DE102016201369A1 - Device, system and method for the additive production of a component - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100) für eine Anlage (200) zur additiven Herstellung eines Bauteils (10), welche eine Mehrzahl von Plattformsegmenten (1, 2, 3, 4) aufweist, wobei jedes der Plattformsegmente ausgelegt ist, eine Herstellungsoberfläche (5) für die additive Herstellung des Bauteils (10) zu bilden und wobei mindestens ein Plattformsegment (1, 2, 3, 4) mittels einer Absenkeinrichtung (6) relativ zu mindestens einem weiteren Plattformsegment (1, 2, 3, 4), absenkbar ausgebildet ist.The invention relates to a device (100) for a plant (200) for the additive production of a component (10) which has a plurality of platform segments (1, 2, 3, 4), wherein each of the platform segments is designed to have a manufacturing surface (5 ) for the additive production of the component (10) and wherein at least one platform segment (1, 2, 3, 4) by means of a lowering device (6) relative to at least one further platform segment (1, 2, 3, 4), formed lowerable is.

Description

Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Vorrichtung für eine Anlage zur additiven Herstellung eines Bauteils, sowie eine entsprechende Anlage. Weiterhin ist ein Verfahren zur additiven Herstellung eines Bauteils Gegenstand der vorliegenden Anmeldung. The present application relates to a device for a plant for the additive production of a component, and a corresponding system. Furthermore, a method for the additive production of a component is the subject of the present application.

Bei dem Bauteil handelte sich vorzugsweise um ein additiv oder generativ hergestelltes oder aufgebautes Bauteil. Insbesondere kann es sich um ein Werkstück oder eine Komponente einer Turbine, wie einer Dampf- oder Gasturbine, handeln. The component was preferably an additive or generatively manufactured or constructed component. In particular, it may be a workpiece or a component of a turbine, such as a steam turbine or gas turbine.

Bekannte schichtweise oder additive generative Herstellungsverfahren sind insbesondere das selektive Laserschmelzen (SLM: englisch für „selective laser melting“), selektive Lasersintern (SLS: englisch für „selective laser sintering“) und das Elektronenstrahlschmelzen (EBM: englisch für „electron beam melting“). Known layer-wise or additive generative production methods are, in particular, selective laser melting (SLM: English for "selective laser melting"), selective laser sintering (SLS: English for "selective laser sintering") and electron beam melting (EBM: English for "electron beam melting"). ,

Generative Fertigungsverfahren werden durch ihr iteratives Auf- oder Aneinanderfügen von Lagen, Schicht- oder Volumenelementen, beispielsweise aus dem Pulverbett, zur Herstellung dreidimensionaler Gegenstände eingesetzt, und finden ihre Anwendung häufig im Bereich der Herstellung von Prototypen sowie inzwischen auch in der Bauteilherstellung, insbesondere bei der Anfertigung individuell geformter Bauteile. Typische Schichtdicken liegen zwischen 20 µm und 60 µm. Generative manufacturing methods are used by their iterative or joining together layers, layer or volume elements, for example from the powder bed, for the production of three-dimensional objects, and are often used in the field of prototyping and now also in the manufacture of components, especially in the Production of individually shaped components. Typical layer thicknesses are between 20 μm and 60 μm.

Als Ausgangsmaterialien steht eine Vielzahl unterschiedlicher Werkstoffe zur Verfügung, die sowohl in Pulver- oder Granulatform, aber auch in Form von Fluiden bspw. als Suspensionen, vorliegen können. Bei generativen Herstellungsverfahren, wird der dreidimensionale Gegenstand durch eine Vielzahl einzelner Materialschichten, die auf einer absenkbaren Bauteilplattform nacheinander abgeschieden und anschließend einzeln einem lokal selektiven Verfestigungsprozess unterzogen werden, gebildet. The starting materials are a variety of different materials available, which may be present in powder or granular form, but also in the form of fluids, for example. As suspensions. In additive manufacturing processes, the three-dimensional article is formed by a plurality of discrete layers of material sequentially deposited on a submountable component platform and then individually subjected to a locally selective consolidation process.

Ein Verfahren zum selektiven Laserschmelzen ist beispielsweise bekannt aus EP 1 355 760 B1 . A method for selective laser melting is known, for example EP 1 355 760 B1 ,

Derzeit verfügbare SLM-Anlagen besitzen zumeist festgelegte Bauraumgrößen oder Bauvolumina. Typische Abmessungen für den Bau- oder Herstellungsraum betragen beispielsweise 250 mm × 250 mm × 250 mm. Die Bauraumgrößen können beispielsweise durch die Größe oder Fläche einer Bauplattform (mit) bestimmt sein. Insbesondere bei der Herstellung kleiner oder filigraner Bauteile, wird die komplette Bauraumgröße häufig jedoch nicht benötigt. Folglich muss sehr viel Pulver für die Herstellung des entsprechenden Bauteils verwendet und insbesondere im Bauraum angeordnet oder bewegt werden. Nur ein Bruchteil des genannten Pulvers ist weiterhin für den eigentlichen Aufbau des Bauteils notwendig. Dies stellt einen wesentlichen Nachteil für die Technologie der additiven Herstellung dar, da das Pulver nicht nur teuer ist, sondern jedwede unnötige (weitere) Verwendung des Pulvers nachteilhaft für das Bauteil als auch für das Verfahren sein kann. Insbesondere wird nicht zum Bauteil verarbeitetes Pulver für jeden additiven Herstellungsprozess einer Inert- oder Prozessgasatmosphäre ausgesetzt, was zu einem Alterungsprozess und damit zu einer Verschlechterung der physikalischen Eigenschaften des Pulvers führen kann. Currently available SLM systems usually have fixed installation space sizes or construction volumes. Typical dimensions for the construction or production space are for example 250 mm × 250 mm × 250 mm. The installation space sizes can be determined, for example, by the size or area of a construction platform (with). In particular, in the production of small or filigree components, the complete space size is often not needed. Consequently, a great deal of powder must be used for the production of the corresponding component and in particular be arranged or moved in the installation space. Only a fraction of said powder is still necessary for the actual structure of the component. This represents a significant drawback to the additive manufacturing technology because the powder is not only expensive, but any unnecessary (further) use of the powder can be detrimental to the component as well as the process. In particular, powder not processed into the component is exposed to an inert or process gas atmosphere for each additive manufacturing process, which can lead to an aging process and thus to a deterioration of the physical properties of the powder.

Weiterhin kann sich die Qualität des Pulvers bei jedem (erneuten) Aussetzen des Pulvers eine Umgebungsatmosphäre durch eine teilweise Oxidation und/oder durch die Aufnahme von Luftfeuchtigkeit verschlechtern. Dies ist insbesondere bei der additiven Herstellung von Komponenten für den Einsatz im Heißgaspfad einer Turbine kritisch, wo schon geringe Mengen an Sauerstoff die Ausbildung gewünschter bzw. erforderlicher Materialphasen (beispielsweise der γ- oder γ’-Phase einer nickel- oder kobaltbasierten Superlegierung) verhindern. Furthermore, the quality of the powder may deteriorate with each (re) exposure of the powder to an ambient atmosphere due to partial oxidation and / or the absorption of atmospheric moisture. This is particularly critical in the additive production of components for use in the hot gas path of a turbine, where even small amounts of oxygen prevent the formation of desired or required material phases (for example, the γ or γ'-phase of a nickel- or cobalt-based superalloy).

Insbesondere kann sich eine mehrfache Benutzung und vielfache Hin- und Her-Bewegung von nicht verarbeitetem Pulver auf die Größe der Pulverpartikel, die Zusammensetzung des Pulvers, als auch auf weitere Eigenschaften negativ auswirken. In particular, multiple use and multiple reciprocation of unprocessed powder can negatively affect the size of the powder particles, the composition of the powder, as well as other properties.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel anzugeben, die die unnötige Nutzung von Pulver für die additive Herstellung des Bauteils verhindern oder einschränken. Mit anderen Worten werden Möglichkeiten aufgezeigt, das Pulver-„handling“ bzw. die Effizienz der Nutzung von für die additive Herstellung benötigtem Ausgangsmaterial, zu verbessern. It is therefore an object of the present invention to provide means which prevent or limit the unnecessary use of powder for the additive production of the component. In other words, possibilities are presented for improving the powder handling or the efficiency of the use of starting material required for additive production.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. This object is solved by the subject matter of the independent claim. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Ein Aspekt der vorliegenden Anmeldung betrifft eine Vorrichtung für eine Anlage zur additiven Herstellung eines Bauteils, welche eine Mehrzahl Plattformsegmente aufweist, beispielsweise mindestens zwei Plattformsegmente, wobei jedes der Plattformsegmente ausgelegt ist, eine Herstellungsoberfläche für die additive Herstellung des Bauteils zu bilden und wobei mindestens ein Plattformsegment mittels einer Absenk-, Hub- oder Stützeinrichtung relativ zu mindestens einem weiteren Plattformsegment absenkbar oder beweglich ausgebildet ist. Vorzugsweise ist das genannte mindestens eine Plattformsegment mittels der Absenkeinrichtung ebenfalls gemeinsam mit weiteren Plattformsegmenten absenkbar oder beweglich. Zweckmäßigerweise ist das genannte Plattformsegment ebenfalls relativ zu weiteren Teilen der Anlage, wie beispielsweise einer Beschichtungseinrichtung absenkbar oder beweglich. One aspect of the present application relates to an apparatus for an additive manufacturing system comprising a plurality of platform segments, for example, at least two platform segments, each of the platform segments configured to form a manufacturing surface for the additive manufacturing of the component, and wherein at least one platform segment is formed lowerable or movable relative to at least one further platform segment by means of a lowering, lifting or supporting device. Preferably, said at least one platform segment by means of the lowering device is also common with other platform segments lowered or movable. Conveniently, the said platform segment is also lowered or movable relative to other parts of the system, such as a coating device.

In einer Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung, vorzugsweise für jedes Plattformsegment mindestens eine Absenkeinrichtung, beispielsweise weiterhin umfassend einen Kolben zum Absenken des jeweiligen Plattformsegments. In one embodiment, the device, preferably for each platform segment at least one lowering device, for example, further comprising a piston for lowering the respective platform segment.

Die genannte Absenkung oder Bewegung läuft vorzugsweise im Rahmen eines additiven Herstellungsverfahrens ab. Said lowering or movement preferably takes place in the context of an additive manufacturing process.

Die Herstellungsoberfläche ist vorliegend eine Oberfläche, auf der im Rahmen eines additiven Herstellungsverfahrens vorzugweise direkt ein Bauteil aufgebaut und/oder hergestellt wird. Dabei wird das Bauteil vorzugsweise stoffschlüssig und/oder metallurgisch mit der Herstellungsoberfläche des oder der jeweiligen Plattformsegmente verbunden. In the present case, the production surface is a surface on which, as part of an additive manufacturing process, a component is preferably constructed and / or manufactured directly. In this case, the component is preferably connected to the production surface of the or the respective platform segments by material engagement and / or metallurgy.

In einer Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung eine Bauplattform für eine Anlage zur additiven Herstellung eines Bauteils. In one embodiment, the device comprises a construction platform for a system for the additive production of a component.

In einer Ausgestaltung stellt die Vorrichtung eine Bauplattform für eine Anlage zur additiven Herstellung eines Bauteils dar. In one embodiment, the device is a construction platform for a plant for the additive production of a component.

Eine Ausgestaltung mehrerer zueinander beweglicher Plattformsegmente der Vorrichtung bietet gegenüber konventionellen Herstellungsanlagen oder Bauplattformen die Vorteile, dass eine Herstellungsoberfläche oder ein Herstellungsraum verkleinert werden kann, so dass es weniger Ausgangsmaterial, insbesondere Pulver, für die additive Fertigung eines entsprechend kleinen Bauteils bedarf. Weiterhin wird durch ein derart effizientes Management des Ausgangsmaterials eine Kontamination und/oder Degradierung desselben mindestens in dem Maße verhindert, in dem weniger Pulver für die Herstellung im Bau- oder Herstellungsraum angeordnet wird. An embodiment of a plurality of mutually movable platform segments of the device offers over conventional manufacturing plants or construction platforms the advantages that a manufacturing surface or a manufacturing space can be reduced, so that it requires less starting material, in particular powder, for the additive production of a correspondingly small component. Furthermore, such an efficient management of the starting material prevents contamination and / or degradation thereof at least to the extent that less powder is arranged for production in the construction or production space.

Weiterhin kann durch die vorliegende Erfindung die Beschichtungszeit zum Aufbringen einer neuen (weiterhin zu verfestigenden) Pulverlage verringert werden, da weniger Pulver aufgetragen und/oder über eine kleinere Fläche verteilt werden muss. Dies führt mit besonderem Vorteil zu einem schnelleren und ökonomischeren additiven Herstellungsprozess. Furthermore, the coating time for applying a new (further to be solidified) powder layer can be reduced by the present invention, since less powder must be applied and / or distributed over a smaller area. This leads with particular advantage to a faster and more economical additive manufacturing process.

Weiterhin bietet die Erfindung die Möglichkeit, Bauteile unterschiedlicher Bauhöhe in einem Prozess, beispielsweise sukzessive, aufzubauen, ohne den gesamten (herkömmlichen) Herstellungsraum mit Pulver füllen zu müssen. Furthermore, the invention offers the possibility of building components of different heights in one process, for example successively, without having to fill the entire (conventional) production space with powder.

In einer Ausgestaltung ist ein Plattformsegment ein inneres Plattformsegment. Gemäß dieser Ausgestaltung kann das innere Plattformsegment vorzugsweise über eine verkleinerte Herstellungsoberfläche einen – beispielsweise im Vergleich zu einer konventionellen Bauplattform oder Herstellungsoberfläche – verkleinerten Herstellungsraum bilden. In one embodiment, a platform segment is an inner platform segment. According to this embodiment, the inner platform segment may preferably form a reduced production space, for example compared to a conventional construction platform or manufacturing surface, via a reduced manufacturing surface.

In einer Ausgestaltung ist ein weiteres Plattformsegment ein äußeres Plattformsegment, welches ausgebildet ist, das mindestens eine innere Plattformsegment zu umschließen. Gemäß dieser Ausgestaltung kann das äußere Plattformsegment beispielsweise durch Außenwände (siehe unten) desselben, einen – im Vergleich zu einer konventionellen Bauplattform – verkleinerten Herstellungsraum definieren. In one embodiment, another platform segment is an outer platform segment that is configured to enclose the at least one inner platform segment. According to this embodiment, the outer platform segment, for example, by outer walls (see below) of the same, define a - compared to a conventional construction platform - reduced manufacturing space.

In einer Ausgestaltung sind das innere und das äußere Plattformsegment entlang einer gemeinsamen Achse oder entlang eines gemeinsamen Zentrums, koaxial oder konzentrisch und relativ zueinander absenkbar bzw. beweglich. Vorzugsweise liegt das innere Plattformsegment – im Betrieb der Vorrichtung zumindest in Aufsicht auf die Herstellungsoberfläche betrachtet – innerhalb des äußeren Plattformsegments. In one embodiment, the inner and the outer platform segment along a common axis or along a common center, coaxial or concentric and lowered relative to each other or movable. Preferably, the inner platform segment - viewed in the operation of the device at least in a plan view of the manufacturing surface - within the outer platform segment.

In einer Ausgestaltung ist das innere Plattformsegment – beispielsweise in Aufsicht auf die Vorrichtung und/oder die Herstellungsoberfläche betrachtet – quadratisch, rechteckig, wabenförmig, polygonal, wie hexagonal oder rund geformt. Gemäß dieser Ausgestaltung ist das äußere Plattformsegment vorzugsweise derart ausgestaltet oder geformt, dass das innere Plattformsegment in genauer, beispielsweise pulverdichter Passung innerhalb des äußeren Plattformsegments und relativ dazu beweglich ist. In one embodiment, the inner platform segment - viewed for example in a plan view of the device and / or the manufacturing surface - square, rectangular, honeycomb, polygonal, such as hexagonal or round shaped. According to this embodiment, the outer platform segment is preferably configured or shaped such that the inner platform segment is movable in accurate, for example, powder-tight fit within the outer platform segment and relative thereto.

In einer Ausgestaltung hat das innere Plattformsegment eine Ausdehnung zwischen 100 mm und 150 mm. In one embodiment, the inner platform segment has an extension between 100 mm and 150 mm.

In einer Ausgestaltung ist das innere Plattformsegment quadratisch mit einer Abmessung von 100 mm × 100 mm. In one embodiment, the inner platform segment is square with a dimension of 100 mm x 100 mm.

In einer Ausgestaltung ist das innere Plattformsegment quadratisch mit einer Abmessung von 150 mm × 150 mm. In one embodiment, the inner platform segment is square with a dimension of 150 mm x 150 mm.

In einer Ausgestaltung ist das innere Plattformsegment quadratisch mit einer Abmessung von 50 mm × 50 mm. In one embodiment, the inner platform segment is square with a dimension of 50mm x 50mm.

In einer Ausgestaltung ist das innere Plattformsegment quadratisch mit einer Abmessung von 200 mm × 200 mm. In one embodiment, the inner platform segment is square with a dimension of 200 mm x 200 mm.

In einer Ausgestaltung ist das innere Plattformsegment quadratisch mit einer Abmessung von 125 mm × 125 mm. In one embodiment, the inner platform segment is square with a dimension of 125 mm x 125 mm.

In einer Ausgestaltung ist mindestens eine, beispielsweise vertikale Wand mindestens eines (jeden) Plattformsegments ausgebildet, einen Herstellungsraum für die additive Herstellung des Bauteils zumindest teilweise zu begrenzen. Bei der Wand kann es sich um eine Umfangswand oder umfängliche Wand, insbesondere des oder eines äußeren Plattformsegments, handeln. Die Wand kann weiterhin im Betrieb der Vorrichtung als Pulverführung oder Pulverbegrenzung, insbesondere um das Pulver in dem definierten Herstellungsraum zu halten, fungieren. In one embodiment, at least one, for example, vertical wall of at least one (each) platform segment is formed to at least partially limit a production space for the additive production of the component. The wall may be a peripheral wall or peripheral wall, in particular the or an outer platform segment. The wall can continue to operate during operation of the device as a powder guide or powder limitation, in particular to keep the powder in the defined production space.

Der Herstellungsraum wird vorzugsweise weiterhin durch die Herstellungsoberfläche definiert (siehe oben). The manufacturing space is preferably further defined by the manufacturing surface (see above).

Der Herstellungsraum kann weiterhin durch eine anderweitige Wand, beispielsweise eine die Vorrichtung umfassende Anlage zur additiven Herstellung definiert werden. The production space can also be defined by another wall, for example an apparatus for additive production comprising the device.

In einer Ausgestaltung ist die mindestens eine Wand eine Innenwand mindestens eines Plattformsegments. In one embodiment, the at least one wall is an inner wall of at least one platform segment.

In einer Ausgestaltung ist die mindestens eine Wand eine Außenwand mindestens eines Plattformsegments. In one embodiment, the at least one wall is an outer wall of at least one platform segment.

In einer Ausgestaltung weist die Vorrichtung vier, beispielsweise in Aufsicht auf die Vorrichtung oder die Herstellungsoberfläche betrachtet, schachbrettartig angeordnete gleich große Plattformsegmente auf. In one embodiment, the device has four, viewed in a plan view of the device or the manufacturing surface, arranged in a checkered manner equal sized platform segments.

In einer Ausgestaltung sind die genannten schachbrettartig angeordneten Plattformsegmente quadratisch, beispielsweise mit einer Kantenlänge von 125 mm. In one embodiment, the said checkered platform segments are square, for example with an edge length of 125 mm.

In einer Ausgestaltung eine Vielzahl von ineinander geschachtelten oder ineinander angeordneten Plattformsegmenten, wobei jedes relativ zu einem anderen Plattformsegment absenkbar ausgestaltet ist. In one embodiment, a plurality of nested or nested platform segments, each of which is designed to be lowered relative to another platform segment.

In einer Ausgestaltung sind die Vorrichtung bzw. die, d.h. alle, Plattformsegmente der Vorrichtung derart ausgebildet, dass die Plattformsegmente ebenfalls simultan, beispielsweise relativ zu weiteren Komponenten der Vorrichtung absenkbar sind. In one embodiment, the device or, i. all, platform segments of the device formed such that the platform segments are also lowered simultaneously, for example relative to other components of the device.

In einer Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung weiterhin eine Beschichtungseinrichtung, wobei die Beschichtungseinrichtung, vorzugsweise abhängig von einem Flächeninhalt der Herstellungsoberfläche, mit variabler Geschwindigkeit bewegbar ist. Durch diese Ausgestaltung kann die Beschichtungsgeschwindigkeit vorzugsweise an den Flächeninhalt der Herstellungsoberfläche angepasst werden, insbesondere derart, dass der gesamte additive Herstellungsprozess möglichst effektiv abläuft. In one embodiment, the apparatus further comprises a coating device, wherein the coating device, preferably depending on an area of the manufacturing surface, is movable with variable speed. By virtue of this embodiment, the coating speed can preferably be adapted to the surface area of the production surface, in particular in such a way that the entire additive production process proceeds as effectively as possible.

In einer Ausgestaltung ist die Beschichtungseinrichtung derart ausgebildet, dass selektiv, einzelne Plattformsegmente für die Herstellung mit einem Ausgangsmaterial für das Bauteil beschichtet werden können. Diese Ausgestaltung ist weiterhin zweckmäßig hinsichtlich der Effizienz der Beschichtung der aktuell benötigten Herstellungsoberfläche. In one embodiment, the coating device is designed such that selectively, individual platform segments for the production can be coated with a starting material for the component. This refinement is furthermore expedient with regard to the efficiency of the coating of the currently required production surface.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Anlage zur additiven Herstellung des Bauteils, umfassend die beschriebene Vorrichtung. Die Anlage umfasst weiterhin eine Verfestigungseinrichtung oder Belichtungseinrichtung auf zum Verfestigen eines, beispielsweise pulverförmigen Ausgangsmaterials für das Bauteil. A further aspect of the present invention relates to a system for the additive production of the component, comprising the device described. The system further comprises a solidification device or exposure device for solidifying a, for example, powdery starting material for the component.

In einer Ausgestaltung ist die Anlage eine Anlage für ein pulverbettbasiertes additives Herstellungsverfahren, beispielsweise selektives Laserschmelzen. In one embodiment, the plant is a plant for a powder bed-based additive manufacturing process, for example selective laser melting.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur additiven Herstellung eines Bauteils mittels der beschriebenen Vorrichtung und/oder Anlage. Das Verfahren umfasst weiterhin das Absenken eines Plattformsegments während der additiven Herstellung des Bauteils relativ zu einem weiteren Plattformsegment. Das eine Plattformsegment und das weitere Plattformsegment bezeichnen vorzugsweise irgend eines der oben beschriebenen Plattformsegmente. A further aspect of the present invention relates to a method for the additive production of a component by means of the described device and / or installation. The method further includes lowering a platform segment during additive manufacturing of the component relative to another platform segment. The one platform segment and the further platform segment preferably designate any of the platform segments described above.

Der Ausdruck „während“ bezeichnet vorzugsweise jeweils einen Zeitraum vor oder nach einer Verfestigung einer einzelnen Pulverschicht im Rahmen des Verfahrens, beispielsweise mittels eines Laserstrahls. The term "during" preferably designates in each case a period of time before or after a solidification of a single powder layer in the context of the method, for example by means of a laser beam.

In einer Ausgestaltung umfasst das Verfahren das Absenken eines ersten Plattformsegments in einem ersten Schritt. In one embodiment, the method comprises lowering a first platform segment in a first step.

In einer Ausgestaltung umfasst das Verfahren in einem sich an den ersten Schritt anschließenden zweiten Schritt, das Absenken eines zweiten, von dem ersten Plattformsegment verschiedenen Plattformsegments zusammen mit dem ersten Plattformsegment. In one embodiment, in a second step following the first step, the method comprises lowering a second platform segment, which is different from the first platform segment, together with the first platform segment.

In einer Ausgestaltung wird eine Herstellungsoberfläche lediglich von einem Plattformsegment gebildet. Durch diese Ausgestaltung kann insbesondere eine kleine, zweckmäßigerweise dem Flächeninhalt dieses Plattformsegments entsprechende, Herstellungsoberfläche bereitgestellt werden. Dadurch kann mit Vorteil ein Herstellungsraum verkleinert, und Pulver für die Herstellung eingespart werden. In one embodiment, a manufacturing surface is formed only by a platform segment. By this configuration can in particular a small, expediently the surface content of this platform segment corresponding, manufacturing surface are provided. As a result, it is advantageously possible to reduce a production space and to save powder for the production.

In einer Ausgestaltung wird die Herstellungsoberfläche von mehreren Plattformsegmenten, beispielsweise sukzessive oder simultan, gebildet. Gemäß dieser Ausgestaltung kann – im Falle von einzelnen, relativ zu konventionellen Bauplattformen, verkleinerten, Plattformsegmenten – der Herstellungsraum ebenfalls vorteilhafterweise verkleinert und Pulver für die Herstellung eingespart werden. In one embodiment, the manufacturing surface is formed by a plurality of platform segments, for example successively or simultaneously. According to this embodiment can - in the case of individual, relative to conventional construction platforms, miniaturized, platform segments - the production space also advantageously reduced in size and powder for the production can be saved.

Zweckmäßigerweise erfolgt der additive Aufbau auf lediglich einem Plattformsegment mit einer – wie beschrieben – verkleinerten Herstellungsoberfläche nur dann, wenn die Größe des individuell gewünschten Bauteils so bemessen ist, dass ein Grundriss des Bauteils auch auf die von dem einzelnen Plattformsegment gebildeten Herstellungsoberfläche passt. Advantageously, the additive structure takes place on only one platform segment with a - as described - reduced manufacturing surface only when the size of the individually desired component is dimensioned so that a floor plan of the component also fits on the manufacturing surface formed by the individual platform segment.

Ausgestaltungen, Merkmale und/oder Vorteile, die sich vorliegend auf die Vorrichtung und/oder die Anlage beziehen, können sich ferner auf das Verfahren und/oder das Bauteil beziehen, und umgekehrt. Embodiments, features and / or advantages which in the present case relate to the device and / or the installation may also relate to the method and / or the component, and vice versa.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Further details of the invention are described below with reference to the drawing.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer Anlage zur additiven Herstellung eines Bauteils. 1 shows a schematic view of a plant for the additive production of a component.

2 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur additiven Herstellung eines Bauteils. 2 shows a schematic perspective view of an apparatus for the additive production of a component.

3 zeigt eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung aus 2. 3 shows a schematic sectional view of the device 2 ,

4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausgestaltung. 4 shows a schematic perspective view of a device according to another embodiment.

5 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine Vorrichtung gemäß einer weiteren Ausgestaltung. 5 shows a schematic plan view of a device according to another embodiment.

1 zeigt eine Anlage 200 zur additiven Herstellung eines Bauteils 10. Bei der Anlage 200 handelt es sich vorzugsweise um eine konventionelle Anlage zur additiven Herstellung. 1 shows a plant 200 for the additive production of a component 10 , At the plant 200 it is preferably a conventional plant for additive production.

Das Bauteil 10 kann ein gemäß einer vorbestimmten oder gewünschten Geometrie hergestellter oder herstellbarer dreidimensionaler Körper sein, welcher gemäß dem schichtweisen Herstellungsverfahren, beispielsweise mittels eines pulverbettbasierten Verfahrens, wie SLM (selektives Laserschmelzen), durch eine Vielzahl einzelner Schichten aufgebaut wird. The component 10 may be a three-dimensional body manufactured or fabricated according to a predetermined or desired geometry, which is constructed by a plurality of individual layers according to the layered manufacturing process, for example by a powder bed based process such as SLM (selective laser melting).

Bei dem Bauteil 10 kann es sich um eine Turbinenkomponente, beispielsweise ein Teil, welches im Heißgaspfad einer Gasturbine eingesetzt wird, insbesondere aus einer nickel- oder kobaltbasierten Superlegierung, handeln. In the component 10 it can be a turbine component, for example a part which is used in the hot gas path of a gas turbine, in particular a nickel- or cobalt-based superalloy.

Die Anlage 200 weist eine Bauplattform 15 auf, auf der das Bauteil 10, vorzugsweise aus einem Pulverbett heraus, direkt additiv aufgebaut wird. Ein Herstellungsraum für das Bauteil 10 ist mit dem Bezugszeichen 8 bezeichnet. In 1 ist das Bauteil 10 vorzugsweise nur teilweise und nicht fertig hergestellt, d.h. während seiner additiven Herstellung, gezeigt. Das Bauteil 10 wird während oder am Anfang seiner Herstellung vorzugsweise stoffschlüssig und/oder metallurgisch mit der Bauplattform 15 verbunden. The attachment 200 has a build platform 15 on, on which the component 10 , preferably from a powder bed, is constructed directly additive. A production room for the component 10 is with the reference numeral 8th designated. In 1 is the component 10 preferably only partially and not finished, ie shown during its additive production. The component 10 is preferably cohesively and / or metallurgically with the build platform during or at the beginning of its manufacture 15 connected.

Die Bauplattform 15 ist über eine Absenkeinrichtung 6, beispielsweise einen Kolben oder entsprechende Mittel umfassend, relativ zu weiteren Komponenten der Anlage absenkbar ausgebildet. The construction platform 15 is about a lowering device 6 , For example, comprising a piston or corresponding means formed lowerable relative to other components of the system.

Die Vorrichtung 100 weist weiterhin eine Verfestigungseinrichtung 13 zum Verfestigen eines Ausgangsmaterials 11, insbesondere eines Pulvers, auf, beispielsweise einen Laser oder eine Elektronenstrahleinrichtung. The device 100 further comprises a solidification device 13 for solidifying a starting material 11 , in particular a powder, on, for example, a laser or an electron beam device.

Zum Auftragen von Pulver in den Herstellungsraum 8 umfasst die Anlage 200 weiterhin eine Beschichtungseinrichtung 14, welche beispielsweise eine Rakel umfassen kann. For applying powder to the production room 8th includes the facility 200 furthermore a coating device 14 which may for example comprise a squeegee.

Für den additiven Aufbau erfolgt ein schichtweises Auftragen des Ausgangsmaterials 11, insbesondere eines Pulvers und ein Verfestigen des (aufgetragenen) Ausgangsmaterials 11 vorzugsweise nacheinander. For the additive structure, a layered application of the starting material takes place 11 , in particular a powder and a solidification of the (applied) starting material 11 preferably one after the other.

Die Vorrichtung 100 umfasst weiterhin eine Zuführung 20 für das Ausgangsmaterial 11, bzw. das Pulver, welches vorzugsweise nach einer Verfestigung einer einzelnen Schicht für das Bauteil 10, mithilfe der Beschichtungseinrichtung 14 schichtweise in den Herstellungsraum 8 befördert wird. The device 100 further comprises a feeder 20 for the starting material 11 , or the powder, which preferably after solidification of a single layer for the component 10 , using the coating device 14 layer by layer into the production room 8th is transported.

Die Vorrichtung 100 umfasst weiterhin eine Abführung 21 oder Abführungseinrichtung, in die – beispielsweise nach der Verfestigung überschüssiges Pulver – abgeführt werden kann. The device 100 further includes a discharge 21 or discharge device into which - for example, after solidification excess powder - can be removed.

Zur Bevorratung von Ausgangsmaterial 11 umfasst die Anlage 200 weiterhin Behälter 9. In den Behältern 9 wird das Pulver vorzugsweise für eine schichtweise Herstellung des Bauteils 10 und für die entsprechende Zuführung und Abführung, gehalten. For stocking raw material 11 includes the facility 200 continue to container 9 , In the containers 9 the powder is preferably for a layer by layer production of the component 10 and for the corresponding supply and discharge.

Mithilfe der Beschichtungseinrichtung 14 wird vorzugsweise Ausgangsmaterial 11 für das Bauteil 10 aus der Zuführung 20 entnommen und in einem Auftragungsvorgang entlang der durch den Pfeil A gekennzeichneten Richtung, d.h. in einer Auftragungs- oder Beschichtungsbewegung, schichtweise für jede einzelne Schicht des Bauteils 10 in den Herstellungsraum 8 auf der Bauplattform 15 verteilt. Using the coating device 14 is preferably starting material 11 for the component 10 from the feeder 20 taken and in an application process along the direction indicated by the arrow A direction, ie in a coating or coating movement, in layers for each layer of the component 10 in the manufacturing room 8th on the build platform 15 distributed.

Nach der Herstellung oder dem Aufbau einer einzelnen Schicht für das Bauteil 10, wird die Bauplattform 15 vorzugsweise mittels der Absenkeinrichtung 6 um ein der Schichtdicke entsprechendes Maß abgesenkt und beispielsweise anschließend durch die Verfestigungseinrichtung 13, mit einem Laserstrahl aufgeschmolzen und verfestigt. Bei gängigen Verfahren zur additiven Herstellung wird ein Pulverbett dabei vorzugsweise punktförmig, linienförmig oder flächig gerastert und/oder gemäß einer vorgegebenen Belichtungsgeometrie belichtet. Entsprechende Daten für die Belichtungsgeometrie werden vorzugsweise direkt einer 3D CAD- und/oder CAM-Datei entnommen. After the manufacture or construction of a single layer for the component 10 , becomes the build platform 15 preferably by means of the lowering device 6 lowered by a thickness corresponding to the layer thickness and, for example, then by the solidification device 13 , melted with a laser beam and solidified. In conventional methods for additive production, a powder bed is preferably scanned dot-like, linear or planar and / or exposed according to a predetermined exposure geometry. Corresponding data for the exposure geometry are preferably taken directly from a 3D CAD and / or CAM file.

Anhand der 2 bis 5 wird im Folgenden eine erfinderische Vorrichtung zur additiven Herstellung, eine entsprechende Anlage sowie ein Verfahren zur additiven Herstellung des Bauteils 10 beschrieben. Based on 2 to 5 In the following, an inventive device for additive production, a corresponding system and a method for the additive production of the component 10 described.

2 zeigt schematisch eine perspektivische Ansicht einer Vorrichtung 100. Die Vorrichtung 100 ist vorzugsweise für eine Anlage – wie oben beschrieben – zur additiven Herstellung des Bauteils 10 vorgesehen oder in diesem Zusammenhang anwendbar. 2 schematically shows a perspective view of a device 100 , The device 100 is preferably for a plant - as described above - for additive production of the component 10 provided or applicable in this context.

Die Vorrichtung 100 kann weiterhin, beispielsweise unter anderem, eine Bauplattform 15 bezeichnen. The device 100 can, for example, inter alia, a construction platform 15 describe.

Die Vorrichtung 100 weist generell eine Mehrzahl von Plattformsegmenten (im Folgenden mit den Bezugszeichen 1, 2, 3 und 4 versehen) auf. The device 100 generally has a plurality of platform segments (hereinafter referred to by the reference numerals 1 . 2 . 3 and 4 provided).

Jedes einzelne der Plattformsegmente 1, 2, 3, 4 ist ausgebildet, eine Herstellungsfläche oder Herstellungsoberfläche 5 oder eine Mehrzahl solcher Flächen für die additive Herstellung des Bauteils 10 zu bilden. Each one of the platform segments 1 . 2 . 3 . 4 is formed, a manufacturing area or manufacturing surface 5 or a plurality of such surfaces for the additive production of the component 10 to build.

Die einzelnen Plattformsegmente 1, 2, 3, 4 sind vorzugsweise gemeinsam sowie relativ zueinander und relativ zu weiteren Komponenten der Vorrichtung 100 und oder der Anlage 200 absenkbar ausgestaltet oder beweglich. Dazu ist für jedes Plattformsegment 1, 2, 3, 4 vorzugsweise eine Absenkeinrichtung 6 vorgesehen. The individual platform segments 1 . 2 . 3 . 4 are preferably common as well as relative to each other and relative to other components of the device 100 and or the plant 200 lowered designed or movable. This is for each platform segment 1 . 2 . 3 . 4 preferably a lowering device 6 intended.

Die Ausgestaltung mehrerer zueinander oder auch zusammen beweglicher Plattformsegmente 1, 2, 3, 4 bietet insbesondere die Vorteile, dass während der additiven Herstellung des Bauteils 10 der Herstellungsraum 8 über eine Verkleinerung/Anpassung der Herstellungsoberfläche 5 verkleinert und damit der Pulververbrauch für die additive Herstellung entscheidend reduziert werden kann. The design of several mutually or even together movable platform segments 1 . 2 . 3 . 4 offers in particular the advantages that during the additive production of the component 10 the manufacturing room 8th about a reduction / adjustment of the manufacturing surface 5 reduced and thus the powder consumption for additive manufacturing can be significantly reduced.

Die Vorrichtung 100 weist insbesondere ein erstes Plattformsegment 1 auf. Das erste Plattformsegment 1 ist ein äußeres Plattformsegment. Die Vorrichtung 100 weist weiterhin ein zweites Plattformsegment 2 auf. Das zweite Plattformsegment 2 ist ein inneres Plattformsegment und, beispielsweise in Aufsicht auf die Vorrichtung 100 und oder die Herstellungsoberfläche 5 betrachtet, innerhalb des ersten Plattformsegments angeordnet. The device 100 in particular has a first platform segment 1 on. The first platform segment 1 is an outer platform segment. The device 100 also has a second platform segment 2 on. The second platform segment 2 is an inner platform segment and, for example, in a plan view of the device 100 and or the manufacturing surface 5 considered disposed within the first platform segment.

Das erste Plattformsegment 1 und das zweite Plattformsegment 2 sind vorzugsweise passgenau, insbesondere für die additive Herstellung aus einem Pulverbett, pulverdicht bezüglich ihrer Geometrie aneinander angepasst. Insbesondere weist das zweite Plattformsegment 2 in seinem Zentrum eine Ausnehmung auf, welche passgenau zu der Geometrie des ersten Plattformsegments ist. The first platform segment 1 and the second platform segment 2 are preferably accurate fit, in particular for the additive production of a powder bed, powder-tight with respect to their geometry adapted to each other. In particular, the second platform segment 2 in its center on a recess which is precisely to the geometry of the first platform segment.

Das erste und das zweite Plattformsegment 1, 2 sind vorzugsweise entlang einer gemeinsamen Achse (koaxial) oder eines gemeinsamen Zentrums (konzentrisch) angeordnet. The first and the second platform segment 1 . 2 are preferably arranged along a common axis (coaxial) or a common center (concentric).

Das erste Plattformsegment 1 weist vorzugsweise eine Fläche (Herstellungsoberfläche 5) von 250 mm × 250 mm, beispielsweise entsprechend dem Flächeninhalt einer gängigen konventionellen Bauplattform zur additiven Herstellung auf. Das zweite Plattformsegment 2 weist vorzugsweise eine Herstellungsoberfläche von 125 mm × 120 mm auf. Alternativ kann das zweite Plattformsegment 2 eine andere Abmessung aufweisen. Insbesondere kann das zweite Plattformsegment 2 statt quadratisch rechteckig, wabenförmig, polygonal, beispielsweise hexagonal (vergleiche 5), rund oder oval, oder anders geformt sein. The first platform segment 1 preferably has a surface (manufacturing surface 5 ) of 250 mm × 250 mm, for example, according to the surface area of a conventional conventional building platform for additive production. The second platform segment 2 preferably has a manufacturing surface of 125 mm × 120 mm. Alternatively, the second platform segment 2 have a different dimension. In particular, the second platform segment 2 instead of square rectangular, honeycomb, polygonal, for example hexagonal (cf. 5 ), round or oval, or shaped differently.

Das erste Plattformsegment 1 weist eine innere Wand 7 auf. Die Wand 7 ist insbesondere ausgebildet oder fähig, einen von der Herstellungsoberfläche 5 des zweiten oder äußeren Plattformsegments 2 definierten Herstellungsraum 8 während der additiven Herstellung zu begrenzen oder als Pulverführung zu fungieren. The first platform segment 1 has an inner wall 7 on. The wall 7 is particularly designed or capable of being one of the manufacturing surface 5 the second or outer platform segment 2 defined manufacturing space 8th to limit during additive production or to act as a powder guide.

Da, während der additiven Herstellung, normalerweise der gesamte Herstellungsraum 8 mit Pulver 11 gefüllt werden muss, kann der Pulverbedarf durch die vorliegende Erfindung reduziert und ein Alterungsprozess oder eine Degradierung zumindest eines Teils des Pulvers verhindert werden. There, during additive manufacturing, usually the entire manufacturing space 8th with powder 11 must be filled, the powder requirement can be reduced by the present invention and a Aging process or degradation of at least a portion of the powder can be prevented.

Obwohl dies in 2 nicht explizit dargestellt ist, kann die Vorrichtung 100 eine Mehrzahl von inneren Plattformsegmenten innerhalb der Herstellungsoberfläche 5 des ersten Plattformsegments 1 aufweisen (vergleiche 5). Although this in 2 not explicitly shown, the device can 100 a plurality of inner platform segments within the manufacturing surface 5 of the first platform segment 1 have (compare 5 ).

Insbesondere kann die Vorrichtung 100 eine Vielzahl von koaxial oder konzentrisch ineinander verschachtelten Plattformsegmenten („Matrjoschka-Prinzip“) aufweisen, sodass – entsprechend der gewünschten Größe und Geometrie des Bauteils 10 – auch die Größe der Herstellungsoberfläche über die entsprechende Wahl oder Absenkung der Plattformsegmente während der additiven Herstellung, eingestellt werden kann. In particular, the device can 100 have a plurality of coaxially or concentrically nested platform segments ("matryoshka principle"), so that - according to the desired size and geometry of the component 10 - The size of the manufacturing surface on the appropriate choice or lowering of the platform segments during additive manufacturing, can be adjusted.

3 zeigt eine schematische Schnittansicht der Vorrichtung aus 2. Zusätzlich ist ein zumindest teilweise aufgebautes Bauteil 10 dargestellt, welches vollständig in einem Herstellungsraum 8 aufgebaut wird. Der Herstellungsraum 8 ist definiert durch die Fläche der Herstellungsoberfläche 5 des zweiten (inneren) Plattformsegments 2. Weiterhin ist der Herstellungsraum 8 durch die Innenwand oder Innenwände des ersten Plattformsegments 1 definiert. Das Volumen des Pulverbedarfs für die Herstellung entspricht daher im Wesentlichen dem Herstellungsraum 8. 3 shows a schematic sectional view of the device 2 , In addition, an at least partially constructed component 10 shown completely in a manufacturing room 8th is built. The production room 8th is defined by the area of the manufacturing surface 5 of the second (inner) platform segment 2 , Furthermore, the production room 8th through the inner wall or inner walls of the first platform segment 1 Are defined. The volume of the powder requirement for the production therefore essentially corresponds to the production space 8th ,

Die gestrichelten vertikalen Linien in 3 deuten eine (weitere) mögliche Unterteilung und/oder Verschachtelung der Herstellungsoberfläche(n) 5 – wie oben beschrieben – an. Die horizontale gestrichelte Linie definiert hingegen einen möglichen Bereich an, in dem während der Herstellung des Bauteils 10 Ausgangsmaterial 11 angeordnet sein kann. The dashed vertical lines in 3 indicate a (further) possible subdivision and / or interleaving of the manufacturing surface (s) 5 - as described above - on. The horizontal dashed line, however, defines a possible range in which during the manufacture of the component 10 starting material 11 can be arranged.

Für den Fall, dass Bauteile mit der Vorrichtung 100 oder der Anlage 200 hergestellt werden müssen, welche bezüglich ihrer Grundfläche nicht auf die Herstellungsoberfläche 5 des zweiten Plattformsegments 2 passen, können das erste und das zweite Plattformsegment 1, 2 vorzugsweise ebenfalls simultan abgesenkt werden. Dabei würde dann der erfinderische Vorteil der Pulverersparnis nicht zum Tragen kommen, jedoch wäre die Vorrichtung 100 und/oder die Anlage 200 weiterhin einsetzbar. In the event that components with the device 100 or the plant 200 have to be made, which with respect to their base not on the manufacturing surface 5 of the second platform segment 2 can fit the first and the second platform segment 1 . 2 preferably also be lowered simultaneously. In this case, the inventive advantage of powder savings would not come into play, but the device would be 100 and / or the plant 200 still usable.

4 zeigt eine schematische perspektivische Ansicht einer weiteren Ausgestaltung der Vorrichtung 100. Gemäß dieser Ausgestaltung weist die Vorrichtung 100 vier gleich große und vorzugsweise gleichartige quadratische oder rechteckige Plattformsegmente 1, 2, 3, 4 auf. Die Plattformsegmente 1, 2, 3, 4 sind vorzugsweise schachbrettartig angeordnet und bilden zusammen die Herstellungsoberfläche 5, welche hinsichtlich des Flächeninhalts derjenigen aus den 2 und 3 entspricht. 4 shows a schematic perspective view of a further embodiment of the device 100 , According to this embodiment, the device 100 four equal and preferably similar square or rectangular platform segments 1 . 2 . 3 . 4 on. The platform segments 1 . 2 . 3 . 4 are preferably arranged like a checkerboard and together form the manufacturing surface 5 , which in terms of surface area of those from the 2 and 3 equivalent.

Jedes der Plattformsegmente 1, 2, 3, 4 weist zwecks Absenkung während der Herstellung eine Absenkeinrichtung 6 auf, über welche die einzelnen Plattformsegmente, beispielsweise über einen Kolben oder eine Führung (automatisch) abgesenkt werden können. Each of the platform segments 1 . 2 . 3 . 4 has a lowering device for lowering during manufacture 6 on, via which the individual platform segments, for example via a piston or a guide (automatically) can be lowered.

Weiterhin sind Befestigungen 12 angedeutet, über welche einzelne Plattformsegmente – in 4, insbesondere dargestellt für die Plattformsegmente 1 und 4 und 3 und 4, lösbar miteinander verbunden oder aneinander befestigt werden können, sofern diese Plattformsegmente für die Herstellung nicht relativ zueinander abgesenkt werden sollen. Furthermore, there are fasteners 12 indicated via which individual platform segments - in 4 , in particular illustrated for the platform segments 1 and 4 and 3 and 4 , detachably connected to each other or can be attached to each other, unless these platform segments are to be lowered for the production relative to each other.

Wenn – im Rahmen des Verfahrens zur additiven Herstellung – beispielsweise das Bauteil 10 nur auf dem Plattformsegment 4 hergestellt werden soll, passiert der Aufbau auf dessen Herstellungsoberfläche 5, wobei der Herstellungsraum weiterhin durch eine nicht weiter bezeichnete Anlagenwand sowie jeweils eine Wand 7 der Plattformsegmente 1 und 3 definiert wird. Ohne Beschränkung der Allgemeinheit gilt dies für alle der in 4 gezeigten Plattformsegmente. If - as part of the process for additive manufacturing - for example, the component 10 only on the platform segment 4 is to be produced, the structure happens on its manufacturing surface 5 , wherein the production room continues through a not further designated plant wall and each one wall 7 the platform segments 1 and 3 is defined. Without limiting the general public this applies to all those in 4 shown platform segments.

Es ist im Rahmen des vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahrens auch möglich, dass zunächst – für die Herstellung lediglich eines Teils des Bauteils 10 – nur eines der beschriebenen Plattformsegmente abgesenkt wird und anschließend oder sukzessive eine oder mehrere weitere Plattformensegmente mit abgesenkt werden, insbesondere für den Fall, dass das Bauteil 10 zu einer Spitze oder einem Ende hin eine größere oder für lediglich ein einziges Plattformsegment eine zu große Abmessung aufweist. It is also possible in the context of the present inventive method that initially - for the production of only a part of the component 10 - Only one of the described platform segments is lowered and then or successively one or more other platform segments are lowered, especially in the event that the component 10 towards a tip or end has a larger or for only a single platform segment too large a dimension.

5 zeigt eine schematische Aufsicht auf eine Herstellungsoberfläche 5 bzw. eine Mehrzahl von diese bildenden Plattformsegmenten 1. Die dargestellten Plattformsegmente sind – relativ zueinander und/oder weiteren Teilen der Vorrichtung 100 oder Anlage 200 – beweglich oder absenkbar angeordnet. Insbesondere haben die Plattformsegmente eine hexagonal bzw. wabenartige Geometrie. Diese Geometrie ermöglicht mit Vorteil die Stabilisation von einzelnen absenkbaren Plattformsegmenten relativ zu den übrigen und erleichtert damit während der Herstellung die gegenseitige Führung der Plattformsegmente. Mit anderen Worten ist gemäß dieser Ausgestaltung die Herstellungsoberfläche 5 wabenartig aus einzelnen Plattformsegmenten 1 zusammengesetzt, sodass die für das Bauteil 10 benötigte Herstellungsfläche maßgeschneidert über die Ansteuerung oder Absenkung einzelner Plattformsegmente angepasst werden kann, beispielsweise derart, dass nur diejenigen Plattformsegmente abgesenkt werden, welche gerade eben über die Abmessung der Grundfläche des Bauteils 10 hinausragen. 5 shows a schematic plan view of a manufacturing surface 5 or a plurality of these forming platform segments 1 , The illustrated platform segments are - relative to each other and / or other parts of the device 100 or attachment 200 - Movable or lowered arranged. In particular, the platform segments have a hexagonal or honeycomb-like geometry. This geometry advantageously allows the stabilization of individual lowerable platform segments relative to the others and thus facilitates the mutual guidance of the platform segments during manufacture. In other words, according to this embodiment, the manufacturing surface 5 honeycomb from single platform segments 1 assembled so that the for the component 10 required manufacturing surface can be customized via the control or reduction of individual platform segments, for example, such that only those platform segments are lowered which are just above the dimension of the base of the component 10 protrude.

Zweckmäßigerweise ist die oben beschriebene Anlage 200 erfindungsgemäß derart ausgebildet, dass sie mit der beschriebenen Vorrichtung 100 bestückt werden kann oder mit dieser für die additive Herstellung eines Bauteils kompatibel ist. Dies gilt insbesondere für die Beschichtungseinrichtung 14 und die Absenkeinrichtung(en) 6. Vorzugsweise ist eine erfinderische Beschichtungseinrichtung 14 gegenüber der in 1 dargestellten derart abgewandelt, dass diese einen Bereich der gesamten Herstellungsoberfläche 5 mit variabler Geschwindigkeit abfahren kann, sodass eine „Beschichtungsgeschwindigkeit“ an den verkleinerten Herstellungsraum angepasst werden kann. Insbesondere ist es zweckmäßig, dass die Beschichtungseinrichtung 14, beispielsweise selektiv, Pulver über den von den einzelnen Plattformsegmenten gebildeten Herstellungsoberflächen anordnen oder verteilen kann. Conveniently, the system described above 200 According to the invention designed such that they with the described device 100 can be fitted or compatible with this for the additive production of a component. This applies in particular to the coating device 14 and the lowering device (s) 6 , Preferably, an inventive coating device 14 opposite to the 1 shown modified so that it covers an area of the entire manufacturing surface 5 can travel at variable speed, so that a "coating speed" can be adapted to the reduced production space. In particular, it is expedient that the coating device 14 For example, it may selectively disperse or disperse powder over the manufacturing surfaces formed by the individual platform segments.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt, sondern umfasst jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen. Dies beinhaltet insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. The invention is not limited by the description based on the embodiments of these, but includes each new feature and any combination of features. This includes in particular any combination of features in the patent claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

• EP 1355760 B1 [0006] EP 1355760 B1 [0006]

Claims (15)

Vorrichtung (100) für eine Anlage (200) zur additiven Herstellung eines Bauteils (10), welche eine Mehrzahl von Plattformsegmenten (1, 2, 3, 4) aufweist, wobei jedes der Plattformsegmente ausgelegt ist, eine Herstellungsoberfläche (5) für die additive Herstellung des Bauteils (10) zu bilden und wobei mindestens ein Plattformsegment (1, 2, 3, 4) mittels einer Absenkeinrichtung (6) relativ zu mindestens einem weiteren Plattformsegment (1, 2, 3, 4), absenkbar ausgebildet ist. Contraption ( 100 ) for a plant ( 200 ) for the additive production of a component ( 10 ) comprising a plurality of platform segments ( 1 . 2 . 3 . 4 ), wherein each of the platform segments is adapted, a manufacturing surface ( 5 ) for the additive production of the component ( 10 ) and at least one platform segment ( 1 . 2 . 3 . 4 ) by means of a lowering device ( 6 ) relative to at least one further platform segment ( 1 . 2 . 3 . 4 ), is formed lowerable. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 1, wobei mindestens ein Plattformsegment (1, 2, 3, 4) ein inneres Plattformsegment (2) ist und ein weiteres Plattformsegment (1, 2, 3, 4) ein äußeres Plattformsegment (1) ist, welches ausgebildet ist, das mindestens eine innere Plattformsegment (2) zu umschließen. Contraption ( 100 ) according to claim 1, wherein at least one platform segment ( 1 . 2 . 3 . 4 ) an inner platform segment ( 2 ) and another platform segment ( 1 . 2 . 3 . 4 ) an outer platform segment ( 1 ), which is formed, the at least one inner platform segment ( 2 ) to enclose. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 2, wobei das innere Plattformsegment (2) quadratisch, rechteckig, wabenförmig, polygonal, beispielsweise hexagonal, oder rund ist. Contraption ( 100 ) according to claim 2, wherein the inner platform segment ( 2 ) is square, rectangular, honeycomb-shaped, polygonal, for example hexagonal, or round. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Wand (7) mindestens eines Plattformsegments (1, 2, 3, 4) ausgebildet ist, einen Herstellungsraum für die additive Herstellung des Bauteils (10) zu begrenzen. Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein at least one wall ( 7 ) at least one platform segment ( 1 . 2 . 3 . 4 ) is formed, a production space for the additive production of the component ( 10 ) to limit. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 4, wobei die mindestens eine Wand (7) eine Innenwand oder eine Außenwand des mindestens einen Plattformsegments (1, 2, 3, 4) ist. Contraption ( 100 ) according to claim 4, wherein the at least one wall ( 7 ) an inner wall or an outer wall of the at least one platform segment ( 1 . 2 . 3 . 4 ). Vorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welche vier schachbrettartig angeordnete, gleich große Plattformsegmente (1, 2, 3, 4) aufweist. Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, which comprises four equal-sized platform segments (arranged in a checkerboard pattern) ( 1 . 2 . 3 . 4 ) having. Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 6, wobei jedes der Plattformsegmente (1, 2, 3, 4) quadratisch, beispielsweise mit einer Kantenlänge von 125 mm, ist. Contraption ( 100 ) according to claim 6, wherein each of the platform segments ( 1 . 2 . 3 . 4 ) is square, for example with an edge length of 125 mm. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (100) eine Bauplattform (15) für eine Anlage zur additiven Herstellung des Bauteils darstellt oder umfasst. Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, wherein the device ( 100 ) a build platform ( 15 ) represents or comprises a plant for the additive production of the component. Vorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine Beschichtungseinrichtung (14), wobei die Beschichtungseinrichtung (14) mit variabler Geschwindigkeit bewegbar ist und wobei die Beschichtungseinrichtung (14) derart ausgebildet ist, dass, selektiv einzelne Plattformsegmente (1, 2, 3, 4) für die Herstellung mit einem Ausgangsmaterial (11) für das Bauteil (100) beschichtet werden können. Contraption ( 100 ) according to one of the preceding claims, further comprising a coating device ( 14 ), wherein the coating device ( 14 ) is movable with variable speed and wherein the coating device ( 14 ) is configured such that, selectively, individual platform segments ( 1 . 2 . 3 . 4 ) for the preparation with a starting material ( 11 ) for the component ( 100 ) can be coated. Anlage (200) zur additiven Herstellung eines Bauteils (10) umfassend die Vorrichtung (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin umfassend eine Verfestigungseinrichtung (13) zum Verfestigen eines, beispielsweise pulverförmigen, Ausgangsmaterials (11) für das Bauteil (10). Investment ( 200 ) for the additive production of a component ( 10 ) comprising the device ( 100 ) according to one of the preceding claims, further comprising a solidification device ( 13 ) for solidifying a, for example pulverulent, starting material ( 11 ) for the component ( 10 ). Anlage (200) gemäß Anspruch 10, welche eine Anlage für ein pulverbettbasiertes additives Herstellungsverfahren, beispielsweise selektives Laserschmelzen ist. Investment ( 200 ) according to claim 10, which is a plant for a powder bed based additive manufacturing process, for example selective laser melting. Verfahren zur additiven Herstellung eines Bauteils (10) mittels einer Vorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 und/oder einer Anlage (200) gemäß Anspruch 10 oder 11 umfassend das Absenken eines Plattformsegments (1, 2, 3, 4) während der additiven Herstellung des Bauteils (10), relativ zu einem weiteren Plattformsegment (1, 2, 3, 4). Method for the additive production of a component ( 10 ) by means of a device ( 100 ) according to one of claims 1 to 9 and / or an annex ( 200 ) according to claim 10 or 11 comprising lowering a platform segment ( 1 . 2 . 3 . 4 ) during the additive production of the component ( 10 ), relative to another platform segment ( 1 . 2 . 3 . 4 ). Verfahren gemäß Anspruch 12, umfassend das Absenken eines ersten Plattformsegments (1, 2, 3, 4) in einem ersten Schritt und, in einem sich an den ersten Schritt anschließenden zweiten Schritt, das Absenken eines zweiten, von dem ersten Plattformsegment (1, 2, 3, 4) verschiedenen, Plattformsegments (1, 2, 3, 4) zusammen mit dem ersten Plattformsegment (1, 2, 3, 4). Method according to claim 12, comprising lowering a first platform segment ( 1 . 2 . 3 . 4 ) in a first step and, in a second step following the first step, the lowering of a second, of the first platform segment ( 1 . 2 . 3 . 4 ) different platform segment ( 1 . 2 . 3 . 4 ) together with the first platform segment ( 1 . 2 . 3 . 4 ). Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei eine Herstellungsoberfläche (5) lediglich von einem Plattformsegment (1, 2, 3, 4) gebildet wird. A method according to claim 12 or 13, wherein a manufacturing surface ( 5 ) only from one platform segment ( 1 . 2 . 3 . 4 ) is formed. Verfahren gemäß Anspruch 12 oder 13, wobei eine Herstellungsoberfläche (5) von mehreren Plattformsegmenten (1, 2, 3, 4) gebildet wird. A method according to claim 12 or 13, wherein a manufacturing surface ( 5 ) of several platform segments ( 1 . 2 . 3 . 4 ) is formed.

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