter-Werkstückes 1 handelt es sich insbesondere um ein Stereolitographieverfahren zur Anwendung in einem Sinter-Automaten. Dabei wird das Sinter-Werkstück 1 durch aufeinanderfolgendes Verfestigen einzelner Schichten aus pulverförmigem, flüssigem, pastösem oder körnigem verfestigbaren Sinter-Material einer Strahlung, insbesondere einer Laserstrahlung erzeugt. Jede Schicht wird in einen inneren Kernbereich 2 und einen äußeren Hüllbereich 3 zerlegt, wobei die Strahlungseinwirkung im Kernbereich 2 und im Hüllbereich 3 zur Erzeugung unterschiedlicher Eigenschaften beider Bereiche verschieden gesteuert wird. Erfindungsgemäß ist die Strahlungseinwirkung im Hüllbereich 2 derart bemessen, daß das Sinter-Werkstück 1 nach Fertigstellung eine Oberflächenschicht aufweist, in welcher das Sinter-Material vollständig aufgeschmolzen wurde. Die in 1 dargestellte Lage eines Sinter-Werkstücks 1 weist im Anschluß an den außen liegenden Hüllbereich 3 einen darunter liegenden ersten Kernbereich 2' und einen innen liegenden zweiten Kernbereich 2'' auf, wobei die Dichte des zweiten Kernbereichs 2'' geringer ist als die Dichte des ersten Kernbereichs 2'. Die vollständige Aufschmelzung des Hüllbereichs 3 führt zu einer nahezu 100%igen, dichten Schicht, die zur Oberflächengüteverbesserung nachbehandelt werden kann. Um dies zu erreichen, ist die Laserverfahrgeschwindigkeit niedrig zu wählen bzw. eine hohe Strahlungsintensität im Laserfokus einzustellen. Durch die Einteilung des Kernbereichs 2 in einen ersten 2' und eine zweiten Kernbereich 2'' wird ein stabiles Bauteil geschaffen, das die einwirkenden Kräfte optimal aufnehmen kann.
In einer weiteren Ausführungsvariante ist es jedoch auch möglich, daß die Strahlungseinwirkung auch im Kernbereich 2 derart bemessen ist, daß das Sintermaterial auch im Bauteilinnenbereich des fertiggestellten Sinter Werkstücks 1 vollständig aufgeschmolzen wurde. Demnach wird also die gesamte Bauteilschicht aufgeschmolzen und als Ergebnis eine nahezu 100%ig dichte Schicht über den gesamten Querschnitt des Sinter-Werkstückes 1 erhalten. Je nach Einsatzbereich des Werkstückes kann dieses Verfahren zu idealen Festigkeitseigenschaften führen.
Der Energieeintrag in den äußeren Hüllbereich 3 sowie die Kernbereiche 2' sowie 2'' erfolgt bei jeder Schicht in Einzelabschnitten 5, wobei die Einzelabschnitte 5 einen Abstand voneinander aufweisen, der größer oder zumindest gleich dem mittleren Durchmesser der Einzelabschnitte 5 ist. In den Zeichnungsfiguren 1, 2 und 4 sind beispielhaft herausgegriffene Einzelabschnitte 5 mit Ziffern 1., 2., 3., versehen, die die Reihenfolge der Bestrahlung verdeutlichen sollen. Die Einzelabschnitte 5 werden dabei in stochastischer Verteilung nacheinander bestrahlt, um den Wärmeeintrag gleichmäßig über die gesamte Lage des Sinter-Werkstücks 1 zu verteilen. Dadurch werden thermische Spannungen verhindert, die zum Verzug des Werkstücks oder sogar zur Rißbildung führen könnten. Die zeitlich nacheinander bestrahlten Einzelabschnitte 5 liegen zweckmäßigerweise an den Werkstückrändern im wesentlichen, insbesondere diametral gegenüber, womit sich die eingebrachte Wärme gleichmäßig verteilt.
Die in 2 dargestellte Lage eines Sinter-Werkstücks 1 weist in ihrem Mittelbereich einen Kanal 6 auf, der beispielsweise beim späteren Einsatz des Sinter-Werkstücks 1 als Kühlkanal dienen kann. Um ein zusätzliches Verfestigen der äußeren Werkstückkonturen oder der außen und innen liegenden freien Oberflächen, in diesem Fall des Kanals 6 zu erzielen, wird der Randbereich durch peripheres Umfahren dieser Oberflächen mittels des Laserstrahls nochmals aufgeschmolzen. Dementsprechend weisen auch die Oberflächen bzw. Konturen des Kanals 6 entsprechend dem Hüllbereich 3 eine höhere Dichte als die innenliegenden Kernbereiche 2', 2'' auf.
Bei dem Sinter-Werkstück 1 gemäß 3 ist in die Kernbereiche 2, 2'' eine Stützstruktur 7 eingesintert, deren Dichte höher ist als die mittlere Dichte der Kernbereiche 2', 2''. Die Stützstruktur 7 kann beispielsweise dazu dienen, auf das im Einsatz befindliche Sinter-Werkstück 1 einwirkende Kräfte aufzunehmen. Die Stützstruktur 7 gemäß 3 ist als Gitterstruktur ausgebildet. Die Stützstruktur 7 kann jedoch säulenartig und/oder lamellenartig ausgebildet sein, um bestimmten mechanischen oder thermischen Anforderungen zu entsprechen. Die Stützstruktur 7 weist eine Dichte auf, die im wesentlichen der Dichte des Hüllbereichs 3 entspricht, so daß auch der Kernbereich 2 die einwirkenden Kräfte aufnehmen kann. Die Stützstruktur 7 geht in den Hüllbereich 3 über, wobei die Stützstruktur 7 derart ausgebildet ist, daß im ersten Kernbereich 2 eine vermehrte Anzahl von Stützstrukturelementen vorgesehen ist als im innen liegenden zweiten Kernbereich 2''. Durch diese Ausgestaltung werden Spannungsspitzen durch auf das Sinter-Werkstück 1 einwirkende Krafteinwirkungen verhindert.
Gemäß den 2, 3 und 4 sind die innen liegenden Ecken 8 des Hüllbereichs 3 gerundet, um auch in diesen Eckbereichen eine gleichmäßige Krafteinleitung zu gewährleisten. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, daß die Innen liegenden Ecken des Hüllbereichs 3 mit einer Abschrägung bzw. Phase versehen sind. Die Dicke d der Oberflächenschicht an dem fertig gesinterten Werkstück 1 beträgt etwa 0,2 mm, so daß zum einen die gewünschte Oberflächenbehandlung durchgeführt werden kann und zum anderen eine ausreichende Dicke mit der erforderlichen Festigkeit als Oberflächenschicht erhalten bleibt.
In 4 bildet die Stützstruktur 7 Wärmeableitungsbereiche zur Ableitung der Wärme vom Kernbereich 2 des Sinter-Werkstücks 1 zum Kühlkanal 6. Die Stützstruktur 7 weist dabei die Form von Kühllamellen 9 auf. Aufgrund der höheren Dichte der Stützstruktur 7 weist diese eine höhere Wärmeleitfähigkeit auf als die weniger aufgeschmolzenen Kernbereiche 2' 2'' und kann somit zur schnelleren Wärmeableitung aufgrund des im Kühlkanal 6 fließenden Kühlmediums beitragen.
5 zeigt den typischen Ablauf der Laserbestrahlung. Zunächst werden die Einzelabschnitte 5 zeilenartig bestrahlt. Nach der Bestrahlung der Abschnitts-Innenbereiche werden die Ränder 4 der Einzelabschnitte 5 zusätzlich einer umrandenden Bestrahlung ausgesetzt. Nach der Bestrahlung sämtlicher Einzelabschnitte 5 werden die Ränder der Hüll- und Kernbereiche 2, 3 nochmals einer umrandenden Bestrahlung ausgesetzt, welche nachträglich für eine erhöhte Bauteilgenauigkeit sorgt.

Claims

Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Sinter-Werkstückes, zur Anwendung in einem Sinterautomaten, bei dem das Sinter-Werkstück durch aufeinanderfolgendes Verfestigen einzelner Schichten aus pulverförmigem oder körnigem verfestigbaren Sintermaterial durch Einwirkung einer Strahlung, insbesondere einer Laserstrahlung, erzeugt wird, wobei jede Schicht in einen inneren Kernbereich und einen äußeren Hüllbereich zerlegt wird und die Strahlungseinwirkung im Kernbereich und im Hüllbereich zur Erzeugung unterschiedlicher Eigenschaften beider Bereiche verschieden gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungseinwirkung zumindest im Hüllbereich derart bemessen ist, dass das Sinter-Werkstück nach Fertigstellung eine Oberflächenschicht aufweist, in welcher das Sintermaterial vollständig aufgeschmolzen wurde, wobei der Energieeintrag in den äußeren Hüllbereich und/oder Kernbereich einer jeden Schicht in Einzelabschnitten erfolgt, wobei die Einzelabschnitte in stochastischer Verteilung nacheinander bestrahlt werden mit der Maßgabe, dass die Einzelabschnitte einen Abstand voneinander aufweisen, der größer oder zumindest gleich dem mittleren Durchmesser der Einzelabschnitte ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungseinwirkung auch im Kernbereich derart bemessen ist, dass das Sintermaterial auch im Bauteilinnenbereich des fertiggestellten Sinter-Werkstücks vollständig aufgeschmolzen wurde.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich die zeitlich nacheinander bestrahlten Einzelabschnitte an den Werkstückrändern im Wesentlichen gegenüberliegen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Einzelabschnitte diametral an den Werkstücksrändern gegenüberliegen.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Randbereich durch peripheres Umfahren der äußeren Werkstückkonturen oder außen liegenden und innen liegenden freien Oberflächen, insbesondere von Werkstückkanälen, Gewinden oder dergleichen zusätzlich verfestigt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auch die Oberflächen bzw. Konturen von Werkstückkanälen entsprechend dem Hüllbereich mit einer höheren Dichte als die darunter liegenden Kernbereiche verfestigt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kernbereiche eine Stützstruktur eingesintert wird, deren Dichte höher ist als die mittlere Dichte des Kernbereiches.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass als Stützstruktur eine Gitterstruktur eingesintert wird.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Stützstruktur eine säulenartige und/oder lamellenartige Struktur eingesintert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7–9, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur mit einer Dichte gesintert wird, die im Wesentlichen der Dichte des Hüllbereiches entspricht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7–10, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur in die Hüllbereiche übergehend eingesintert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7–11, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur derart ausgebildet wird, dass angrenzend an den oder im Hüllbereich eine vermehrte Anzahl von Stützstrukturelementen eingesintert wird als im innen liegenden Kernbereich.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innen liegende Ecken des Hüllbereiches gerundet festgelegt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innen liegende Ecken des Hüllbereiches mit einer Abschrägung festgelegt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Dicke d der Oberflächenschicht von etwa 0,2 mm an dem Werkstück eingesintert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7–15, dadurch gekennzeichnet, dass in das Werkstück Kanäle, insbesondere Kühlkanäle eingesintert werden und die Stützstruktur Wärmeableitungsbereiche zur Ableitung der Wärme vom Kernbereich des Werkstückes zum Kühlkanal bildet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7–16, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur in Form von Kühllamellen gesintert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Lage in mindestens drei Bereiche aufgeteilt wird, nämlich einen außen liegenden Hüllbereich, einen darunter liegenden ersten Kernbereich und einen innen liegenden zweiten Kernbereich, wobei die Dichte des zweiten Kernbereiches geringer als die des ersten Kernbereiches gesintert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ränder der Einzelabschnitte nach Bestrahlung der Abschnitt-Innenbereiche zusätzlich einer umrandenden Bestrahlung ausgesetzt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach Bestrahlung der Einzelabschnitte die Ränder der Hüll- und Kernbereiche einer umrandenden Bestrahlung ausgesetzt werden.