DE102017223506A1 - Method for the additive production of a metallic component (II) provided with a supporting structure - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur generativen Fertigung eines mit wenigstens einer Stützstruktur (210) versehenen metallischen Bauteils (200), insbesondere eines Fahrzeugbauteils, wobei bei der generativen Fertigung auch eine zwischen der Stützstruktur (210) und dem Bauteil (200) angeordnete Trennstruktur (220), an der später die Stützstruktur (210) und das Bauteil (200) getrennt werden können, erzeugt wird.The invention relates to a method for the generative production of a metallic component (200) provided with at least one support structure (210), in particular of a vehicle component, wherein in the generative production also a separating structure (220) arranged between the support structure (210) and the component (200) ), at which the support structure (210) and the component (200) can be separated later, is generated.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur generativen Fertigung eines mit wenigstens einer Stützstruktur versehenen metallischen Bauteils.The invention relates to a method for the additive production of a metallic component provided with at least one support structure.

Metallische Bauteile können außer mit den klassischen Fertigungsverfahren auch durch additive Fertigung, auch als 3D-Druck bezeichnet, hergestellt werden. Für die additive Fertigung metallischer Bauteile gibt es verschiedene Möglichkeiten.Metallic components can also be produced by additive manufacturing, also referred to as 3D printing, in addition to the classic production methods. There are various possibilities for the additive manufacturing of metallic components.

Eine Möglichkeit ist das sogenannte Laserauftragschweißen bzw. LMD-Verfahren (Laser Metal Deposition). Beim Laserauftragschweißen erhitzt ein Laserstrahl direkt das Werkstück bzw. das zu fertigende Bauteil und schmilzt es lokal auf. Gleichzeitig wird Metallpulver aufgetragen, das, gegebenenfalls unter kontrollierter Atmosphäre, aufschmilzt und sich mit dem Metall des Werkstücks verbindet, sodass, insbesondere schicht- bzw. lagenweise, ein Materialauftrag auf dem Werkstück erfolgt. Dieses Verfahren wird auch als Laser-Pulver-Auftragsschweißen bezeichnet. Den Bauplan liefert in der Regel ein CAD-Modell des Bauteils.One possibility is the so-called laser deposition welding or LMD (Laser Metal Deposition) process. In laser cladding, a laser beam directly heats the workpiece or component and melts it locally. At the same time metal powder is applied, which melts, possibly under controlled atmosphere, and combines with the metal of the workpiece, so that, in particular layers or layers, a material is applied to the workpiece. This process is also referred to as laser powder buildup welding. The blueprint is usually provided by a CAD model of the component.

In analoger Weise können grundsätzlich auch aus nicht-metallischen Pulvern Bauteile erzeugt werden. Solche Verfahren werden auch DLD-Verfahren (Direct Laser Deposition) oder LDT-Verfahren (Laser Deposition Technology) genannt. Im Rahmen der Erfindung werden diese Verfahren nachfolgend als Laserauftrag bzw. direkter Laserauftrag bezeichnet.In an analogous manner, it is basically also possible to produce components from non-metallic powders. Such methods are also called DLD (Direct Laser Deposition) or LDT (Laser Deposition Technology). In the context of the invention, these methods are referred to below as laser application or direct laser application.

Für die additive Fertigung bestimmter Bauteile, insbesondere wenn diese Auskragungen bzw. Überhänge aufweisen, ist eine sogenannte Stützstruktur (auch als Stützkonstruktion oder Support-Struktur bezeichnet) erforderlich, die später wieder entfernt wird. Es handelt sich demnach um eine temporäre, nur der Fertigung dienende Stützstruktur.For the additive manufacturing of certain components, in particular if they have protrusions or overhangs, a so-called support structure (also referred to as support structure or support structure) is required, which is later removed again. It is therefore a temporary, only for manufacturing support structure.

Die DE 10 2013 214 493 A1 beschreibt ein Verfahren zur Erzeugung eines mit einer Stützstruktur versehenen Bauteils mittels einer Laserauftragsvorrichtung, wobei zumindest ein erster Laser zur schichtweisen Erzeugung eines Bauteils aus einem (metallischen) pulverförmigen Material und zumindest ein zweiter Laser zur schichtweisen Erzeugung einer das Bauteil abstützenden Stützstruktur aus dem pulverförmigen Material verwendet werden, wobei der erste Laser mit einer geringeren Leistung als der zweite Laser betrieben wird. The DE 10 2013 214 493 A1 describes a method for producing a provided with a support structure component by means of a laser deposition apparatus, wherein at least a first laser for layered production of a component of a (metallic) powdery material and at least a second laser for the layered production of the component supporting support structure of the powdered material used be operated with the first laser with a lower power than the second laser.

Dadurch ist es möglich, die Stützstruktur mit geringerer Qualität in einem kürzeren Zeitraum zu erzeugen.This makes it possible to produce the support structure with lower quality in a shorter period of time.

Zum Stand der Technik wird außerdem auf die DE 10 2014 012 425 A1 hingewiesen, die ein Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts mittels Lasersinter- oder Laserschmelzanlage beschreibt, wobei eine Stützstruktur und Teilobjekte des herzustellenden Objekts gleichzeitig bzw. simultan aus pulverartigem Baumaterial (Metallpulver) ausgebildet werden können. In einem letzten Schritt des Verfahrens wird das vollständig ausgebildete dreidimensionale Objekt von der Stützstruktur entfernt. Das dreidimensionale Objekt kann dabei z. B. manuell oder (teil-)automatisiert von der Stützstruktur abgenommen werden.The prior art is also on the DE 10 2014 012 425 A1 which describes a method for producing a three-dimensional object by means of a laser sintering or laser melting system, wherein a support structure and sub-objects of the object to be produced can be formed simultaneously from powdery building material (metal powder). In a final step of the method, the fully formed three-dimensional object is removed from the support structure. The three-dimensional object can be z. B. manually or (partially) automatically removed from the support structure.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur generativen Fertigung eines mit wenigstens einer Stützstruktur versehenen metallischen Bauteils anzugeben, das wenigstens einen mit dem Stand der Technik einhergehenden Nachteil nicht oder zumindest nur vermindert aufweist.The invention has for its object to provide a method for the generative production of provided with at least one support structure metallic component that does not have at least one associated with the prior art disadvantage or at least only reduced.

Die Aufgabe wird gelöst durch das erfindungsgemäße Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Patentansprüchen, der nachfolgenden Erfindungsbeschreibung und den Figuren.The object is achieved by the inventive method with the features of claim 1. Further developments and refinements of the invention will become apparent from the dependent claims, the following description of the invention and the figures.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur generativen Fertigung eines mit wenigstens einer Stützstruktur versehenen metallischen Bauteils ist dadurch gekennzeichnet, dass bei bzw. während der generativen Fertigung auch eine zwischen der Stützstruktur und dem Bauteil angeordnete Trennstruktur erzeugt bzw. miterzeugt wird, an welcher später die Stützstruktur und das Bauteil trennbar sind.The method according to the invention for the generative production of a metallic component provided with at least one support structure is characterized in that during or during the generative production, a separation structure arranged between the support structure and the component is generated or co-generated, at which later the support structure and the component are separable.

Die räumliche bzw. dreidimensionale Trennstruktur befindet sich gewissermaßen zwischen der Stützstruktur und dem Bauteil und hat die Funktion, ein einfaches Trennen von Bauteil und Stützstruktur zu ermöglichen, insbesondere auch dann, wenn sowohl die Stützstruktur als auch das Bauteil metallisch sind oder sogar aus dem selben Metall gebildet sind. Die Trennstruktur vereinfacht und beschleunigt die Entfernung der Stützstruktur, wodurch der Nachbearbeitungsaufwand verringert wird.The spatial or three-dimensional separation structure is effectively between the support structure and the component and has the function to allow easy separation of the component and support structure, especially if both the support structure and the component are metallic or even of the same metal are formed. The separation structure simplifies and speeds up the removal of the support structure, thereby reducing the reworking effort.

Das erfindungsgemäße Verfahren sieht insbesondere vor, dass sowohl das Bauteil, als auch die Stütz- und die Trennstruktur in einem Prozess bzw. Fertigungsdurchlauf und/oder in einer Anlage bzw. Vorrichtung, insbesondere ohne Unterbrechung bzw. unterbrechungsfrei, generativ gefertigt bzw. erzeugt werden. Dadurch werden der Prozessablauf vereinfacht, etwaige geometrische Restriktionen verringert, die Leistungsfähigkeit erhöht, die Fertigungszeit verkürzt und die Wirtschaftlichkeit verbessert.The inventive method provides, in particular, that both the component, as well as the support and the separation structure in a process or production run and / or in a system or device, in particular without interruption or interruption-free, generatively manufactured or produced. This simplifies the process flow, reduces any geometric restrictions, increases performance, shortens production time and improves cost-effectiveness.

Bevorzugt wird zuerst die Stützstruktur erzeugt, darauf die Trennstruktur erzeugt und darauf das Bauteil erzeugt. Damit ist insbesondere gemeint, das zunächst die Stützstruktur generativ gefertigt bzw. erzeugt wird, dass danach auf der Stützstruktur aufbauend die Trennstruktur generativ gefertigt bzw. erzeugt wird und dass danach auf der Trennstruktur aufbauend das Bauteil generativ gefertigt bzw. erzeugt wird. Andererseits kann vorgesehen sein, dass die Stützstruktur, die Trennstruktur und das Bauteil in einer mehrfach wechselnden Abfolge generativ gefertigt werden.Preferably, the support structure is first generated, then the separation structure is produced thereon and the component is produced thereon. This means in particular the support structure is initially produced or generated generatively, that the separation structure is subsequently produced or generated generatively on the support structure and that the component is subsequently produced or generated generatively on the separation structure. On the other hand, it can be provided that the support structure, the separation structure and the component are produced generatively in a multiply changing sequence.

Die zu erzeugende Trennstruktur kann eine Dicke bzw. Aufbauhöhe von wenigen Zehntel Millimetern bis hin zu mehreren Millimetern aufweisen. Die Aufbauhöhe beträgt bspw. 0,5 mm bis 10,0 mm, bevorzugt 1,0 mm bis 5,0 mm und insbesondere 1,5 mm bis 3 mm.The separation structure to be produced may have a thickness or construction height of a few tenths of a millimeter up to several millimeters. The construction height is, for example, 0.5 mm to 10.0 mm, preferably 1.0 mm to 5.0 mm and in particular 1.5 mm to 3 mm.

Bevorzugt ist vorgesehen, dass

  • - die Stützstruktur, insbesondere schicht- bzw. lagenweise, aus einem ersten pulverförmigen Material durch Laserauftrag (d. h. mittels DLD- bzw. LDT-Verfahren, wie oben beschrieben) erzeugt wird,
  • - die Trennstruktur, insbesondere schicht- bzw. lagenweise, aus einem zweiten pulverförmigen Material durch Laserauftrag erzeugt wird, und
  • - das Bauteil, insbesondere schicht- bzw. lagenweise, aus einem dritten pulverförmigen Material, nämlich aus einem pulverförmigen Metallmaterial, durch Laserauftrag erzeugt wird. D.h., die Stützstruktur, die Trennstruktur und das Bauteil werden aus unterschiedlichen Werkstoffen gebildet.
It is preferably provided that
  • the support structure, in particular layers or layers, is produced from a first powdery material by laser application (ie by means of DLD or LDT method, as described above),
  • - The separation structure, in particular layer or layer by layer, is produced from a second powdery material by laser deposition, and
  • - The component, in particular layer or layer by layer, from a third powdery material, namely from a powdered metal material, is produced by laser deposition. That is, the support structure, the separation structure and the component are formed of different materials.

Besonders bevorzugt ist vorgesehen, dass

  • - die Stützstruktur und das Bauteil, insbesondere schicht- bzw. lagenweise, aus dem selben pulverförmigen Metallmaterial (erstes pulverförmiges Material) durch Laserauftrag (s. o.) erzeugt werden, und
  • - die Trennstruktur, insbesondere schicht- bzw. lagenweise, aus einem anderen pulverförmigen Material (zweites pulverförmiges Material) durch Laserauftrag erzeugt wird.
Bei dieser Verfahrensweise werden also die Stützstruktur und das Bauteil aus dem selben Metallmaterial bzw. -werkstoff gefertigt und können anschließend aufgrund der Trennstruktur einfach getrennt werden. Bislang ist das Abtrennen (falls das Bauteil und die Stützstruktur aus dem selben Metallmaterial bestehen) zeit- und kostenintensiv und erfordert z. B. den Einsatz schwerer Werkzeuge.It is particularly preferred that
  • - The support structure and the component, in particular layer or layer by layer, from the same powdered metal material (first powdered material) by laser application (see above) are generated, and
  • - The separation structure, in particular layer or layer by layer, from another powdery material (second powdered material) is produced by laser deposition.
In this procedure, therefore, the support structure and the component are made of the same metal material or material and can then be easily separated due to the separation structure. So far, the separation (if the component and the support structure made of the same metal material) time and cost intensive and requires z. B. the use of heavy tools.

Der Aufbau bzw. die Fertigung der Stützstruktur, der Trennstruktur und des Bauteils können mit unterschiedlichen Aufbaugeschwindigkeiten und/oder Laserleistungen erfolgen. So kann bspw. vorgesehen sein, dass die Stütz- und insbesondere die Trennstruktur schnell und/oder mit geringer Laserleistung aufgebaut wird und dadurch z. B. weniger fest oder z. B. porös ist und somit einfach beseitigt werden kann. Insbesondere kann der Aufbau bzw. die Fertigung des Bauteils mit einer (vergleichsweise) höheren Laserleistung und der Aufbau bzw. die Fertigung der Trennstruktur und gegebenenfalls auch der Stützstruktur mit einer (vergleichsweise) geringeren Laserleistung erfolgen.The structure or the production of the support structure, the separation structure and the component can be carried out with different body speeds and / or laser powers. Thus, for example, be provided that the support and in particular the separation structure is built up quickly and / or with low laser power and thereby z. B. less solid or z. B. is porous and thus can be easily eliminated. In particular, the structure or the production of the component with a (comparatively) higher laser power and the structure or the production of the separation structure and possibly also the support structure with a (comparatively) lower laser power can be done.

Das zweite bzw. das andere pulverförmige Material, aus dem die Trennstruktur erzeugt wird, kann ein keramisches Pulver, ein Salz bzw. ein Salzgemisch oder Sand bzw. ein Sandgemisch (z. B. ein Sand-Binder-Gemisch, insbesondere mit wasserlöslichem Binder) sein. Eine damit erzeugte Trennstruktur kann somit aus Keramik, Salz oder Sand gebildet sein. Im Übrigen kann auch die Stützstruktur aus keramischem Pulver, Salz oder Sand gefertigt werden und somit aus Keramik, Salz oder Sand gebildet sein. Die Trenn- und/oder Stützstruktur kann dann, insbesondere in Abhängigkeit vom verwendeten Werkstoff, in einfacher Weise durch mechanische Zerstörung (insbesondere bei einer Sand- oder Keramikstruktur), bspw. durch Zerschlagen oder Zerbrechen, oder durch Auflösen in einer Flüssigkeit (insbesondere bei einer Sand- oder Salzstruktur) beseitigt bzw. aufgelöst werden, sodass die Stützstruktur und das Bauteil getrennt werden können. Das Auflösen in einer Flüssigkeit kann z. B. durch Einbringen in ein Wasserbad oder dergleichen erfolgen insbesondere unter Vermeidung eines korrosiven Kontakts des Bauteils mit dem Wasser.The second or the other pulverulent material from which the separation structure is produced may be a ceramic powder, a salt or a salt mixture or sand or a sand mixture (for example a sand-binder mixture, in particular with a water-soluble binder). his. A separation structure produced therewith can thus be formed of ceramic, salt or sand. Incidentally, the support structure of ceramic powder, salt or sand can be made and thus be formed of ceramic, salt or sand. The separation and / or support structure can then, in particular depending on the material used, in a simple manner by mechanical destruction (especially in a sand or ceramic structure), for example. By smashing or breaking, or by dissolving in a liquid (especially in a Sand or salt structure) are eliminated or dissolved, so that the support structure and the component can be separated. The dissolution in a liquid can, for. B. by introducing into a water bath or the like, in particular while avoiding a corrosive contact of the component with the water.

Das pulverförmige Metallmaterial, aus dem die Stützstruktur und das Bauteil erzeugt werden, kann mithilfe eines ersten Bearbeitungskopfs (ein Bearbeitungskopf kann auch als Pulver- oder Auftragskopf bezeichnet werden) aufgetragen werden und das zweite bzw. das andere pulverförmige Material, aus dem die Trennstruktur erzeugt wird, kann mithilfe eines zweiten Bearbeitungskopfs aufgetragen werden. Bevorzugt wird zum Auf- bzw. Anschmelzen beider pulverförmiger Materialien im gesamten Prozess ein einzelner (separater) Laserkopf verwendet, d. h. die Stützstruktur, die Trennstruktur und das Bauteil werden unter Verwendung des selben Laserkopfs erzeugt.The powdered metal material from which the support structure and the component are produced may be applied by means of a first processing head (one processing head may also be referred to as a powder or application head) and the second or the other powdered material from which the separation structure is produced , can be applied using a second machining head. Preferably, a single (separate) laser head is used to melt or melt both powdered materials throughout the process, i. H. the support structure, the separation structure and the component are produced using the same laser head.

Das pulverförmige Metallmaterial, aus dem die Stützstruktur und das Bauteil erzeugt werden, und das zweite bzw. andere pulverförmige Material, aus dem die Trennstruktur erzeugt wird, können auch mithilfe eines einzelnen (kombinierten) Bearbeitungskopfs, der beide pulverförmigen Materialien verarbeiten und ausbringen kann, aufgetragen werden. Ein solcher kombinierter Bearbeitungskopf kann auch zum Aufbringen von drei unterschiedlichen pulverförmigen Materialien (s. o.) ausgebildet sein. Der Bearbeitungskopf kann wenigstens eine Auftragsdüse aufweisen, die wahlweise jeweils eines der pulverförmigen Materialien ausbringt und dazwischen automatisch gereinigt wird. Der Bearbeitungskopf kann auch ein Lasermodul zum Auf- bzw. Anschmelzen der pulverförmigen Materialien aufweisen. Der Anlagenaufbau ist dadurch weniger komplex.The powdered metal material from which the support structure and the component are produced, and the second or other powdered material from which the separation structure is produced, can also be applied by means of a single (combined) machining head, which can process and deploy both powdered materials become. Such a combined machining head can also be designed for applying three different powdered materials (see above). The Processing head may comprise at least one application nozzle, which optionally each one of the powdered materials ausbringt and is cleaned automatically in between. The machining head can also have a laser module for melting or melting the powdery materials. The system structure is thus less complex.

Die Erfindung wird insbesondere zur Fertigung bzw. Herstellung von Fahrzeugbauteilen, vorzugsweise Fahrwerksbauteilen, eingesetzt. Die Erfindung kann aber z. B. auch für den Werkzeugbau, insbesondere für den Formenbau (bspw. bei der Anfertigung von Formwerkzeugen mit integrierten Kühlkanälen), eingesetzt werden.The invention is used in particular for the manufacture or production of vehicle components, preferably suspension components. The invention can, however, z. B. for tool making, in particular for mold making (eg. When making molds with integrated cooling channels) are used.

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft und in nicht einschränkender Weise mit Bezug auf die Figuren näher erläutert. Die in den Figuren gezeigten und/oder nachfolgend erläuterten Merkmale können, auch unabhängig von konkreten Merkmalskombinationen, allgemeine Merkmale der Erfindung sein und die Erfindung entsprechend weiterbilden. Ferner können die Merkmale der erläuterten Ausführungsmöglichkeiten auch zu weiteren Ausführungsmöglichkeiten kombiniert werden.

  • 1 zeigt schematisch in drei einzelnen Darstellungen eine erste Ausführungsmöglichkeit der Erfindung.
  • 2 zeigt schematisch eine zweite Ausführungsmöglichkeit der Erfindung.
The invention will now be described by way of example and not by way of limitation with reference to the figures. The features shown in the figures and / or explained below may, even independently of specific combinations of features, be general features of the invention and further develop the invention accordingly. Furthermore, the features of the explained embodiments can also be combined to form further embodiments.
  • 1 shows schematically in three individual representations a first embodiment of the invention.
  • 2 schematically shows a second embodiment of the invention.

1 zeigt eine Anlage bzw. Vorrichtung 100 zur generativen Fertigung, die einen Tisch bzw. eine Bauplattform 110 und ein Portal 120 oder dergleichen aufweist. Die Anlage 100 weist ferner einen ersten Bearbeitungskopf 130, einen zweiten Bearbeitungskopf 140 und einen Laserkopf 150 auf, die in allen Raumrichtungen bewegbar am Portal 120 befestigt und gegebenenfalls auch teleskopierbar ausgebildet sind. Im Zuge einer kinematischen Umkehr kann auch der Tisch 110 verfahrbar ausgebildet sein. Die Anlage 100 und das darauf ausgeführte Fertigungsverfahren werden von einer Steuereinrichtung automatisch gesteuert. 1 shows a plant or device 100 for additive manufacturing, a table or a construction platform 110 and a portal 120 or the like. The attachment 100 also has a first processing head 130 , a second machining head 140 and a laser head 150 on, in all spatial directions movable on the portal 120 attached and optionally also telescopically formed. In the course of a kinematic reversal can also be the table 110 be formed movable. The attachment 100 and the manufacturing process executed thereon are automatically controlled by a controller.

Mithilfe des ersten Bearbeitungskopfs 130 und des Laserkopfs 150 wird (durch direkten Laserauftrag, wie oben erläutert) zunächst aus einem pulverförmigen Metallmaterial M1 eine Stützstruktur 210 auf dem Tisch 110 erzeugt, wie in 1a gezeigt. (Die metallische Stützstruktur 210 kann optional wärmebehandelt, kältebehandelt, einer chemischen oder elektrochemischen Reaktion ausgesetzt oder beschichtet werden.) Unmittelbar danach wird (ebenfalls durch direkten Laserauftrag) auf der Stützstruktur 210 aufbauend mithilfe des zweiten Bearbeitungskopfs 140 und des Laserkopfs 150 aus pulverförmigen Material M2, bspw. Keramikpulver oder Salz, eine Trennstruktur 220 erzeugt, die quasi aus einer Vielzahl einzelner Aufsatzstückchen besteht, wie in 1b gezeigt. Unmittelbar danach wird (ebenfalls durch direkten Laserauftrag) auf die Trennstruktur 220 aufbauend mithilfe des ersten Bearbeitungskopfs 130 und des Laserkopfs 150 aus dem pulverförmigen Metallmaterial M1 das Bauteil 200 gefertigt, wie in 1c gezeigt. An der Trennstruktur 220 können später das Bauteil 200 und die Stützstruktur 210 in einfacher Weise getrennt werden, wie oben beschrieben.Using the first edit head 130 and the laser head 150 is first (by direct laser application, as explained above) from a powdered metal material M1 a support structure 210 on the table 110 generated as in 1a shown. (The metallic support structure 210 can optionally be heat treated, cold treated, exposed to a chemical or electrochemical reaction or coated.) Immediately thereafter (also by direct laser deposition) on the support structure 210 building up using the second machining head 140 and the laser head 150 made of powdery material M2 , For example, ceramic powder or salt, a release structure 220 produced, which consists of a plurality of individual Aufsatzstückchen, as in 1b shown. Immediately thereafter (also by direct laser application) on the separation structure 220 building up using the first machining head 130 and the laser head 150 from the powdered metal material M1 the component 200 made, as in 1c shown. At the separation structure 220 can later the component 200 and the support structure 210 be separated in a simple manner, as described above.

Bei der in 1 gezeigten Ausführungsmöglichkeit werden die zur generativen Fertigung der Stützstruktur 210, der Trennstruktur 220 und des Bauteils 200 verwendeten pulverförmigen Materialien M1, M2 dem Werkstück getrennt über die beiden Bearbeitungsköpfe 130 und 140 zugeführt. Die Bearbeitungsköpfe 130, 140 können auch als Pulver- oder Auftragsköpfe bezeichnet werden.At the in 1 embodiment shown are the for generative production of the support structure 210 , the separation structure 220 and the component 200 used powdery materials M1 . M2 the workpiece separated by the two processing heads 130 and 140 fed. The processing heads 130 . 140 may also be referred to as powder or applicator heads.

Bei der in 2 gezeigten Ausführungsmöglichkeit weist die Anlage 100 einen kombinierten Bearbeitungskopf 160 auf, der bewegbar am Portal 120 befestigt ist. Der kombinierte Bearbeitungskopf 160 umfasst ein erstes Bearbeitungsmodul 162 (erster Teilkopf), ein zweites Bearbeitungsmodul 161 (zweiter Teilkopf), eine Auftragsdüse 163 und ein Lasermodul 164 (dritter Teilkopf). Analog zu der in 1 gezeigten Vorgehensweise werden mithilfe des ersten Bearbeitungsmoduls 162 und des Lasermoduls 164 zunächst die Stützstruktur 210, dann mithilfe des zweiten Bearbeitungsmoduls 161 und des Lasermoduls 164 die Trennstruktur 220, die hier beispielhaft flächig ausgebildet ist, und dann mithilfe des ersten Bearbeitungsmoduls 162 und des Lasermoduls 164 das Bauteil 200 erzeugt. Dazwischen wird die Auftragsdüse 163 automatisch gereinigt.At the in 2 embodiment shown has the facility 100 a combined machining head 160 moving on the portal 120 is attached. The combined machining head 160 includes a first processing module 162 (first subhead), a second processing module 161 (second part of the head), a job nozzle 163 and a laser module 164 (third subhead). Analogous to the in 1 The procedure shown will be done using the first editing module 162 and the laser module 164 first the support structure 210 , then using the second processing module 161 and the laser module 164 the separation structure 220 , which is here exemplified flat, and then using the first processing module 162 and the laser module 164 the component 200 generated. In between is the application nozzle 163 automatically cleaned.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

100100
Anlageinvestment
110110
Tischtable
120120
Portalportal
130130
Bearbeitungskopfprocessing head
140140
Bearbeitungskopfprocessing head
150150
Laserkopflaser head
160160
Bearbeitungskopfprocessing head
161161
Bearbeitungsmodulprocessing module
162162
Bearbeitungsmodulprocessing module
163163
Auftragsdüseapplicator
164164
Lasermodullaser module
200200
Bauteilcomponent
210210
Stützstruktursupport structure
220 220
Trennstrukturseparation structure
LL
Laserstrahllaser beam
M1M1
pulverförmiges Materialpowdered material
M2M2
pulverförmiges Materialpowdered material

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102013214493 A1 [0006]DE 102013214493 A1 [0006]
  • DE 102014012425 A1 [0008]DE 102014012425 A1 [0008]

Claims (10)

Verfahren zur generativen Fertigung eines mit wenigstens einer Stützstruktur (210) versehenen metallischen Bauteils (200), insbesondere eines Fahrzeugbauteils, dadurch gekennzeichnet, dass bei der generativen Fertigung auch eine zwischen der Stützstruktur (210) und dem Bauteil (200) angeordnete Trennstruktur (220), an der später die Stützstruktur (210) und das Bauteil (200) getrennt werden können, erzeugt wird.Method for the generative production of a metallic component (200), in particular a vehicle component, provided with at least one support structure (210), characterized in that in the generative production also a separation structure (220) arranged between the support structure (210) and the component (200) at which later the support structure (210) and the component (200) can be separated is generated. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zuerst die Stützstruktur (210) erzeugt wird, darauf die Trennstruktur (220) erzeugt wird und darauf das Bauteil (200) erzeugt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that first the support structure (210) is produced, on which the separation structure (220) is produced and on which the component (200) is produced. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennstruktur (220) eine Aufbauhöhe von 0,5 mm bis 10,0 mm aufweist.Method according to Claim 1 or 2 , characterized in that the separation structure (220) has a construction height of 0.5 mm to 10.0 mm. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (210) aus einem ersten pulverförmigen Material durch Laserauftrag erzeugt wird, die Trennstruktur (220) aus einem zweiten pulverförmigen Material durch Laserauftrag erzeugt wird, und das Bauteil (200) aus einem dritten pulverförmigen Material durch Laserauftrag erzeugt wird.Method according to one of the preceding Claims 1 to 3 characterized in that the support structure (210) is formed from a first powdered material by laser deposition, the separation structure (220) is formed from a second powdered material by laser deposition, and the component (200) is formed from a third powdered material by laser deposition , Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützstruktur (210) und das Bauteil (200) aus dem selben pulverförmigen Metallmaterial (M1) durch Laserauftrag erzeugt werden, und die Trennstruktur (220) aus einem anderen pulverförmigen Material (M2) durch Laserauftrag erzeugt wird.Method according to one of the preceding Claims 1 to 3 characterized in that the support structure (210) and the component (200) are formed from the same powdered metal material (M1) by laser deposition, and the separation structure (220) is formed from another powdered material (M2) by laser deposition. Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite pulverförmige Material bzw. das andere pulverförmige Material (M2), aus dem die Trennstruktur (220) erzeugt wird, Salz oder Sand ist.Method according to Claim 4 or 5 , characterized in that the second powdery material or the other powdery material (M2), from which the separation structure (220) is produced, is salt or sand. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das pulverförmige Metallmaterial (M1), aus dem die Stützstruktur (210) und das Bauteil (200) erzeugt werden, mithilfe eines ersten Bearbeitungskopfs (130) aufgetragen wird und das zweite pulverförmige Material (M2), aus dem die Trennstruktur (220) erzeugt wird, mithilfe eines zweiten Bearbeitungskopfs (140) aufgetragen wird.Method according to Claim 5 or 6 , characterized in that the powdered metal material (M1) from which the support structure (210) and the component (200) are produced, by means of a first processing head (130) is applied and the second powdery material (M2) from which the separation structure (220) is applied by means of a second machining head (140). Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das pulverförmige Metallmaterial (M1), aus dem die Stützstruktur (210) und das Bauteil (200) erzeugt werden, und das zweite pulverförmige Material (M2), aus dem die Trennstruktur (220) erzeugt wird, mithilfe eines einzelnen Bearbeitungskopfs (160), der beide pulverförmigen Materialien (M1, M2) verarbeiten und ausbringen kann, aufgetragen werden.Method according to Claim 5 or 6 , characterized in that the powdered metal material (M1) from which the support structure (210) and the component (200) are produced, and the second powdery material (M2) from which the separation structure (220) is produced, by means of a single Processing head (160), which can process and deploy both powdery materials (M1, M2) are applied. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Bearbeitungskopf (160) eine Auftragsdüse (163) aufweist, die wahlweise jeweils eines der pulverförmigen Materialien (M1, M2) ausbringt und dazwischen automatisch gereinigt wird.Method according to Claim 8 , characterized in that the machining head (160) has an application nozzle (163), which optionally each one of the powdery materials (M1, M2) ausbringt and is cleaned automatically in between. Verfahren nach einem der vorausgehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erzeugte Trennstruktur (220) durch mechanische Zerstörung oder durch Auflösen in einer Flüssigkeit, insbesondere durch Einbringen in ein Wasserbad, beseitigt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the generated separation structure (220) is eliminated by mechanical destruction or by dissolution in a liquid, in particular by introduction into a water bath.
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