DE102018127950A1 - Process for optimizing an object manufactured by means of a 3D printing process, process for producing a tool device - Google Patents

Process for optimizing an object manufactured by means of a 3D printing process, process for producing a tool device Download PDF

Info

Publication number
DE102018127950A1
DE102018127950A1 DE102018127950.7A DE102018127950A DE102018127950A1 DE 102018127950 A1 DE102018127950 A1 DE 102018127950A1 DE 102018127950 A DE102018127950 A DE 102018127950A DE 102018127950 A1 DE102018127950 A1 DE 102018127950A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tool device
partially
data set
depulping
energy
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
DE102018127950.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Wolfgang Woyke
Sebastian Boris Hein
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.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Volkswagen AG
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Volkswagen AG
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 Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV, Volkswagen AG filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE102018127950.7A priority Critical patent/DE102018127950A1/en
Publication of DE102018127950A1 publication Critical patent/DE102018127950A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/60Treatment of workpieces or articles after build-up
    • B22F10/68Cleaning or washing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/35Cleaning
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/30Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/379Handling of additively manufactured objects, e.g. using robots
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE 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
    • B33Y40/00Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
    • B33Y40/20Post-treatment, e.g. curing, coating or polishing
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10Processes characterised by the sequence of their steps
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F5/00Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product
    • B22F5/10Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the special shape of the product of articles with cavities or holes, not otherwise provided for in the preceding subgroups
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/188Processes of additive manufacturing involving additional operations performed on the added layers, e.g. smoothing, grinding or thickness control
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25Process efficiency

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung eines mittels 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstandes (10) sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Werkzeugvorrichtung (12) zur Verwendung in dem Verfahren zur Optimierung eines mittels 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstandes (10).Es ist vorgesehen, dass ein Verfahren zur Optimierung eines mittels 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstandes (10) bereitgestellt wird. So ein Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte: Bereitstellen eines mittels 3D-Druckverfahren und basierend auf einem ersten Datensatz gefertigten Gegenstandes (10), Einspannen und Halten des Gegenstandes (10) mit einer Werkzeugvorrichtung (12), Durchführung mindestens eines Behandlungsschrittes an dem eingespannten Gegenstand (10), sodass ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes (10) realisierbar ist, wobei die Werkzeugvorrichtung (12) mittels eines 3D-Druckverfahrens und mittels eines zweiten Datensatzes gefertigt ist, wobei der zweite Datensatz zumindest teilweise identisch mit dem ersten Datensatz ist, sodass ein Formschluss zumindest teilweise zwischen Werkzeugvorrichtung (12) und Gegenstand (10) während des Einspannens und Haltens realisierbar ist. Zudem wird ein Verfahren zur Herstellung einer Werkzeugvorrichtung (12) zur Verwendung in dem Verfahren zur Optimierung eines mittels 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstandes (10) bereitgestellt.The invention relates to a method for optimizing an object (10) made by means of a 3D printing process and a method for producing a tool device (12) for use in the method for optimizing an object (10) made by means of a 3D printing method a method for optimizing an object (10) produced by means of a 3D printing method is provided. Such a method comprises the following steps: providing an object (10) produced by means of a 3D printing method and based on a first data set, clamping and holding the object (10) with a tool device (12), carrying out at least one treatment step on the clamped object (10), so that a depulping process of the object (10) can be implemented, the tool device (12) being manufactured by means of a 3D printing method and by means of a second data set, the second data set being at least partially identical to the first data set, so that a positive fit at least partially between tool device (12) and object (10) during clamping and holding. A method for producing a tool device (12) for use in the method for optimizing an object (10) produced by means of a 3D printing method is also provided.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Optimierung eines mittels 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstandes sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Werkzeugvorrichtung zur Verwendung in dem Verfahren zur Optimierung eines mittels 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstandes.The invention relates to a method for optimizing an object produced by means of a 3D printing method and a method for producing a tool device for use in the method for optimizing an object manufactured by means of a 3D printing method.

Der Einsatz von 3D-Druck-Verfahren, auch bekannt als additive Fertigung oder generative Fertigung, wie zum Beispiel das Binderjetting ist in heutigen industriellen Fertigungsbetrieben zunehmend eine Alternative zu herkömmlichen Fertigungsprozessen. Im Fokus der Vorgehensweise beim 3D-Druck steht ein Aufbau aus einem Material oder mehreren Materialien, welche dann Schicht für Schicht aufgetragen werden, um letztendlich einen dreidimensionalen Gegenstand, beispielsweise ein Werkstück, zu erzeugen. Eine computergesteuerte Prozessführung basierend auf CAD-Daten, welche die Maße und Formen umfassen, ist dabei häufig anzutreffen. Als typische Materialien oder Werkstoffe für diese Fertigungsverfahren können verschiedene Metalle, Keramiken, Kunstharze und Kunststoffe eingesetzt werden. Die Werkstoffe werden in Pulverform bereitgestellt. In einer Variante des 3D-Drucks werden zunächst Gegenstände vorgefertigt, welche als Grünlinge oder Grünteile, bezeichnet werden. In einem anschließenden Prozessschritt, beispielsweise mittels eines Sintervorgangs, werden diese Grünlinge verfestigt. Vor der Verfestigung sind nicht mehr benötigte Pulvermengen von dem Gegenstand zu entfernen. In den bisherigen technischen Lösungen wird das vorkonfektionierte Grünteil, bei welchem das Bindemittel bereits getrocknet ist, mechanisch belastet, um überflüssige Pulvermengen aus dem zukünftigen finalen Gegenstand oder allgemein dem Bauteil zu entfernen. Häufig kommen dabei manuelle Techniken, wie zum Beispiel schütteln oder klopfen et cetera, zum Einsatz. Ein erklärtes Ziel ist es dabei, das Entfernen der nicht mehr benötigten Pulvermengen in oder an beispielsweise einem Hohlkörper ohne Beschädigung der vorgefestigten Pulversegmente und mit einer Absicherung der Innengeometrie zu gestalten. Auch soll dabei generell eine gute Qualität erhalten bleiben. Als nachteilig bei den manuellen Techniken kann angesehen werden, dass diese keine prozesssichere, wiederholbare und optimierungsfähige Bauteilqualität bereitstellen. Es können etwa Beschädigungen und Verformungen auftauchen. Die Qualität der Entsorgung der Pulverreste bestimmt unter anderem die Qualität der Bauteile, wie zum Beispiel die Qualität der Oberfläche et cetera. Aber auch die Dimensionierung, wie etwa im Kontext der Festigkeit und Funktionalität und die damit zusammenhängende Qualität der Bauteile wird durch die Entsorgung der Pulverreste bestimmt. In diesem Zusammenhang können auch andere Herstellungsverfahren oder allgemein Industrieprozesse entsprechend zu einem eigentlichen 3D-Druck-Verfahren kombiniert werden, wobei eine vorherige Entpulverung häufig als implizit vorausgesetzt wird.The use of 3D printing processes, also known as additive manufacturing or additive manufacturing, such as binder jetting, is increasingly an alternative to conventional manufacturing processes in today's industrial manufacturing plants. The focus of the procedure in 3D printing is a structure made of one or more materials, which are then applied layer by layer in order to ultimately produce a three-dimensional object, for example a workpiece. A computer-controlled process control based on CAD data, which include the dimensions and shapes, can often be found. Various metals, ceramics, synthetic resins and plastics can be used as typical materials for these manufacturing processes. The materials are provided in powder form. In a variant of 3D printing, objects are initially prefabricated, which are referred to as green compacts or green parts. In a subsequent process step, for example by means of a sintering process, these green compacts are solidified. Before solidification, powder quantities that are no longer required must be removed from the object. In the previous technical solutions, the prefabricated green part, in which the binder has already dried, is mechanically loaded in order to remove unnecessary amounts of powder from the future final object or generally from the component. Manual techniques, such as shaking or tapping et cetera, are often used. One of the stated goals is to remove the powder quantities that are no longer required in or on a hollow body, for example, without damaging the prefabricated powder segments and with securing the internal geometry. Good quality should also generally be maintained. A disadvantage of manual techniques can be seen in the fact that they do not provide reliable, repeatable and optimizable component quality. Damage and deformation can occur. The quality of the disposal of the powder residue determines, among other things, the quality of the components, such as the quality of the surface et cetera. But also the dimensioning, such as in the context of strength and functionality and the related quality of the components, is determined by the disposal of the powder residues. In this context, other manufacturing processes or general industrial processes can also be combined to form an actual 3D printing process, with prior de-powdering often being assumed to be implicit.

So ist aus der EP 1 461 198 B1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Herstellung einer mehrschichtigen dreidimensionalen Komponente als bekannt zu entnehmen. In einem ersten Schritt wird eine geschichtete geometrische Struktur gebildet, die aus mindestens zwei Stegen aus einem mindestens hochtemperaturbeständigen Material besteht. In einem zweiten Schritt wird eine zumindest teilweise stoffschlüssige Verbindung zwischen den einzelnen Bahnen des gesamten Schichtaufbaus durch mindestens eine thermische Behandlung hergestellt. In diesem kombinierten Verfahren ist jedoch nicht offenbart, dass mindestens ein Behandlungsschritt an einem eingespannten Gegenstand beziehungsweise der hergestellten mehrschichtigen dreidimensionalen Komponente durchgeführt wird, sodass ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes realisierbar ist. Insofern ist auch nicht vorgesehen, dass eine Werkzeugvorrichtung mittels eines 3D-Druckverfahrens und mittels eines zweiten Datensatzes gefertigt wird, wobei der zweite Datensatz zumindest teilweise identisch mit einem ersten Datensatz von dem Gegenstand ist, sodass ein Formschluss zumindest teilweise zwischen Werkzeugvorrichtung und Gegenstand während des Einspannens und Haltens realisierbar ist.So is from the EP 1 461 198 B1 a method and an apparatus for producing a multilayer three-dimensional component to be known as known. In a first step, a layered geometric structure is formed, which consists of at least two webs made of an at least high-temperature resistant material. In a second step, an at least partially integral connection between the individual webs of the entire layer structure is produced by at least one thermal treatment. However, this combined method does not disclose that at least one treatment step is carried out on a clamped object or on the multilayer three-dimensional component produced, so that a depulping process of the object can be implemented. In this respect, there is also no provision for a tool device to be produced by means of a 3D printing method and by means of a second data set, the second data set being at least partially identical to a first data set of the object, so that a form fit is at least partially between the tool device and the object during clamping and holding is feasible.

Eine vorherige Entpulverung wird, wie bereits gesagt, häufig für eine qualitativ hochwertige Weiterverarbeitung oder Kombination mit anderen Fertigungsverfahren oder -techniken implizit vorausgesetzt. Insofern ist ein Behandlungsschritt zur Entpulverung von mittels generativer Fertigungstechnik erstellten Werkstücken durchaus in verschiedenster Form gemäß Stand der Technik als bekannt anzunehmen. Eine Entpulverung wird dabei vor einem sich anschließenden Sintervorgang durchgeführt. Der zu erstellende Gegenstand wird, wie bereits erwähnt, in diesem Zustand beispielsweise als Grünteil bezeichnet. Dabei soll das Grünteilhandling stets weiter optimiert werden. So soll etwa nach dem Drucken überflüssiges Pulver (beispielsweise Metallpulver) prozesssicher entfernt werden. Ein zu erreichendes Ziel könnte dabei etwa eine 100%-ige Pulverentleerung von im Bauteil vorliegenden Hohlräumen sein, wobei gleichzeitig eine Stabilisierung der vorgefestigten Bauteilgeometrie gewährleistet werden soll.As already mentioned, prior de-powdering is often implicitly required for high-quality further processing or in combination with other manufacturing processes or techniques. In this respect, a treatment step for de-powdering workpieces created by means of additive manufacturing technology can be assumed to be known in a wide variety of forms in accordance with the prior art. In this case, powder removal is carried out before a subsequent sintering process. As already mentioned, the object to be created in this state is referred to as a green part, for example. The handling of green parts should always be further optimized. For example, excess powder (e.g. metal powder) should be removed reliably after printing. A goal to be achieved could be a 100% powder emptying of cavities present in the component, while at the same time a stabilization of the prefabricated component geometry should be ensured.

Der Erfindung liegt nun die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Optimierung eines im 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstands bereitzustellen, welches eine hohe Qualität des Gegenstands gewährleistet, sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Werkzeugvorrichtung zur Verwendung für das Verfahren zur Optimierung eines im 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstands bereitzustellen.The invention is based on the object of providing a method for optimizing an object produced in the 3D printing process, which ensures a high quality of the object, and a method for producing a tool device for use in the method for optimizing an object manufactured in the 3D printing process to provide.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verfahren zur Optimierung eines mittels 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstandes bereitgestellt wird. Solch ein Verfahren umfasst dabei die folgenden Schritte: Bereitstellen eines mittels 3D-Druckverfahren und basierend auf einem ersten Datensatz gefertigten Gegenstandes, Einspannen und Halten des Gegenstandes mit einer Werkzeugvorrichtung, Durchführung mindestens eines Behandlungsschrittes an dem eingespannten Gegenstand, sodass ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes realisierbar ist, wobei die Werkzeugvorrichtung mittels eines 3D-Druckverfahrens und mittels eines zweiten Datensatzes gefertigt ist, wobei der zweite Datensatz zumindest teilweise identisch mit dem ersten Datensatz ist, sodass ein Formschluss zumindest teilweise zwischen Werkzeugvorrichtung und Gegenstand während des Einspannens und Haltens realisierbar ist. Auf diese Weise kann der zu fertigende Gegenstand, beispielsweise ein Werkstück oder allgemein ein Bauteil, optimiert werden, indem ein Behandlungsschritt in Form eines Entpulverungsvorganges realisiert wird. Gleichzeitig kann dabei eine hohe Qualität sichergestellt werden, da die Werkzeugvorrichtung, beispielsweise in Form eines Spannwerkzeugs, den Gegenstand während der Behandlung aufgrund seiner Beschaffenheit lediglich mit einer minimalen Klemmwirkung einspannt und hält beziehungsweise fixiert. Statt eines Kraftschlusses wird ein Formschluss ermöglicht, sodass keine ungewollten Verformungen oder Beschädigungen des Gegenstandes auftreten. Insofern kann eine Optimierung im Sinne der Entpulverung vorgenommen werden, ohne das dabei die Qualität des hergestellten Gegenstands darunter leidet. Die ersten und zweiten Datensätze können beispielsweise basierend auf und/oder direkt entsprechend verfügbarer CAD-Daten sein. Somit lassen sich etwa Bauteil- (Grünteil) und Werkzeug-Kontur aus den verfügbaren CAD-Daten abstimmen oder zumindest teilweise abstimmen. Mit anderen Worten kann die Werkzeugvorrichtung zumindest teilweise aus dem bereits vorliegenden CAD-Datensatz des zu fertigenden Gegenstands abgeleitet oder sogar übernommen werden, sodass sich eine Werkzeugvorrichtung schaffen lässt, welche einen Formschluss bei einem während des vorgestellten Verfahrens vorgesehenem Spann- und Haltevorgang erlaubt, sodass sich eine prozesssichere Entpulverung realisieren lässt. In a preferred embodiment of the invention it is provided that a method for optimizing an object produced by means of a 3D printing method is provided. Such a method comprises the following steps: providing an object produced by means of a 3D printing method and based on a first data set, clamping and holding the object with a tool device, carrying out at least one treatment step on the clamped object, so that a depulping process of the object can be implemented, wherein the tool device is manufactured by means of a 3D printing method and by means of a second data set, the second data set being at least partially identical to the first data set, so that a form fit can be achieved at least partially between the tool device and the object during clamping and holding. In this way, the object to be manufactured, for example a workpiece or a component in general, can be optimized by realizing a treatment step in the form of a de-powdering process. At the same time, high quality can be ensured since the tool device, for example in the form of a clamping tool, only clamps and holds or fixes the object during treatment due to its nature due to its nature. Instead of a frictional connection, a positive connection is made possible, so that no unwanted deformation or damage to the object occurs. In this respect, optimization can be carried out in the sense of de-powdering, without the quality of the object produced thereby suffering. The first and second data records can, for example, be based on and / or directly corresponding to available CAD data. This means that the component (green part) and tool contour can be coordinated or at least partially coordinated from the CAD data available. In other words, the tool device can at least partially be derived from the CAD data of the object to be manufactured, or can even be taken over, so that a tool device can be created which allows a form fit during a clamping and holding process provided during the presented method, so that process reliable powder removal can be implemented.

In weiterer bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass ein Verfahren zur Herstellung einer Werkzeugvorrichtung zur Verwendung für das Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 9 bereitgestellt wird. Solch ein Verfahren umfasst dabei zumindest den folgenden Verfahrensschritt: Erzeugen einer Werkzeugvorrichtung mittels eines 3D-Druckverfahrens, wobei die Werkzeugvorrichtung mittels eines 3D-Druckverfahrens und mittels eines zweiten Datensatzes gefertigt ist, wobei der zweite Datensatz zumindest teilweise identisch mit einem ersten Datensatz von einem in der Werkzeugvorrichtung einzuspannenden Gegenstand ist, sodass ein Formschluss zumindest teilweise zwischen Werkzeugvorrichtung und Gegenstand während des Einspannens und Haltens realisierbar ist, sodass zumindest ein Behandlungsschritt an dem eingespannten Gegenstand realisierbar ist, insbesondere ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes. Die zuvor genannten Vorteile gelten soweit übertragbar in gleicher Weise für dieses vorgestellte Verfahren.In a further preferred embodiment of the invention, it is provided that a method for producing a tool device for use in the method according to claims 1 to 9 is provided. Such a method comprises at least the following method step: generating a tool device by means of a 3D printing method, the tool device being produced by means of a 3D printing method and by means of a second data set, the second data set being at least partially identical to a first data set from one in the The object to be clamped in the tool device is such that a form fit can be achieved at least partially between the tool device and the object during the clamping and holding, so that at least one treatment step can be implemented on the clamped object, in particular a depulping process of the object. The transferable advantages mentioned above apply in the same way to the method presented.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention result from the other features mentioned in the subclaims.

So ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Werkzeugvorrichtung ausgelegt ist, den eingespannten und gehaltenen Gegenstand zu drehen und/oder zu schwenken, sodass mittels Schwerkrafteinwirkung ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes realisierbar ist. Aufgrund des zuvor bereits erläuterten Formschlusses, welcher aufgrund der besonderen Gestaltung der Werkzeugvorrichtung ermöglicht wird, ist es möglich, den eingespannten und gehaltenen Gegenstand in vielfältiger Weise zu drehen und/oder zu schwenken, sodass eine Optimierung im Sinne der Entpulverung erreicht werden kann, ohne dabei die Herstellungsqualität des zu fertigenden Gegenstands zu vermindern. Das Grünteil wird dabei in einer Formbettung in der Werkzeugvorrichtung beziehungsweise Spannvorrichtung mit einem Formschluss, welcher auch als ein minimaler Kraftschluss bezeichnet werden könnte oder mit einer minimalen Klemmwirkung verglichen werden könnte, fixiert, sodass ein Behandlungsschritt durchgeführt werden kann.In a further embodiment of the invention, it is provided that the tool device is designed to rotate and / or pivot the clamped and held object, so that a de-powdering process of the object can be realized by the action of gravity. Due to the previously described positive locking, which is made possible due to the special design of the tool device, it is possible to rotate and / or pivot the clamped and held object in a variety of ways, so that optimization in terms of depulping can be achieved without doing so to reduce the manufacturing quality of the object to be manufactured. The green part is fixed in a mold bed in the tool device or clamping device with a positive connection, which could also be referred to as a minimal frictional connection or could be compared with a minimal clamping effect, so that a treatment step can be carried out.

Auch ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Werkzeugvorrichtung zumindest eine Resonatorvorrichtung umfasst, sodass mittels eines Einsatzes von einer ersten Energie von der zumindest einen Resonatorvorrichtung ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes realisierbar ist. Diese erste Energie kann beispielsweise in Form von einem Vibrationseintrag in die Werkzeugvorrichtung vorgesehen werden, wobei aufgrund des Formschlusses letztendlich ein Übertrag der Vibrationsenergie auf den eingespannten Gegenstand beziehungsweise Werkstück erfolgt. Insofern wird die Werkzeugvorrichtung und das Grünteil mittels der ersten Energie in Vibrations-Schwingungen versetzt, sodass ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes realisierbar ist. Die Schwingungsbelastungen können beispielsweise eine Form des Ultraschalls sein. Während einer optimierten Rotation im Sinne der Dreh- und/oder Schwenkbewegung wird durch die Zuführung der ersten Energie also eine Optimierung des Grünteils im Sinne der Entpulverung realisiert, wobei eine hohe Qualitätsgüte des Gegenstandes beibehalten wird.It is also provided in a further embodiment of the invention that the tool device comprises at least one resonator device, so that by means of using a first energy from the at least one resonator device, a de-powdering process of the object can be implemented. This first energy can be provided, for example, in the form of a vibration input into the tool device, with the vibration energy ultimately being transmitted to the clamped object or workpiece due to the positive connection. In this respect, the tool device and the green part are set into vibrating vibrations by means of the first energy, so that a depulping process of the object can be implemented. The vibration loads can be a form of ultrasound, for example. During an optimized rotation in the sense of the rotating and / or swiveling movement, the supply of the first energy thus optimizes the green part in the sense of depulping realized, while maintaining a high quality of the object.

Zudem ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Werkzeugvorrichtung zumindest eine Medienführungsvorrichtung umfasst, sodass mittels eines Einsatzes einer von der Medienführungsvorrichtung bereitgestellten zweiten Energie ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes realisierbar ist. Diese zweite Energie kann also in Form einer Bereitstellung zumindest eines Mediums via der Medienführungsvorrichtung bereitgestellt werden. Energie kann im Sinne der Fähigkeit eine Arbeit zu verrichten oder um etwa allgemein einen Körper zu beschleunigen oder ihn entgegen einer Kraft zu bewegen, verstanden werden. Mit anderen Worten kann mittels einer Beaufschlagung des Gegenstandes mittels zumindest eines Mediums via der Medienführungsvorrichtung überschüssiges Pulver bewegt werden, sodass eine Optimierung des Gegenstandes erreicht werden kann. Dabei können gleichzeitig aufgrund der besonderen Form der Werkzeugvorrichtung die Qualität mindernde Effekte vermieden werden. Der Gegenstand wird aufgrund der Formpassung derart gestützt, sodass die Beaufschlagung mittels der zweiten Energie eine 100%-ige Entpulverung befördert ohne den Gegenstand dabei in Mitleidenschaft, beispielsweise durch eine ungewollte Verformung oder Beschädigung, zu ziehen.In addition, it is provided in a further embodiment of the invention that the tool device comprises at least one media guiding device, so that by using a second energy provided by the media guiding device, a depulping process of the object can be realized. This second energy can therefore be provided in the form of providing at least one medium via the media guiding device. Energy can be understood as the ability to do a job or to accelerate a body in general or to move it against a force. In other words, by applying the object to at least one medium, excess powder can be moved via the media guiding device, so that an optimization of the object can be achieved. At the same time, quality-reducing effects can be avoided due to the special shape of the tool device. The object is supported on the basis of the shape fit, so that the action by means of the second energy promotes 100% de-powdering without affecting the object, for example due to unwanted deformation or damage.

Ferner ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Medienführungsvorrichtung zumindest ein Zuführelement und zumindest ein Abführelement umfasst, wobei das zumindest eine Zuführelement und das zumindest eine Abführelement ausgelegt sind, die bereitgestellte zweite Energie in Form eines Mediums zumindest teilweise zu dem eingespannten und gehaltenen Gegenstand zu führen, sodass ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes realisierbar ist. Die zuvor genannten Vorteile sind somit noch besser zu realisieren.Furthermore, it is provided in a further embodiment of the invention that the media guide device comprises at least one feed element and at least one discharge element, wherein the at least one feed element and the at least one discharge element are designed to at least partially provide the second energy in the form of a medium to the clamped and held To guide the object so that a depulping process of the object can be realized. The advantages mentioned above can thus be realized even better.

Auch ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass der Einsatz von der ersten Energie und der zweiten Energie benutzerdefiniert aufeinander abgestimmt werden, sodass zumindest ein Synergieeffekt der beiden Energien erreicht wird, sodass ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes realisierbar ist. Mit anderen Worten sichert die gezielte Steuerung beider Energieressourcen (erste und zweite Energie) eine optimale Pulver-Entsorgungsqualität. Eine optimale Pulver-Entsorgungsqualität kann beispielsweise gleichgesetzt werden mit einer 100%-igen Pulverbeseitigung oder Pulverentleerung im Sinne einer Entpulverung des Gegenstandes. Das zu beseitigende Pulver ist stets ein überschüssiges Pulver, welches für eine vollständige Erstellung des Gegenstandes nicht benötigt wird und aufgrund des Herstellungsverfahrens direkt nach der Fertigung noch an dem Gegenstand anhaftet.It is also provided in a further embodiment of the invention that the use of the first energy and the second energy are coordinated with one another in a user-defined manner, so that at least one synergy effect of the two energies is achieved, so that a depulping process of the object can be realized. In other words, the targeted control of both energy resources (first and second energy) ensures optimal powder disposal quality. An optimal powder disposal quality can, for example, be equated with 100% powder disposal or powder emptying in the sense of depulping the object. The powder to be removed is always an excess powder, which is not required for a complete creation of the article and, due to the production process, still adheres to the article directly after production.

Des Weiteren ist in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Werkzeugvorrichtung zumindest ein Folienelement umfasst, wobei das zumindest eine Folienelement zumindest teilweise auf einer dem Gegenstand zugewandten Seite vorgesehen ist. So ein Folienelement kann einen Schutz beziehungsweise allgemein eine Pufferung zwischen Werkzeugvorrichtung und Gegenstand bewirken, sodass eine schonende Einspannung und Haltung des Gegenstandes erreicht werden kann. Somit kann nicht nur aufgrund der besonderen Form der Werkzeugvorrichtung sondern auch mittels des Folienelements der Optimierungsvorgang bei gleichzeitig hohem Qualitätsstandard des Gegenstands befördert werden.Furthermore, it is provided in another embodiment of the invention that the tool device comprises at least one film element, the at least one film element being at least partially provided on a side facing the object. Such a film element can provide protection or generally buffering between the tool device and the object, so that the object can be clamped and held gently. Thus, not only because of the special shape of the tool device, but also by means of the film element, the optimization process can be promoted with a high quality standard of the object.

Zudem ist in einer anderen Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass nach dem Entpulverungsvorgang des Gegenstandes optional zumindest ein Versiegelungsschritt vorgesehen wird, wobei der zumindest eine Versiegelungsschritt zumindest teilweise vor und/oder nach einem Sintervorgang vorgesehen wird. Ein nachgeschalteter, also nach der Entpulverung, Versiegelungsschritt beziehungsweise ein Versiegelungsprozess optimiert zusätzlich die Flächen des Gegenstandes. Beispielsweise können damit die Innenflächen von Hohlräumen optimiert werden. Die besondere Form der Werkzeugvorrichtung begünstigt dabei eine qualitativ besonders gute Versiegelung, da der Gegenstand präzise fixiert ist. Weder Beschädigungen aufgrund eines zu starken Kraftschlusses noch ein Verrutschen einer Position des Gegenstandes während des Versiegelungsprozesses sind möglich, sodass mittels des vorgestellten Verfahrens eine Optimierung des Gegenstandes bei gleichzeitig hoher Qualität erreicht werden kann. Beispielsweise kann der Gegenstand Hohlräume aufweisen, welche auf diese Weise mit dem nachgeschalteten Versiegelungsprozess optimiert werden können. Insbesondere können somit die Innenflächen solcher Hohlräume optimiert werden. Hierbei werden durch Einleitung von Medien in die Hohlräume diese gereinigt beziehungsweise vorbehandelt und anschließend beschichtet. Die eingeleiteten Medien versorgen die Innenoberflächen mit zusätzlichem Material. Dieses zusätzliche Material kann beispielsweise eine Metall-Pigmentierung sein. Auch können Funktionselemente auf Kunststoff-Basis eingesetzt werden, welche dann beispielsweise eine Leitfähigkeit bewirken. Dieses zusätzliche Material kann durch die Wirksamkeit physikalischer oder chemischer Prozesse auch gezielt angelagert werden. Es lässt sich zum einen eine Methode vorstellen, bei welcher dieser Versiegelungsprozess vor dem Sintern vollzogen wird, oder eine Methode vorstellen, bei welcher dieser Versiegelungsprozess nach dem Sintern vollzogen wird. Auch eine Mischform der beiden vorgestellten Methoden ist denkbar. Diese Versiegelungsoption nach der Pulverentleerung bezweckt eine Oberflächenoptimierung.In addition, in another embodiment of the invention, at least one sealing step is optionally provided after the depulping process of the article, the at least one sealing step being provided at least partially before and / or after a sintering process. A downstream, that is to say after the powder removal, sealing step or a sealing process additionally optimizes the surfaces of the object. For example, the inner surfaces of cavities can be optimized. The special shape of the tool device favors a particularly good quality seal, since the object is precisely fixed. Neither damage due to an excessive force fit nor a slipping of a position of the object during the sealing process are possible, so that an optimization of the object with high quality can be achieved by means of the method presented. For example, the object can have cavities which can be optimized in this way with the subsequent sealing process. In particular, the inner surfaces of such cavities can thus be optimized. By introducing media into the cavities, these are cleaned or pretreated and then coated. The introduced media supply the interior surfaces with additional material. This additional material can be metal pigmentation, for example. Functional elements based on plastic can also be used, which then cause conductivity, for example. This additional material can also be specifically accumulated due to the effectiveness of physical or chemical processes. On the one hand, a method can be presented in which this sealing process is carried out before sintering, or a method in which this sealing process is carried out after sintering. A mixed form of the two methods presented is also conceivable. This sealing option after powder emptying aims to optimize the surface.

Schlussendlich ist in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass nach dem Entpulverungsvorgang des Gegenstandes eine Restpulverprüfung durchgeführt wird, wobei die Restpulverprüfung auf Grundlage des ersten Datensatzes und einer aufgrund des Entpulverungsvorganges des Gegenstandes erhaltenen Menge an Pulver vollzogen wird. Die besondere Form der Werkzeugvorrichtung begünstigt auch diesen Verfahrensschritt, da aufgrund der Formpassung eine akkurate Optimierung im Sinne der Entpulverung gewährleistet wird. Insbesondere da der Gegenstand mittels einer solch besonders geformten Werkzeugvorrichtung so positioniert und gehalten werden kann, dass nicht nur eine besonders gute Entpulverung stattfinden kann, sondern gleichzeitig das überschüssige Pulver besonders gut gesichert werden kann, sodass die zuvor erwähnte Restpulverprüfung überhaupt erst ermöglicht wird. Somit erlaubt letztendlich unter anderem auch die vorgesehene Restpulverprüfung, dass eine hohe Qualität des zu fertigenden und optimierten Gegenstandes gewährleistet wird. Finally, it is provided in a further embodiment of the invention that a residual powder test is carried out after the depulping process of the object, the residual powder test being carried out on the basis of the first data set and a quantity of powder obtained due to the depulping process of the object. The special shape of the tool device also favors this process step, since due to the shape fit, an accurate optimization in terms of de-powdering is guaranteed. Especially since the object can be positioned and held by means of such a specially shaped tool device so that not only can a particularly good de-powdering take place, but at the same time the excess powder can be particularly well secured, so that the above-mentioned residual powder test is made possible in the first place. Thus, among other things, the intended residual powder test also allows the high quality of the object to be manufactured and optimized to be guaranteed.

Die verschiedenen in dieser Anmeldung genannten Ausführungsformen der Erfindung sind, sofern im Einzelfall nicht anders ausgeführt, mit Vorteil miteinander kombinierbar.Unless otherwise stated in the individual case, the various embodiments of the invention mentioned in this application can advantageously be combined with one another.

Die Erfindung wird nachfolgend in Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines mittels 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstandes mit einer Werkzeugvorrichtung im geöffneten Zustand;
  • 2 eine schematische Darstellung eines mittels 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstandes mit einer Werkzeugvorrichtung im geschlossenen Zustand;
  • 3 ein Prozessablaufdiagramm von einem Verfahren zur Optimierung eines mittels 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstandes;
  • 4 ein Prozessablaufdiagramm von einem Verfahren zur Herstellung einer Werkzeugvorrichtung.
The invention is explained below in exemplary embodiments with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a schematic representation of an object manufactured by means of a 3D printing process with a tool device in the open state;
  • 2nd a schematic representation of an object manufactured by means of 3D printing processes with a tool device in the closed state;
  • 3rd a process flow diagram of a method for optimizing an object manufactured by means of a 3D printing method;
  • 4th a process flow diagram of a method for manufacturing a tool device.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines mittels 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstandes 10 mit einer Werkzeugvorrichtung 12 im geöffneten Zustand. 1 shows a schematic representation of an object manufactured by means of 3D printing processes 10th with a tool device 12th in the open state.

Der Gegenstand 10 ist im Wesentlichen zweidimensional dargestellt. Dies ist allerdings nur auf die schematische Darstellungsweise zurückzuführen. Insofern kann der Gegenstand 10 auch jegliche dreidimensionale Form aufweisen. Insbesondere kann der Gegenstand 10 einen nicht näher dargestellten Hohlraum oder sogar mehrere Hohlräume aufweisen. Zudem können in dem Gegenstand 10 an verschiedensten Stellen ebenfalls nicht näher gezeigte Öffnungen oder Öffnungsbereiche vorgesehen sein, welche mit dem Hohlraum oder den Hohlräumen zumindest teilweise in Verbindung stehen oder nahtlos in diese übergehen.The object 10th is shown essentially in two dimensions. However, this can only be attributed to the schematic representation. In this respect the object 10th also have any three-dimensional shape. In particular, the subject 10th have a cavity, not shown, or even several cavities. In addition, in the subject 10th at various points, openings or opening areas, which are also not shown in more detail and which are at least partially connected to the cavity or the cavities or pass seamlessly into them.

Die Werkzeugvorrichtung 12 weist in dieser schematischen Darstellung zwei Spannbacken 14 auf, welche hier im Wesentlichen in einer rechteckigen Form dargestellt sind. In einer nicht gezeigten Variante könnten diese Spannbacken 14 jegliche andere Form einnehmen. Insofern handelt es sich bei der gezeigten Werkzeugvorrichtung 12 um eine zweiteilige Werkzeugvorrichtung 12, welche ausgelegt ist, den Gegenstand 10 einzuspannen und zu halten.The tool device 12th has two jaws in this schematic representation 14 which are shown here essentially in a rectangular shape. In a variant not shown, these jaws could 14 take any other form. In this respect, it is the tool device shown 12th around a two-part tool device 12th , which is designed the object 10th to clamp and hold.

Die zwei Spannbacken 14 sind jeweils auf einer Seite des Gegenstands 10 angeordnet, sodass der Gegenstand 10 von den zwei Spannbacken 14 eingeschlossen beziehungsweise eingespannt und gehalten werden kann. Die Werkzeugvorrichtung 12 weist somit einen Modulaufbau mit einer Formanpassung auf. Die zwei Spannbacken 14 weisen jeweils einen Vertiefungsbereich 16 auf, welcher jeweils auf einer Innenseite 18 der jeweiligen Spannbacken 14 vorgesehen ist. In dieser perspektivischen Darstellung sind dabei lediglich von der hinteren Spannbacke 14 (bezogen auf die Bildebene) diese Details sichtbar.The two jaws 14 are each on one side of the item 10th arranged so that the object 10th of the two jaws 14 can be enclosed or clamped and held. The tool device 12th thus has a modular structure with a shape adjustment. The two jaws 14 each have a special area 16 on each one on an inside 18th of the respective jaws 14 is provided. This perspective view shows only the rear jaw 14 (related to the image plane) these details are visible.

Der Vertiefungsbereich 16 weist dabei eine Kontur 20 auf, welche einer äußeren Geometrie 22 des Gegenstands 10 entspricht. Mit anderen Worten passt sich die äußere Geometrie 22 des Gegenstands 10 passend in den jeweiligen Vertiefungsbereich 16 der jeweiligen Spannbacken 14 ein, sodass der Gegenstand 10 im Wesentlichen mittig mit einem Formschluss oder einem minimalen Kraftschluss von der Werkzeugvorrichtung 12 eingespannt und gehalten werden kann. Insofern kann die Werkzeugvorrichtung 12 auch als Spannwerkzeug bezeichnet werden, das mit minimaler Klemmwirkung, vorzugsweise einem Formschluss und nicht einem Kraftschluss, den Gegenstand 10, welcher auch als Formkörper bezeichnet werden kann, fixiert. Als Beispiel ist lediglich an einer Stelle ein Folienelement 24 in dem Vertiefungsbereich 16 dargestellt.The specialization area 16 has a contour 20th on what an outer geometry 22 of the object 10th corresponds. In other words, the outer geometry adapts 22 of the object 10th suitable for the respective specialization 16 of the respective jaws 14 one so the item 10th essentially in the middle with a positive connection or a minimal frictional connection from the tool device 12th can be clamped and held. In this respect, the tool device 12th also be referred to as a clamping tool, the object with a minimal clamping effect, preferably a form fit and not a force fit 10th , which can also be referred to as a molded body. As an example, there is only one film element at one point 24th in the specialization area 16 shown.

Dieses Folienelement 24 könnte jeglichen Bereich des Vertiefungsbereich 16 bedecken. So ist auch denkbar, dass das Folienelement 24 den gesamten Vertiefungsbereich 16 bedeckt. Das Folienelement 24 kann auch als Funktionsfolie oder Zwischenlage einer Formeinbettung bezeichnet werden. Dieses Folienelement 24 dient zur Pufferung und zum zusätzlichen Schutz des eingespannten Gegenstands 10. Vorstellbar ist auch, dass nur in besonderen Kontaktbereichen zwischen dem Gegenstand und dem Vertiefungsbereich 16 des Innenbereichs 18 der jeweiligen Spannbacken 14 ein Folienelement 24 vorgesehen ist. Das Folienelement 24 kann, wie dargestellt, lediglich aus einer Schicht bestehen. In nicht gezeigter Weise könnte das Folienelement 24 auch mehrschichtig aufgebaut sein. Vorstellbar ist auch, dass das Folienelement 24 in Abhängigkeit einer Größe einer Kontaktfläche zwischen Gegenstand 10 und Werkzeugvorrichtung 12 oder auch in Abhängigkeit des zu erwarteten Formschluss und eines damit einhergehenden minimalen Einspanndrucks vorgesehen wird.This slide element 24th could be any area of the specialization 16 cover. So it is also conceivable that the film element 24th the entire specialization area 16 covered. The foil element 24th can also be called a functional film or intermediate layer of a mold embedding. This slide element 24th serves for buffering and additional protection of the clamped object 10th . It is also conceivable that only in special contact areas between the object and the recess area 16 of the interior 18th of the respective jaws 14 a film element 24th is provided. The foil element 24th can, as shown, consist of only one layer. In a manner not shown, the film element could 24th also be built up in multiple layers. It is also conceivable that the film element 24th depending on a size of a contact area between the object 10th and tool device 12th or is also provided as a function of the expected form fit and an associated minimum clamping pressure.

So können in einer Variante einer Spannbacke 14 auch unterschiedliche Bereiche bezogen auf eine Dicke des Folienelements 24 vorgesehen sein. Mit anderen Worten kann das Folienelement 24 einschichtig in einem Bereich sein und in einem angrenzenden Bereich zumindest zwei oder mehr Schichten aufweisen, wobei dieses Folienelement 24 dann für einen Vertiefungsbereich 16 einer Spannbacke 14 vorgesehen ist. Das Folienelement 24 beziehungsweise die Funktionsfolie dient als eine Art Zwischenlage zur Optimierung einer Lage und Einwirkung eines Spanndrucks auf den Gegenstand 10, welcher von der Werkzeugvorrichtung 12 eingespannt und gehalten wird. Insbesondere unterstützt somit das Folienelement 24 einen vorgesehenen Formschluss der Bauteilgeometrie des Gegenstands 10 in der Werkzeugvorrichtung 12. Der Formschluss als auch das Folienelement 24 beziehungsweise die Funktionsschicht befördern beide jeweils eine angestrebte Prozessoptimierung im Sinne der vorgesehenen Behandlungsschritte, insbesondere einer Entpulverung des Grünteils von überschüssigen Pulverresten. Das Folienelement 24 kann auch als eine Art Ausgleichsschicht bezeichnet werden, welche sowohl bei Geometrieabweichungen als auch beim Energieeintrag jeweils einen Ausgleich bereitstellen kann.So in one variant a clamping jaw 14 also different areas based on a thickness of the film element 24th be provided. In other words, the film element 24th be single-layer in one area and have at least two or more layers in an adjacent area, this film element 24th then for a specialization 16 a jaw 14 is provided. The foil element 24th or the functional film serves as a kind of intermediate layer for optimizing a position and the action of a clamping pressure on the object 10th which of the tool device 12th clamped and held. In particular, the film element thus supports 24th an intended positive locking of the component geometry of the object 10th in the tool fixture 12th . The form fit as well as the film element 24th or the functional layer both promote the desired process optimization in the sense of the intended treatment steps, in particular a de-powdering of the green part from excess powder residues. The foil element 24th can also be referred to as a type of compensation layer, which can provide compensation both in the case of geometry deviations and in the case of energy input.

An der vorderen Spannbacke 14 (bezogen auf die Bildebene) sind zwei Resonatorvorrichtungen 26 zu erkennen. Die zwei Resonatorvorrichtungen 26 sind beide im Wesentlichen rechteckig mit jeweils abgerundeten Ecken dargestellt und in einem Eckbereich dieser Spannbacke 14 im Wesentlichen parallel zueinander angeordnet, wobei die untere Resonatorvorrichtung 26 in einer äußersten Ecke der Spannbacke 14 angeordnet ist, sodass von dieser äußersten Position eine besonders gute Einwirkung auf die gesamte Spannbacke 14 ausgehen kann. Die Resonatorvorrichtungen 26 können beispielsweise Vibrationsenergie in die Spannbacke 14 eintragen, sodass diese Vibrationsenergie auf den dann eingespannten Gegenstand 10 übergehen kann, sodass an dem Gegenstand 10 ein Entpulverungsvorgang durchführbar ist.On the front jaw 14 (in relation to the image plane) are two resonator devices 26 to recognize. The two resonator devices 26 are both shown essentially rectangular, each with rounded corners and in a corner region of this clamping jaw 14 arranged substantially parallel to one another, the lower resonator device 26 in an extreme corner of the jaw 14 is arranged so that from this extreme position a particularly good effect on the entire jaw 14 can go out. The resonator devices 26 can, for example, vibration energy in the jaw 14 enter so that this vibration energy on the object then clamped 10th can pass over to the object 10th a de-powdering process can be carried out.

Diese Vibrationen beziehungsweise Vibrationsschwingungen können zumindest teilweise im Bereich des Ultraschalls liegen. Denkbar ist auch eine variierende Schwingungsbelastung mittels des Eintrags dieser Energie vorzusehen, sodass eine gestaffelte oder allgemein variierende Beaufschlagung dieser Energie auf den eingespannten Gegenstand 10 eine besonders effiziente und sorgfältige Entpulverung bewirkt. Das Bauteil kann mit einer optimierten Frequenz oder einem optimierten Frequenzbereich zum Zwecke der Pulverentsorgung belastet werden. Es können auf die Bauform und/oder auf das Pulver abgestimmte Schwingungsbelastungen, beispielsweise in Form von Ultraschall, zum Einsatz kommen. Das überschüssige Pulver kann durch Resonator-Vibration und einer optimalen Bauteil-Position entsorgt werden.These vibrations or vibratory vibrations can be at least partially in the ultrasound range. It is also conceivable to provide a varying vibration load by means of the entry of this energy, so that a staggered or generally varying application of this energy to the clamped object 10th a particularly efficient and careful de-powdering effect. The component can be loaded with an optimized frequency or an optimized frequency range for the purpose of powder disposal. Vibration loads, for example in the form of ultrasound, matched to the design and / or the powder can be used. The excess powder can be disposed of by resonator vibration and an optimal component position.

Bezüglich einer optimalen Bauteil-Position wird an dieser Stelle bereits auf die 2 und der zugehörigen Figurenbeschreibung verwiesen.With regard to an optimal component position, the 2nd and the associated description of the figures.

Je nach vorgesehener Variante der Werkzeugvorrichtung 12 oder Auswahl einer benutzerdefinierten Vorgehensweise könnten bei dem zu fertigenden Gegenstand 10 diese Parameter eine Berücksichtigung von konstruktiven Vorgaben bewirken, beispielsweise bis hin zur Materialauswahl und Nutzung eines CAD-Modells für das jeweilige Herstellungsverfahren, um somit mittels des vorgestellten Verfahrens eine besonders gute Optimierung im Sinne einer Entpulverung des zu fertigenden Gegenstands 10 zu erreichen oder bereitzustellen, sodass eine besonders hohe und zuverlässige Qualität erreicht werden kann.Depending on the intended variant of the tool device 12th or choosing a custom procedure could work on the item to be manufactured 10th these parameters take into account constructive specifications, for example up to the selection of materials and use of a CAD model for the respective manufacturing process, in order to use the method presented to optimize particularly well in terms of depulping the object to be manufactured 10th to achieve or provide so that a particularly high and reliable quality can be achieved.

Auch könnte in diesem Zusammenhang oder allgemein eine Berücksichtigung von Pulverauswahl und/oder -korngröße nach Pulverentsorgungs- und Optimierungskriterien getroffen werden. Dies könnte etwa die Fließfähigkeit des Pulvers oder die Schüttdichte oder die Klopfdichte betreffen. Zudem ist schematisch und stark vereinfacht eine Medienführungsvorrichtung 28 dargestellt. Diese Medienführungsvorrichtung 28 umfasst dabei ein Zuführelement 30 und ein Abführelement 32. Das Zuführelement 30 und das Abführelement 32 sind via jeweiliger Kopplungsbereiche 34 mit dem Gegenstand 10 gekoppelt beziehungsweise verbunden, sodass ein Medium in den Gegenstand 10 geführt werden kann und anschließend aus diesem Gegenstand wieder rausgeführt werden kann. Jeweilige Blockpfeile 36 zeigen dabei eine Hauptströmungsrichtung an.In this context or in general, the powder selection and / or grain size could also be taken into account according to powder disposal and optimization criteria. This could affect the flowability of the powder or the bulk density or the tap density. In addition, a media guidance device is schematic and greatly simplified 28 shown. This media guide device 28 includes a feed element 30th and a laxative 32 . The feed element 30th and the laxative 32 are via respective coupling areas 34 with the object 10th coupled or connected so that a medium in the object 10th can be performed and can then be brought out of this object again. Block arrows 36 indicate a main flow direction.

Das Zuführelement 30 und das Abführelement 32 sind jeweils als abgewinkelte Leitungen dargestellt, welche ebenfalls eine dreidimensionale Geometrie aufweisen können. Die Zeichnung ist hier wiederum stark vereinfacht ausgeführt. Auch kann der Winkel des abgewinkelten Bereichs beliebig anders gewählt werden. In der gezeigten Ausführungsform ist eine im Wesentlichen rechtwinklige Ausführung dargestellt, sodass weitere nicht näher dargestellte Komponenten der Medienführungsvorrichtung 28 im Wesentlichen parallel zu der Werkzeugvorrichtung 12 vorgesehen werden können.The feed element 30th and the laxative 32 are each shown as angled lines, which can also have a three-dimensional geometry. The drawing here is again very simplified. The angle of the angled area can also be chosen differently. In the embodiment shown, an essentially rectangular version is shown, so that others are not shown in detail Components of the media guide device 28 essentially parallel to the tool device 12th can be provided.

Das zu führende Medium in dem Zuführelement 30 und dem Abführelement 32 kann beispielsweise flüssig oder gasförmig sein. Beispielsweise kann das nicht näher dargestellte Medium eine Flüssigkeit oder Luft oder ein besonderes Gas sein, wobei das jeweilige Medium benutzerdefiniert mit einem gewissen Druck eingeführt werden kann. Dieser Druck kann variieren oder intervallförmig vorgesehen werden. Beispielsweise kann es sich schlicht um Luftdruck handeln. Auch könnte ein Vakuum angelegt werden. Diese Medienunterstützung stabilisiert das Grünteil und unterstützt die Pulverentsorgung.The medium to be guided in the feed element 30th and the laxative 32 can be liquid or gaseous, for example. For example, the medium (not shown in more detail) can be a liquid or air or a special gas, the respective medium being able to be introduced in a user-defined manner at a certain pressure. This pressure can vary or can be provided at intervals. For example, it can simply be air pressure. A vacuum could also be created. This media support stabilizes the green part and supports powder disposal.

Das Ziel des Entfernens der nicht mehr benötigten Pulvermengen in oder an dem Gegenstand 10, welcher beispielsweise ein Hohlkörper sein kann oder so bezeichnet werden kann, kann somit ohne Beschädigung der vorgefestigten Pulversegmente realisiert werden. In diesem Zusammenhang kann auch eine Absicherung der Innengeometrie des Gegenstands 10 erreicht werden. Da der Gegenstand 10 sich während dieser Beaufschlagung mit dem Medium in dem Formschluss der dafür extra vorgesehenen Werkzeugvorrichtung 12 befindet, kann die Beaufschlagung mit dieser Energie, also der zweiten Energie, keine Beschädigung oder allgemein keine negativen Effekte hervorrufen.The goal of removing the amounts of powder no longer required in or on the object 10th , which can be a hollow body, for example, or can be designated as such, can thus be realized without damaging the prefabricated powder segments. In this context, the internal geometry of the object can also be secured 10th can be achieved. Because the subject 10th during this exposure to the medium in the positive connection of the specially provided tool device 12th , the exposure to this energy, that is to say the second energy, cannot cause any damage or generally no negative effects.

Da die Werkzeugvorrichtung 12 mittels eines 3D-Druckverfahrens und mittels eines zweiten Datensatzes gefertigt ist, wobei der zweite Datensatz zumindest teilweise identisch mit dem ersten Datensatz des Gegenstand 10 ist, sodass ein Formschluss zumindest teilweise zwischen Werkzeugvorrichtung 12 und Gegenstand 10 während des Einspannens und Haltens realisierbar ist, kann der Gegenstand 10 besonders sicher und im Sinne eines effizienten Optimierungsvorgangs behandelt werden. Die Hohlräume von dem Gegenstand 10 können zudem mittels der Beaufschlagung dieser zweiten Energie, beispielsweise in Form von Druckluft, in dem Formschluss stabilisiert werden und die Pulverentsorgung kann somit unterstützt werden. Beide Energieformen, erste und zweite Energie, können einzeln oder zusammen angewendet werden.Because the tool device 12th is produced by means of a 3D printing method and by means of a second data set, the second data set being at least partially identical to the first data set of the object 10th is, so that a positive connection at least partially between the tool device 12th and subject 10th the object can be realized during clamping and holding 10th be treated particularly safely and in the sense of an efficient optimization process. The cavities from the object 10th can also be stabilized in the positive engagement by the application of this second energy, for example in the form of compressed air, and the powder disposal can thus be supported. Both forms of energy, first and second energy, can be used individually or together.

Mit anderen Worten können zur Lösung und zum Transport des überschüssigen Pulvers aus den Hohlräumen des Gegenstands 10 zusätzlich Medien in Form der zweiten Energie eingesetzt werden. Dies kann insbesondere zu Optimierungszwecken eingesetzt werden. Deren Einleitung in die Hohlräume, beispielsweise in Form von Druckluft, zeigt eine physikalische oder chemische Wirkung zur besseren und schnelleren Entsorgung der Pulverkörner. Insbesondere ist also die zweite Energiebeaufschlagung für eine aktive Entsorgung des überschüssigen Pulvers vorteilhaft. Es kommt also zu einer Energiebelastung der Hohlräume des Gegenstands 10 mit der zweiten Energie, sodass das überschüssige Pulver gelöst wird, ohne das Grünteil und dessen Strukturen zu beschädigen, da die Werkzeugvorrichtung 12 passgenau diese Strukturen mittels der Vertiefungsbereiche 16 abstützt.In other words, can be used to dissolve and transport the excess powder from the cavities of the object 10th additional media in the form of the second energy are used. This can be used in particular for optimization purposes. Their introduction into the cavities, for example in the form of compressed air, has a physical or chemical effect for better and faster disposal of the powder grains. In particular, the second application of energy is therefore advantageous for active disposal of the excess powder. So there is an energy load on the cavities of the object 10th with the second energy, so that the excess powder is dissolved without damaging the green part and its structures, since the tool device 12th these structures fit precisely by means of the recessed areas 16 supports.

Die Wirkung kann auch durch speziell dafür konfektioniertes Pulver verstärkt werden. Zudem kann eine gewisse Innenraumkonditionierung durch die Zu- und Abführung erreicht werden. Es lässt sich also eine mediale Einwirkung auf die Hohlräume des Gegenstands mittels Medien erreichen. Die Energiezuführung beziehungsweise -abführung inklusive des Abtransports des überschüssigen Pulvers kann in diesem Sinne mittels der Medienführungsvorrichtung 28 durchgeführt werden. Die Hohlräume werden regelrecht ausgespült. Es kann also aufgrund der ersten und zweiten Energie ein besonders gutes Ergebnis bei der Entpulverung des Grünteils erzielt werden. Zwei optimale Energieeinwirkungsfunktionen unterstützen den Entpulverungsablauf.The effect can also be enhanced by specially prepared powder. In addition, a certain interior conditioning can be achieved by the supply and discharge. This means that media can be used to influence the cavities of the object. In this sense, the energy supply or discharge, including the removal of the excess powder, can be carried out by means of the media guiding device 28 be performed. The cavities are literally flushed out. Because of the first and second energy, a particularly good result can be achieved in the de-powdering of the green part. Two optimal energy exposure functions support the de-powdering process.

2 zeigt eine schematische Darstellung eines mittels 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstandes 10 mit einer Werkzeugvorrichtung 12 im geschlossenen Zustand. 2nd shows a schematic representation of an object manufactured by means of 3D printing processes 10th with a tool device 12th in the closed state.

Der Gegenstand 10 ist im Wesentlichen zweidimensional dargestellt. Dies ist allerdings nur auf die schematische Darstellungsweise zurückzuführen. Insofern kann der Gegenstand 10 auch jegliche dreidimensionale Form aufweisen. Insbesondere kann der Gegenstand 10 einen nicht näher dargestellten Hohlraum oder sogar mehrere Hohlräume aufweisen. Zudem können in dem Gegenstand 10 an verschiedensten Stellen ebenfalls nicht näher gezeigte Öffnungen oder Öffnungsbereiche vorgesehen sein, welche mit dem Hohlraum oder den Hohlräumen zumindest teilweise in Verbindung stehen oder nahtlos in diese übergehen.The object 10th is shown essentially in two dimensions. However, this can only be attributed to the schematic representation. In this respect the object 10th also have any three-dimensional shape. In particular, the subject 10th have a cavity, not shown, or even several cavities. In addition, in the subject 10th at various points, openings or opening areas, which are also not shown in more detail and which are at least partially connected to the cavity or the cavities or pass seamlessly into them.

Die Werkzeugvorrichtung 12 weist in dieser schematischen Darstellung zwei Spannbacken 14 auf, welche hier im Wesentlichen in einer rechteckigen Form dargestellt sind. In einer nicht gezeigten Variante könnten diese Spannbacken 14 jegliche andere Form einnehmen. Insofern handelt es sich bei der gezeigten Werkzeugvorrichtung 12 um eine zweiteilige Werkzeugvorrichtung 12, welche ausgelegt ist den Gegenstand 10 einzuspannen und zu halten. Die zwei Spannbacken 14 sind jeweils auf einer Seite des Gegenstands 10 angeordnet, sodass der Gegenstand 10 von den zwei Spannbacken 14 eingeschlossen beziehungsweise eingespannt und gehalten werden kann.The tool device 12th has two jaws in this schematic representation 14 which are shown here essentially in a rectangular shape. In a variant not shown, these jaws could 14 take any other form. In this respect, it is the tool device shown 12th around a two-part tool device 12th which is laid out the object 10th to clamp and hold. The two jaws 14 are each on one side of the item 10th arranged so that the object 10th of the two jaws 14 can be enclosed or clamped and held.

In dieser 2 ist die Werkzeugvorrichtung 12 in einem geschlossenen Zustand, sodass sich der Gegenstand 10 im inneren der Werkzeugvorrichtung 12 befindet. In dieser Darstellung ist zum Zwecke der Illustration die vordere Spannbacke 14 transparent dargestellt, sodass der Gegenstand 10 im Inneren zu erkennen ist. An der vorderen Spannbacke 14 (bezogen auf die Bildebene) sind zwei Resonatorvorrichtungen 26 vorgesehen. Die zwei Resonatorvorrichtungen 26 sind beide im Wesentlichen rechteckig mit jeweils abgerundeten Ecken dargestellt und in einem im Wesentlichen mittigen Bereich der Spannbacke 14 angeordnet. In this 2nd is the tool device 12th in a closed state so that the object 10th inside the tool device 12th located. In this illustration, the front jaw is for illustration purposes 14 shown transparently so that the object 10th can be seen inside. On the front jaw 14 (in relation to the image plane) are two resonator devices 26 intended. The two resonator devices 26 are both shown essentially rectangular, each with rounded corners and in a substantially central region of the clamping jaw 14 arranged.

Die Resonatorvorrichtungen 26 können beispielsweise Vibrationsenergie in die Spannbacke 14 eintragen, sodass diese Vibrationsenergie auf den dann eingespannten Gegenstand 10 übergehen kann, sodass an dem Gegenstand 10 ein Entpulverungsvorgang durchführbar ist. Diese Vibrationen beziehungsweise Vibrationsschwingungen können zumindest teilweise im Bereich des Ultraschalls liegen. Denkbar ist auch eine variierende Schwingungsbelastung mittels des Eintrags dieser Energie vorzusehen, sodass eine gestaffelte oder allgemein variierende Beaufschlagung dieser Energie auf den eingespannten Gegenstand 10 eine besonders effiziente und sorgfältige Entpulverung bewirkt. Das Bauteil kann mit einer optimierten Frequenz oder einem optimierten Frequenzbereich zum Zwecke der Pulverentsorgung belastet werden. Es können auf die Bauform und/oder auf das Pulver abgestimmte Schwingungsbelastungen, beispielsweise in Form von Ultraschall, zum Einsatz kommen. Das überschüssige Pulver kann durch Resonator-Vibration und einer optimalen Bauteil-Position entsorgt werden.The resonator devices 26 can, for example, vibration energy in the jaw 14 enter so that this vibration energy on the object then clamped 10th can pass over to the object 10th a de-powdering process can be carried out. These vibrations or vibratory vibrations can be at least partially in the ultrasound range. It is also conceivable to provide a varying vibration load by means of the entry of this energy, so that a staggered or generally varying application of this energy to the clamped object 10th a particularly efficient and careful de-powdering effect. The component can be loaded with an optimized frequency or an optimized frequency range for the purpose of powder disposal. Vibration loads, for example in the form of ultrasound, matched to the design and / or the powder can be used. The excess powder can be disposed of by resonator vibration and an optimal component position.

Zudem ist schematisch und stark vereinfacht eine Medienführungsvorrichtung 28 dargestellt. Diese Medienführungsvorrichtung 28 umfasst dabei ein Zuführelement 30 und ein Abführelement 32. Das Zuführelement 30 und das Abführelement 32 sind via jeweiliger Kopplungsbereiche 34 mit dem Gegenstand 10 gekoppelt beziehungsweise verbunden, sodass ein Medium in den Gegenstand 10 geführt werden kann und anschließend aus diesem Gegenstand 10 wieder rausgeführt werden kann. Jeweilige Blockpfeile 36 zeigen dabei eine Hauptströmungsrichtung an. Das Zuführelement 30 und das Abführelement 32 sind jeweils als abgewinkelte Leitungen dargestellt, welche ebenfalls eine dreidimensionale Geometrie aufweisen können. Die Zeichnung ist hier wiederum stark vereinfacht ausgeführt.In addition, a media guidance device is schematic and greatly simplified 28 shown. This media guide device 28 includes a feed element 30th and a laxative 32 . The feed element 30th and the laxative 32 are via respective coupling areas 34 with the object 10th coupled or connected so that a medium in the object 10th can be performed and then from this subject 10th can be brought out again. Block arrows 36 indicate a main flow direction. The feed element 30th and the laxative 32 are each shown as angled lines, which can also have a three-dimensional geometry. The drawing here is again very simplified.

Auch kann der Winkel des abgewinkelten Bereichs beliebig anders gewählt werden. In der gezeigten Ausführungsform ist eine im Wesentlichen rechtwinklige Ausführung dargestellt, sodass weitere nicht näher dargestellte Komponenten der Medienführungsvorrichtung 28 im Wesentlichen parallel zu der Werkzeugvorrichtung 12 vorgesehen werden können. Das zu führende Medium in dem Zuführelement 30 und dem Abführelement 32 kann beispielsweise flüssig oder gasförmig sein. Beispielsweise kann das nicht näher dargestellte Medium eine Flüssigkeit oder Luft oder ein besonderes Gas sein, wobei das jeweilige Medium benutzerdefiniert mit einem gewissen Druck eingeführt werden kann. Dieser Druck kann variieren oder intervallförmig vorgesehen werden. Beispielsweise kann es sich schlicht um Luftdruck handeln.The angle of the angled area can also be chosen differently. In the embodiment shown, an essentially rectangular embodiment is shown, so that further components of the media guiding device, not shown, are shown 28 essentially parallel to the tool device 12th can be provided. The medium to be guided in the feed element 30th and the laxative 32 can be liquid or gaseous, for example. For example, the medium (not shown in more detail) can be a liquid or air or a special gas, the respective medium being able to be introduced in a user-defined manner at a certain pressure. This pressure can vary or can be provided at intervals. For example, it can simply be air pressure.

Auch könnte ein Vakuum angelegt werden.A vacuum could also be created.

Diese Medienunterstützung stabilisiert das Grünteil und unterstützt die Pulverentsorgung. Eine erste ausschließlich zu Illustrationszwecken eingezeichnete erste Drehachse 38 deutet an, dass im Sinne des ebenfalls ausschließlich zu Illustrationszwecken eingezeichneten Blockpfeils 40 eine 360° Drehung der Werkzeugvorrichtung 12 und somit auch des eingespannten Gegenstands 10 möglich ist. Eine weitere Drehachse 42, welche ebenfalls ausschließlich zu Illustrationszwecken eingezeichnet ist, deutet an, dass im Sinne des ebenfalls ausschließlich zu Illustrationszwecken eingezeichneten Blockpfeils 44 eine 180° Drehung der Werkzeugvorrichtung 12 und somit auch des eingespannten Gegenstands 10 möglich ist. Insofern kann die Werkzeugvorrichtung 12 auch als eine spezielle Schwenkvorrichtung zum Entpulvern von Grünteilen mit Drehfunktion bezeichnet werden.This media support stabilizes the green part and supports powder disposal. A first first axis of rotation drawn in for illustration purposes only 38 indicates that in the sense of the block arrow also drawn exclusively for illustration purposes 40 a 360 ° rotation of the tool device 12th and thus also the clamped object 10th is possible. Another axis of rotation 42 , which is also drawn exclusively for illustration purposes, indicates that in the sense of the block arrow also drawn exclusively for illustration purposes 44 a 180 ° rotation of the tool device 12th and thus also the clamped object 10th is possible. In this respect, the tool device 12th also be referred to as a special swivel device for the powder removal of green parts with a rotating function.

Auch kann die Werkzeugvorrichtung 12 als eine spezielle Schwenkvorrichtung zum Entpulvern von Grünteilen mit aktiver Hohlkörperbelastung bezeichnet werden. Die Werkzeugvorrichtung 12 kann auch als Spannwerkzeug bezeichnet werden, mit welchem das Grünteil zur optimierten Pulverentsorgung gedreht und geschwenkt werden kann. Dieses Spannwerkzeug kann beispielsweise mit technischen Optionen beziehungsweise speziell dafür vorgesehenen Komponenten, geschwenkt und gedreht werden.The tool device can also 12th can be described as a special swivel device for de-powdering green parts with active hollow body loading. The tool device 12th can also be called a clamping tool, with which the green part can be rotated and swiveled for optimized powder disposal. This clamping tool can be pivoted and rotated, for example, with technical options or components provided specifically for this.

Mit anderen Worten ist dieses Spannwerkzeug mit den technischen Optionen selbst schwenk- und drehbar, sodass ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes 10 durchführbar ist. Beispielsweise kann somit aufgrund der Dreh- und Schwenkbewegungen überschüssiges Pulver gelöst und derart bewegt werden, dass dieses Pulver beispielsweise über nicht näher dargestellte Öffnungen den Gegenstand 10 verlassen kann. Während einer optimierten Rotation können die zuvor bereits genannten ersten und zweiten Energien zusätzlich eingesetzt werden.In other words, this clamping tool with the technical options itself can be swiveled and rotated, so that the object is pulverized 10th is feasible. For example, excess powder can thus be loosened due to the rotating and pivoting movements and moved in such a way that this powder, for example, the object through openings, not shown 10th can leave. The previously mentioned first and second energies can also be used during an optimized rotation.

Auch ist eine benutzerdefinierte Kombination der Dreh -und Schwenkbewegung und der ersten und zweiten Energien vorstellbar, sodass eine besonders gründliche und schnelle Entpulverung des Gegenstands 10 ermöglicht wird. Das Spannwerkzeug weist somit eine Formanpassung an den Gegenstand 10 auf und zudem eine freie Drehbarkeit, wobei das Material und die Werkzeuggeometrie in diesem Spannkonzept auf das Bauteil abgestimmt ist.A user-defined combination of the rotating and swiveling movement and the first and second energies is also conceivable, so that a particularly thorough and quick de-powdering of the Object 10th is made possible. The clamping tool thus has a shape adaptation to the object 10th and also a free rotatability, whereby the material and the tool geometry in this clamping concept are matched to the component.

3 zeigt ein Prozessablaufdiagramm 100 von einem Verfahren zur Optimierung eines mittels 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstandes 10. In einem ersten Schritt 110 wird ein mittels 3D-Druckverfahren und basierend auf einem ersten Datensatz gefertigter Gegenstand 10 bereitgestellt. In einem zweiten Schritt 120 wird dieser Gegenstand 10 mit einer Werkzeugvorrichtung 12 eingespannt und gehalten. In einem dritten Schritt 130 wird mindestens ein Behandlungsschritt an dem eingespannten Gegenstand 10 durchgeführt, sodass ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes 10 realisierbar ist, wobei die Werkzeugvorrichtung 12 mittels eines 3D-Druckverfahrens und mittels eines zweiten Datensatzes gefertigt ist, wobei der zweite Datensatz zumindest teilweise identisch mit dem ersten Datensatz des Gegenstands 10 ist, sodass ein Formschluss zumindest teilweise zwischen Werkzeugvorrichtung 12 und Gegenstand 10 während des Einspannens und Haltens realisierbar ist. 3rd shows a process flow diagram 100 of a process for optimizing an object manufactured by means of a 3D printing process 10th . In a first step 110 becomes an object manufactured using a 3D printing process and based on a first data set 10th provided. In a second step 120 becomes this object 10th with a tool device 12th clamped and held. In a third step 130 is at least one treatment step on the clamped object 10th carried out so that a depulping process of the object 10th is feasible, the tool device 12th is produced by means of a 3D printing method and by means of a second data set, the second data set being at least partially identical to the first data set of the object 10th is, so that a positive connection at least partially between the tool device 12th and subject 10th can be realized during clamping and holding.

4 zeigt ein Prozessablaufdiagramm 200 von einem Verfahren zur Herstellung einer Werkzeugvorrichtung 12. In einem ersten Schritt 210 wird eine Werkzeugvorrichtung 12 mittels eines 3D-Druckverfahrens erzeugt, wobei die Werkzeugvorrichtung 12 mittels eines 3D-Druckverfahrens und mittels eines zweiten Datensatzes gefertigt ist, wobei der zweite Datensatz zumindest teilweise identisch mit einem ersten Datensatz von einem in der Werkzeugvorrichtung 12 einzuspannenden Gegenstand 10 ist, sodass ein Formschluss zumindest teilweise zwischen Werkzeugvorrichtung 12 und Gegenstand 10 während des Einspannens und Haltens realisierbar ist, sodass zumindest ein Behandlungsschritt an dem eingespannten Gegenstand 10 realisierbar ist, insbesondere ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes 10. 4th shows a process flow diagram 200 of a method for manufacturing a tool device 12th . In a first step 210 becomes a tool device 12th generated by means of a 3D printing process, the tool device 12th is produced by means of a 3D printing method and by means of a second data set, the second data set being at least partially identical to a first data set from one in the tool device 12th object to be clamped 10th is, so that a positive connection at least partially between the tool device 12th and subject 10th during clamping and holding is realizable, so that at least one treatment step on the clamped object 10th is feasible, in particular a depulping process of the object 10th .

BezugszeichenlisteReference symbol list

1010th
Gegenstandobject
1212
WerkzeugvorrichtungTool device
1414
SpannbackeJaw
1616
VertiefungsbereichSpecialization
1818th
Innenseiteinside
2020th
Konturcontour
2222
äußere Geometrieouter geometry
2424th
FolienelementFoil element
2626
ResonatorvorrichtungResonator device
2828
MedienführungsvorrichtungMedia guiding device
3030th
ZuführelementFeeding element
3232
AbführelementLaxative
3434
KopplungsbereichCoupling area
3636
BlockpfeilBlock arrow
3838
erste Drehachsefirst axis of rotation
4040
BlockpfeilBlock arrow
4242
weitere Drehachsefurther axis of rotation
4444
BlockpfeilBlock arrow
100100
ProzessablaufdiagrammProcess flow diagram
110110
erster Schrittfirst step
120120
zweiter Schrittsecond step
130130
dritter SchrittThird step
200200
ProzessablaufdiagrammProcess flow diagram
210210
erster Schrittfirst step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant has been generated automatically and is only included for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • EP 1461198 B1 [0003]EP 1461198 B1 [0003]

Claims (10)

Verfahren zur Optimierung eines mittels 3D-Druckverfahren gefertigten Gegenstandes (10) umfassend die folgenden Schritte: • Bereitstellen eines mittels 3D-Druckverfahren und basierend auf einem ersten Datensatz gefertigten Gegenstandes (10); • Einspannen und Halten des Gegenstandes (10) mit einer Werkzeugvorrichtung (12); • Durchführung mindestens eines Behandlungsschrittes an dem eingespannten Gegenstand (10), sodass ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes (10) realisierbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugvorrichtung (12) mittels eines 3D-Druckverfahrens und mittels eines zweiten Datensatzes gefertigt ist, wobei der zweite Datensatz zumindest teilweise identisch mit dem ersten Datensatz ist, sodass ein Formschluss zumindest teilweise zwischen Werkzeugvorrichtung (12) und Gegenstand (10) während des Einspannens und Haltens realisierbar ist.Method for optimizing an object (10) manufactured using a 3D printing method, comprising the following steps: • providing an object (10) manufactured using a 3D printing method and based on a first data record; • clamping and holding the object (10) with a tool device (12); • Carrying out at least one treatment step on the clamped object (10) so that a depulping process of the object (10) can be carried out, characterized in that the tool device (12) is manufactured by means of a 3D printing method and by means of a second data set, the second data set is at least partially identical to the first data set, so that a form fit can be achieved at least partially between the tool device (12) and the object (10) during clamping and holding. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Werkzeugvorrichtung (12) ausgelegt ist, den eingespannten und gehaltenen Gegenstand (10) zu drehen und/oder zu schwenken, sodass mittels Schwerkrafteinwirkung ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes (10) durchführbar ist.Procedure according to Claim 1 , wherein the tool device (12) is designed to rotate and / or pivot the clamped and held object (10) so that the object (10) can be de-powdered by means of gravity. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Werkzeugvorrichtung (12) zumindest eine Resonatorvorrichtung (26) umfasst, sodass mittels eines Einsatzes von einer ersten Energie von der zumindest einen Resonatorvorrichtung (26) ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes (10) realisierbar ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the tool device (12) comprises at least one resonator device (26), so that by means of using a first energy from the at least one resonator device (26), a de-powdering process of the object (10) can be implemented. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Werkzeugvorrichtung (12) zumindest eine Medienführungsvorrichtung (28) umfasst, sodass mittels eines Einsatzes einer von der Medienführungsvorrichtung (28) bereitgestellten zweiten Energie ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes (10) realisierbar ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the tool device (12) comprises at least one media guiding device (28), so that by using a second energy provided by the media guiding device (28), a depulping process of the object (10) can be implemented. Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Medienführungsvorrichtung (28) zumindest ein Zuführelement (30) und zumindest ein Abführelement (32) umfasst, wobei das zumindest eine Zuführelement (30) und das zumindest eine Abführelement (32) ausgelegt sind die bereitgestellte zweite Energie in Form eines Mediums zumindest teilweise zu dem eingespannten und gehaltenen Gegenstand (10) zu führen, sodass ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes (10) realisierbar ist.Procedure according to Claim 4 , wherein the media guide device (28) comprises at least one feed element (30) and at least one discharge element (32), the at least one feed element (30) and the at least one discharge element (32) being designed, the second energy provided in the form of a medium is at least partially to lead to the clamped and held object (10), so that a depulping process of the object (10) can be realized. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei der Einsatz von der ersten Energie und der zweiten Energie benutzerdefiniert aufeinander abgestimmt werden, sodass zumindest ein Synergieeffekt der beiden Energien erreicht wird, sodass ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes (10) realisierbar ist.Method according to one of the preceding claims, the use of the first energy and the second energy being matched to one another in a user-defined manner, so that at least one synergy effect of the two energies is achieved, so that a depulping process of the object (10) can be implemented. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Werkzeugvorrichtung (12) zumindest ein Folienelement (24) umfasst, wobei das zumindest eine Folienelement (24) zumindest teilweise auf einer dem Gegenstand (10) zugewandten Seite vorgesehen ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the tool device (12) comprises at least one film element (24), the at least one film element (24) being at least partially provided on a side facing the object (10). Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei nach dem Entpulverungsvorgang des Gegenstandes (10) optional zumindest ein Versiegelungsschritt vorgesehen wird, wobei der zumindest eine Versiegelungsschritt zumindest teilweise vor und/oder nach einem Sintervorgang vorgesehen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein at least one sealing step is optionally provided after the depulping process of the object (10), the at least one sealing step being provided at least partially before and / or after a sintering process. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei nach dem Entpulverungsvorgang des Gegenstandes (10) eine Restpulverprüfung durchgeführt wird, wobei die Restpulverprüfung auf Grundlage des ersten Datensatzes und einer aufgrund des Entpulverungsvorganges des Gegenstandes (10) erhaltenen Menge an Pulver vollzogen wird.Method according to one of the preceding claims, wherein a residual powder test is carried out after the depulping process of the object (10), the residual powder test being carried out on the basis of the first data record and a quantity of powder obtained due to the depulping process of the object (10). Verfahren zur Herstellung einer Werkzeugvorrichtung (12) zur Verwendung für das Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 9, umfassend zumindest den folgenden Verfahrensschritt: • Erzeugen einer Werkzeugvorrichtung (12) mittels eines 3D-Druckverfahrens, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugvorrichtung (12) mittels eines 3D-Druckverfahrens und mittels eines zweiten Datensatzes gefertigt ist, wobei der zweite Datensatz zumindest teilweise identisch mit einem ersten Datensatz von einem in der Werkzeugvorrichtung (12) einzuspannenden Gegenstand (10) ist, sodass ein Formschluss zumindest teilweise zwischen Werkzeugvorrichtung (12) und Gegenstand (10) während des Einspannens und Haltens realisierbar ist, sodass zumindest ein Behandlungsschritt an dem eingespannten Gegenstand (10) realisierbar ist, insbesondere ein Entpulverungsvorgang des Gegenstandes (10).Method for producing a tool device (12) for use in the method according to the Claims 1 to 9 , comprising at least the following method step: • generating a tool device (12) by means of a 3D printing process, characterized in that the tool device (12) is produced by means of a 3D printing process and by means of a second data set, the second data set being at least partially identical to a first data record of an object (10) to be clamped in the tool device (12), so that a form fit can be at least partially realized between the tool device (12) and the object (10) during clamping and holding, so that at least one treatment step on the clamped object ( 10) can be implemented, in particular a depulping process of the object (10).
DE102018127950.7A 2018-11-08 2018-11-08 Process for optimizing an object manufactured by means of a 3D printing process, process for producing a tool device Pending DE102018127950A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018127950.7A DE102018127950A1 (en) 2018-11-08 2018-11-08 Process for optimizing an object manufactured by means of a 3D printing process, process for producing a tool device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102018127950.7A DE102018127950A1 (en) 2018-11-08 2018-11-08 Process for optimizing an object manufactured by means of a 3D printing process, process for producing a tool device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102018127950A1 true DE102018127950A1 (en) 2020-05-14

Family

ID=70468824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102018127950.7A Pending DE102018127950A1 (en) 2018-11-08 2018-11-08 Process for optimizing an object manufactured by means of a 3D printing process, process for producing a tool device

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102018127950A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021213649A1 (en) 2021-12-01 2023-06-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Extraction tool and extraction system for removing components manufactured using 3D printing processes from a powder bed

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1461198B1 (en) 2001-12-11 2007-07-18 Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG Method for the production of a multi-layered three-dimensional component
DE102007048385B3 (en) * 2007-10-09 2009-01-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Production of components using generative processes, especially fused deposition modeling, comprises forming grid around component which is gripped to manipulate component, without direct contact with component itself
DE102016213917A1 (en) * 2016-07-28 2018-02-01 General Electric Technology Gmbh Method for producing a component and component produced by the method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1461198B1 (en) 2001-12-11 2007-07-18 Trumpf Werkzeugmaschinen GmbH + Co. KG Method for the production of a multi-layered three-dimensional component
DE102007048385B3 (en) * 2007-10-09 2009-01-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Production of components using generative processes, especially fused deposition modeling, comprises forming grid around component which is gripped to manipulate component, without direct contact with component itself
DE102016213917A1 (en) * 2016-07-28 2018-02-01 General Electric Technology Gmbh Method for producing a component and component produced by the method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021213649A1 (en) 2021-12-01 2023-06-01 Volkswagen Aktiengesellschaft Extraction tool and extraction system for removing components manufactured using 3D printing processes from a powder bed
WO2023099386A1 (en) 2021-12-01 2023-06-08 Volkswagen Aktiengesellschaft Removal tool and removal system for removing, from a powder bed, components manufactured by means of 3d printing methods

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3083870B1 (en) Method for producing multilayer abrasive particles
EP3183083B1 (en) Method for producing a three-dimensional object
DE102016109212A1 (en) Powdering of a rapid prototyping component
DE102011101369A1 (en) Method of making, repairing or replacing a component
EP1194281A1 (en) Device and method for generative production of a three-dimensional object
DE102014212100A1 (en) Generative production process and device for this purpose with oppositely directed inert gas streams
WO2014167100A1 (en) Powder processing method
DE102016209618A1 (en) Method and device for the additive production of at least one component region of a component
DE102019104876A1 (en) Generation of a compressive residual stress with shot peening elements in an inner opening of an additively manufactured component
WO2018188867A1 (en) Apparatus and method for unpacking an object produced by application in layers
DE102016222959A1 (en) Device for automated and serial additive manufacturing of parts on substrate structures
DE102016201369A1 (en) Device, system and method for the additive production of a component
EP3017933B1 (en) Device for laser buildup welding for the additive manufacture of three-dimensional objects
DE102018127950A1 (en) Process for optimizing an object manufactured by means of a 3D printing process, process for producing a tool device
EP3345745B1 (en) Production system and method for producing a component
DE102018008736A1 (en) METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A THREE-DIMENSIONAL OBJECT ON A BUILDING PLATFORM
DE102020108761A1 (en) Method and device for cleaning 3D-printed components
WO2019120348A1 (en) Method and device for cleaning partially produced components during generative production
DE102019133713A1 (en) Powder application device for binder jetting processes
DE102019214270A1 (en) Laser bench fixture and production line
EP2929962A1 (en) Method and device for improving material quality in generative production methods
DE102019002993A1 (en) Post-processing device for a generative manufacturing device and method for operating a post-processing device
AT525303B1 (en) Device for manufacturing and sintering a dental workpiece
DE102015205188A1 (en) Creating a three-dimensional structure
DE102019131218A1 (en) 3D printer

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified