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1. (WO2019034259) METHOD FOR PROCESSING A MATERIAL LAYER USING ENERGETIC RADIATION HAVING VARIABLE ENERGY DISTRIBUTION
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Patentansprüche

Verfahren zur Bearbeitung einer WerkstoffSchicht mit energetischer Strahlung, insbesondere

Laserstrahlung, bei dem mehrere voneinander

getrennte energetische Strahlen zumindest zeitweise auf die WerkstoffSchicht gerichtet und in einer Bewegungsrichtung über die WerkstoffSchicht geführt werden, wobei die WerkstoffSchicht innerhalb eines zu bearbeitenden Bereiches unter Erzeugung

wenigstens eines zusammenhängenden Schmelzbades lokal aufgeschmolzen wird,

dadurch gekennzeichnet,

dass durch eine Variation einer Strahlungsleistung und/oder eines Spotabstands senkrecht zur

Bewegungsrichtung und/oder einer Spotgröße von jeweils in den zu bearbeitenden Bereich gerichteten energetischen Strahlen und/oder durch Einstellung eines gegenseitigen Versatzes von jeweils in den zu bearbeitenden Bereich gerichteten energetischen Strahlen parallel zur Bewegungsrichtung eine oder mehrere Eigenschaften des Schmelzbades und/oder einer durch Erstarren des Schmelzbades erzeugten Schmelzspur beeinflusst werden.

Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass zur Bearbeitung der WerkstoffSchicht ein

Bearbeitungskopf (1), von dem die energetischen Strahlen nebeneinander und/oder mit ihren Spots (2) teilweise überlappend auf die WerkstoffSchicht gerichtet werden, über die WerkstoffSchicht oder die WerkstoffSchicht relativ zum Bearbeitungskopf (1) bewegt wird.

Verfahren nach Anspruch 2,

dadurch gekennzeichnet,

dass zur generativen Fertigung eines Bauteils (6) ein pulverförmiger Werkstoff für das Bauteil (6) entsprechend der Bauteilgeometrie schichtweise durch Bestrahlung mit der energetischen Strahlung aufgeschmolzen wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

dass die Strahlungsleistung und/oder der

Spotabstand und/oder die Spotgröße und/oder der gegenseitige Versatz der jeweils in den zu bearbeitenden Bereich gerichteten energetischen Strahlen so variiert oder voneinander abweichend eingestellt wird oder werden, dass eine

Materialverteilung innerhalb der Schmelzspur vergleichmäßigt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,

dass die Strahlungsleistung und/oder der

Spotabstand und/oder die Spotgröße und/oder der gegenseitige Versatz der jeweils in den zu bearbeitenden Bereich gerichteten energetischen Strahlen so variiert oder voneinander abweichend eingestellt wird oder werden, dass eine

Materialverteilung innerhalb der Schmelzspur gegenüber einer Bearbeitung ohne eine derartige Variation und/oder einen derartigen Versatz verändert wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,

dass die Strahlungsleistung und/oder der

Spotabstand und/oder die Spotgröße und/oder der gegenseitige Versatz der jeweils in den zu

bearbeitenden Bereich gerichteten energetischen Strahlen so variiert oder voneinander abweichend eingestellt wird oder werden, dass eine Schmelzbad-konvektion verringert oder gezielt hervorgerufen oder verstärkt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

dass die Strahlungsleistung und/oder der

Spotabstand und/oder die Spotgröße und/oder der gegenseitige Versatz der jeweils in den zu

bearbeitenden Bereich gerichteten energetischen Strahlen so variiert oder voneinander abweichend eingestellt wird oder werden, dass eine Aufschmelztiefe über den vom Schmelzbad eingenommenen Bereich vergleichmäßigt wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,

dass die Strahlungsleistung und/oder der

Spotabstand und/oder die Spotgröße und/oder der gegenseitige Versatz der jeweils in den zu

bearbeitenden Bereich gerichteten energetischen Strahlen so variiert oder voneinander abweichend eingestellt wird oder werden, dass ein

Aufschmelztiefenprofil über den vom Schmelzbad eingenommenen Bereich gegenüber einer Bearbeitung ohne eine derartige Variation und/oder einen derartigen Versatz verändert wird.

Verfahren nach Anspruch 4,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein gegenseitiger Versatz der jeweils in den zu bearbeitenden Bereich gerichteten energetischen Strahlen in Bewegungsrichtung eingestellt wird, bei dem ausgehend von einer ersten Seite des Schmelzbades jeder in Richtung der gegenüberliegenden zweiten Seite des Schmelzbades jeweils benachbarte Strahl einen Versatz in Bewegungsrichtung aufweist, und die Strahlungsleistung der energetischen

Strahlen von der ersten Seite zur zweiten Seite hin ansteigt .

Verfahren nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet,

dass ein gegenseitiger Versatz der jeweils in den zu bearbeitenden Bereich gerichteten energetischen Strahlen in Bewegungsrichtung eingestellt wird, bei dem ausgehend von einer ersten Seite des Schmelzbades jeder in Richtung der gegenüberliegenden zweiten Seite des Schmelzbades jeweils benachbarte Strahl einen Versatz in Bewegungsrichtung aufweist, und die Strahlungsleistung der energetischen

Strahlen von der ersten Seite zur zweiten Seite hin abnimmt .

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Variation der Strahlungsleistung und/oder des Spotabstands und/oder der Spotgröße der jeweils in den zu bearbeitenden Bereich gerichteten

energetischen Strahlen relativ zueinander erfolgt.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

dass die Strahlungsleistung und/oder der

Spotabstand und/oder die Spotgröße und/oder der gegenseitige Versatz der jeweils in den zu

bearbeitenden Bereich gerichteten energetischen Strahlen bei der generativen Fertigung von

Bauteilen (6) so variiert oder voneinander

abweichend eingestellt wird oder werden, dass eine zu erzeugende Bauteilgeometrie besser angenähert wird als bei einer Bearbeitung mit den

energetischen Strahlen ohne eine derartige

Variation und/oder einen derartigen Versatz.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

dass die Strahlungsleistung bei der generativen Fertigung von Bauteilen (6) so variiert wird, dass eine Aufschmelztiefe und/oder Materialverteilung an die zu erzeugende Bauteilgeometrie angepasst wird.

Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

dass die Strahlungsleistung bei der generativen Fertigung von Bauteilen (6) so variiert wird, dass in Randbereichen des Bauteils (6) durch

Schmelzetluss eine Kantenglättung erfolgt.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet,

dass der Spotabstand senkrecht zur Bewegungsrichtung bei der generativen Fertigung von

Bauteilen (6) so variiert wird, dass eine

Aufschmelztiefe an die zu erzeugenden Bauteilgeometrie angepasst wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Spotabstand senkrecht zur Bewegungsrichtung bei der generativen Fertigung von

Bauteilen (6) so variiert wird, dass Temperaturschwankungen innerhalb der WerkstoffSchicht verringert werden.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Spotabstand senkrecht zur Bewegungs- richtung bei der generativen Fertigung von

Bauteilen (6) so variiert wird, dass durch

Verringerung des Spotabstandes eine Erhöhung der Kantengenauigkeit erreicht wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17,

dadurch gekennzeichnet,

dass die energetischen Strahlen mit mehreren

Laserstrahlquellen oder mit einer Laserstrahlquelle erzeugt werden, deren Laserstrahlung auf mehrere Laserstrahlen aufgeteilt wird.

19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18,

dadurch gekennzeichnet,

dass zur Bearbeitung der WerkstoffSchicht mehrere Bearbeitungsköpfe (1), von denen jeweils die energetischen Strahlen nebeneinander und/oder mit ihren Spots teilweise überlappend auf die

WerkstoffSchicht gerichtet werden, simultan über die Werkstoffschicht bewegt werden oder die

WerkstoffSchicht relativ zu den Bearbeitungsköpfen (1) bewegt wird.