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1. WO2017202398 - EXTRUDER FÜR EINE ANLAGE ZUR ADDITIVEN FERTIGUNG VON METALLTEILEN MITTELS EINES EXTRUSIONSVERFAHRENS - COMPOSITE EXTRUSION MODELING (CEM)

Veröffentlichungsnummer WO/2017/202398
Veröffentlichungsdatum 30.11.2017
Internationales Aktenzeichen PCT/DE2016/000228
Internationales Anmeldedatum 27.05.2016
IPC
B29C 47/08 2006.01
BArbeitsverfahren; Transportieren
29Verarbeiten von Kunststoffen; Verarbeiten von Stoffen in plastischem Zustand allgemein
CFormen oder Verbinden von Kunststoffen; Formen von Werkstoffen in plastischem Zustand, soweit nicht anderweitig vorgesehen; Nachbehandlung der geformten Erzeugnisse, z.B. Reparieren
47Formgebung durch Strangpressen , d.h. Auspressen der Formmasse durch ein Mundstück oder eine Düse, die der Formmasse die gewünschte Form geben; Vorrichtungen hierfür
08Bauteile, Einzelheiten oder Zubehör; Hilfsmaßnahmen
B29C 47/78 2006.01
BArbeitsverfahren; Transportieren
29Verarbeiten von Kunststoffen; Verarbeiten von Stoffen in plastischem Zustand allgemein
CFormen oder Verbinden von Kunststoffen; Formen von Werkstoffen in plastischem Zustand, soweit nicht anderweitig vorgesehen; Nachbehandlung der geformten Erzeugnisse, z.B. Reparieren
47Formgebung durch Strangpressen , d.h. Auspressen der Formmasse durch ein Mundstück oder eine Düse, die der Formmasse die gewünschte Form geben; Vorrichtungen hierfür
08Bauteile, Einzelheiten oder Zubehör; Hilfsmaßnahmen
78Erwärmen oder Kühlen der zu extrudierenden Masse oder des extrudierten Materialstranges
B29C 47/80 2006.01
BArbeitsverfahren; Transportieren
29Verarbeiten von Kunststoffen; Verarbeiten von Stoffen in plastischem Zustand allgemein
CFormen oder Verbinden von Kunststoffen; Formen von Werkstoffen in plastischem Zustand, soweit nicht anderweitig vorgesehen; Nachbehandlung der geformten Erzeugnisse, z.B. Reparieren
47Formgebung durch Strangpressen , d.h. Auspressen der Formmasse durch ein Mundstück oder eine Düse, die der Formmasse die gewünschte Form geben; Vorrichtungen hierfür
08Bauteile, Einzelheiten oder Zubehör; Hilfsmaßnahmen
78Erwärmen oder Kühlen der zu extrudierenden Masse oder des extrudierten Materialstranges
80in der Plastifizierzone
B29C 67/00 2017.01
BArbeitsverfahren; Transportieren
29Verarbeiten von Kunststoffen; Verarbeiten von Stoffen in plastischem Zustand allgemein
CFormen oder Verbinden von Kunststoffen; Formen von Werkstoffen in plastischem Zustand, soweit nicht anderweitig vorgesehen; Nachbehandlung der geformten Erzeugnisse, z.B. Reparieren
67Formgebungsverfahren, die nicht von den Gruppen B29C39/-B29C65/99
B29C 47/66 2006.01
BArbeitsverfahren; Transportieren
29Verarbeiten von Kunststoffen; Verarbeiten von Stoffen in plastischem Zustand allgemein
CFormen oder Verbinden von Kunststoffen; Formen von Werkstoffen in plastischem Zustand, soweit nicht anderweitig vorgesehen; Nachbehandlung der geformten Erzeugnisse, z.B. Reparieren
47Formgebung durch Strangpressen , d.h. Auspressen der Formmasse durch ein Mundstück oder eine Düse, die der Formmasse die gewünschte Form geben; Vorrichtungen hierfür
08Bauteile, Einzelheiten oder Zubehör; Hilfsmaßnahmen
36Mittel zum Plastifizieren oder Homogenisieren der Formmasse oder zum Durchpressen der Masse durch Düse oder Mundstück
58Einzelheiten
66Rohre oder Zylinder
B29C 47/82 2006.01
BArbeitsverfahren; Transportieren
29Verarbeiten von Kunststoffen; Verarbeiten von Stoffen in plastischem Zustand allgemein
CFormen oder Verbinden von Kunststoffen; Formen von Werkstoffen in plastischem Zustand, soweit nicht anderweitig vorgesehen; Nachbehandlung der geformten Erzeugnisse, z.B. Reparieren
47Formgebung durch Strangpressen , d.h. Auspressen der Formmasse durch ein Mundstück oder eine Düse, die der Formmasse die gewünschte Form geben; Vorrichtungen hierfür
08Bauteile, Einzelheiten oder Zubehör; Hilfsmaßnahmen
78Erwärmen oder Kühlen der zu extrudierenden Masse oder des extrudierten Materialstranges
80in der Plastifizierzone
82Erwärmen der Zylinder
CPC
B22F 2003/208
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22CASTING; POWDER METALLURGY
FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER
3Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; ; Presses and furnaces
20by extruding
208Warm or hot extruding
B22F 3/1021
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22CASTING; POWDER METALLURGY
FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER
3Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; ; Presses and furnaces
10Sintering only
1017Multiple heating or additional steps
1021Removal of binder or filler
B22F 3/20
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
22CASTING; POWDER METALLURGY
FWORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER
3Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; ; Presses and furnaces
20by extruding
B29C 48/02
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
48Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
02Small extruding apparatus, e.g. handheld, toy or laboratory extruders
B29C 48/022
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
48Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
022characterised by the choice of material
B29C 48/05
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
48Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
03characterised by the shape of the extruded material at extrusion
05Filamentary, e.g. strands
Anmelder
  • AIM3D GMBH [DE]/[DE]
Erfinder
  • LIEBERWIRTH, Clemens
  • SEITZ, Hermann
Vertreter
  • EMIG, Ralf
Prioritätsdaten
Veröffentlichungssprache Deutsch (DE)
Anmeldesprache Deutsch (DE)
Designierte Staaten
Titel
(DE) EXTRUDER FÜR EINE ANLAGE ZUR ADDITIVEN FERTIGUNG VON METALLTEILEN MITTELS EINES EXTRUSIONSVERFAHRENS - COMPOSITE EXTRUSION MODELING (CEM)
(EN) EXTRUDER FOR A SYSTEM FOR THE ADDITIVE MANUFACTURE OF METAL PARTS USING THE COMPOSITE EXTRUSION MODELING (CEM) METHOD
(FR) EXTRUDEUSE POUR UNE INSTALLATION POUR LA FABRICATION ADDITIVE DE PIÈCES MÉTALLIQUES AU MOYEN D'UN PROCÉDÉ D'EXTRUSION – MODELAGE DE COMPOSITE PAR EXTRUSION
Zusammenfassung
(DE)
Extruder (7) für eine Anlage zur additiven Fertigung von freiformbaien Metallteile mit oder ohne Stützstruktur mittels eines Extrusionsverfahrens aus einem Kompositmaterial, der an einer dreidimensional verfahrbaren Kinematik (18), mit einer Bauplattform (11 ) angeordnet ist, wobei der Extruder (7) aus einem Gehäuse (2) und einer im Gehäuse (2) angeordneten Schnecke (4) besteht und wobei der Extruder (7) mit einem mechanischen Antrieb (1 ) für das zu extrudierende Kompositmaterial, mit einer am Gehäuse (2) angeordneten, auswechselbaren Düse (3) versehen ist und das Gehäuse (2) über geeignete Mittel zum Transport des Kompositmaterials mit dem mechanischen Antrieb (1) verbunden ist. Das Gehäuse (2) ist in eine • Einzugszone (5) mit einer aktiven Kühlung (9), bei der das Gehäuse (2) als Trichter (22) ausgeführt ist, versehen ist und das Material des Gehäuses (2) aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit besteht, wobei die Schnecke (4) einen geringen Wellendurchmesser aufweist, • Trennzone (6), bei der das Gehäuse (2) aus einem Material mit schlechter Wärmleitfähigkeit besteht und die gekühlte Einzugszone (5) thermisch von der beheizten Plastifizierungs- und Homogenisierungszone(8) trennt, • Pazifizierungs- und Homogenisierungszone (8), bei der das Gehäuse (2) aus Material mit guter Wärmeleitfähigkeit besteht und mit einer aktiven Heizung (10) versehen ist, wobei die Schnecke (4) einen größeren Wellendurchmesser als in den oberen Zonen (5,6) aufweist und • Ausstoßzone (12), die aus einer auswechselbaren Düse (3) aus einem abriebfesten Material besteht, unterteilt ist.
(EN)
The invention relates to an extruder (7) for a system for the additive manufacture of freely formable metal parts from a composite material with or without a support structure using an extrusion method, said extruder being arranged on a three-dimensionally movable kinematic system (18) with a construction platform (11). The extruder (7) consists of a housing (2) and a worm (4) arranged in the housing (2), and the extruder (7) is provided with a mechanical drive (1) for the composite material to be extruded and a replaceable nozzle (3) which is arranged on the housing (2). The housing (2) is connected to the mechanical drive (1) via suitable means in order to transport the composite material. The housing (2) is divided into • a feed section (5) with an active cooling (9), wherein the housing (2) is designed as a funnel (22), and the material of the housing (2) consists of a material with good thermal conductivity, said worm (4) having a smaller shaft diameter, • a separation zone (6), in which the housing (2) consists of a material with poor thermal conductivity and thermally separates the cooled feed zone (5) from a heated plasticizing and homogenization zone (8), • the plasticizing and homogenization zone (8), in which the housing (2) consists of a material with good thermal conductivity and is provided with an active heating (10), said worm (4) having a larger shaft diameter in the plasticizing and homogenization zone than in the upper zones (5, 6), and • a discharge zone (12), which consists of a replaceable nozzle (3) made of an abrasion-resistant material.
(FR)
L'invention concerne une extrudeuse (7) pour une installation pour la fabrication additive de pièces métalliques malléables présentant une structure support ou non au moyen d'un procédé d'extrusion à partir d'un matériau composite, qui est disposée sur des moyens cinématiques (18) pouvant être déplacés en trois dimensions, pourvue d'une plate-forme de construction (11), l'extrudeuse (7) étant constituée par un corps (2) et par une vis sans fin (4) disposée dans le corps (2) et l'extrudeuse (7) étant pourvue d'un dispositif d'entraînement mécanique (1) pour le matériau composite à extruder, d'une filière (3) remplaçable disposée sur le corps (2) et le corps (2) étant relié via des moyens appropriés à un dispositif d'entraînement mécanique (1) pour le transport du matériau composite. Le corps (2) est réparti en • une zone (5) d'introduction pourvue d'un refroidissement (9) actif, dans laquelle le corps (2) est réalisé sous forme d'entonnoir (22) et le matériau du corps (2) est constitué par un matériau présentant une bonne conductibilité thermique, la vis sans fin (4) présentant un arbre de petit diamètre, • une zone (6) de séparation, dans laquelle le corps (2) est constitué par un matériau présentant une mauvaise conductibilité thermique et qui sépare la zone d'introduction (5) refroidie thermiquement de la zone (8) de plastification et d'homogénéisation, • une zone (8) de plastification et d'homogénéisation, dans laquelle le corps (2) est constitué par un matériau présentant une bonne conductibilité thermique et qui est pourvue d'un chauffage (10) actif, la vis sans fin (4) présentant un plus grand diamètre d'arbre que dans les zones (5, 6) ci-dessus et • une zone (12) d'expulsion, qui est constituée par une filière (3) remplaçable constituée par un matériau résistant à l'usure.
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