DE4422146A1

DE4422146A1 - Complex three=dimensional shapes manufacture by computer controlled welding machine

Info

Publication number: DE4422146A1
Application number: DE4422146A
Authority: DE
Inventors: Bernhard Merkert
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-06-27
Filing date: 1994-06-27
Publication date: 1996-01-04

Abstract

Extrusion weld coating of a thermoplastic, from a welding head (2) moved relatively to the workpiece (1), under at least 4-axis computer-/NC-/CNC-control, generates complex 3D geometry. Rod, granules or re-granulated material fed to an extruder (3) produce weld medium; reinforcement, e.g. wood flour or glass fibres may be added. The head (2) connects to the extruder via a swivel axis (11), or by means of a flexible connection. Surface accuracy depends on the width and height of the bead; for high accuracy, the existing NC program is modified, to finish by high speed milling. In addition to the method described, the equipment to execute it, is also claimed.

Description

Es ist bekannt, Extruder, Kneter, Fließmischer, Innenmischer, Schnecken-, Zahn rad- und Kolbenpumpen werden zum Plastifizieren und Fördern von thermoplasti schem Kunststoff verwendet. Es ist weiter bekannt, daß Extruder zum Verschweißen von thermoplastischen Folien und Platten mit Hilfe von Heißluft Verwendung finden. G 89 08 194.3/Extruder nach DIN 24 450/DE 36 16 296 A1/DE 41 18 889 A1 /DE-OS 28 23 171.It is known extruders, kneaders, flow mixers, internal mixers, screw, tooth Wheel and piston pumps are used for plasticizing and conveying thermoplastic used plastic. It is also known that extruders for welding of thermoplastic films and plates with the help of hot air. G 89 08 194.3 / extruder according to DIN 24 450 / DE 36 16 296 A1 / DE 41 18 889 A1 / DE-OS 28 23 171.

Der im Patentanspruch 1-18 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, mit plastifizierter thermoplastischer Kunststoffmasse, ein Werkstück mit komplexer 3-D Geometrie herzustellen.The invention specified in claims 1-18 addresses the problem with plasticized thermoplastic mass, a workpiece with complex Create 3-D geometry.

Dieses Problem wird durch die im Patentanspruch 1-18 aufgeführten Merkmale ge löst.This problem is ge by the features listed in claim 1-18 solves.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß Thermo plaste mit den unterschiedlichsten Zusammensetzungen verarbeitet werden können, so können Verstärkung und Steifigkeit erhöhende Zusatzstoffe wie z. B. Asbest, Holz mehl, Kohlenstoff- und Glas-Fasern dem thermoplastischen Kunststoff-Schweißmit tel zugemischt werden.The advantages achieved by the invention are in particular that Thermo plastics with a wide variety of compositions can be processed, reinforcement and stiffness-increasing additives such as B. asbestos, wood flour, carbon and glass fibers with thermoplastic welding be mixed.

Es können Kunststoffe wie z. B. PVDF, praktisch nicht entflammbar, verarbeitet werden.It can plastics such. B. PVDF, practically non-flammable, processed will.

Es kann Regranulat also Recyclen-Kunststoff verarbeitet werden.Regranulate, i.e. recycled plastic, can be processed.

Vorteile gegenüber dem klassischen Fräsen aus vollem Blockmaterial. Kein Vorschruppen, kein Späne machen (Nicht selten wird das 10-fache vom Modellvolumen in Späne umgewandelt, beim Fräsen aus vollen Blockmaterial)/ Abfall-Kunststoff kann wiederverwendet werden/ sehr geringe Werkstoffkosten/ ausgediente Werkstücke und die Frässpäne können wieder dem Recyclen-Kreislauf zugeführt werden/ die Lagerhaltung von Werkstücken oder Modellen kann wesentlich reduziert werden, denn mit dem vorhandenen NC-Programm kann jederzeit ein Modell relativ schnell und vollautomatisch wieder neu erzeugt werden/ Reparaturen oder Änderungen können kurzfristig durchgeführt werden (aufschweißen, nachfräsen). Advantages compared to classic milling from full block material. No roughing, no shavings (it is not uncommon for 10 times the Model volume converted into chips, when milling from full block material) / Waste plastic can be reused / very low material costs / Discarded workpieces and the milling chips can be returned to the recycling cycle can be supplied / the storage of workpieces or models can be essential can be reduced, because with the existing NC program you can at any time Model can be generated again relatively quickly and fully automatically / repairs or changes can be made at short notice (welding, milling).

Vorteile gegenüber der klassischen NC-Programmierung. Um die Fertigungsdauer vom Werkstück und Modell wesentlich zu verkürzen, kann mit dem NC-Programmaufbau in Teilschritten von unten her begonnen werden. Die Maschine kann schon Teile von dem Werkstück erzeugen, obwohl die gesamte Geome trie noch nicht fertigprogrammiert ist.Advantages over classic NC programming. In order to significantly shorten the production time of the workpiece and model, the NC program structure can be started in partial steps from below. The The machine can already produce parts of the workpiece, even though the entire geome is not yet fully programmed.

Durch entsprechende Fräszyklen können solche Teilschritte in kürzester Zeit programmiert werden.With appropriate milling cycles, such sub-steps can be carried out in the shortest possible time be programmed.

Der Anlagenbediener sieht nun das Werkstück, Modell oder den Prototyp auf dem Bildschirm und auf der Maschine wachsen und kann jederzeit praxisbezogen ändern und verbessern.The system operator now sees the workpiece, model or prototype on the Screen and grow on the machine and can change at any time in a practical manner and improve.

Durch diese flexible und effizientere Methode können völlig neue Strategien ange wandt werden. So können z. B. zunächst Bohrungen, Nuten, Fasen, Verrundungen usw. bei der NC-Programmierung für die Modellerzeugung wegfallen, wenn dies nur durch Fräsen leicht herstellbar ist. Dadurch kann schon wesentlich schneller die Grundkontur auf der Maschine erzeugt werden, inzwischen wird das Fräsprogramm ergänzt und modifiziert. Nun kann das Fräsprogramm an die Fräsmaschine abgeschickt werden.This flexible and more efficient method enables completely new strategies to be started be turned. So z. B. first holes, grooves, chamfers, fillets, etc. in NC programming for model generation, if only through Milling is easy to manufacture. As a result, the Basic contour are generated on the machine, meanwhile the milling program added and modified. Now the milling program can be started on the milling machine be sent.

Vorteile gegenüber StereolithographieAdvantages over stereolithography

Es können Teile mit wesentlich höherer Genauigkeit, Steifigkeit, Härte und Abriebfestigkeit hergestellt werden.It can be parts with much higher accuracy, rigidity, hardness and Abrasion resistance can be produced.

Die Maschine kann zum gleichen Anschaffungspreis Teile in bis zu 10-facher Größe herstellen.The machine can produce parts up to 10 times the size at the same purchase price produce.

Der Werkstoff ist wesentlich preisgünstiger, umweltfreundlicher und wieder in den Recyclen-Kreislauf aufzunehmen.The material is much cheaper, more environmentally friendly and back in the Recycle cycle.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Patentansprüchen 1-18 ange geben.Advantageous embodiments of the invention are set out in claims 1-18 give.

Weitere vorteilhafte Konstruktionsmerkmale gehen aus den in Verbindung mit den Zeichnungen nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen hervor. Further advantageous design features go out in connection with the Drawings exemplary embodiments described below.

Zeichnungendrawings

Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung. Fig. 1 shows an embodiment of the device according to the invention.

Fig. 2 zeigt eine Hochgeschwindigkeitsfräsmaschine mit fünf gesteuerten Achsen. Fig. 2 shows a high-speed milling machine with five controlled axes.

Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel von einem Schweißkopf. Fig. 3 shows an embodiment of a welding head.

Fig. 4 zeigt Schweißbahnen, Gerade, in 3 Schichten. Fig. 4 shows welding tracks, straight, in 3 layers.

Fig. 5 zeigt Schweißbahnen mit seitlichen Konturen. Fig. 5 shows the welding webs with lateral contours.

Fig. 6 zeigt Schweißbahnen schichtweise gekreuzt. Fig. 6 shows welding tracks crossed layers.

Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments

Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Portal bauweise mit den gesteuerten Achsen X-Y-Z + Schwenkachse (11), mit diesem Auf bau kann eine Schweißschicht (13) in 2-D Geometrie hergestellt werden, die nächste Schweißschicht (13) kann in der 2-D Geometrie, also in den Achsen X-Y so verän dert sein, daß bei mehreren geänderten Schweißschichten in der X-Y Achse, eine 3D-Geometrie entsteht. Die im Werkstück (1) gestrichelte Kontur zeigt wie die ein zelnen noch aufzubauenden Schweißschichten sich in der Y-Richtung verändern müs sen. Das Werkstück (1) wird auf einer Trageeinrichtung (7) schichtweise (13) aufgebaut, mehrere Abdrückschrauben in der Trageeinrichtung (7), gegen das Werk stück (1) gerichtet, ermöglichen ein problemloses Abnehmen nach der Fertigstellung und Abkühlung des Werkstücks. Zwischen der Trageinrichtung (7) und der Vakuum spannplatte (9) wird eine Wärmeisolierung (8) gegeben. Die Wärmeisolierung (8) ist wie ein Lochblech mit Durchbrüchen versehen und gewährleistet dadurch ein Festspannen der Trageeinrichtung (7) durch die Vakuumspannplatte (9). Über den Schweißkopf (2), der nach jeder Schweißnaht um 180° mit Hilfe der Schwenkachse (11) gedreht wird und seitlich in X-Richtung um die Schweißnahtbreite (14) ver setzt wird, werden die einzelnen Schweißnähte aufgetragen. Der Schweißkopf (2) kann über die Schwenkachse (11) direkt, wie in Fig. 1 dargestellt oder über eine flexible Verbindungsleitung mit dem Extruder (3) verbunden sein, wenn z. B. große Werkstücke (Größe eines PKW) aufgebaut werden müssen, durch die flexible Leitung braucht der Extruder nicht bei sämtlichen Bewegungen mitzufahren. Die Oberflä chengenauigkeit richtet sich nach der Breite und Höhe der einzelnen Auftrag- Schweißnähte, diese können z. B. von 0,1 mm bis mehrere cm hoch sein. In the example shown in Fig. 1 embodiment, it is a portal construction with the controlled axes XYZ + pivot axis (11) can build with this on a welding layer (13) in 2-D geometry are made, the next welding layer (13) can be so changed in the 2-D geometry, i.e. in the XY axes, that a 3D geometry is created in the case of several changed welding layers in the XY axis. The contour dotted in the workpiece ( 1 ) shows how the individual welding layers still to be built up must change in the Y direction. The workpiece ( 1 ) is built up on a support device ( 7 ) in layers ( 13 ), several jacking screws in the support device ( 7 ), directed against the workpiece ( 1 ), enable problem-free removal after completion and cooling of the workpiece. Between the support device ( 7 ) and the vacuum clamping plate ( 9 ), thermal insulation ( 8 ) is given. The thermal insulation ( 8 ) is provided with perforations like a perforated plate and thereby ensures that the carrying device ( 7 ) is firmly clamped by the vacuum clamping plate ( 9 ). About the welding head ( 2 ), which is rotated by 180 ° with the help of the swivel axis ( 11 ) after each weld and is laterally set in the X direction around the weld width ( 14 ), the individual welds are applied. The welding head ( 2 ) can be connected directly to the extruder ( 3 ) via the pivot axis ( 11 ), as shown in FIG. 1, or via a flexible connecting line, if, for. B. large workpieces (the size of a car) must be built, the flexible line does not require the extruder to travel with all movements. The surface accuracy depends on the width and height of the individual welded seams. B. from 0.1 mm to several cm high.

Über den Granulatbehälter (4) kann Granulat und Regranulat verarbeitet werden. Der Zusatzstoffbehälter (5) nimmt Verstärkung und Steifigkeit erhöhende Stoffe wie z. B. Asbest, Holzmehl, Kohlenstoff- und Glas-Fasern auf, die dem thermoplastischen Kunststoff-Schweißmittel dosiert zugemischt werden. Über die Infrarotheizung (10) wird das Werkstück (1) vom Anfang bis zum Ende des Werkstückaufbauvorgangs bestrahlt und in einer Temperatur gehalten, bei der das Werkstück (1) die nötige Stabilität für den Aufbauvorgang noch gewährleisten kann, ggfs. kann bei sehr schnellem und grobem Werkstück-Aufbau Luftkühlung erforderlich sein. Nach dem Werkstück-Aufbau wird die Temperatur zum Tempern des Werkstückes (1) hochge regelt, dadurch werden mehr Steifigkeit, Härte und Abriebfestigkeit und weniger Spannungen erreicht.Granulate and regranulate can be processed via the granulate container ( 4 ). The additive container ( 5 ) takes reinforcement and stiffness increasing substances such. B. asbestos, wood flour, carbon and glass fibers, which are metered into the thermoplastic plastic welding agent. About the infrared heater ( 10 ), the workpiece ( 1 ) is irradiated from the beginning to the end of the workpiece assembly process and kept at a temperature at which the workpiece ( 1 ) can still ensure the necessary stability for the assembly process, if necessary with very fast and coarse workpiece structure air cooling may be required. After assembling the workpiece, the temperature for annealing the workpiece ( 1 ) is regulated hochge, thereby more rigidity, hardness and abrasion resistance and less stress are achieved.

Bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um eine Hochge schwindigkeitsfräsmaschine mit fünf gesteuerten Achsen und einer Schnellfrequenz frässpindel (15). Werden höhere Anforderungen an die Genauigkeit und an die Oberflächengüte gestellt, so wird nach Fig. 2 mit dem vorhandenen NC-Programm, entsprechend modifiziert, die Kontur, nach Abkühlung des Werkstücks (1), mit einem Durchgang Hochgeschwindigkeitsfräsen nachbearbeitet. Wird der Schweißkopf (2) mit Schwenkachse (11) nach Fig. 2 statt der Schnellfrequenzfrässpindel (15) einge spannt, so kann der Schweißkopf bis 6-Achsig frei im Raum bewegt werden, es kön nen somit auf Freiformflächen Auftrags-Schweißungen vorgenommen werden. In Fig. 3 wird ein Ausführungsbeispiel von einem Schweißkopf dargestellt. Der Schweißkopf wird aus Werkzeugstahl gefertigt, die Oberfläche veredelt z. B. mit dem GX-Verfahren, dabei verhilft die Oberflächenmodifizierung dazu, dauerhaft Kräfte freizusetzen, die so groß sind, daß sie Flüssigkeiten wie gespritzten Kunststoff, Gase, metallische und gläserne Partikel abstößt und einen Anti-Hafteffekt herbei führt. Reibungskräfte verringern sich durch den Abstoßmechanismus. Die GX-Behandlung bietet eine deutliche Herabsetzung der Belagbildung durch thermoplastische Kunst stoffe. Die Schweiß- oder die Differenztemperatur, die am Werkstück (1) zum Auf trag-Schweißen benötigt wird, kann durch den Gleitschuh (25) und/oder durch einen Heißluftstrahl (32) an die Schweißstelle gerichtet, übertragen werden, wobei die Differenztemp. nur bei Anwend. von Anspruch 7 berücksichtigt werden muß. Der Sensor (22) ist für die Abstandsmessung vom Gleitschuh (25) zum Werkstück (1) erforderlich, dieser Sensor (22) oder berührungslose Taster wird auch zum Anta sten und Ausmessen verwendet, in erster Linie wird mit diesem Sensor (22) der Anpressdruck vom Gleitschuh (25) auf das Werkstück (1), geregelt. In the embodiment shown in Fig. 2, it is a Hochge speed milling machine with five controlled axes and a high-frequency milling spindle ( 15 ). If higher demands are placed on the accuracy and the surface quality, then the contour is, according to FIG. 2, modified accordingly with the existing NC program, after the workpiece ( 1 ) has cooled, reworked with one pass of high-speed milling. If the welding head ( 2 ) with swivel axis ( 11 ) according to Fig. 2 is clamped in place of the high-speed milling spindle ( 15 ), the welding head can be freely moved up to 6 axes in space, so that order welds can be carried out on freeform surfaces. In Fig. 3 an embodiment of a welding head is shown. The welding head is made of tool steel. B. with the GX process, the surface modification helps to permanently release forces that are so great that they repel liquids such as injected plastic, gases, metallic and glass particles and bring about a non-stick effect. The repelling mechanism reduces frictional forces. The GX treatment offers a significant reduction in the build-up of deposits due to thermoplastic materials. The welding or the differential temperature, which is required on the workpiece ( 1 ) for on-order welding, can be transmitted to the welding point by the sliding block ( 25 ) and / or by a hot air jet ( 32 ), the differential temperature. only for applic. of claim 7 must be taken into account. The sensor ( 22 ) is required for measuring the distance from the shoe ( 25 ) to the workpiece ( 1 ), this sensor ( 22 ) or non-contact button is also used for touching and measuring, primarily with this sensor ( 22 ) the contact pressure from the sliding block ( 25 ) to the workpiece ( 1 ).

Am Schweißkopf (2) Fig. 3 ist ein Sensor (21), zum regeln der Gleitschuhtempera tur über die Heizung (17), angebracht. Durch den Sensor (16) für Schweißmittel- Höhe (Menge) (18) (12) wird das Überquellen des Schweißmittels gemessen und über eine entsprechende Steuerung die Menge des Schweißmittels geregelt. Durch die Formschenkel (28) wird die Breite (23) (14), durch die Formfläche (30) die Höhe der Schweißnaht (18) (12) zunächst vorgegeben, wenn zuviel Schweißmittel im Verhältnis zur Schweißgeschwindigkeit aus dem Kanal (20) gepreßt wird, quellt das Schweißmittel im Einschnitt (29) nach oben, wenn dagegen zuwenig Schweißmittel aus dem Kanal (20) gepreßt wird, bildet sich an dem Einschnitt (29) eine Hohlkeh le, die Schweißmittelmenge muß so gesteuert werden, daß ein leichtes Überquellen am Einschnitt (29) gewährleistet ist, der Einschnitt (29) wird vom Ende der Form schenkel (28) (Querachse Schwenkpunkt 27), nur soweit in Richtung Kanal (20) geführt, daß ein Überquellen der Schweißnaht erreicht wird, das Maß (33) muß ca. 30% kleiner als das Maß (31).On the welding head ( 2 ) Fig. 3, a sensor ( 21 ) for regulating the glide temperature over the heater ( 17 ) is attached. The sensor ( 16 ) for welding agent height (amount) ( 18 ) ( 12 ) measures the overflow of the welding agent and regulates the amount of the welding agent by means of a corresponding control. The width ( 23 ) ( 14 ) and the shape of the surface ( 30 ) determine the height of the weld seam ( 18 ) ( 12 ) through the shaped leg ( 28 ) when too much welding agent is pressed out of the channel ( 20 ) in relation to the welding speed , the welding agent swells in the incision ( 29 ) upwards, if, on the other hand, too little welding agent is pressed out of the channel ( 20 ), a groove is formed at the incision ( 29 ), the amount of welding agent must be controlled so that a slight overflowing at the incision ( 29 ) is guaranteed, the incision ( 29 ) from the end of the form leg ( 28 ) (transverse axis pivot point 27 ), only as far in the direction of the channel ( 20 ) that overflow of the weld seam is achieved, the dimension ( 33 ) approx. 30% smaller than the measure ( 31 ).

In Fig. 4 werden Schweißschichten (13), Gerade Schweißnähte und die Richtungen der einzelnen Schweißnähte dargestellt, so wird der Schweißkopf (2) in einer geraden Richtung geführt, nach jeder Schweißnaht wird der Schweißkopf (2) um 180° um den Schwenkpunkt (27) geschwenkt und um die Breite der Schweißnaht (14) (23) seitlich versetzt, nun fährt der Schweißkopf (2) wieder zurück bis die einzelne Auf tragsschicht (13) (18) abgeschlossen ist.In FIG. 4, welding layers (13) are shown straight welds, and the directions of the individual welds, the welding head (2) is guided in a straight direction, after each weld, the welding head (2) by 180 ° around the pivot point (27 ) pivoted and laterally offset by the width of the weld seam ( 14 ) ( 23 ), now the welding head ( 2 ) moves back again until the individual application layer ( 13 ) ( 18 ) is completed.

In Fig. 5 werden Schweißschichten (13), Schweißnähte mit seitlicher Kontur und die Richtungen der einzelnen Schweißnähte dargestellt. Der Schweißkopf (2) kann auch seitliche Konturen fahren in XY-Richtung, dazu wird der Schweißkopf (2) während er verfährt, entsprechend simultan um den Schwenkpunkt (27) gedreht.In FIG. 5, the welding layers (13) represented welds with a lateral contour and the directions of the individual weld seams. The welding head ( 2 ) can also move lateral contours in the XY direction, for this purpose the welding head ( 2 ) is simultaneously rotated about the pivot point ( 27 ) while it is moving.

In Fig. 6 wird dargestellt, daß die einzelnen Schweißschichten (13) zueinander ver dreht aufgetragen werden können, dies gibt dem Werkstück mehr Gesamtstabilität.In Fig. 6 it is shown that the individual welding layers ( 13 ) can be applied ver turns to each other, this gives the workpiece more overall stability.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und der Vorrichtung können somit Werkstücke mit Freiformflächen, hergestellt werden.Workpieces can thus be produced with the method and the device according to the invention with free-form surfaces.

BezugszeichenlisteReference list

1 Werkstück Fig. 1
2 Schweißkopf Fig. 1 und 3
3 Extruder Fig. 1
4 Granulatbehälter Fig. 1
5 Zusatzstoffbehälter Fig. 1
6 Schweißrichtung Fig. 3
7 Trageeinrichtung Fig. 1
8 Wärmeisolierung Fig. 1
9 Vakuumspannplatte Fig. 1
10 Infrarotheizung Fig. 1
11 Schwenkachse Fig. 1
12 Schweißnahthöhe Fig. 4
13 Einzelne Schweißschichten Fig. 4
14 Schweißnahtbreite Fig. 4
15 Schnellfrequenzfrässpindel Fig. 2
16 Sensor Fig. 3
17 Heizung Fig. 3
18 Schweißmittelhöhe Fig. 3
19 Oberkannte der neuen Schweißbahn Fig. 3
20 Kanal Fig. 3
21 Sensor Fig. 3
22 Sensor Fig. 3
23 Breite der Schweißnaht Fig. 3
24 Oberkannte der letzten Schweißsch. Fig. 3
25 Gleitschuh Fig. 3
26 Befestigungsbohrung Fig. 3
27 Schwenkpunkt Fig. 3
28 Formschenkel Fig. 3
29 Einschnitt Fig. 3
30 Formfläche Fig. 3
31 Maß Fig. 3
32 Heißluftdüse Fig. 3
33 Maß Fig. 3 1 workpiece Fig. 1
2 welding head Fig. 1 and 3
3 extruders Fig. 1
4 granulate container Fig. 1
5 additive container Fig. 1
6 welding direction Fig. 3
7 carrying device Fig. 1
8 thermal insulation Fig. 1
9 vacuum clamping plate Fig. 1
10 infrared heater Fig. 1
11 pivot axis Fig. 1
12 weld height Fig. 4
13 individual welding layers Fig. 4
14 Weld width Fig. 4
15 high- frequency milling spindle Fig. 2
16 sensor Fig. 3
17 Heater Fig. 3
18 Welding agent height Fig. 3
19 top edge of the new welding track Fig. 3
20 channel Fig. 3
21 sensor Fig. 3
22 sensor Fig. 3
23 Width of the weld seam Fig. 3
24 upper edge of the last welding step. Fig. 3
25 sliding shoe Fig. 3
26 mounting hole Fig. 3
27 pivot point Fig. 3
28 shaped legs Fig. 3
29 incision Fig. 3
30 molding surface Fig. 3
31 dimension Fig. 3
32 Hot air nozzle Fig. 3
33 dimension Fig. 3

Claims

1. Verfahren zum Aufbauen eines Werkstücks (1) mit thermoplastischem Kunst stoff, ausschließlich oder vorwiegend durch Auftrag-Extrusionsschweißen, mit einer Trageeinrichtung (7) für das Werkstück, mindestens einem Schweißkopf (2) zum Auftragen des thermoplastischen Kunststoff-Schweißmittels, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schweißkopf (2) und/oder das Werkstück (1) mit mindestens 4-Achsen, Rechner-/NC-/CNC-gesteuert verfahren wird, um Werkstücke mit kom plexer 3-D Geometrie herstellen zu können, in einem oder mehreren Extrudern (3) wird Kunststoffdraht-, Granulat und/oder Regranulat verarbeitet zu thermoplasti schem Schweißmittel, wenn erforderlich, können Steifigkeit erhöhende Zusatzstoffe wie z. B. Holzmehl oder Glas-Fasern dem thermoplastischen Kunststoff-Schweißmit tel zugemischt werden, der Schweißkopf (2) kann über die Schwenkachse (11) di rekt oder über eine flexible Verbindungsleitung mit dem Extruder (3) verbunden sein, die Oberflächengenauigkeit richtet sich nach der Breite und Höhe der einzelnen Auftrag-Schweißnähte. Werden höhere Anforderungen an die Genauigkeit und an die Oberflächengüte gestellt, so wird mit dem vorhandenen NC-Programm, entsprechend modifiziert, die Kontur mit einem Durchgang Hochgeschwindigkeitsfräsen nachbear beitet.1. A method for building a workpiece ( 1 ) with thermoplastic material, exclusively or predominantly by job extrusion welding, with a carrying device ( 7 ) for the workpiece, at least one welding head ( 2 ) for applying the thermoplastic plastic welding agent, characterized thereby that the welding head (2) and / or the workpiece (1) with at least 4-axis, calculator / NC / procedure is CNC-controlled to be able to work pieces with com plex 3-D manufactured geometry in one or more Extruders ( 3 ) plastic wire, granulate and / or regranulate are processed into thermoplastic welding agent. If necessary, stiffness-increasing additives such as. B. wood flour or glass fibers are added to the thermoplastic plastic welding agent, the welding head ( 2 ) can be connected di rectly via the swivel axis ( 11 ) or connected to the extruder ( 3 ) via a flexible connecting line, the surface accuracy depends on the Width and height of the individual order weld seams. If higher demands are placed on accuracy and surface quality, the existing NC program, modified accordingly, can be used to finish the contour with one pass of high-speed milling.

2. Verfahren nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß das thermoplastische Schweißmittel, statt mit Extruder nach Anspruch 1, auch durch Kneter, Fließmi scher und Innenmischer plastifiziert und verarbeitet werden kann, die Förderung vom Schweißmittel zum Werkstück über den Kanal (20) im Schweißkopf, kann mit Schnecken-, Zahnrad- oder Kolbenpumpen erfolgen.2. The method according to claim 1, characterized in that the thermoplastic welding agent, instead of extruder according to claim 1, can also be plasticized and processed by kneader, Fließmi shear and internal mixer, the promotion of the welding agent to the workpiece via the channel ( 20 ) in the welding head, can be done with screw, gear or piston pumps.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, daß der Schweißkopf (2), oder das Werkstück (1), in einer geraden Richtung geführt wird, nach jeder Schweißnaht der Schweißkopf (2) um 180° um den Schwenkpunkt (27) geschwenkt wird, das Werkstück (1) oder der Schweißkopf (2) um die Breite der Schweißnaht (14) (23) seitlich versetzt wird und wieder zurückfährt, bis die einzelne Auftrags schicht (13) (18) abgeschlossen ist. Fig. 4.3. The method according to claim 1 and 2, characterized in that the welding head ( 2 ), or the workpiece ( 1 ), is guided in a straight direction, the welding head ( 2 ) is pivoted by 180 ° around the pivot point ( 27 ) after each weld is, the workpiece ( 1 ) or the welding head ( 2 ) by the width of the weld seam ( 14 ) ( 23 ) is laterally offset and moves back until the individual application layer ( 13 ) ( 18 ) is completed. Fig. 4.

4. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schweißkopf (2) oder das Werkstück (1) zu der Geraden nach An spruch 3 auch seitliche Konturen fahren kann, in XY-Richtung, Fig. 5, dazu wird der Schweißkopf (2) während dem verfahren entsprechend simultan um den Schwenk punkt (27) gedreht. 4. The method according to one or more of claims 1 to 3, characterized in that the welding head ( 2 ) or the workpiece ( 1 ) to the straight line according to claim 3 can also drive lateral contours, in the XY direction, Fig. 5th , the welding head ( 2 ) is simultaneously rotated around the pivot point ( 27 ) during the process.

5. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schweißkopf (2) mit Schwenkachse (11) nach Fig. 2 statt der Schnellfrequenzfrässpindel (15) eingespannt, bis 6-Achsig frei im Raum bewegt werden kann, es können somit auf Freiformflächen Auftrags-Schweißungen vorge nommen werden.5. The method according to one or more of claims 1 to 4, characterized in that the welding head ( 2 ) with pivot axis ( 11 ) according to Fig. 2 clamped instead of the high-speed milling spindle ( 15 ) until 6-axis can be moved freely in space , order welds can thus be carried out on free-form surfaces.

6. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß durch einen Sensor (16) für Schweißmittel-Höhe (Menge) (18) (12) das Überquellen des Schweißmittels gemessen und über eine entsprechende Steuerung die Menge des Schweißmittels geregelt wird. Durch die Formschenkel (28) wird die Breite (23) (14), durch die Formfläche (30) die Höhe der Schweißnaht (18) (12) zunächst vorgegeben, wenn zuviel Schweißmittel im Verhältnis zur Schweißge schwindigkeit aus dem Kanal (20) gepreßt wird, quellt das Schweißmittel im Ein schnitt (29) nach oben, wenn dagegen zuwenig Schweißmittel aus dem Kanal (20) gepreßt wird, bildet sich an dem Einschnitt (29) eine Hohlkehle, die Schweißmittel menge muß so gesteuert werden, daß ein leichtes Überquellen am Einschnitt (29) gewährleistet ist.6. The method according to one or more of claims 1 to 5, characterized in that by a sensor ( 16 ) for welding agent height (amount) ( 18 ) ( 12 ) measured the overflow of the welding agent and the amount of the appropriate control Welding agent is regulated. Through the shaped leg ( 28 ), the width ( 23 ) ( 14 ), through the shaped surface ( 30 ), the height of the weld seam ( 18 ) ( 12 ) is initially specified if too much welding medium in relation to the speed of welding is pressed out of the channel ( 20 ) is, the welding agent swells in a cut ( 29 ) upwards, if, on the other hand, too little welding agent is pressed out of the channel ( 20 ), a groove is formed at the incision ( 29 ), the amount of welding agent must be controlled so that a slight overflowing at the incision ( 29 ) is guaranteed.

7. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekenn zeichnet, daß durch Infrarotheizung (10) das Werkstück (1) vom Anfang bis zum Ende des Werkstückaufbauvorgangs bestrahlt und in einer Temperatur gehalten wird, bei der das Werkstück (1) die nötige Stabilität für den Aufbauvorgang noch ge währleisten kann, ggfs. kann bei sehr schnellem und grobem Werkstück-Aufbau Luftkühlung erforderlich sein.7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that the workpiece ( 1 ) is irradiated by infrared heating ( 10 ) from the beginning to the end of the workpiece assembly process and is kept at a temperature at which the workpiece ( 1 ) the necessary stability for the assembly process can still ensure ge, air cooling may be required for very fast and coarse workpiece assembly.

8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn zeichnet, daß nach dem Werkstück- Aufbau die Temperatur zum Tempern des Werk stückes (1) hochgeregelt wird.8. The method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that after the workpiece structure, the temperature for annealing the workpiece ( 1 ) is regulated up.

9. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere Schweißköpfe (2), mit verschiedenen Schweißquerschnitten (18) (23), einzeln, vollautomatisch in der Maschine abgelegt und aufgenommen werden können.9. The method according to one or more of claims 1 to 8, characterized in that a plurality of welding heads ( 2 ), with different welding cross-sections ( 18 ) ( 23 ), individually, fully automatically stored and recorded in the machine.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekenn zeichnet, daß mehrere Extruder (3), oder mehrere der in Anspruch 2 genannten Ma schinen, mit jeweils verschiedenem thermoplastischem Schweißmittel die einzelnen Schweißköpfe (2) nach Anspruch 9 versorgen.10. The method according to one or more of claims 1 to 9, characterized in that several extruders ( 3 ), or more of the machines mentioned in claim 2, each with different thermoplastic welding agent supply the individual welding heads ( 2 ) according to claim 9.

11. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekenn zeichnet, daß die einzelnen Schweißschichten (13) zueinander verdreht Fig. 6, auf getragen werden. 11. The method according to one or more of claims 1 to 10, characterized in that the individual welding layers ( 13 ) rotated relative to each other Fig. 6, are worn on.

12. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schweiß- oder die Differenztemperatur, die am Werkstück (1) zum Auftrag-Schweißen benötigt wird, durch den Gleitschuh (25) übertragen wird, wo bei die Differenztemp. nur bei Anwend. von Anspruch 7 berücksichtigt werden muß.12. The method according to one or more of claims 1 to 11, characterized in that the welding or the differential temperature, which is required on the workpiece ( 1 ) for build-up welding, is transmitted through the sliding block ( 25 ), where the Differential temp. only for applic. of claim 7 must be taken into account.

13. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekenn zeichnet, daß die Schweiß- oder die Differenztemperatur, die am Werkstück (1) zum Auftrag-Schweißen benötigt wird, durch einen Heißluftstrahl (32) an die Schweiß stelle gerichtet, erzeugt wird, dies kann aber auch zusammen mit dem Gleitschuh (25) nach Anspruch 12 erfolgen, wobei die Differenztemperatur nur bei Anwendung von Anspruch 7 berücksichtigt werden muß.13. The method according to one or more of claims 1 to 12, characterized in that the welding or the differential temperature, which is required on the workpiece ( 1 ) for welding, directed by a hot air jet ( 32 ) to the welding point, is generated, but this can also be done together with the slide shoe ( 25 ) according to claim 12, the differential temperature only having to be taken into account when using claim 7.

14. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch ge kennzeichnet, daß am Schweißkopf (2) Fig. 3 ein Sensor (22) für die Abstandsmes sung vom Gleitschuh (25) zum Werkstück (1) angebracht ist, dieser Sensor (22) oder berührungslose Taster wird auch zum Antasten und Ausmessen verwendet, in erster Linie wird mit diesem Sensor (22) der Anpressdruck vom Gleitschuh (25) auf das Werkstück (1), geregelt.14. Device according to one or more of claims 1 to 13, characterized in that on the welding head ( 2 ) Fig. 3, a sensor ( 22 ) for the distance measurement solution from the slide shoe ( 25 ) to the workpiece ( 1 ) is attached, this sensor ( 22 ) or non-contact button is also used for probing and measuring, primarily this sensor ( 22 ) controls the contact pressure from the sliding block ( 25 ) on the workpiece ( 1 ).

15. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch ge kennzeichnet, daß am Schweißkopf (2) Fig. 3 ein Sensor (21), zum regeln der Gleit schuhtemperatur über die Heizung (17), angebracht ist.15. Device according to one or more of claims 1 to 14, characterized in that on the welding head ( 2 ) Fig. 3, a sensor ( 21 ) for regulating the sliding shoe temperature via the heater ( 17 ) is attached.

16. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch ge kennzeichnet, daß am Schweißkopf (2) Fig. 3 ein Sensor (16) zum messen und regeln der Schweißmittel-Menge, angebracht ist, gemessen und geregelt wird das Überquel len der Schweißnaht.16. Device according to one or more of claims 1 to 15, characterized in that on the welding head ( 2 ) Fig. 3, a sensor ( 16 ) for measuring and regulating the amount of welding agent is attached, measured and controlled, the crossing is len the weld.

17. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch ge kennzeichnet, daß am Schweißkopf (2) Fig. 3 zwei Formschenkel (28) vorhanden sind, die am Gleitschuh (25) beginnen und an der Querachse zum Schwenkpunkt (27) enden, die Formschenkel (28) laufen nach hinten scharfkantig aus, wobei die Außen flächen parallel verlaufen, für spezielle Anwendungen können die Außenflächen auch bogenförmig in Richtung Gleitschuh (25) geführt werden, wobei der Bogen nur nach innen verlaufen darf, also muß der Gleitschuh (25) in der Breite (23) um so viel kleiner ausgeführt werden.17. Device according to one or more of claims 1 to 16, characterized in that on the welding head ( 2 ) Fig. 3, two shaped legs ( 28 ) are present, which begin on the sliding block ( 25 ) and on the transverse axis to the pivot point ( 27 ) ends, the shaped legs ( 28 ) run out towards the rear with sharp edges, the outer surfaces running parallel, for special applications the outer surfaces can also be curved in the direction of the sliding block ( 25 ), whereby the curve may only run inwards, so the sliding block must ( 25 ) in width ( 23 ) are made so much smaller.

18. Einrichtung nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch ge kennzeichnet, daß am Schweißkopf (2) Fig. 3 der Einschnitt (29) vom Ende der Formschenkel (28) (Querachse Schwenkpunkt 27), nur soweit in Richtung Kanal (20) geführt wird, daß ein Überquellen der Schweißnaht erreicht wird, das Maß (33) muß ca. 30% kleiner als das Maß (31) gefertigt werden.18. Device according to one or more of claims 1 to 17, characterized in that on the welding head ( 2 ) Fig. 3, the incision ( 29 ) from the end of the shaped leg ( 28 ) (transverse axis pivot point 27 ), only as far in the direction of the channel ( 20 ) that the weld seam overflows, the dimension ( 33 ) must be made approx. 30% smaller than the dimension ( 31 ).