DE102018003412A1 - Method and device for testing the particle density distribution at the outlet of a powder nozzle for coating bodies with laser radiation from a laser - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtungen zur Prüfung der Partikeldichteverteilung am Austritt einer Pulverdüse und damit des Pulverauftrags der Pulverdüse als Bestandteil einer Pulverzufuhreinrichtung vor oder während des generativen Auftrags von Pulver zum Beschichten von Körpern mit Laserstrahlung eines Lasers.
Die Verfahren und Einrichtungen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass die Partikeldichteverteilung am Austritt einer Pulverdüse einfach prüfbar ist.
Dazu wird der Körper mit der Laserstrahlung des Lasers an verschiedenen Stellen innerhalb des Pulverstrahls der Pulverdüse beaufschlagt. Wenigstens ein Abmessung des geschmolzenen und/oder gesinterten Auftrags wird mittels einer Messeinrichtung gemessen. Die Messdaten des geschmolzenen und/oder gesinterten Auftrags werden in Verbindung mit den Parametern der Zuführung des Pulvers auf den Körper und der Laserparameter in Raum und Zeit mit einem Datenverarbeitungssystem verarbeitet, so dass der Pulverauftrag der Pulverdüse ermittelt ist.

Figure DE102018003412A1_0000
The invention relates to methods and devices for testing the particle density distribution at the outlet of a powder nozzle and thus the powder application of the powder nozzle as part of a powder feeder before or during the generative application of powder for coating bodies with laser radiation of a laser.
The methods and devices are characterized in particular by the fact that the particle density distribution at the outlet of a powder nozzle is easily testable.
For this purpose, the body is exposed to the laser radiation of the laser at different locations within the powder jet of the powder nozzle. At least one dimension of the molten and / or sintered deposit is measured by means of a measuring device. The measured data of the molten and / or sintered application are processed in conjunction with the parameters of the supply of the powder to the body and the laser parameters in space and time with a data processing system, so that the powder application of the powder nozzle is determined.
Figure DE102018003412A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft Verfahren und Einrichtungen zur Prüfung der Partikeldichteverteilung am Austritt einer Pulverdüse und damit des Pulverauftrags der Pulverdüse als Bestandteil einer Pulverzufuhreinrichtung vor oder während des generativen Auftrags von Pulver zum Beschichten von Körpern mit Laserstrahlung eines Lasers.The invention relates to methods and devices for testing the particle density distribution at the outlet of a powder nozzle and thus the powder application of the powder nozzle as part of a powder feeder before or during the generative application of powder for coating bodies with laser radiation of a laser.

Durch die DE 10 2011 009 345 B3 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung einer Partikeldichteverteilung im Strahl einer Düse bekannt. Dabei wird der Strahl von der Seite oder durch die Düse hindurch mit einer Lichtquelle beleuchtet und von den Partikeln reflektierte optische Strahlung durch die Düse hindurch mit einer Kamera erfasst. Mit der Kamera werden dabei in zeitlicher Abfolge Bilder der reflektierten optischen Strahlung unterschiedlicher Schichten des Düsenstrahls aufgezeichnet, aus denen die Partikeldichteverteilung im Düsenstrahl bestimmbar ist. Dazu sind die mit der Düse verbundene Kamera und die Lichtquelle zur Beleuchtung der Partikel notwendig. Weiterhin sind Abbildungsfehler aus Eigenschaftsänderungen insbesondere der Lichtquelle und der Umgebung nicht auszuschließen.By the DE 10 2011 009 345 B3 For example, a method and apparatus for detecting a particle density distribution in the jet of a nozzle is known. In this case, the beam is illuminated from the side or through the nozzle with a light source and optical radiation reflected by the particles is detected through the nozzle with a camera. With the camera images of the reflected optical radiation of different layers of the jet are recorded in chronological order, from which the particle density distribution in the jet can be determined. This requires the camera connected to the nozzle and the light source to illuminate the particles. Furthermore, aberrations from property changes, in particular the light source and the environment, can not be ruled out.

Der in den Patentansprüchen 1 und 7 angegebenen Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Partikeldichteverteilung am Austritt einer Pulverdüse vor oder während des generativen Auftrags von Pulver einfach zu ermitteln.The invention specified in the claims 1 and 7 has the object to easily determine the particle density distribution at the outlet of a powder nozzle before or during the generative application of powder.

Diese Aufgabe wird mit den in den Patentansprüchen 1 und 7 aufgeführten Merkmalen gelöst.This object is achieved with the features listed in the claims 1 and 7.

Die Verfahren und Einrichtungen zeichnen sich insbesondere dadurch aus, dass die Partikeldichteverteilung am Austritt einer Pulverdüse und damit des Pulverauftrags der Pulverdüse als Bestandteil einer Pulverzufuhreinrichtung vor oder während des generativen Auftrags von Pulver zum Beschichten von Körpern mit Laserstrahlung eines Lasers einfach prüfbar ist.The methods and devices are characterized in particular by the fact that the particle density distribution at the outlet of a powder nozzle and thus the powder application of the powder nozzle as part of a powder feeder before or during the generative application of powder for coating bodies with laser radiation of a laser is easily testable.

Dazu wird der Körper mit der Laserstrahlung des Lasers an verschiedenen Stellen innerhalb des Pulverstrahls der Pulverdüse beaufschlagt. Wenigstens ein Abmessung des geschmolzenen und/oder gesinterten Auftrags wird mittels einer Messeinrichtung gemessen. Die Messdaten des geschmolzenen und/oder gesinterten Auftrags werden in Verbindung mit den Parametern der Zuführung des Pulvers auf den Körper und der Laserparameter in Raum und Zeit mit einem Datenverarbeitungssystem verarbeitet, so dass der Pulverauftrag der Pulverdüse ermittelt ist.For this purpose, the body is exposed to the laser radiation of the laser at different locations within the powder jet of the powder nozzle. At least one dimension of the molten and / or sintered deposit is measured by means of a measuring device. The measured data of the molten and / or sintered application are processed in conjunction with the parameters of the supply of the powder to the body and the laser parameters in space and time with a data processing system, so that the powder application of the powder nozzle is determined.

Bei einer Einrichtung ist dazu die Pulverzufuhreinrichtung, der Laser und das Datenverarbeitungssystem mit einer Messeinrichtung zur Messung wenigstens einer Abmessung von an verschiedenen Stellen innerhalb des Pulverstrahls der Pulverdüse mit Laserstrahlung des Lasers beaufschlagten und als Volumina auf dem Körper geschmolzenen und/oder gesinterten Pulvers verbunden ist. Das Datenverarbeitungssystem ist dazu ein den Pulverauftrag der Pulverzufuhreinrichtung mit der Pulverdüse in Abhängigkeit der Abmessung und der Laserparameter in Raum und Zeit ermittelndes Datenverarbeitungssystem.In a device for this purpose, the powder feeder, the laser and the data processing system with a measuring device for measuring at least one dimension of at different locations within the powder jet of the powder nozzle with laser radiation of the laser acted upon and is melted as volumes on the body and / or sintered powder is connected. The data processing system is to a powder application of the powder feeder with the powder nozzle depending on the dimension and the laser parameters in space and time determining data processing system.

Mit dem Verfahren und der Einrichtung ist es vorteilhafterweise möglich, die Partikeldichteverteilung am Austritt der Pulverdüse und damit den Pulverauftrag zu ermitteln. Das kann sowohl in Echtzeit vor oder während der Erzeugung der Schicht auf dem Körper als auch im Test mit einem Probekörper erfolgen.With the method and the device, it is advantageously possible to determine the particle density distribution at the outlet of the powder nozzle and thus the powder application. This can be done both in real time before or during the generation of the layer on the body as well as in the test with a specimen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 2 bis 6 und 8 bis 10 angegeben.Advantageous embodiments of the invention are specified in claims 2 to 6 and 8 to 10.

Zur Prüfung wird nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 2 der Laser mit verkleinertem Laserbrennfleck nacheinander an verschiedenen Stellen des im Pulverstrahl liegenden Körpers angeschaltet, so dass auf dem Körper vereinzelte Volumina als Testvolumina entstehen. Diese Volumina können punkt- oder linienförmige Erhebungen sein.For testing, according to the embodiment of claim 2, the laser with a reduced laser focal spot is switched on successively at different points of the body lying in the powder jet, so that individual volumes are produced on the body as test volumes. These volumes may be point or line elevations.

Der Körper wird nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 3 mit der Laserstrahlung des Lasers bei konstanter Lagebeziehung von Pulverdüse zu Körper beaufschlagt.The body is applied according to the embodiment of claim 3 with the laser radiation of the laser at a constant positional relationship of powder nozzle to body.

Der Körper wird nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 4 während der Relativbewegung zwischen der Laserstrahlung und Mündung der Pulverdüse bewegt, so dass einzelne und voneinander beabstandete Volumina auf dem Körper entstehen.The body is moved according to the embodiment of claim 4 during the relative movement between the laser radiation and the mouth of the powder nozzle, so that individual and spaced-apart volumes arise on the body.

Die Beaufschlagung des Körpers erfolgt nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 5 punktförmig. Mit einem Ein- und Ausschalten der Laserstrahlung sind beabstandet zueinander angeordnete Volumina realisierbar. Diese können in Linien oder in einem Raster auf dem Körper angeordnet sein.The application of the body takes place according to the embodiment of claim 5 punctiform. With a switching on and off of the laser radiation spaced apart volumes can be realized. These can be arranged in lines or in a grid on the body.

Die Zuführung des Pulvers zur Ausbildung der Schicht wird nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 6 mit dem Datenverarbeitungssystem so gesteuert, dass die geschmolzenen und/oder gesinterten aufgetragenen Schichtbereiche in die nachträglich zu erzeugende Schicht integriert werden.The feeding of the powder for forming the layer is controlled according to the embodiment of claim 6 with the data processing system so that the molten and / or sintered applied layer areas are integrated into the subsequently produced layer.

Die Messeinrichtung weist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 8 einen Triangulationssensor auf.The measuring device has according to the embodiment of claim 8 on a triangulation sensor.

Der Körper ist nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 9 ein Probekörper oder ein Bauteil. The body is according to the embodiment of claim 9, a specimen or a component.

In der Laserstrahlung befindet sich nach der Weiterbildung des Patentanspruchs 10 ein Scanner zur Bewegung der Laserstrahlung relativ zur Pulverdüse, wobei das insbesondere ein ein- bis dreiachsig arbeitender Scanner sein kann.In the laser radiation is according to the embodiment of claim 10, a scanner for moving the laser radiation relative to the powder nozzle, which may be in particular a one- to three-axis working scanner.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen jeweils prinzipiell dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment of the invention is illustrated in principle in the drawings and will be described in more detail below.

Es zeigen:

  • 1 eine Einrichtung zur Prüfung der Partikeldichteverteilung am Austritt einer Pulverdüse und
  • 2 eine Einrichtung mit einer Messeinrichtung.
Show it:
  • 1 a device for testing the particle density distribution at the outlet of a powder nozzle and
  • 2 a device with a measuring device.

Im nachfolgenden Ausführungsbeispiel werden ein Verfahren und eine Einrichtung zur Prüfung der Partikeldichteverteilung am Austritt einer Pulverdüse 1 und damit des Pulverauftrags der Pulverdüse 1 als Bestandteil einer Pulverzufuhreinrichtung vor oder während des generativen Auftrags von Pulver 2 zum Beschichten von Körpern 3 mit Laserstrahlung 4 eines Lasers 6 zusammen näher erläutert.In the following embodiment, a method and a device for testing the particle density distribution at the outlet of a powder nozzle 1 and thus the powder application of the powder nozzle 1 as part of a powder feeder before or during the generative application of powder 2 for coating bodies 3 with laser radiation 4 a laser 6 explained together.

Eine Einrichtung zur Prüfung der Partikeldichteverteilung am Austritt einer Pulverdüse 1 und damit des Pulverauftrags der Pulverdüse 1 als Bestandteil einer Pulverzufuhreinrichtung vor oder während des generativen Auftrags von Pulver 2 zum Beschichten von Körpern 3 mit Laserstrahlung 4 eines Lasers 6 in Verbindung mit einem Datenverarbeitungssystem 8 besteht im Wesentlichen aus der Pulverzufuhreinrichtung, dem Laser 6, dem Datenverarbeitungssystem 8 und einer Messeinrichtung 7 zur Messung wenigstens einer Abmessung mindestens eines Voluminas 5 auf dem Körper 3.A device for testing the particle density distribution at the outlet of a powder nozzle 1 and thus the powder application of the powder nozzle 1 as part of a powder feeder before or during the generative application of powder 2 for coating bodies 3 with laser radiation 4 a laser 6 in connection with a data processing system 8th consists essentially of the powder feeder, the laser 6 , the data processing system 8th and a measuring device 7 for measuring at least one dimension of at least one volume 5 on the body 3 ,

Die 1 zeigt eine Einrichtung zur Prüfung der Partikeldichteverteilung am Austritt einer Pulverdüse 1 in einer prinzipiellen Darstellung.The 1 shows a device for testing the particle density distribution at the outlet of a powder nozzle 1 in a schematic representation.

Während des Auftrags von Pulver 2 auf den Körper 3 mit der Pulverdüse 1 erfolgt eine Beaufschlagung des Körpers 3 mit der Laserstrahlung 4 des Lasers 6 an verschiedenen Stellen innerhalb des Pulverstrahls der Pulverdüse 1. Für die so gegebenen Analysezwecke wird der Laserbrennfleck auf dem Körper 3 stark verkleinert und nacheinander an verschiedenen Stellen des im Pulverstrahl liegenden Körpers 3 kurz angeschaltet. Damit die erzeugten Volumina 5 als Einzelvolumina sich nicht gegenseitig beeinflussen oder getrennt analysiert werden können, wird dieser Relativbewegung zwischen Laserstrahlung 4 und Düsenmündung eine Vorschubbewegung am Körper 3 überlagert, so dass einzelne Volumina 5 von geschmolzenen und/oder gesinterten Pulverpartikeln auf dem Körper 3 entstehen. Mittels der separaten Messeinrichtung 7 zur Messung wenigstens einer Abmessung mindestens eines Voluminas 5 auf dem Körper 3 können die Volumina 5 vermessen werden.During the order of powder 2 on the body 3 with the powder nozzle 1 an application of the body takes place 3 with the laser radiation 4 the laser 6 at various points within the powder jet of the powder nozzle 1 , For the given analysis purposes, the laser spot on the body becomes 3 greatly reduced and successively at different points of the body lying in the powder jet 3 shortly turned on. So that the volumes generated 5 As individual volumes can not influence each other or can be analyzed separately, this relative movement between laser radiation 4 and nozzle orifice an advancing movement on the body 3 superimposed so that individual volumes 5 of molten and / or sintered powder particles on the body 3 arise. By means of the separate measuring device 7 for measuring at least one dimension of at least one volume 5 on the body 3 can the volumes 5 be measured.

Die 2 eine Einrichtung mit einer Messeinrichtung 7 in einer prinzipiellen Darstellung.The 2 a device with a measuring device 7 in a schematic representation.

Die Bewegung der Laserstrahlung 4 kann mit einem ein- bis dreiachsig arbeitenden Scanner erfolgen. Durch das Ein- und Ausschalten der Laserstrahlung werden während der eingeschalteten Laserstrahlung 4 die Volumina 5 beabstandet zueinander erzeugt. Der Körper 3 kann dabei ein Probekörper oder das zu beschichtende Bauteil sein. Mittels der Messeinrichtung 7 wird wenigstens eine Abmessung der Volumina 5 gemessen. Die Pulverzufuhreinrichtung, der Laser 6 und die Messeinrichtung 7 sind zur Verarbeitung der Messdaten mit dem Datenverarbeitungssystem 8 verbunden, welches die Messdaten des geschmolzenen und/oder gesinterten Auftrags in Verbindung mit den Parametern der Zuführung des Pulvers 2 auf den Körper 3 und der Laserparameter in Raum und Zeit verarbeitet, so dass der Pulverauftrag der Pulverdüse 1 ermittelt ist. Die Messeinrichtung 7 kann einen Triangulationssensor aufweisen, so dass das Höhenprofil der Volumina 5 gegenüber der Oberfläche des Körpers 3 ermittelbar ist.The movement of the laser radiation 4 can be done with a one- to three-axis scanner. By switching the laser radiation on and off during the activated laser radiation 4 the volumes 5 spaced generated to each other. The body 3 may be a specimen or the component to be coated. By means of the measuring device 7 will be at least one dimension of the volumes 5 measured. The powder feeder, the laser 6 and the measuring device 7 are for processing the measured data with the data processing system 8th connected to the measured data of the molten and / or sintered order in connection with the parameters of the supply of the powder 2 on the body 3 and the laser parameter is processed in space and time, so that the powder application of the powder nozzle 1 is determined. The measuring device 7 may have a triangulation sensor, so that the height profile of the volumes 5 opposite the surface of the body 3 can be determined.

Die Zuführung des Pulvers 2 kann zur Ausbildung der Schicht mit dem Datenverarbeitungssystem 8 so gesteuert werden, dass die Volumina 5 der geschmolzenen und/oder gesinterten punktförmigen aufgetragenen Schichtbereiche in die nachträglich zu erzeugende Schicht integriert werden.The feeding of the powder 2 can be used to train the layer with the data processing system 8th be controlled so that the volumes 5 the molten and / or sintered punctiform coated layer areas are integrated into the layer to be subsequently produced.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102011009345 B3 [0002]DE 102011009345 B3 [0002]

Claims (10)

Verfahren zur Prüfung der Partikeldichteverteilung am Austritt einer Pulverdüse (1) und damit des Pulverauftrags der Pulverdüse (1) als Bestandteil einer Pulverzufuhreinrichtung vor oder während des generativen Auftrags von Pulver (2) zum Beschichten von Körpern (3) mit Laserstrahlung (4) eines Lasers (6) mit folgenden Schritten: - Beaufschlagung des Körpers (3) mit der Laserstrahlung (4) des Lasers (6) an verschiedenen Stellen innerhalb des Pulverstrahls der Pulverdüse (1), - Messung von wenigstens einer Abmessung des geschmolzenen und/oder gesinterten Auftrags mit einer Messeinrichtung (7) und - Verarbeitung der Messdaten des geschmolzenen und/oder gesinterten Auftrags in Verbindung mit den Parametern der Zuführung des Pulvers (2) auf den Körper (3) und der Laserparameter in Raum und Zeit mit einem Datenverarbeitungssystem (8), so dass der Pulverauftrag der Pulverdüse (1) ermittelt ist.Method for testing the particle density distribution at the outlet of a powder nozzle (1) and thus the powder application of the powder nozzle (1) as part of a powder feeder before or during the generative application of powder (2) for coating bodies (3) with laser radiation (4) of a laser (6) with the following steps: - Actuation of the body (3) with the laser radiation (4) of the laser (6) at different locations within the powder jet of the powder nozzle (1), Measuring at least one dimension of the molten and / or sintered deposit with a measuring device (7) and Processing of the measured data of the molten and / or sintered application in connection with the parameters of feeding the powder (2) to the body (3) and the laser parameters in space and time with a data processing system (8), so that the powder application of the powder nozzle (1) is determined. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Prüfung der Laser (6) mit verkleinertem Laserbrennfleck nacheinander an verschiedenen Stellen des im Pulverstrahl liegenden Körpers (3) angeschaltet wird, so dass auf dem Körper (3) vereinzelte Volumina (5) als Testvolumina entstehen.Method according to Claim 1 , characterized in that for testing the laser (6) with a reduced laser focal spot successively at different points of the body lying in the powder beam (3) is turned on, so that on the body (3) isolated volumes (5) arise as test volumes. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (3) mit der Laserstrahlung (4) des Lasers (6) bei konstanter Lagebeziehung von Pulverdüse (1) zu Körper (3) beaufschlagt wird.Method according to Claim 1 , characterized in that the body (3) with the laser radiation (4) of the laser (6) with constant positional relationship of the powder nozzle (1) to body (3) is acted upon. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (3) während der Relativbewegung zwischen der Laserstrahlung (4) und Mündung der Pulverdüse (1) bewegt wird, so dass einzelne und voneinander beabstandete Volumina (5) auf dem Körper (3) entstehen.Method according to Claim 1 , characterized in that the body (3) during the relative movement between the laser radiation (4) and the mouth of the powder nozzle (1) is moved, so that individual and spaced-apart volumes (5) on the body (3) arise. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Beaufschlagung des Körpers (3) punktförmig erfolgt.Method according to Claim 1 , characterized in that the application of the body (3) is punctiform. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zuführung des Pulvers (2) zur Ausbildung der Schicht mit dem Datenverarbeitungssystem (8) so gesteuert wird, dass die geschmolzenen und/oder gesinterten aufgetragenen Schichtbereiche in die nachträglich zu erzeugende Schicht integriert werden.Method according to Claim 1 , characterized in that the supply of the powder (2) for forming the layer with the data processing system (8) is controlled such that the molten and / or sintered applied layer regions are integrated into the layer to be subsequently produced. Einrichtung zur Prüfung der Partikeldichteverteilung am Austritt einer Pulverdüse (1) und damit des Pulverauftrags der Pulverdüse (1) als Bestandteil einer Pulverzufuhreinrichtung vor oder während des generativen Auftrags von Pulver (2) zum Beschichten von Körpern (3) mit Laserstrahlung (4) eines Lasers (6) in Verbindung mit einem Datenverarbeitungssystem (8), dadurch gekennzeichnet, dass die Pulverzufuhreinrichtung, der Laser (6) und das Datenverarbeitungssystem (8) mit einer Messeinrichtung (7) zur Messung wenigstens einer Abmessung von an verschiedenen Stellen innerhalb des Pulverstrahls der Pulverdüse (1) mit Laserstrahlung (4) des Lasers (6) beaufschlagten und als Volumina (5) auf dem Körper (3) geschmolzenen und/oder gesinterten Pulvers (2) verbunden ist und dass das Datenverarbeitungssystem (8) ein den Pulverauftrag der Pulverzufuhreinrichtung mit der Pulverdüse (1) in Abhängigkeit der Abmessung und der Laserparameter in Raum und Zeit ermittelndes Datenverarbeitungssystem (8) ist.Device for testing the particle density distribution at the outlet of a powder nozzle (1) and thus the powder application of the powder nozzle (1) as part of a powder feeder before or during the generative application of powder (2) for coating bodies (3) with laser radiation (4) of a laser (6) in connection with a data processing system (8), characterized in that the powder feeder, the laser (6) and the data processing system (8) with a measuring device (7) for measuring at least one dimension of at different locations within the powder jet of the powder nozzle (1) with laser radiation (4) of the laser (6) acted upon and as volumes (5) on the body (3) melted and / or sintered powder (2) is connected and that the data processing system (8) the powder application of the powder feeder with the powder nozzle (1) as a function of the dimension and the laser parameters in space and time determining Datenverarbeitungssys tem (8). Einrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinrichtung (7) einen Triangulationssensor aufweist.Setup after Claim 7 , characterized in that the measuring device (7) has a triangulation sensor. Einrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Körper (3) ein Probekörper oder ein Bauteil ist.Setup after Claim 7 , characterized in that the body (3) is a specimen or a component. Einrichtung nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich in der Laserstrahlung (4) ein Scanner zur Bewegung der Laserstrahlung (4) relativ zur Pulverdüse (1) befindet.Setup after Claim 7 , characterized in that in the laser radiation (4) is a scanner for moving the laser radiation (4) relative to the powder nozzle (1).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5396333A (en) * 1992-05-21 1995-03-07 General Electric Company Device and method for observing and analyzing a stream of material
US6995334B1 (en) * 2003-08-25 2006-02-07 Southern Methodist University System and method for controlling the size of the molten pool in laser-based additive manufacturing
DE102011009345B3 (en) 2011-01-25 2012-08-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method and device for detecting a particle density distribution in the jet of a nozzle

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5396333A (en) * 1992-05-21 1995-03-07 General Electric Company Device and method for observing and analyzing a stream of material
US6995334B1 (en) * 2003-08-25 2006-02-07 Southern Methodist University System and method for controlling the size of the molten pool in laser-based additive manufacturing
DE102011009345B3 (en) 2011-01-25 2012-08-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Method and device for detecting a particle density distribution in the jet of a nozzle

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