DE102017129038A1 - Method for producing a component assembly by means of additive manufacturing and the additively manufactured component assembly - Google Patents

Method for producing a component assembly by means of additive manufacturing and the additively manufactured component assembly Download PDF

Info

Publication number
DE102017129038A1
DE102017129038A1 DE102017129038.9A DE102017129038A DE102017129038A1 DE 102017129038 A1 DE102017129038 A1 DE 102017129038A1 DE 102017129038 A DE102017129038 A DE 102017129038A DE 102017129038 A1 DE102017129038 A1 DE 102017129038A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
component
additive manufacturing
solidifiable material
construction
additive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102017129038.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Manuel ERLACHER
Harald Zachnegger
Sabine Harmuß
Alexander Walzl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Magna Steyr Fahrzeugtechnik GmbH and Co KG
Montanuniversitaet Leoben
Original Assignee
Steyr Daimler Puch Fahrzeugtechnik AG and Co KG
Montanuniversitaet Leoben
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Steyr Daimler Puch Fahrzeugtechnik AG and Co KG, Montanuniversitaet Leoben filed Critical Steyr Daimler Puch Fahrzeugtechnik AG and Co KG
Priority to DE102017129038.9A priority Critical patent/DE102017129038A1/en
Publication of DE102017129038A1 publication Critical patent/DE102017129038A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/10—Formation of a green body
    • B22F10/14—Formation of a green body by jetting of binder onto a bed of metal powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
    • B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
    • B22F7/062—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/171—Processes of additive manufacturing specially adapted for manufacturing multiple 3D objects
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/379—Handling of additively manufactured objects, e.g. using robots
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B32—LAYERED PRODUCTS
    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B18/00—Layered products essentially comprising ceramics, e.g. refractory products
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6026—Computer aided shaping, e.g. rapid prototyping
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
    • C04B2235/665—Local sintering, e.g. laser sintering
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/62—Forming laminates or joined articles comprising holes, channels or other types of openings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2237/00—Aspects relating to ceramic laminates or to joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/50—Processing aspects relating to ceramic laminates or to the joining of ceramic articles with other articles by heating
    • C04B2237/70—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness
    • C04B2237/704—Forming laminates or joined articles comprising layers of a specific, unusual thickness of one or more of the ceramic layers or articles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren beschrieben zum Herstellen einer Bauteil-Anordnung (130) mittels additivem Fertigen. Das Verfahren weist auf: i) additives Fertigen eines ersten Bauteils (110) aus einem verfestigbaren Material (150), ii) Bereitstellen eines zweiten Bauteils (120) an dem ersten Bauteil (110) derart, dass das erste Bauteil (110) und das zweite Bauteil (120) entlang einer Aufbaurichtung (AR) nacheinander angeordnet sind, und iii) additives Fertigen von zumindest einem Verschlussteil (112) aus dem verfestigbaren Material (150) derart, dass das Verschlussteil (112) in der Aufbaurichtung (AR) eine formschlüssige Verbindung (131) zwischen dem ersten Bauteil (110) und dem zweiten Bauteil (120) ausbildet.

Figure DE102017129038A1_0000
A method for producing a component arrangement (130) by means of additive manufacturing is described. The method comprises: i) additive manufacturing a first component (110) of a solidifiable material (150), ii) providing a second component (120) on the first component (110) such that the first component (110) and the second component (120) are arranged one after the other along a construction direction (AR), and iii) additive manufacturing of at least one closure part (112) of the solidifiable material (150) such that the closure part (112) in the construction direction (AR) is a positive fit Forming connection (131) between the first component (110) and the second component (120).
Figure DE102017129038A1_0000

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das technische Gebiet der Herstellung von Bauteil-Anordnungen. Die vorliegende Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein formschlüssiges Verbinden zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil zu einer Bauteil-Anordnung. Weiter insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Herstellen der Bauteil-Anordnung mittels additivem Fertigen. Weiterhin bezieht sich die vorliegende Erfindung auf die additiv gefertigte Bauteil-Anordnung.The present invention relates to the technical field of manufacturing component assemblies. The present invention relates in particular to a form-locking connection between a first component and a second component to form a component arrangement. More particularly, the present invention relates to a method and apparatus for fabricating the component assembly by additive manufacturing. Furthermore, the present invention relates to the additively manufactured component assembly.

Technischer HintergrundTechnical background

Additives Fertigen bezeichnet Verfahren zum schnellen und kostengünstigen Fertigen von Modellen, Mustern, Prototypen, Werkzeugen und anderen Endprodukten. Dieses Fertigen erfolgt auf der Basis von rechnerinternen, insbesondere dreidimensionalen, Datenmodellen aus formlosem oder formneutralem Material mittels chemischer und/oder physikalischer Prozesse. Es sind meist keine speziellen weiteren Werkzeuge erforderlich. Additives Fertigen kann in verfahrenstechnisch unterschiedliche Schichtbau-Verfahren eingeteilt werden, so z.B. in Pulverbettverfahren, Freiraumverfahren und Flüssigmaterialverfahren. Der Einsatz dieser Verfahren ist ökonomisch vor allem einsetzbar bei der parallelen Fertigung sehr kleiner Bauteile in größeren Stückzahlen, für Unikate, sowie der Kleinserienfertigung oder Einzelfertigung von Teilen mit einer hohen geometrischen Komplexität, auch mit zusätzlicher Funktionsintegration.Additive manufacturing refers to processes for the rapid and cost-effective production of models, samples, prototypes, tools and other end products. This manufacturing takes place on the basis of computer-internal, in particular three-dimensional, data models of informal or shape-neutral material by means of chemical and / or physical processes. There are usually no special tools needed. Additive manufacturing can be divided into process engineering different layer-building methods, e.g. in powder bed process, free space process and liquid material process. The use of these methods is economically particularly useful in the parallel production of very small components in larger quantities, for unique items, as well as the small series production or one-off production of parts with a high geometric complexity, also with additional functional integration.

Wenn in einem Prozess nun ein additiv gefertigtes Bauteil mit einem anderen Bauteil zu einer Bauteil-Anordnung verbunden werden soll, stellt sich jedoch das Problem, dass es zwingend zu zusätzlichen Prozessschritten kommt. So können die beiden Bauteile beispielsweise über bekannte Kleb- oder Schraubverbindungen aneinander befestigt werden. Hierfür sind dann aber weitere Prozessschritte nötig, durch welche der Prozess des additiven Fertigens unterbrochen, ausgesetzt, und verzögert wird. Dies erhöht die Investitionskosten für Aufwendungen, um die zusätzlichen Prozessschritte zu realisieren. Weiterhin geht durch die zusätzlichen Prozessschritte auch Zeit verloren, so dass im Endeffekt höhere Kosten und zusätzlich verbrauchte Zeit dafür sorgen, dass das Verbinden von zwei Bauteilen, von denen zumindest eines additiv gefertigt ist, zu einer Bauteil-Anordnung zu einem teuren und langwierigen Verfahren werden kann.If, in one process, an additively manufactured component is to be connected to another component to form a component arrangement, however, the problem arises that it is imperative that additional process steps occur. For example, the two components can be fastened to one another via known adhesive or screw connections. For this, however, further process steps are necessary, by which the process of additive manufacturing is interrupted, suspended, and delayed. This increases the investment costs for expenses in order to realize the additional process steps. Furthermore, time is lost through the additional process steps, so that in the end higher costs and additionally consumed time ensure that the joining of two components, of which at least one is made additive, to a component assembly to an expensive and tedious process can.

Zusammengefasst kann ein Verbinden zwischen einem additiv gefertigten Bauteil und einem weiteren Bauteil derzeit nicht effizient durchgeführt werden.In summary, a connection between an additively manufactured component and another component can not currently be carried out efficiently.

Es könnte daher einen Bedarf bestehen, ein effizientes und robustes Verfahren zum Verbinden von einem additiv gefertigten Bauteil und einem weiteren Bauteil zu einer Bauteil-Anordnung bereitzustellen, welches Verfahren die Effizienz und die Zuverlässigkeit eines Fertigungsprozesses in Bezug auf Kosten und Zeitdauer deutlich verbessert.Therefore, there may be a need to provide an efficient and robust method for joining an additively manufactured component and another component to a component assembly, which method significantly improves the cost and time efficiency of a manufacturing process.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Dieser Bedarf könnte gedeckt werden mittels eines Verfahrens zum Herstellen einer Bauteil-Anordnung mittels additivem Fertigen, einer Vorrichtung zum Ausführen des Verfahrens sowie einer Bauteil-Anordnung gemäß den unabhängigen Ansprüchen.This need could be met by means of a method for manufacturing a component assembly by means of additive manufacturing, an apparatus for carrying out the method and a component arrangement according to the independent claims.

Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden mittels der abhängigen Ansprüche beschrieben.Advantageous embodiments of the present invention are described by the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren bereitgestellt zum Herstellen einer Bauteil-Anordnung mittels additivem Fertigen. Das Verfahren weist auf: i) additives Fertigen eines ersten Bauteils aus einem verfestigbaren Material, ii) Bereitstellen eines zweiten Bauteils an dem ersten Bauteil derart, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil entlang einer Aufbaurichtung nacheinander angeordnet sind, und iii) additives Fertigen von zumindest einem Verschlussteil aus dem verfestigbaren Material derart, dass das Verschlussteil in der Aufbaurichtung eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil ausbildet.According to a first aspect of the invention, a method is provided for manufacturing a component assembly by means of additive manufacturing. The method comprises: i) additive manufacturing of a first component of a solidifiable material, ii) provision of a second component on the first component such that the first component and the second component are arranged one after the other along a construction direction, and iii) additive manufacturing of at least one closure part of the solidifiable material such that the closure part in the construction direction forms a positive connection between the first component and the second component.

Das beschriebene Verfahren basiert auf der Idee, dass ein additiv gefertigtes Bauteil und ein weiteres Bauteil direkt innerhalb eines Prozesses zum additiven Fertigen verbunden werden können. So wird erfindungsgemäß ein erstes Bauteil während eines Prozesses zum additiven Fertigen additiv gefertigt. Das zweite Bauteil kann ohne ein Unterbrechen des Prozesses an dem ersten Bauteil bereitgestellt werden. Additives Fertigen wird schichtweise durchgeführt, wobei eine Schicht nach der anderen in einer Aufbaurichtung gefertigt wird. Auf diese Weise kann das zweite Bauteil in Aufbaurichtung nachfolgend an das erste Bauteil angeordnet werden. Es ist nun möglich, dass der Prozess des additiven Fertigens nicht unterbrochen wird, sondern, dass das additive Fertigen direkt weitergeführt werden kann (in-line). So kann nun ein Verschlussteil in der Aufbaurichtung additiv gefertigt werden, welches eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil ermöglicht. Auf diese Weise kann eine Bauteil-Anordnung, welche eine formschlüssige Verbindung zwischen einem ersten Bauteil und einem zweiten Bauteil aufweist, innerhalb eines Prozesses zum additiven Fertigen erhalten werden.The method described is based on the idea that an additively manufactured component and another component can be connected directly within an additive manufacturing process. Thus, according to the invention, a first component is made additive during a process for additive manufacturing. The second component may be provided to the first component without interrupting the process. Additive finishing is carried out in layers, one layer after the other in a construction direction. In this way, the second component can be arranged subsequently to the first component in the direction of construction. It is now possible that the process of additive manufacturing is not interrupted, but that additive manufacturing can be continued directly (in-line). Thus, a closure part can now be made additive in the construction direction, which allows a positive connection between the first component and the second component. In this way, a component arrangement, which has a positive connection between a first component and a second component, within a process for additive manufacturing can be obtained.

Das beschriebene Verfahren ist effizient und robust und somit können Effizienz und Zuverlässigkeit eines Fertigungsprozesses in Bezug auf Kosten und Zeitdauer deutlich verbessert werden. Investitionskosten und Zeit können daher eingespart werden.The method described is efficient and robust and thus can significantly improve the efficiency and reliability of a manufacturing process in terms of cost and time. Investment costs and time can therefore be saved.

Mit anderen Worten wird der Nachteil eines zusätzlichen Prozessschrittes umgangen. Auf diese Weise können hohe Investitionskosten für diesen Prozessschritt und die zusätzliche Prozesszeit eingespart werden.In other words, the disadvantage of an additional process step is bypassed. In this way, high investment costs for this process step and the additional process time can be saved.

Bisherige Probleme, nämlich, dass zusätzliche kostenintensive Prozessschritte den Prozess des additiven Fertigens unterbrechen, können mit dem beschriebenen Verfahren überwunden werden. Ein entscheidender Vorteil gegenüber anderen Verfahren liegt darin, dass das formschlüssige Verbinden des ersten Bauteils an das zweite Bauteil direkt in den Prozess zum additiven fertigen integrierbar ist.Previous problems, namely that additional costly process steps interrupt the process of additive manufacturing, can be overcome with the described method. A decisive advantage over other methods is that the positive connection of the first component to the second component is integrated directly into the process for additive finished.

Gemäß einem weiteren Aspekt von der Erfindung wird eine Vorrichtung bereitgestellt zum Herstellen einer Bauteil-Anordnung. Die Vorrichtung weist auf: i) einen Bauraum, welcher eine Baufläche aufweist, ii) einen Fertigungskopf, welcher konfiguriert ist zum additiven Fertigen innerhalb des Bauraums, und zum Verfestigen von verfestigbarem Material oberhalb der Baufläche, und iii) eine Steuereinheit, welche konfiguriert ist zum Steuern von dem Fertigungskopf und/oder der Baufläche, so dass das oben beschriebene Verfahren ausgeführt wird.According to another aspect of the invention, an apparatus is provided for manufacturing a component assembly. The apparatus comprises: i) a construction space having a construction area, ii) a production head configured for additive manufacturing within the construction space, and solidifying solidifiable material above the construction area, and iii) a control unit configured for Controlling the production head and / or the construction area, so that the method described above is performed.

Die beschriebene Vorrichtung kann das oben beschriebene Verfahren ausführen. Die Vorrichtung basiert auf derselben Idee wie das Verfahren und kann dieselben Vorteile wie das Verfahren bereitstellen.The device described can carry out the method described above. The device is based on the same idea as the method and can provide the same advantages as the method.

Gemäß einem weiteren Aspekt von der Erfindung wird eine Bauteil-Anordnung bereitgestellt. Die Anordnung weist auf: i) ein erstes Bauteil, welches aus einem verfestigbaren Material additiv gefertigt ist, ii) ein zweites Bauteil, welches an dem ersten Bauteil derart bereitgestellt ist, dass das erste Bauteil und das zweite Bauteil entlang einer Aufbaurichtung nacheinander angeordnet sind, und iii) ein Verschlussteil, welches aus dem verfestigbaren Material derart additiv gefertigt ist, dass das Verschlussteil in der Aufbaurichtung eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil ausbildet.In accordance with another aspect of the invention, a component assembly is provided. The arrangement comprises: i) a first component, which is produced additively from a solidifiable material, ii) a second component, which is provided on the first component such that the first component and the second component are arranged one after the other along a construction direction, and iii) a closure part which is made of the solidifiable material in such an additive manner that the closure part forms a positive connection between the first component and the second component in the construction direction.

Die beschriebene Anordnung kann mittels des oben beschriebenen Verfahrens und/oder mittels der oben beschriebenen Vorrichtung hergestellt werden. Die Anordnung basiert auf derselben Idee wie das Verfahren und kann dieselben Vorteile wie das Verfahren bereitstellen.The arrangement described can be produced by means of the method described above and / or by means of the device described above. The arrangement is based on the same idea as the method and can provide the same advantages as the method.

In diesem Dokument kann der Begriff „additives Fertigen“ insbesondere einen Prozess bezeichnen, bei dem auf der Basis von digitalen 3D-Konstruktionsdaten durch das Ablagern und/oder Verfestigen von verfestigbarem Material schichtweise ein Bauteil aufgebaut wird. Es handelt sich hierbei um ein Produktionsverfahren, dass sich von konventionellen, abtragenden Fertigungsmethoden unterscheidet. Anstatt zum Beispiel ein Bauteil aus einem festen Block herauszufräsen, baut das additive Fertigen Bauteile Schicht für Schicht aus verfestigbarem Material auf, welches beispielsweise als feines Pulver vorliegt. Beim Aufbau in der Aufbaurichtung finden physikalische und chemische Härtungs- oder Schmelzprozesse statt.In this document, the term "additive manufacturing" may refer in particular to a process in which a component is built up layer by layer on the basis of digital 3D design data by deposition and / or solidification of solidifiable material. It is a production process that differs from conventional, abrasive manufacturing methods. For example, instead of milling a component out of a solid block, additive manufacturing builds components layer by layer of solidifiable material, which is present as a fine powder, for example. In the construction in the construction direction, physical and chemical hardening or melting processes take place.

In diesem Dokument kann der Begriff „Bauteil“ insbesondere eine Komponente bzw. ein Einzelteil eines technischen Komplexes bezeichnen. Hierbei kann jede technische Komponente als Bauteil bezeichnet werden, welchen zusammen mit zumindest einer weiteren Komponente, i.e. einem zweiten Bauteil, zu einer Bauteil-Anordnung verbunden werden kann. Ferner kann auch eine Mehrzahl von Bauteilen zu einer Bauteil-Anordnung verbunden werden.In this document, the term "component" may refer in particular to a component or a single part of a technical complex. Here, any technical component may be referred to as a component, which together with at least one further component, ie. a second component, can be connected to a component arrangement. Furthermore, a plurality of components can also be connected to form a component arrangement.

In diesem Dokument kann der Begriff „Verschlussteil“ insbesondere eine Komponente bezeichnen, welche ein Verbinden von einem ersten Bauteil mit einem zweiten Bauteil ermöglicht. Das Verschlussteil kann auch als drittes Bauteil bezeichnet werden und kann additiv gefertigt werden. Auf diese Weise kann direkt innerhalb eines Prozesses zum additiven Fertigen ohne Prozessunterbrechung eine formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Bauteilen erhalten werden. Das Verschlussteil kann jegliche Komponente sein, welche geeignet ist, die beschriebene formschlüssige Verbindung zwischen den beiden Bauteilen zu erhalten. Das Verschlussteil kann z.B. als Platte ausgebildet sein, um auf diese Weise einen Erhöhungsabschnitt, welcher sich durch eine Aussparung erstreckt, zu kontaktieren, so dass sich die Erhöhung nicht mehr aus der Aussparung lösen kann. Weiterhin kann das Verschlussteil als eine verfestigbare Füllung ausgebildet sein, welche innerhalb einer Bohrung ausgebildet ist und dort nach dem Verfestigen derart verbunden ist, dass die Füllung nicht mehr aus der Bohrung entfernt werden kann. Eine Mehrzahl von weiteren Möglichkeiten ist denkbar, um das Verschlussteil auszubilden.In this document, the term "closure part" may in particular denote a component which allows a connection between a first component and a second component. The closure part can also be referred to as the third component and can be manufactured additively. In this way, a positive connection between the two components can be obtained directly within a process for additive manufacturing without interrupting the process. The closure part can be any component which is suitable for obtaining the described positive connection between the two components. The closure part may e.g. be formed as a plate to contact in this way a raised portion which extends through a recess, so that the increase can not solve the recess. Furthermore, the closure member may be formed as a solidifiable filling, which is formed within a bore and is connected there after solidification such that the filling can not be removed from the bore. A plurality of further possibilities is conceivable in order to form the closure part.

In diesem Dokument kann der Begriff „Aufbaurichtung“ insbesondere eine Richtung bezeichnen, in welcher ein Bauteil mittels additivem Fertigen schichtweise aufgebaut wird. Bei additivem Fertigen kann auf der Basis von digitalen 3D-Konstruktionsdaten durch das Ablagern und/oder Verfestigen von verfestigbarem Material schichtweise das Bauteil aufgebaut wird. Dieses schichtweise Ablagern und/oder Verfestigen kann dann in der genannten Aufbaurichtung stattfinden. Mit anderen Worten können mehrere Schichten aus verfestigbarem Material übereinander abgelagert werden. Die Schichten können hierbei parallel in Bezug zueinander angeordnet sein. Die Aufbaurichtung ist in diesem Fall senkrecht zu den parallel zueinander ausgerichteten Schichten orientiert. Eine Vorrichtung zum additiven Fertigen kann einen Bauraum aufweisen, welcher eine Baufläche beinhaltet. Oberhalb dieser Baufläche können die Schichten parallel zu der Baufläche angeordnet sein. Wenn eine Ebene parallel zu der Baufläche orientiert ist, dann kann die Aufbaurichtung der Richtung des Normalvektors dieser Ebene entsprechen.In this document, the term "mounting direction" may particularly mean a direction in which a component is built up in layers by means of additive manufacturing. Additive manufacturing can be done by depositing and / or solidifying on the basis of 3D digital design data solidified material layer by layer, the component is constructed. This layered deposition and / or solidification can then take place in the aforementioned construction direction. In other words, several layers of solidifiable material can be deposited one above the other. The layers may in this case be arranged parallel with respect to each other. The construction direction is oriented in this case perpendicular to the parallel aligned layers. An apparatus for additive manufacturing may have a construction space which includes a construction area. Above this construction area, the layers can be arranged parallel to the construction area. If a plane is oriented parallel to the construction surface, then the construction direction may correspond to the direction of the normal vector of this plane.

In diesem Dokument kann der Begriff „verfestigbares Material“ insbesondere ein Material bezeichnen, welches zum additiven Fertigen verwendet werden kann. Dies kann z.B. Metall (z.B. Aluminium, Stahl, Titan, Kupfer), Kunststoff (z.B. Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamid, Polylactid (PLA)), Kunstharz, Keramik oder ein Verbundwerkstoff sein. Der Begriff verfestigbares Material kann jedes Material umfassen, welches geeignet ist, um für einen Prozess zum additiven Fertigen verwendet zu werden. Das Material kann pulverförmig vorliegen oder beispielsweise als Paste. Zum Zeitpunkt des Auftragens kann das Material in einem ersten Zustand sein und zu dem Zeitpunkt des fertig gestellten Bauteils kann das Material in einem zweiten Zustand sein, wobei das Material im ersten Zustand weniger fest ist als in dem zweiten Zustand. Hierzu kann das Material zunächst zumindest teilweise flüssig sein und zu einem späteren Zeitpunkt aushärten und dadurch verfestigen. Weiterhin kann das Material pulverförmig sein und z.B. mittels Laserenergie verfestigt werden (sintern). Ferner kann das Material mittels eines Bindemittels verfestigt werden. Eine Mehrzahl von weiteren Möglichkeiten ist denkbar, mittels welchen ein verfestigbares Material bereitgestellt werden kann.In this document, the term "solidifiable material" may denote in particular a material which may be used for additive manufacturing. This can e.g. Metal (e.g., aluminum, steel, titanium, copper), plastic (e.g., acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polyamide, polylactide (PLA)), synthetic resin, ceramic or a composite. The term solidifiable material may include any material suitable for use in an additive manufacturing process. The material may be in powder form or, for example, as a paste. At the time of application, the material may be in a first state, and at the time of the finished component, the material may be in a second state where the material is less solid in the first state than in the second state. For this purpose, the material may initially be at least partially liquid and cure at a later time and thereby solidify. Furthermore, the material may be powdered and e.g. be solidified by laser energy (sintering). Furthermore, the material can be solidified by means of a binder. A plurality of further possibilities is conceivable, by means of which a solidifiable material can be provided.

In diesem Dokument kann der Begriff „formschlüssige Verbindung“ insbesondere das Ineinandergreifen von zumindest zwei Bauteilen innerhalb einer Bauteil-Anordnung bezeichnen. Dadurch können sich die Bauteile auch ohne oder bei unterbrochener Kraftübertragung nicht voneinander lösen. Bei einer formschlüssigen Verbindung ist somit das eine Bauteil dem anderen Bauteil im Weg, wobei eine solche Sperrung in mindestens einer Raumrichtung vorliegt. Einige Beispiele für formschlüssige Verbindungen sind Nut-Feder Verbindung, Passfeder, Reißverschluss und Schwalbenschwanzverbindung. Weiterhin kann auch ein Verkeilen als formschlüssige Verbindung bezeichnet werden. So kann sich z.B. verfestigbares Material, welches in eine zylindrische Bohrung eingefüllt ist, beim Verfestigen etwas ausdehnen. Auf diese Weise entsteht durch das Ausdehnen eine Quetschverbindung, mittels welcher das verfestigte Material innerhalb der Bohrung festgehalten wird. Dadurch kann ein Bauteil, welches an dem verfestigten Material angebracht ist, über eine Quetschverbindung als formschlüssige Verbindung an dem Bauteil angeordnet werden, welches die Bohrung aufweist.In this document, the term "positive connection" may refer in particular to the interlocking of at least two components within a component arrangement. As a result, the components can not be separated from each other without or with interrupted power transmission. In a positive connection thus one component is the other component in the way, with such a block being present in at least one spatial direction. Some examples of positive connections include tongue and groove connection, feather key, zipper and dovetail connection. Furthermore, a wedging can be referred to as a positive connection. Thus, for example, solidifiable material, which is filled in a cylindrical bore, expand somewhat during solidification. In this way, by expanding a crimp, by means of which the solidified material is retained within the bore. As a result, a component, which is attached to the solidified material, can be arranged via a crimp connection as a form-fitting connection to the component which has the bore.

In diesem Dokument kann der Begriff „Bauraum“ insbesondere eine Lokalität bezeichnen, innerhalb welcher ein additives Herstellungsverfahren durchgeführt werden kann. Dies kann z.B. der Bauraum eines 3D-Druckers sein. Ein Bauraum kann eine Baufläche aufweisen, welche die Unterseite des Bauraums darstellen kann. Oberhalb der Baufläche können Bauteile additiv gefertigt werden. Hierbei können die Bauteile auf die Baufläche aufgelegt und weiter bearbeitet werden. Ebenso kann ein Bauteil komplett auf der Baufläche gefertigt werden. Der Bauraum kann zusätzliche Funktionen aufweisen, beispielsweise kann der Bauraum bzw. die Baufläche beheizbar sein.In this document, the term "construction space" may refer in particular to a location within which an additive manufacturing process can be carried out. This can e.g. be the space of a 3D printer. An installation space may have a construction area, which may represent the underside of the installation space. Above the construction area components can be manufactured additively. Here, the components can be placed on the construction area and further processed. Likewise, a component can be completely manufactured on the construction area. The space can have additional functions, for example, the space or the building area can be heated.

In diesem Dokument kann der Begriff „Steuereinheit“ jegliche Vorrichtung bezeichnen, welche geeignet ist, um eine Mehrzahl von Prozessen zu steuern. Die Steuereinheit kann eine CPU aufweisen und mit verschiedenen Komponenten verbunden sein, um diese zu kontrollieren. So kann die Steuereinheit mit einem Fertigungskopf verbunden sein und diesen Steuern, so dass ein additives Fertigen durchgeführt werden kann. Der Fertigungskopf kann hierbei konfiguriert sein, um ein verfestigbares Material aufzutragen und/oder zu verfestigen. Der Fertigungskopf kann hierfür eine Düse oder eine Laserquelle aufweisen. Weiterhin kann die Steuereinheit mit einem Materialverteiler und/oder einer Antriebsvorrichtung verbunden sein, um diese derart zu steuern, dass das Durchführen eines additiven Herstellungsverfahren ermöglicht wird.In this document, the term "control unit" may refer to any device that is suitable for controlling a plurality of processes. The control unit may include a CPU and be connected to various components to control them. Thus, the control unit can be connected to a production head and these taxes, so that additive manufacturing can be carried out. The production head may hereby be configured to apply and / or solidify a solidifiable material. The production head can have a nozzle or a laser source for this purpose. Furthermore, the control unit can be connected to a material distributor and / or a drive device in order to control them in such a way that it is possible to carry out an additive manufacturing method.

Im Folgenden werden nun Ausführungsbeispiele des beschriebenen Verfahrens und der beschriebenen Vorrichtung erläutert.Embodiments of the described method and the described device will now be explained below.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist das additive Fertigen eine 3D-Drucktechnik auf. Dies hat den Vorteil, dass das beschriebene Verfahren direkt in etablierte und erprobte Prozesse integriert werden kann. Es sind eine Vielzahl von 3D-Drucktechniken bekannt und standardisiert, welche für das beschriebene Verfahren geeignet sein können. Einige Beispiele hierfür können sein: Stereolithografie, 3D-Siebdruck, Lasersintern, Schmelzschichtung, Multijet-Modellierung und Binder Jetting. Eine Mehrzahl von weiteren Möglichkeiten ist denkbar, mittels welchen eine 3D-Drucktechnik realisiert werden kann.According to one embodiment, the additive manufacturing comprises a 3D printing technique. This has the advantage that the method described can be integrated directly into established and proven processes. There are a variety of 3D printing techniques known and standardized, which may be suitable for the described method. Some examples include: stereolithography, 3D screen printing, laser sintering, melt stratification, multijet modeling and binder jetting. A plurality of further possibilities is conceivable by means of which a 3D printing technique can be realized.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das additive Fertigen ein Pulverdruckverfahren auf, wobei das verfestigbare Material zumindest teilweise pulverförmig ist. Das Pulverdruckverfahren kann in einer bevorzugten Ausführungsform für das beschriebene Verfahrens besonders gut geeignet sein. Das Pulver kann nämlich als Stützmittel während des Aufbauprozesses dienen. Wenn z.B. zwei Bauteile in Längsrichtung verbunden werden sollen, kann diese Stützfunktion des Pulvers sehr gut für das beschriebene Verfahren geeignet sein. Auch zwei Bauteile, welche übereinander verbunden werden, jedoch nur einen geringen Überlappungsbereich miteinander teilen, können diese mit Hilfe der Stützfunktion sicher verbunden werden. Hierdurch wird die Effizienz und Robustheit des Herstellungsprozesses erhöht. Weiterhin wird das Verfahren deutlich flexibler, denn eine Mehrzahl von Bauteilen mit besonderen Eigenschaften können problemlos unter Einsatz der Stützfunktion des Pulvers verbunden werden.According to a further embodiment, additive manufacturing is involved Powder printing method, wherein the solidifiable material is at least partially powdered. The powder printing method may be particularly well suited in a preferred embodiment for the described method. Namely, the powder can serve as a proppant during the building process. If, for example, two components are to be connected in the longitudinal direction, this support function of the powder can be very suitable for the method described. Also, two components which are connected to each other, but share only a small overlap area with each other, they can be securely connected by means of the support function. This increases the efficiency and robustness of the manufacturing process. Furthermore, the method becomes much more flexible, because a plurality of components with special properties can be easily connected using the support function of the powder.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das Pulververfahren eines aus der Gruppe, welche besteht aus: Laser-basierte Pulverbettverfahren (laser powder bed fusion, L-PBF), Elektronenstrahl-basierte Pulverbettverfahren (electron beam powder bed fusion, EB-PBF), selektives Hitze-Sintern, SHS, und Binder Jetting. Dies hat den Vorteil, dass das beschriebene Verfahren direkt in etablierte und erprobte Prozesse integriert werden kann. Als Laser kann z.B. ein CO2-Laser, ein Nd:YAG-Laser oder ein Faserlaser verwendet werden. Beispielsweise kann selektives Laser-Sintern oder selektives Laserschmelzen eingesetzt werden. Das pulverförmige verfestigbare Material kann hierbei beispielsweise Polyamid oder ein anderer Kunststoff, ein Metall- oder ein Keramikpulver sein. Das Pulver kann auf einer Baufläche vollflächig in einer Dicke von z.B. 1 µm bis 200 µm, insbesondere 20 µm bis 50 µm, aufgebracht werden, um auf diese Weise ein Pulverbett zu erhalten. Das Aufbringen eines Kunststoffpulvers kann mittels einer Walze durchgeführt werden. Bei Metallpulver kann ein Rakel oder eine Beschichterklinge zum Aufbringen verwendet werden. Die Schicht kann durch eine Ansteuerung mittels eines Laserstrahls entsprechend der Schichtkontur des Bauteils schrittweise in das Pulverbett gesintert oder eingeschmolzen werden. Die Laserenergie, die vom Laser zugeführt wird, kann vom Pulver absorbiert werden und führt zu einem lokal begrenzten Sintern von Pulver-Partikeln unter Reduktion der Gesamtoberfläche. Danach kann die Baufläche abgesenkt werden und eine neue Pulverschicht kann eingebracht werden. Die Bearbeitung kann also Schicht für Schicht in vertikaler Richtung (Aufbaurichtung) erfolgen.According to a further embodiment, the powder process is one of the group consisting of: laser-based bed of powder bed process (L-PBF), electron beam powderbed bed process (EB-PBF), selective heat treatment Sintering, SHS, and Binder Jetting. This has the advantage that the method described can be integrated directly into established and proven processes. As a laser, for example, a CO 2 laser, a Nd: YAG laser or a fiber laser can be used. For example, selective laser sintering or selective laser melting can be used. The pulverulent solidifiable material may in this case be, for example, polyamide or another plastic, a metal powder or a ceramic powder. The powder can be applied on a construction surface over the entire surface in a thickness of, for example, 1 .mu.m to 200 .mu.m, in particular 20 .mu.m to 50 .mu.m, in order to obtain a powder bed in this way. The application of a plastic powder can be carried out by means of a roller. For metal powder, a squeegee or coater blade can be used for application. The layer can be sintered or melted step by step into the powder bed by activation by means of a laser beam in accordance with the layer contour of the component. The laser energy that is supplied by the laser can be absorbed by the powder and leads to a locally limited sintering of powder particles while reducing the total surface area. Thereafter, the construction area can be lowered and a new powder layer can be introduced. The processing can therefore be done layer by layer in the vertical direction (construction direction).

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren ferner ein selektives Entfernen von zumindest einem Teil von dem verfestigbaren Material auf. Dies hat den Vorteil, dass das Verfahren effizient und flexibel durchgeführt werden kann, denn nur verfestigbares Material, welches tatsächlich benötigt wird, ist vorhanden. Weiterhin können auch bestimmte Strukturen dadurch erzeugt werden, dass zeitweise Material, welches nicht verfestigt ist, eingebracht wird, und anstelle eines Verfestigens dann wieder entfernt wird. Auf diese Weise kann das Material, welches nicht verfestigt wird, eine Stützfunktion erfüllen. Beispielsweise kann bei Verwenden des Pulververfahrens eine Aussparung innerhalb eines Bauteils dadurch erhalten werden, dass ein Teil des verfestigbaren Materials nicht verfestigt wird. Das nicht verfestigte Material kann zu einem späteren Zeitpunkt entfernt werden, wobei dann die Aussparung freigegeben wird.According to another embodiment, the method further comprises selectively removing at least a portion of the solidifiable material. This has the advantage that the process can be carried out efficiently and flexibly, since only solidifiable material that is actually required is present. Furthermore, certain structures can also be produced by temporarily introducing material which is not solidified and then removing it instead of solidifying it. In this way, the material which is not solidified, can fulfill a supporting function. For example, using the powder method, a recess within a component can be obtained by not solidifying a part of the solidifiable material. The non-solidified material can be removed at a later time, then the recess is released.

Weiterhin weist das Verfahren ferner ein selektives Verfestigen von zumindest einem Teil von dem verfestigbaren Material auf. Dies hat den Vorteil, dass das beschriebene Verfahren besonders effizient und flexibel durchgeführt werden kann. So können, beispielsweise mittels Laserenergie, bestimmte Bereiche des verfestigbaren Materials verfestigt werden, um somit das Bauteil zu erhalten. Andere Bereiche des Materials werden hingegen nicht verfestigt und können als Stützmittel eingesetzt werden, bis sie zu einem späteren Zeitpunkt dann entfernt werden.Furthermore, the method further comprises selectively solidifying at least a portion of the solidifiable material. This has the advantage that the method described can be carried out particularly efficiently and flexibly. Thus, for example, by means of laser energy, certain areas of the solidifiable material can be solidified, so as to obtain the component. On the other hand, other areas of the material are not solidified and can be used as proppants until they are removed at a later time.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das selektive Verfestigen ferner ein selektives Zuführen von Energie, insbesondere Laserenergie, an zumindest einen definierten Bereich von dem verfestigbaren Material auf. Dies hat den Vorteil, dass das beschriebene Verfahren besonders präzise ausgeführt werden kann. Wie oben bereits beschrieben, kann die Energie, welche von dem Laser zugeführt wird, vom Pulver absorbiert werden und führt zu einem lokal begrenzten Sintern von Pulver-Partikeln unter Reduktion der Gesamtoberfläche.According to a further embodiment, the selective strengthening further comprises selectively supplying energy, in particular laser energy, to at least a defined area of the solidifiable material. This has the advantage that the described method can be carried out particularly precisely. As already described above, the energy supplied by the laser can be absorbed by the powder and leads to a locally limited sintering of powder particles while reducing the total surface area.

Weiterhin weist das Verfahren ferner ein selektives Zuführen von Bindemittel, insbesondere mittels Binder Jetting, an zumindest einen definierten Bereich von dem verfestigbaren Material auf. Dies hat den Vorteil, dass das beschriebene Verfahren besonders präzise und mit etablierten Mitteln durchgeführt werden kann. Binder Jetting ist ein additives Fertigungsverfahren, bei dem pulverförmiges verfestigbares Material in ausgewählten Bereichen mit einem Bindemittel, beispielsweise Kunstharz, verklebt wird, um so ein Bauteil additiv zu fertigen.Furthermore, the method further comprises a selective supply of binder, in particular by means of binder jetting, to at least one defined region of the solidifiable material. This has the advantage that the method described can be carried out particularly precisely and with established means. Binder jetting is an additive manufacturing process in which powdered solidifiable material is bonded in selected areas with a binder, such as synthetic resin, so as to additively manufacture a component.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist eine Schichtdicke in dem Bereich von 20 µm bis 50 µm.According to another embodiment, a layer thickness is in the range of 20 μm to 50 μm.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das pulverförmige verfestigbare Material aus Metall, insbesondere Aluminium oder Stahl. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das verfestigbare Material aus Kunststoff. Weiterhin kann das verfestigbare Material Kunstharz, Keramik oder einen Verbundwerkstoff aufweisen.According to a further embodiment, the pulverulent solidifiable material is made of metal, in particular aluminum or steel. According to another embodiment, the solidifiable material is plastic. Furthermore, that can solidifiable material synthetic resin, ceramic or a composite material.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weisen das erste Bauteil und das zweite Bauteil jeweils Metall, insbesondere Aluminium und/oder Stahl, und/oder Kunststoff auf.According to a further embodiment, the first component and the second component in each case metal, in particular aluminum and / or steel, and / or plastic.

Das verfestigbare Material, und damit auch das erzeugte Bauteil, kann z.B. Metall (z.B. Aluminium, Stahl, Titan, Kupfer), Kunststoff (z.B. Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS), Polyamid, Polylactid (PLA)), Kunstharz, Keramik oder ein Verbundwerkstoff aufweisen.The solidifiable material, and thus also the component produced, may e.g. Metal (e.g., aluminum, steel, titanium, copper), plastic (e.g., acrylonitrile-butadiene-styrene (ABS), polyamide, polylactide (PLA)), synthetic resin, ceramic, or a composite.

Diese Ausführungsbeispiele haben den Vorteil, dass industrierelevante Bauteile effizient und flexibel hergestellt und verbunden werden können. Insbesondere ein formschlüssiges Verbinden von einem Bauteil aus Stahl und einem Bauteil aus Aluminium kann industriell besonders interessant sein, denn eine solche Verbindung ist beispielsweise über andere Techniken wie Schweißen nur sehr schwer herstellbar.These embodiments have the advantage that industrially relevant components can be manufactured and connected efficiently and flexibly. In particular, a positive connection of a component made of steel and a component made of aluminum may be industrially particularly interesting, because such a connection is very difficult to produce, for example, by other techniques such as welding.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren insbesondere auf: i) das additive Fertigen des ersten Bauteils weist ferner auf_additives Fertigen von zumindest einem Erhöhungsabschnitt auf dem ersten Bauteil, ii) das Bereitstellen weist ferner auf: Koppeln von dem Erhöhungsabschnitt mit einer Aussparung des zweiten Bauteils, wobei der Erhöhungsabschnitt und die Aussparung derart konfiguriert sind, dass sich bei dem Bereitstellen des zweiten Bauteils an dem ersten Bauteil der Erhöhungsabschnitt durch die Aussparung erstreckt, und iii) das additive Fertigen des Verschlussteils weist ferner auf: additives Fertigen des Verschlussteils, welches insbesondere als Verschlussfläche ausgebildet wird, derart, dass das Verschlussteil mit dem Erhöhungsabschnitt verbunden ist, um die formschlüssige Verbindung zu erhalten. Hierbei ist insbesondere die Erstreckung des Verschlussteils senkrecht zu der Aufbaurichtung größer als die Erstreckung des Erhöhungsabschnitts senkrecht zu der Aufbaurichtung. Dies hat den Vorteil, dass auf effiziente, flexible und robuste Weise eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil erhalten wird.According to a further exemplary embodiment, the method comprises, in particular: i) the additive manufacturing of the first component further comprises making at least one elevation section on the first component; ii) the providing further comprises: coupling the elevation section with a recess of the second component, wherein the elevation portion and the recess are configured such that when the second component is provided on the first component, the elevation portion extends through the recess, and iii) the additive manufacturing of the closure portion further comprises: additive manufacturing of the closure portion which in particular acts as a closure surface is formed such that the closure member is connected to the elevation portion to obtain the positive connection. In this case, in particular the extent of the closure part perpendicular to the construction direction is greater than the extent of the elevation section perpendicular to the construction direction. This has the advantage that an interlocking connection between the first component and the second component is obtained in an efficient, flexible and robust manner.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist der Erhöhungsabschnitt eckig ausgebildet und gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist der Erhöhungsabschnitt kreisförmig ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass eine besonders stabile Verbindung zwischen den Bauteilen erhalten werden kann. Der Erhöhungsabschnitt kann jegliche Erhöhung gegenüber dem ersten Bauteil sein. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Erhöhungsabschnitt eckig oder kreisförmig ausgebildet und kann durch eine Aussparung des zweiten Bauteils geführt werden kann.According to a further embodiment, the elevation portion is formed angular and according to another embodiment, the elevation portion is circular. This has the advantage that a particularly stable connection between the components can be obtained. The elevation portion may be any elevation over the first component. In a particularly preferred embodiment, the elevation portion is angular or circular and can be passed through a recess of the second component.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das Verfahren insbesondere ferner auf: i) das additive Fertigen des ersten Bauteils weist ferner aufweist: additives Fertigen des ersten Bauteils, so dass zumindest eine Ausnehmung erhalten wird, ii) das Bereitstellen weist ferner auf: Anordnen von zumindest einem Abschnitt des zweiten Bauteils zumindest teilweise in der Ausnehmung des ersten Bauteils, und iii) das additive Fertigen des Verschlussteils weist ferner auf: additives Fertigen des Verschlussteils auf einer Oberfläche des ersten Bauteils derart, dass das Verschlussteil in einer Richtung senkrecht zu der Aufbaurichtung einen Teil des ersten Bauteils und des zweiten Bauteils überlappt, um die formschlüssige Verbindung zu erhalten. Dies hat den Vorteil, dass auf effiziente, flexible und robuste Weise eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil erhalten wird. Beispielsweise kann das zweite Bauteil eine Platte, insbesondere eine runde Platte, weiter insbesondere eine runde Stahlplatte, aufweisen, während das erste Bauteil aus Aluminium additiv gefertigt sein kann. Das erste Bauteil aus Aluminium kann somit mittels einer Punktschweißung im Bereich der Stahlplatte mit einem weiteren Bauteil aus Stahl verbunden werden.According to a further exemplary embodiment, the method further comprises in particular: i) the additive manufacturing of the first component further comprises: additive manufacturing of the first component such that at least one recess is obtained, ii) the provision further comprises: arranging at least one section of the second component at least partially in the recess of the first component, and iii) the additive manufacturing of the closure part further comprises: additive manufacturing of the closure part on a surface of the first component such that the closure part in a direction perpendicular to the construction direction of a part of the first Component and the second component overlaps to obtain the positive connection. This has the advantage that an interlocking connection between the first component and the second component is obtained in an efficient, flexible and robust manner. For example, the second component can have a plate, in particular a round plate, more particularly a round steel plate, while the first component made of aluminum can be made additive. The first component made of aluminum can thus be connected by means of a spot weld in the region of the steel plate with another component made of steel.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das zweite Bauteil zumindest eine Bohrung auf und das additive Fertigen des Verschlussteils weist ferner auf: i) Einbringen des verfestigbaren Materials in die Bohrung, so dass diese zumindest teilweise gefüllt ist, und ii) selektives Verfestigen von zumindest einem Teil des verfestigbaren Materials innerhalb der Bohrung, um das Verschlussteil zu erhalten. Hierbei wird das Verschlussteil mit dem ersten Bauteil mittels additiven Fertigens derart verbunden, dass das Verschlussteil innerhalb der Bohrung mit dem zweiten Bauteil koppelt, um die formschlüssige Verbindung zu erhalten. Auch dies hat den Vorteil, dass auf effiziente, flexible und robuste Weise eine formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil und dem zweiten Bauteil erhalten wird. Mit der oben beschriebenen Vorgehensweise ist es möglich, den Prozess des additiven Fertigens mit einem zweiten Bauteil zu beginnen, welches selbst nicht additiv gefertigt sein muss. Auf flexible Weise kann nun das erste Bauteil auf das zweite Bauteil aufgedruckt werden. Hierbei kann nun, vor dem additiven Fertigen des ersten Bauteils, das Verschlussteil innerhalb der Bohrung additiv gefertigt werden. Das beschriebene Ausführungsbeispiel ist besonders für ein erstes Bauteil geeignet, welches Unebenheiten wie z.B. Rippen aufweist.According to a further embodiment, the second component has at least one bore and the additive manufacturing of the closure part further comprises: i) introducing the solidifiable material into the bore so that it is at least partially filled, and ii) selectively solidifying at least part of the solidifiable material within the bore to obtain the closure member. In this case, the closure part is connected to the first component by means of additive manufacturing such that the closure part coupled within the bore with the second component in order to obtain the positive connection. This too has the advantage that a positive connection between the first component and the second component is obtained in an efficient, flexible and robust manner. With the procedure described above, it is possible to start the process of additive manufacturing with a second component, which itself need not be made additive. In a flexible way, the first component can now be printed on the second component. Here, now, before the additive manufacturing of the first component, the closure part within the bore can be made additive. The described embodiment is particularly suitable for a first component which has irregularities such as e.g. Having ribs.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist die Bohrung zylindrisch ausgebildet und gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel ist die Bohrung konisch ausgebildet. Dies hat den Vorteil, dass eine besonders stabile Verbindung erhalten werden kann. Die Bohrung kann jegliche Ausnehmung in dem ersten Bauteil sein. Die Bohrung kann durchgängig sein oder nicht. In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Bohrung zylindrisch oder konisch ausgebildet und kann über die Füllung aus verfestigbarem Material das erste Bauteil kontaktieren.According to a further embodiment, the bore is cylindrical and according to another embodiment, the bore is conical. This has the advantage that a particularly stable compound can be obtained. The bore may be any recess in the first component. The hole can be continuous or not. In a particularly preferred embodiment, the bore is cylindrical or conical and can contact the first component via the filling of solidifiable material.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Vorrichtung weist die Baufläche zumindest eine Vertiefung auf, in welche eine Unebenheit, insbesondere eine Rippe, des ersten Bauteils oder des zweiten Bauteils einbringbar ist. Dies hat den Vorteil, dass eine große Anzahl verschiedener Bauteile verwendet werden können und das Verfahren dadurch sehr flexibel ist. Unebenheiten an dem Bauteil stellen daher keinen Ausschlussgrund bei dem Verwenden der Baufläche dar. Im Gegenteil, die Unebenheiten, welche in die Vertiefungen aufgenommen werden können, bieten zusätzliche Stabilität beim Positionieren des Bauteiles auf der Baufläche.According to a further exemplary embodiment of the device, the construction surface has at least one depression into which an unevenness, in particular a rib, of the first component or of the second component can be introduced. This has the advantage that a large number of different components can be used and the process is very flexible. Bumps on the component therefore do not constitute a reason for exclusion when using the construction surface. On the contrary, the unevenness that can be accommodated in the recesses offers additional stability when positioning the component on the construction surface.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Vorrichtung weist die Baufläche zumindest ein Positioniermittel, insbesondere einen Positionierstift, auf, welches konfiguriert ist zum Positionieren des ersten Bauteils oder des zweiten Bauteils auf der Baufläche. Dies hat den Vorteil, dass das beschriebene Verfahren besonders präzise durchgeführt werden kann. Hierbei kann jegliches Positioniermittel verwendet werden, welches geeignet ist, das erste Bauteil oder das zweite Bauteil an der Baufläche zu positionieren. Beispielsweise kann ein Positionierstift an der Baufläche angebracht werden, welcher in eine Bohrung des ersten Bauteils oder des zweiten Bauteils eingebracht werden kann. Auf diese Weise kann das Bauteil präzise positioniert und bearbeitet werden.According to a further embodiment of the device, the construction surface has at least one positioning means, in particular a positioning pin, which is configured to position the first component or the second component on the construction surface. This has the advantage that the described method can be carried out particularly precisely. In this case, any positioning means which is suitable for positioning the first component or the second component on the construction surface can be used. For example, a positioning pin can be attached to the building surface, which can be introduced into a bore of the first component or of the second component. In this way, the component can be precisely positioned and edited.

Es wird darauf hingewiesen, dass Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf unterschiedliche Erfindungsgegenstände beschrieben wurden.It should be noted that embodiments of the invention have been described with reference to different subject matters.

Insbesondere sind einige Ausführungsformen der Erfindung mit Vorrichtungsansprüchen und andere Ausführungsformen der Erfindung mit Verfahrensansprüchen beschrieben. Dem Fachmann wird jedoch bei der Lektüre dieses Dokuments sofort klar werden, dass, sofern nicht explizit anders angegeben, zusätzlich zu einer Kombination von Merkmalen, die zu einem Typ von Erfindungsgegenstand gehören, auch eine beliebige Kombination von Merkmalen möglich ist, die zu unterschiedlichen Typen von Erfindungsgegenständen gehören.In particular, some embodiments of the invention are described with apparatus claims and other embodiments of the invention with method claims. However, it will be readily apparent to those skilled in the art upon reading this document that, unless explicitly stated otherwise, in addition to a combination of features associated with a type of subject matter, any combination of features that may result in different types of features are also possible Subject matters belong.

Figurenlistelist of figures

Weitere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden beispielhaften Beschreibung derzeit bevorzugter Ausführungsformen.

  • 1 zeigt eine Vorrichtung zum Herstellen einer Bauteil-Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • 2a-h zeigen ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteil-Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • 3a-g zeigen ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteil-Anordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
  • 4a-f zeigen ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteil-Anordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
  • 5a und 5b zeigen jeweils einen Bauraum der Vorrichtung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
  • 6a-h zeigen jeweils eine Bauteil-Anordnung gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
Further advantages and features of the present invention will become apparent from the following exemplary description of presently preferred embodiments.
  • 1 shows a device for producing a component arrangement according to an embodiment.
  • 2a-h show a method for producing a component arrangement according to an embodiment.
  • 3a-g show a method for producing a component assembly according to another embodiment.
  • 4a-f show a method for producing a component assembly according to another embodiment.
  • 5a and 5b each show a space of the device according to another embodiment.
  • 6a-h each show a component arrangement according to a further embodiment.

Detaillierte Beschreibung von exemplarischen AusführungsformenDetailed description of exemplary embodiments

Bevor die Figuren im Detail beschrieben werden, wird im Folgenden auf einige exemplarische Ausführungsformen eingegangen.Before the figures are described in detail, some exemplary embodiments will be discussed below.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt ein erster Arbeitsschritt analog zu einem herkömmlichen 3D-Pulverdruck. Es werden nacheinander einzelne Schichten des ersten Bauteils bis auf eine vordefinierte Höhe gedruckt (i.e. additiv gefertigt). Ab der Höhe, ab welcher das zweite Bauteil beginnen würde, beziehungsweise die Kontur des zweiten Bauteils beginnen würde, wird/werden zusätzliche Erhöhungsabschnitte gedruckt, welche später durch Aussparungen des zweiten Bauteils hindurchragen. Nach dem additiven Fertigen des Erhöhungsabschnitts wird der Druckvorgang unterbrochen und das überschüssige Pulver, welches für den Erhöhungsabschnitt notwendig war, wird entfernt. Danach wird das zweite Bauteil auf das erste Bauteil gelegt und das Pulver bis auf Höhe des Erhöhungsabschnitts wieder aufgefüllt. Jetzt wird der Druck wieder fortgesetzt. Die feste Verbindung der Bauteile wird durch zusätzliche Druckschichten (Verschlussteil) oberhalb des Erhöhungsabschnitts sichergestellt.According to one embodiment, a first step is analogous to a conventional 3D powder pressure. Successively, individual layers of the first component are printed (i.e., additively manufactured) to a predefined height. From the height from which the second component would begin, or the contour of the second component would begin, additional increase sections will be printed, which later protrude through recesses of the second component. After the additive manufacturing of the raised portion, the printing operation is stopped and the excess powder necessary for the raised portion is removed. Thereafter, the second component is placed on the first component and the powder refilled up to the height of the elevation section. Now the pressure is resumed. The firm connection of the components is ensured by additional pressure layers (closure part) above the raised portion.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel erfolgt ein erster Arbeitsschritt analog zu einem herkömmlichen 3D-Pulverdruck. Es werden nacheinander einzelne Schichten des ersten Bauteils bis auf eine vordefinierte Höhe gedruckt. Dabei wird/werden eine/mehrere definierte Ausnehmung/en freigelassen. Dann wird der Druckvorgang unterbrochen und das überschüssige Pulver, welches sich in der/den Ausnehmung/en befindet, entfernt. Danach wird/werden Verbindungsplättchen (zweites Bauteil) in die Ausnehmung gelegt. Jetzt wird der Druck wieder fortgesetzt. Die feste Verbindung der Bauteile wird durch zusätzliche, umlaufende Druckschichten oberhalb der Erhöhungen sichergestellt (Verschlussteil). Dadurch kann zum Beispiel ein Stahlplättchen in einen Aluminiumdruck eingearbeitet werden. Dies hat den Vorteil, dass man dieses Aluminiumbauteil mit einer Punktschweißung im Bereich des Stahlplättchens mit einem anderem Stahlbauteil verbinden kann.According to a further embodiment, a first step is analogous to a conventional 3D powder pressure. Individual layers of the first component are successively printed to a predefined height. In this case, one or more defined recesses are / are released. Then the printing process is interrupted and the excess powder located in the recess (s) is removed. After that, connecting plates (second component) are placed in the recess. Now the pressure is resumed. The firm connection of the components is ensured by additional, circumferential pressure layers above the elevations (closure part). As a result, for example, a steel plate can be incorporated into an aluminum pressure. This has the advantage that one can connect this aluminum component with a spot weld in the region of the steel plate with another steel component.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel ist das zweite Bauteil mit Bohrungen versehen und wird in ein Pulverbett eines Pulverdruckers eingelegt. Entweder wird das zweite Bauteil auf das ebene Pulverbett gelegt oder in eine im Pulverbett vorhandene Vertiefung eingelegt (dadurch muss es sich nicht um ein flaches zweites Bauteil handeln, sondern das Bauteil kann in das Pulverbett hineinragen). Eine Positionierung des Bauteils kann erforderlich sein und kann mittels Positionierungsstiften oder andere bekannten Positionierungsmethoden erfolgen. Der Drucker trägt eine vordefinierte dünne Schicht Pulver auf das Pulverbett auf und bedeckt damit auch das zweite Bauteil. Abhängig vom Druckverfahren (Laser bei Metallen oder Kunststoff, Bindemittel bei Kunststoffen) wird nun die erste Pulverschicht (Metall oder Kunststoff) aufgeschmolzen oder mit Bindemittel verbunden (verklebt). Im Bereich der Bohrungen des zweiten Bauteils wird eine Laserleistung/Bindemittelmenge erhöht, um eine erhöhte Eindringtiefe zu erreichen. Dadurch wird das Pulver, welches sich durch den ersten Pulverauftrag in den Bohrungen eingebracht wurde, mitverfestigt. Ab der nächsten Pulverschicht wird der Druckvorgang normal fortgesetzt und das erste Bauteil wird gedruckt. Nach dem Druckvorgang wird die Bauteil-Anordnung entnommen, denn das erste Bauteil und das zweite Bauteil haben sich durch die bedruckten Bohrungen verbunden. Eine Möglichkeit um die Verbindung zu verbessern besteht darin, die Bohrung hinterschnittig zu gestalten (zum Beispiel durch Stanzen).According to a further embodiment, the second component is provided with holes and is inserted into a powder bed of a powder printer. Either the second component is placed on the flat powder bed or inserted into a recess in the powder bed (this does not have to be a flat second component, but the component can protrude into the powder bed). Positioning of the component may be required and may be by means of locating pins or other known positioning methods. The printer applies a predefined thin layer of powder to the powder bed and thus also covers the second component. Depending on the printing process (lasers for metals or plastics, binders for plastics), the first powder layer (metal or plastic) is melted or bonded (bonded) with a binder. In the area of the holes of the second component, a laser power / amount of binder is increased in order to achieve an increased penetration depth. As a result, the powder, which was introduced by the first powder application in the holes, solidified. From the next powder layer, printing will continue normally and the first part will be printed. After printing, the component assembly is removed because the first component and the second component have joined through the printed holes. One way to improve the connection is to make the hole undercut (for example by punching).

Gleiche oder ähnliche Komponenten sind in den Figuren mit gleichen Bezugsziffern versehen.The same or similar components are provided in the figures with the same reference numerals.

1 zeigt eine Vorrichtung 100 zum Herstellen einer Bauteil-Anordnung 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Die Vorrichtung 100 weist einen Bauraum 160 auf, welcher wiederum eine Baufläche 161 aufweist, welche als Pulverbett ausgestaltet ist. Weiterhin weist die Vorrichtung 100 einen Fertigungskopf 170 auf, welcher konfiguriert ist zum additiven Fertigen innerhalb des Bauraums 160, und zum Verfestigen von verfestigbarem Material 150 oberhalb der Baufläche 161. Der Fertigungskopf 170 kann hierzu in einer Bewegungsrichtung 174 in zumindest einer Raumrichtung bewegt werden. Bevorzugt ist der Fertigungskopf 170 in allen Raumrichtungen beweglich, um so jeden Punkt der Baufläche 161 ansteuern zu können. Der Fertigungskopf 170 weist eine Laserquelle 172 auf, mittels welcher Laserenergie 173 selektiv auf einen definierten Bereich 110 des verfestigbaren Materials 150 aufbringbar ist. Auf diese Weise kann das Material 150 in einem definierten Bereich 110 verfestigt werden, um so ein Bauteil 110 bereitzustellen. Ferner weist die Vorrichtung 100 einen Materialverteiler 180, insbesondere einen Pulvermaterialverteiler, auf, welcher konfiguriert ist zum Verteilen von verfestigbarem Material 150 oberhalb der Baufläche 161. Im Fall, dass das verfestigbare Material 150 ein Kunststoff ist, ist der Materialverteiler 180 als Walze ausgebildet. Im Fall, dass das verfestigbare Material 150 ein Metall ist, ist der Materialverteiler 180 als Rakel ausgebildet. Der Materialverteiler 180 verteilt in einer Bewegungsrichtung 182 parallel zu der Baufläche 161 verfestigbares Material 150 homogen, so dass keine Unregelmäßigkeiten 151 an der Oberfläche des verfestigbaren Materials 150 auftreten. Weiterhin weist die Vorrichtung 100 eine Antriebseinheit 191 auf, wobei die Antriebseinheit 191 konfiguriert ist zum Absenken 193 der Baufläche 161, wenn eine Schicht fertig bearbeitet ist. Hierbei sind der Fertigungskopf 170, der Materialverteiler 180, und die Antriebseinheit 191 jeweils über Anschlüsse 171, 181, 192 an eine Steuereinheit 190 verbunden, welche konfiguriert ist zum Steuern von dem Fertigungskopf 170, dem Materialverteiler 180 und der Antriebseinheit 191, um ein Verfahren zum Herstellen der Bauteil-Anordnung 130 mittels additivem Fertigen durchzuführen. Schichten an verfestigbarem Material 150 werden parallel zu der Baufläche 161 eingebracht. Durch den schichtweisen Aufbau ist die Aufbaurichtung AR senkrecht zu der Erstreckungsrichtung der Baufläche 161 orientiert. 1 shows a device 100 for producing a component arrangement 130 according to an embodiment. The device 100 has a space 160 on which in turn a building area 161 has, which is designed as a powder bed. Furthermore, the device 100 a production head 170 which is configured for additive manufacturing within the installation space 160 , and for solidifying solidifiable material 150 above the construction area 161 , The production head 170 can do this in one direction of movement 174 be moved in at least one spatial direction. The production head is preferred 170 Movable in all spatial directions, so every point of the construction area 161 to be able to drive. The production head 170 has a laser source 172 on, by means of which laser energy 173 selectively to a defined area 110 of the solidifiable material 150 can be applied. In this way, the material can 150 in a defined area 110 be solidified to such a component 110 provide. Furthermore, the device 100 a material distributor 180 , in particular a powder material distributor, which is configured to distribute solidifiable material 150 above the construction area 161 , In the case of the solidifiable material 150 is a plastic, is the material distributor 180 designed as a roller. In the case of the solidifiable material 150 is a metal, is the material distributor 180 designed as a squeegee. The material distributor 180 distributed in one direction of movement 182 parallel to the construction area 161 solidifiable material 150 homogeneous, so no irregularities 151 on the surface of the solidifiable material 150 occur. Furthermore, the device 100 a drive unit 191 on, with the drive unit 191 is configured for lowering 193 the construction area 161 when a layer is finished. Here are the production head 170 , the material distributor 180 , and the drive unit 191 each with connections 171 . 181 . 192 to a control unit 190 which is configured to control the production head 170 , the material distributor 180 and the drive unit 191 to provide a method of manufacturing the component assembly 130 perform by additive manufacturing. Layers of solidifiable material 150 be parallel to the building area 161 brought in. Due to the layered structure is the construction direction AR perpendicular to the extension direction of the construction area 161 oriented.

2a-h zeigen ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteil-Anordnung 130 gemäß einem Ausführungsbeispiel. 2a-h show a method of manufacturing a component assembly 130 according to an embodiment.

2a: Auf einem Pulverbett 161 wird ein erster Abschnitt pulverförmiges verfestigbares Material 150 bereitgestellt. Mittels Laserenergie wird selektiv ein definierter Bereich des ersten Bauteils 110 verfestigt (additiv gefertigt). 2a : On a powder bed 161 becomes a first portion of powdery solidifiable material 150 provided. By means of laser energy is selectively a defined region of the first component 110 solidified (manufactured additive).

2b: Ein zweiter Abschnitt verfestigbares Material 150 wird bereitgestellt. Mittels Laserenergie wird selektiv ein weiterer definierter Bereich des ersten Bauteils 110 verfestigt (additiv gefertigt), welcher ein Erhöhungsabschnitt 111 innerhalb des zweiten Abschnitts ist. 2 B : A second section of solidifiable material 150 will be provided. By means of laser energy is selectively a further defined region of the first component 110 solidified (manufactured additive), which is an elevation section 111 within the second section.

2c: Selektives Entfernen des Materials, welches nicht verfestigt ist, so dass der Erhöhungsabschnitt 111 innerhalb des zweiten Abschnitts freigelegt ist. 2c : Selective removal of the material which is not solidified, so that the raised portion 111 is exposed within the second section.

2d: Bereitstellen des zweiten Bauteils 120 innerhalb des zweiten Abschnitts. Hierbei Koppeln von dem Erhöhungsabschnitt 111 mit einer Aussparung 122 des zweiten Bauteils 120. Der Erhöhungsabschnitt 111 und die Aussparung 122 sind derart konfiguriert, dass sich bei dem Bereitstellen des zweiten Bauteils 120 an dem ersten Bauteil 110 der Erhöhungsabschnitt 111 durch die Aussparung 122 erstreckt. Das pulverförmige verfestigbare Material 150 wirkt hierbei als Stützmittel für das zweite Bauteil 120. 2d : Providing the second component 120 within the second section. in this connection Coupling from the elevation section 111 with a recess 122 of the second component 120 , The elevation section 111 and the recess 122 are configured such that in providing the second component 120 on the first component 110 the elevation section 111 through the recess 122 extends. The pulverulent solidifiable material 150 acts as a support for the second component 120 ,

2e: Innerhalb des zweiten Abschnitts wird verfestigbares Material 150 bereitgestellt. 2e Within the second section is solidifiable material 150 provided.

2f: Innerhalb eines dritten Abschnitts wird verfestigbares Material 150 bereitgestellt. Mittels Laserenergie wird selektiv der Bereich eines Verschlussteils 112, welches als Verschlussfläche ausgebildet ist, verfestigt (additiv gefertigt). Das Verschlussteil 112 wird derart additiv gefertigt, dass das Verschlussteil 112 mit dem Erhöhungsabschnitt 111 verbunden ist, um die formschlüssige Verbindung 131 zu erhalten. Die Erstreckung des Verschlussteils 112 senkrecht zu der Aufbaurichtung AR ist hierbei größer als die Erstreckung des Erhöhungsabschnitts 111 senkrecht zu der Aufbaurichtung AR. 2f Within a third section becomes solidifiable material 150 provided. By means of laser energy is selectively the area of a closure part 112 , which is designed as a closure surface, solidified (manufactured additive). The closure part 112 is manufactured so additive that the closure part 112 with the elevation section 111 connected to the positive connection 131 to obtain. The extent of the closure part 112 perpendicular to the body direction AR is greater than the extension of the elevation section 111 perpendicular to the body direction AR ,

2g: Das Material, welches nicht verfestigt ist, wird entfernt und die Bauteil-Anordnung 130, in welcher das erste Bauteil 110 und das zweite Bauteil 120 formschlüssig verbunden 131 sind, kann erhalten werden. 2g : The material that is not solidified is removed and the component assembly 130 in which the first component 110 and the second component 120 positively connected 131 can be obtained.

2h: Zeigt eine Draufsicht entlang der Aufbaurichtung AR auf die Bauteil-Anordnung 130. Zusätzlich zu dem inneren Erhöhungsabschnitt 111 sind weitere seitliche Erhöhungsabschnitte 111 zu erkennen, welche das zweite Bauteil 120 seitlich stützen bzw. fixieren. 2h : Shows a top view along the body direction AR on the component arrangement 130 , In addition to the inner elevation section 111 are more lateral elevation sections 111 to recognize which the second component 120 support or fix laterally.

3a-g zeigen ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteil-Anordnung 130 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. 3a-g show a method of manufacturing a component assembly 130 according to a further embodiment.

3a: Auf einem Pulverbett 161 wird ein erster Abschnitt und ein zweiter Abschnitt pulverförmiges verfestigbares Material 150 bereitgestellt, wobei der zweite Abschnitt in Aufbaurichtung AR oberhalb des ersten Abschnitts ist. 3a : On a powder bed 161 becomes a first portion and a second portion powdered solidifiable material 150 provided, wherein the second section in the direction of construction AR is above the first section.

Mittels Laserenergie wird selektiv ein definierter Bereich des ersten Bauteils 110 verfestigt (additiv gefertigt), wobei eine Ausnehmung 115 erhalten wird.By means of laser energy is selectively a defined region of the first component 110 solidified (manufactured additive), wherein a recess 115 is obtained.

3b: Selektives Entfernen des Materials, welches nicht verfestigt ist, aus der Ausnehmung 115. 3b : Selective removal of the material, which is not solidified, from the recess 115 ,

3c: Bereitstellen des zweiten Bauteils 120, welches insbesondere als runde Stahlplatte ausgebildet ist, an dem ersten Bauteil 110. Das zweite Bauteil 120 kann somit innerhalb des zweiten Abschnitts in der Ausnehmung 115 positioniert werden. 3c : Providing the second component 120 , which is designed in particular as a round steel plate, on the first component 110 , The second component 120 can thus within the second section in the recess 115 be positioned.

3d: Innerhalb eines dritten Abschnitts wird verfestigbares Material 150 bereitgestellt. Mittels Laserenergie wird selektiv der Bereich eines Verschlussteils 112 verfestigt (additiv gefertigt). Das Verschlussteil 112 wird auf einer Oberfläche des ersten Bauteils 110 derart gefertigt, dass das Verschlussteil 112 in einer Richtung senkrecht zu der Aufbaurichtung AR einen Teil des ersten Bauteils 110 und des zweiten Bauteils 120 überlappt, um die formschlüssige Verbindung 131 zu erhalten. 3d Within a third section becomes solidifiable material 150 provided. By means of laser energy is selectively the area of a closure part 112 solidified (manufactured additive). The closure part 112 is on a surface of the first component 110 made such that the closure part 112 in a direction perpendicular to the construction direction AR a part of the first component 110 and the second component 120 overlaps the positive connection 131 to obtain.

3e: Das Material, welches nicht verfestigt ist, wird entfernt. 3e : The material that is not solidified is removed.

3f: Nach Entfernen des nicht verfestigten Materials kann die Bauteil-Anordnung 130, in welcher das erste Bauteil 110 und das zweite Bauteil 120 formschlüssig verbunden 131 sind, erhalten werden. 3f After removing the non-solidified material, the component assembly 130 in which the first component 110 and the second component 120 positively connected 131 are to be obtained.

3g: Zeigt eine Draufsicht entlang der Aufbaurichtung AR auf die Bauteil-Anordnung 130. Das zweite Bauteil 120 ist als eine runde Platte, insbesondere Ring-förmig, ausgebildet, welche auf die runde Ausnehmung 115 aufgesetzt ist. Weiterhin ist das Verschlussteil 112 ebenfalls rund ausgebildet und sorgt somit für die formschlüssige Verbindung zwischen dem ersten Bauteil 110 und dem zweiten Bauteil 120. 3g : Shows a top view along the body direction AR on the component arrangement 130 , The second component 120 is formed as a round plate, in particular ring-shaped, which on the round recess 115 is attached. Furthermore, the closure part 112 also round and thus ensures the positive connection between the first component 110 and the second component 120 ,

4a-f zeigen ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteil-Anordnung 130 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. 4a-f show a method of manufacturing a component assembly 130 according to a further embodiment.

4a: Das zweite Bauteil 120 wird auf der Baufläche 161 innerhalb eines ersten Abschnitts bereitgestellt. Die Baufläche 161 weist einen Positionierstift 162 auf, welcher konfiguriert ist zum Positionieren des zweiten Bauteils 120 auf der Baufläche 161. Das zweite Bauteil 120 weist mehrere Bohrungen 123 auf. 4a : The second component 120 will be on the construction area 161 provided within a first section. The construction area 161 has a positioning pin 162 which is configured to position the second component 120 on the construction area 161 , The second component 120 has several holes 123 on.

4b: Innerhalb des ersten Abschnitts wird verfestigbares Material 150 bereitgestellt. Hierbei werden auch die Bohrungen 123 mit dem verfestigbaren Material 150 aufgefüllt. Mittels Laserenergie wird selektiv verfestigbares Materials 150 innerhalb der Bohrungen 123 verfestigt, um ein Verschlussteil 112 zu erhalten. Hierfür wird die Laserenergie erhöht, so dass im oberen Teil der aufgefüllten Bohrung 123 das verfestigbare Material 150 verfestigt wird. 4b : Within the first section is solidifiable material 150 provided. Here are the holes 123 with the solidifiable material 150 refilled. By means of laser energy is selectively solidifiable material 150 within the holes 123 solidified to a closure part 112 to obtain. For this purpose, the laser energy is increased, so that in the upper part of the filled bore 123 the solidifiable material 150 is solidified.

4c: Innerhalb eines zweiten Abschnitts wird verfestigbares Material 150 bereitgestellt. Mittels Laserenergie wird das erste Bauteil 110 additiv oberhalb des zweiten Bauteils 120 gefertigt. Das Verschlussteil 112 ist dann mit dem ersten Bauteil 110 mittels des additiven Fertigens derart verbunden, dass das Verschlussteil 112 innerhalb der Bohrung 123 mit dem zweiten Bauteil 120 koppelt, um die formschlüssige Verbindung 131 zu erhalten. 4c Within a second section becomes solidifiable material 150 provided. By means of laser energy becomes the first component 110 additively above the second component 120 manufactured. The closure part 112 is then with the first component 110 connected by means of additive manufacturing, that the closure part 112 inside the hole 123 with the second component 120 couples to the positive connection 131 to obtain.

4d: Die Bohrung 123 ist hierbei zylindrisch ausgestaltet. 4d : The hole 123 is designed cylindrical.

4e: Die Bohrung 123 ist hierbei konisch ausgestaltet. 4e : The hole 123 is designed conical.

4f: Das Material, welches nicht verfestigt ist, wird entfernt und die Bauteil-Anordnung 130, in welcher das erste Bauteil 110 und das zweite Bauteil 120 eine formschlüssige Verbindung 131 ausbilden, kann erhalten werden. 4f : The material that is not solidified is removed and the component assembly 130 in which the first component 110 and the second component 120 a positive connection 131 training can be obtained.

5a und 5b zeigen jeweils einen Bauraum 160 einer Vorrichtung 100 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. 5a and 5b each show a space 160 a device 100 according to a further embodiment.

5a: Die Baufläche 161 weist ein Positioniermittel 162, insbesondere einen Positionierstift, auf, welches konfiguriert ist zum Positionieren des ersten Bauteils 110 oder des zweiten Bauteils 120 auf der Baufläche 161. 5a : The building area 161 has a positioning means 162 , in particular a positioning pin, which is configured to position the first component 110 or the second component 120 on the construction area 161 ,

5b: Die Baufläche 161 weist mehrere Vertiefungen 163 auf, in welche jeweils eine Unebenheit 116, insbesondere eine Rippe, des ersten Bauteils 110 oder des zweiten Bauteils 120 einbringbar ist. 5b : The building area 161 has several depressions 163 on, in each of which a bump 116 , in particular a rib, of the first component 110 or the second component 120 can be introduced.

6a-h zeigen jeweils eine Bauteil-Anordnung 130 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. 6a-h each show a component arrangement 130 according to a further embodiment.

6a (Seitenansicht) und 6b (Draufsicht): Die Bauteil-Anordnung 130 weist das erste Bauteil 110 und das zweite Bauteil 120 auf, welche durch das Verschlussteil 112 formschlüssig verbunden 131 sind. Der Erhöhungsabschnitt 111 des ersten Bauteils 110 ist eckig ausgebildet und das Verschlussteil 112 ist als rechteckige Platte ausgebildet. Weiterhin sind Erhöhungsabschnitte 111 als seitliche Ummantelung des zweiten Bauteils 120 ausgebildet, um dieses besser anordnen zu können. Die Erstreckung des Verschlussteils 112 senkrecht zur Aufbaurichtung AR ist zu beiden Seiten größer als die Erstreckung des Erhöhungsabschnitts 111 senkrecht zur Aufbaurichtung AR. 6a (Side view) and 6b (top view): The component assembly 130 indicates the first component 110 and the second component 120 on which by the closure part 112 positively connected 131 are. The elevation section 111 of the first component 110 is square and the closure part 112 is designed as a rectangular plate. Furthermore, enhancement sections 111 as a lateral jacket of the second component 120 trained to better organize this. The extent of the closure part 112 perpendicular to the body direction AR is greater on both sides than the extension of the elevation section 111 perpendicular to the body direction AR ,

Das erste Bauteil 110 weist zudem Unebenheiten 116 in Form von Rippen auf.The first component 110 also has bumps 116 in the form of ribs.

6c (Seitenansicht) und 6d (Draufsicht): Die Bauteil-Anordnung 130 wie für 6a beschrieben, jedoch zwei Erhöhungsabschnitte 111 aufweisend, welche sich jeweils durch eine jeweilige Aussparung 122 des zweiten Bauteils 120 erstrecken. Jeder der beiden Erhöhungsabschnitte 111 ist mit einer runden Verschlussfläche 112 verbunden. 6c (Side view) and 6d (Top view): The component arrangement 130 as for 6a described, however, two elevation sections 111 having, which in each case by a respective recess 122 of the second component 120 extend. Each of the two enhancement sections 111 is with a round closure surface 112 connected.

6e (Seitenansicht) und 6f (Draufsicht): Die Bauteil-Anordnung 130 wie für 6b beschrieben, jedoch einen dritten Erhöhungsabschnitt 111 aufweisend. Dieser ist abschließend an das zweite Bauteil 120 angeordnet und zu einer Seite flach abfallend ausgestaltet. Das Verschlussteil 112 ist als rechteckige, einstückige Platte ausgebildet, welche alle drei Erhöhungsabschnitte 111 bedeckt. 6e (Side view) and 6f (Top view): The component arrangement 130 as for 6b but a third incremental section 111 having. This is finally to the second component 120 arranged and designed flat sloping to one side. The closure part 112 is formed as a rectangular, one-piece plate, which all three elevation sections 111 covered.

6g (Seitenansicht) und 6h (Draufsicht): In einer weiteren Ausführungsform werden zunächst zwei Verschlussteile 112 und zwei Erhöhungsabschnitte 111 des ersten Bauteils 110 additiv gefertigt. Das zweite Bauteil 120 wird bereitgestellt und dann wird der Rest des ersten Bauteils 110 additiv gefertigt. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel wird also bei dem Herstellen der Bauteil-Anordnung 130 in der umgekehrten Reihenfolge vorgegangen. 6g (Side view) and 6h (Top view): In a further embodiment, first two closure parts 112 and two elevation sections 111 of the first component 110 manufactured additive. The second component 120 is provided and then the rest of the first component 110 manufactured additive. According to this embodiment, therefore, in the manufacture of the component assembly 130 proceeded in the reverse order.

Es sollte bemerkt werden, dass der Begriff „aufweisend“ nicht andere Elemente oder Schritte ausschließt und, dass das Verwenden von Artikeln wie „ein“ keine Mehrzahl ausschließt. Ebenfalls können Elemente, welche im Zusammenhang mit verschiedenen Ausführungsformen beschrieben sind, kombiniert werden. Es sollte weiterhin bemerkt werden, dass Bezugszeichnen in den Ansprüchen nicht ausgelegt werden sollen, um den Umfang dieser Ansprüche zu begrenzen.It should be noted that the term "having" does not exclude other elements or steps, and that using articles such as "a" does not exclude a plurality. Also, elements described in connection with various embodiments may be combined. It should be further noted that reference numerals in the claims should not be construed to limit the scope of these claims.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Vorrichtungdevice
110110
Erstes BauteilFirst component
111111
Erhöhungsabschnittincreasing portion
112112
Verschlussteilclosing part
115115
Ausnehmungrecess
116116
Unebenheitunevenness
120120
Zweites BauteilSecond component
122122
Aussparungrecess
123123
Bohrungdrilling
130130
Bauteil-AnordnungComponent arrangement
131131
Formschlüssige VerbindungPositive-locking connection
150, 151150, 151
Material zum additiven FertigenMaterial for additive manufacturing
160160
Bauraumspace
161161
Baufläche, PulverbettConstruction area, powder bed
162162
Positioniermittelpositioning
163163
Positioniermittel-VertiefungPositioning recess
170170
Fertigungskopfproduction head
171171
Steuerung FertigungskopfControl production head
172172
Laserquellelaser source
173173
Laserenergielaser energy
174174
Bewegungsrichtung FertigungskopfDirection of movement of the production head
180180
Materialverteilermaterial distributor
181181
Steuerung MaterialverteilerControl material distributor
182182
Bewegungsrichtung MaterialverteilerDirection of movement material distributor
190190
Steuereinheitcontrol unit
191191
Antriebseinheitdrive unit
192192
Steuerung AntriebseinheitControl drive unit
193193
Bewegungsrichtung BauflächeMovement direction of construction area
ARAR
Aufbaurichtungbuild direction

Claims (20)

Ein Verfahren zum Herstellen einer Bauteil-Anordnung (130) mittels additivem Fertigen, das Verfahren aufweisend: additives Fertigen eines ersten Bauteils (110) aus einem verfestigbaren Material (150); Bereitstellen eines zweiten Bauteils (120) an dem ersten Bauteil (110) derart, dass das erste Bauteil (110) und das zweite Bauteil (120) entlang einer Aufbaurichtung (AR) nacheinander angeordnet sind; additives Fertigen von zumindest einem Verschlussteil (112) aus dem verfestigbaren Material (150) derart, dass das Verschlussteil (112) in der Aufbaurichtung (AR) eine formschlüssige Verbindung (131) zwischen dem ersten Bauteil (110) und dem zweiten Bauteil (120) ausbildet.A method of manufacturing a component assembly (130) by additive manufacturing, the method comprising: additive manufacturing a first component (110) of a solidifiable material (150); Providing a second component (120) to the first component (110) such that the first component (110) and the second component (120) are arranged one after the other along a construction direction (AR); Additively producing at least one closure part (112) from the solidifiable material (150) such that the closure part (112) in the construction direction (AR) has a form-locking connection (131) between the first component (110) and the second component (120). formed. Das Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das additive Fertigen eine 3D-Drucktechnik aufweist.The method according to Claim 1 wherein the additive manufacturing comprises a 3D printing technique. Das Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das additive Fertigen ein Pulverdruckverfahren aufweist, und wobei das verfestigbare Material (150) zumindest teilweise pulverförmig ist.The method according to Claim 1 or 2 wherein the additive finishing comprises a powder printing method, and wherein the solidifiable material (150) is at least partially powdered. Das Verfahren gemäß Anspruch 3, wobei das Pulververfahren eines aus der Gruppe ist, welche besteht aus: Laser-basierte Pulverbettverfahren, L-PBF, Elektronenstrahl-basierte Pulverbettverfahren, EB-PBF, selektives Hitze-Sintern, SHS, und Binder Jetting.The method according to Claim 3 wherein the powder process is one of the group consisting of: laser based powder bed processes, L-PBF, electron beam based powder bed processes, EB-PBF, selective heat sintering, SHS, and binder jetting. Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Verfahren ferner aufweist selektives Entfernen von zumindest einem Teil von dem verfestigbaren Material (150) und/oder selektives Verfestigen von zumindest einem Teil von dem verfestigbaren Material (150).The method of one of the preceding claims, wherein the method further comprises selectively removing at least a portion of the solidifiable material (150) and / or selectively solidifying at least a portion of the solidifiable material (150). Das Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei das selektive Verfestigen ferner aufweist: selektives Zuführen von Energie, insbesondere mittels Laserenergie (173), an zumindest einen definierten Bereich von dem verfestigbaren Material (150); und/oder selektives Zuführen von Bindemittel, insbesondere mittels Binder Jetting, an zumindest einen definierten Bereich von dem verfestigbaren Material (150).The method according to Claim 5 wherein the selectively solidifying further comprises: selectively applying energy, in particular by means of laser energy (173), to at least a defined region of the solidifiable material (150); and / or selectively supplying binder, in particular by binder jetting, to at least a defined area of the solidifiable material (150). Das Verfahren gemäß einem beliebigen der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Schichtdicke in Aufbaurichtung (AR) in dem Bereich von 20 µm bis 50 µm ist.The method according to any one of the preceding claims, wherein a layer thickness in the mounting direction (AR) is in the range of 20 μm to 50 μm. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei das pulverförmige verfestigbare Material (150) zumindest eines aufweist aus der Gruppe, welche besteht aus Metall, insbesondere Stahl oder Aluminium, Kunststoff, und Keramik.The method according to one of Claims 3 to 7 wherein the powdery solidifiable material (150) comprises at least one of the group consisting of metal, in particular steel or aluminum, plastic, and ceramic. Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Bauteil (110) und das zweite Bauteil (120) jeweils ein Metall, insbesondere Aluminium und/oder Stahl, aufweisen.The method according to one of the preceding claims, wherein the first component (110) and the second component (120) each comprise a metal, in particular aluminum and / or steel. Das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das additive Fertigen des ersten Bauteils (110) ferner aufweist additives Fertigen von zumindest einem Erhöhungsabschnitt (111) auf dem ersten Bauteil (110); wobei das Bereitstellen ferner aufweist: Koppeln von dem Erhöhungsabschnitt (111) mit einer Aussparung (122) des zweiten Bauteils (120), wobei der Erhöhungsabschnitt (111) und die Aussparung (122) derart konfiguriert sind, dass sich bei dem Bereitstellen des zweiten Bauteils (120) an dem ersten Bauteil (110) der Erhöhungsabschnitt (111) durch die Aussparung (122) erstreckt; und wobei das additive Fertigen des Verschlussteils (112) ferner aufweist: additives Fertigen des Verschlussteils (112), welches insbesondere als Verschlussfläche ausgebildet wird, derart, dass das Verschlussteil (112) mit dem Erhöhungsabschnitt (111) verbunden ist, um die formschlüssige Verbindung (131) zu erhalten, wobei insbesondere die Erstreckung des Verschlussteils (112) senkrecht zu der Aufbaurichtung (AR) größer ist als die Erstreckung des Erhöhungsabschnitts (111) senkrecht zu der Aufbaurichtung (AR).The method according to one of the preceding claims, wherein the additive manufacturing of the first component (110) further comprises additive manufacturing of at least one elevation portion (111) on the first component (110); wherein the providing further comprises: Coupling the elevation portion (111) to a recess (122) of the second component (120), wherein the elevation portion (111) and the recess (122) are configured such that when the second component (120) is provided at the first Component (110) of the elevation portion (111) through the recess (122) extends; and wherein the additive manufacturing of the closure member (112) further comprises: additive manufacturing of the closure part (112), which is designed in particular as a closure surface, such that the closure part (112) is connected to the elevation section (111) in order to obtain the positive connection (131), wherein in particular the extension of the closure part (112) perpendicular to the construction direction (AR) is greater than the extent of the elevation section (111) perpendicular to the construction direction (AR). Das Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei der Erhöhungsabschnitt (111) eckig ausgebildet ist.The method according to Claim 10 wherein the elevation portion (111) is angular. Das Verfahren gemäß Anspruch 10, wobei der Erhöhungsabschnitt (111) kreisförmig ausgebildet ist.The method according to Claim 10 wherein the elevation portion (111) is circular. Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das additive Fertigen des ersten Bauteils (110) ferner aufweist: additives Fertigen des ersten Bauteils (110), so dass zumindest eine Ausnehmung (115) erhalten wird; wobei das Bereitstellen ferner aufweist: Anordnen von zumindest einem Abschnitt des zweiten Bauteils (120) zumindest teilweise in der Ausnehmung (115) des ersten Bauteils (110); und wobei das additive Fertigen des Verschlussteils (112) ferner aufweist: additives Fertigen des Verschlussteils (112) auf einer Oberfläche des ersten Bauteils (110) derart, dass das Verschlussteil (112) in einer Richtung senkrecht zu der Aufbaurichtung (AR) einen Teil des ersten Bauteils (110) und des zweiten Bauteils (120) überlappt, um die formschlüssige Verbindung (131) zu erhalten.The method according to one of Claims 1 to 9 . wherein the additive manufacturing of the first component (110) further comprises: additive manufacturing of the first component (110) such that at least one recess (115) is obtained; the providing further comprising: arranging at least a portion of the second component (120) at least partially in the recess (115) of the first component (110); and wherein the additive manufacturing of the closure member (112) further comprises: additive manufacturing the closure member (112) on a surface of the first component (110) such that the closure member (112) in a direction perpendicular to the assembly direction (AR) forms part of the first component (110) and the second component (120) overlaps to obtain the positive connection (131). Das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das zweite Bauteil (120) zumindest eine Bohrung (123) aufweist; und wobei das additive Fertigen des Verschlussteils (112) ferner aufweist: Einbringen des verfestigbaren Materials (150) in die Bohrung (123), so dass diese zumindest teilweise gefüllt ist; und selektives Verfestigen von zumindest einem Teil des verfestigbaren Materials (150) innerhalb der Bohrung (123), um das Verschlussteil (112) zu erhalten, wobei das Verschlussteil (112) mit dem ersten Bauteil (110) mittels additiven Fertigens derart verbunden wird, dass das Verschlussteil (112) innerhalb der Bohrung (123) mit dem zweiten Bauteil (120) koppelt, um die formschlüssige Verbindung (131) zu erhalten.The method according to one of Claims 1 to 9 wherein the second component (120) has at least one bore (123); and wherein the additive manufacturing of the closure member (112) further comprises: introducing the solidifiable material (150) into the bore (123) so that it is at least partially filled; and selectively solidifying at least a portion of the solidifiable material (150) within the bore (123) to obtain the closure member (112), wherein the closure member (112) is joined to the first component (110) by additive manufacturing such that the closure member (112) within the bore (123) couples with the second component (120) to obtain the positive engagement connection (131). Das Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die Bohrung zylindrisch ausgebildet ist.The method according to Claim 14 , wherein the bore is cylindrical. Das Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei die Bohrung konisch ausgebildet ist.The method according to Claim 14 , wherein the bore is conical. Eine Vorrichtung (100) zum Herstellen einer Bauteil-Anordnung (130), die Vorrichtung (100) aufweisend: einen Bauraum (160), welcher eine Baufläche (161) aufweist; einen Fertigungskopf (170), welcher konfiguriert ist zum additiven Fertigen innerhalb des Bauraums (160), und zum Verfestigen von verfestigbarem Material (150) oberhalb der Baufläche (161); und eine Steuereinheit (190), welche konfiguriert ist zum Steuern von dem Fertigungskopf (170) und/oder der Baufläche (161), so dass das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16 ausgeführt wird.A device (100) for producing a component arrangement (130), the device (100) comprising: a construction space (160) which has a construction area (161); a manufacturing head (170) configured for additive fabrication within the packaging space (160), and for consolidating solidifiable material (150) above the building surface (161); and a control unit (190) configured to control the manufacturing head (170) and / or the building surface (161) so that the method according to any one of Claims 1 to 16 is performed. Die Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 17, wobei die Baufläche (161) zumindest eine Vertiefung (163) aufweist, in welche eine Unebenheit (116), insbesondere eine Rippe, des ersten Bauteils (110) oder des zweiten Bauteils (120) einbringbar ist.The device (100) according to Claim 17 , wherein the construction surface (161) has at least one depression (163) into which an unevenness (116), in particular a rib, of the first component (110) or of the second component (120) can be introduced. Die Vorrichtung (100) gemäß Anspruch 17 oder 18, wobei die Baufläche (161) zumindest ein Positioniermittel (162), insbesondere einen Positionierstift, aufweist, welches konfiguriert ist zum Positionieren des ersten Bauteils (110) oder des zweiten Bauteils (120) auf der Baufläche (161).The device (100) according to Claim 17 or 18 in that the construction surface (161) has at least one positioning means (162), in particular a positioning pin, which is configured to position the first component (110) or the second component (120) on the construction surface (161). Eine Bauteil-Anordnung (130) aufweisend: ein erstes Bauteil (110), welches aus einem verfestigbaren Material (150) additiv gefertigt ist; ein zweites Bauteil (120), welches an dem ersten Bauteil (110) derart bereitgestellt ist, dass das erste Bauteil (110) und das zweite Bauteil (120) entlang einer Aufbaurichtung (AR) nacheinander angeordnet sind; und ein Verschlussteil (112), welches aus dem verfestigbaren Material (150) derart additiv gefertigt ist, dass das Verschlussteil (112) in der Aufbaurichtung (AR) eine formschlüssige Verbindung (131) zwischen dem ersten Bauteil (110) und dem zweiten Bauteil (120) ausbildet.A component assembly (130) comprising: a first component (110) made of a solidifiable material (150) additive; a second member (120) provided on the first member (110) such that the first member (110) and the second member (120) are sequentially arranged along a mounting direction (AR); and a closure part (112) which is produced in an additive manner from the solidifiable material (150) such that the closure part (112) has a form-locking connection (131) between the first component (110) and the second component (120) in the construction direction (AR) ) trains.
DE102017129038.9A 2017-12-06 2017-12-06 Method for producing a component assembly by means of additive manufacturing and the additively manufactured component assembly Pending DE102017129038A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017129038.9A DE102017129038A1 (en) 2017-12-06 2017-12-06 Method for producing a component assembly by means of additive manufacturing and the additively manufactured component assembly

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102017129038.9A DE102017129038A1 (en) 2017-12-06 2017-12-06 Method for producing a component assembly by means of additive manufacturing and the additively manufactured component assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102017129038A1 true DE102017129038A1 (en) 2019-06-06

Family

ID=66547655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102017129038.9A Pending DE102017129038A1 (en) 2017-12-06 2017-12-06 Method for producing a component assembly by means of additive manufacturing and the additively manufactured component assembly

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102017129038A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3183083B1 (en) Method for producing a three-dimensional object
DE102008031925B4 (en) Dual manufacturing process for small series products
DE102009017776B4 (en) Process for connecting a fiber composite material to a metallic component and its use
DE102007036370B3 (en) Rapid prototyping assembly has height-adjustable platform with sockets for vertical rods or tubes
EP3538301B1 (en) 3d printing device and 3d printing method
EP2346670B1 (en) Method and device for the generative production of a three-dimensional object with three-dimensionally coded marking
DE102016208196B4 (en) Method for the generative production of three-dimensional composite components
DE102011005929A1 (en) Device and method for producing a component in layered construction
EP3149349A1 (en) Bearing arrangement and corresponding production process
DE102017129066A1 (en) A method for producing a multi-material component connection and the multi-material component connection
EP3338918A1 (en) Layered construction device and layered construction method for additive manufacture of at least one component area of a component
DE102010046580A1 (en) Device for producing, repairing and / or replacing a component by means of a powder which can be hardened by energy radiation, and a method and a component produced according to the method
WO2017153187A1 (en) Generative layer construction method having improved detail resolution, and device for carrying out the same
WO2015091941A1 (en) Method for the production of a three-dimensional object, including magnetic fastening of the construction platform
DE4439124C2 (en) Method and device for producing a three-dimensional object
DE102020133425A1 (en) Hybrid parts that include additive manufacturing
EP3175941B1 (en) Method and apparatus for additive manufacture of at least one component area of a component
DE102017129038A1 (en) Method for producing a component assembly by means of additive manufacturing and the additively manufactured component assembly
WO2019076910A2 (en) Method for additive manufacturing of a component and machine for carrying out the method
AT520756B1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING A MULTIMATERIAL COMPONENT CONNECTION AND THE MULTIMATERIAL COMPONENT CONNECTION
DE102021117969A1 (en) Method for producing a component from at least two materials, device for carrying out a method and component
DE102017221650A1 (en) Method for producing a metal component in powder bed-based 3D metallic printing and apparatus for performing this method
DE102018001145A1 (en) 3D printer with extendable support structure elements
WO2017194275A1 (en) Construction platform for additive manufacturing, and method
WO2020039005A1 (en) Method for producing a component by the positioning of particle-filled, structured layer elements

Legal Events

Date Code Title Description
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: MONTANUNIVERSITAET LEOBEN, AT

Free format text: FORMER OWNERS: MAGNA STEYR FAHRZEUGTECHNIK AG & CO KG, GRAZ, AT; MONTANUNIVERSITAET LEOBEN, LEOBEN, AT

Owner name: MAGNA STEYR FAHRZEUGTECHNIK GMBH & CO KG, AT

Free format text: FORMER OWNERS: MAGNA STEYR FAHRZEUGTECHNIK AG & CO KG, GRAZ, AT; MONTANUNIVERSITAET LEOBEN, LEOBEN, AT