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1. (WO2018228919) VORRICHTUNG UND EIN VERFAHREN FÜR DEN LAGENWEISEN ADDITIVEN MATERIALAUFBAU
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Veröff.-Nr.: WO/2018/228919 Internationale Anmeldenummer PCT/EP2018/065035
Veröffentlichungsdatum: 20.12.2018 Internationales Anmeldedatum: 07.06.2018
IPC:
B29C 64/209 (2017.01) ,B29C 64/20 (2017.01) ,B29C 64/393 (2017.01) ,B23K 26/342 (2014.01) ,B22F 3/105 (2006.01) ,B29C 64/106 (2017.01) ,B29C 64/188 (2017.01)
[IPC code unknown for B29C 64/209][IPC code unknown for B29C 64/20][IPC code unknown for B29C 64/393][IPC code unknown for B23K 26/342]
B Arbeitsverfahren; Transportieren
22
Gießerei; Pulvermetallurgie
F
Verarbeiten von Metallpulver; Herstellen von Gegenständen aus Metallpulver; Gewinnung von Metallpulver; Apparate oder Vorrichtungen besonders ausgebildet für Metallpulver
3
Herstellen von Gegenständen oder Halbzeug aus Metallpulver in Bezug auf die Art des Verdichtens oder Sinterns; Apparate hierfür
10
nur durch Sintern
105
mittels elektrischer Widerstandserhitzung, Laserstrahlen oder Plasma
[IPC code unknown for B29C 64/106][IPC code unknown for B29C 64/188]
Anmelder:
SCHMID, Christian [DE/DE]; DE
Erfinder:
SCHMID, Christian; DE
Vertreter:
SCHEFFLER, Jörg; DE
Prioritätsdaten:
10 2017 005 426.611.06.2017DE
Titel (EN) DEVICE AND METHOD FOR LAYER-BY-LAYER ADDITIVE MATERIAL BUILD-UP
(FR) DISPOSITIF ET PROCÉDÉ POUR LA CONSTRUCTION ADDITIVE COUCHE PAR COUCHE D'UN MATÉRIAU
(DE) VORRICHTUNG UND EIN VERFAHREN FÜR DEN LAGENWEISEN ADDITIVEN MATERIALAUFBAU
Zusammenfassung:
(EN) The invention relates to a device and a method for layer-by-layer, additive, three-dimensional material build-up for the production of components (4) made of metal, plastic and/or mixed forms by means of a printhead (2), wherein different additive methods such as fused deposition modelling (FDM), wire and arc additive manufacturing (WAAM) and laser build-up welding as well as subtractive machining processes, such as milling, drilling and grinding, are used in a clamping set-up. The device is designed here such that a changing system (8) on the movement system (1) a rapid change of method-specific printheads (2, 17, 18, 19, 20) and further systems for further processes necessary in the production of the component, such as measurement sensors (6), which are guided over the component by the movement system (1), or the machining units. In the production of components, the method provides a measurement, after each xth layer, of the spatially resolved surface temperatures by means of a temperature sensor in fixed component sectors, the sector-based mean values of which are used to determine the further build-up sequence. An algorithm sorts the sectors according to rising mean temperature values. Starting with the sector having the lowest mean temperature, the individual sectors per layer are built up according to rising temperature. The process can be repeated after any layer. In addition, there is also the possibility to measure the seam geometrical dimensions, such as height and width, in the completed layer and to compare said geometrical dimensions with a target value and optionally to correct said geometrical dimensions by machining or by local build-up.
(FR) L'invention concerne un dispositif et un procédé pour la construction additive couche par couche d'un matériau tridimensionnel pour la fabrication de composants (4) en métal, plastique et/ou de formes mixtes à l'aide d'une tête d'impression (2), différents procédés additifs pouvant être utilisés, tels que le dépôt de fil fondu (FDM), le fabrication additive arc-fil (WAAM), ainsi que le revêtement par soudage laser et les procédés soustractifs par enlèvement de copeaux, tels que le fraisage, le perçage et le rodage dans un système de serrage. Le dispositif est alors conçu de telle sorte qu'un système de remplacement (8) sur le système de déplacement (1) permet un remplacement rapide de têtes d'impression (2, 17, 18, 19, 20) spécifiques du procédé, ainsi que d'autres systèmes destinés à d'autres processus, nécessaires lors de la fabrication de la pièce, tels que des capteurs de mesure (6), qui sont guidés sur la pièce grâce au système de déplacement (1), ou les appareils travaillant par enlèvement de copeaux. Le procédé prévoit, lors de la fabrication des pièces, après chaque x-ième couche, une mesure des températures superficielles à résolution spatiale à l'aide d'un capteur de température dans certains secteurs de la pièce, dont on utilise des moyennes, rapportées à chaque secteur, pour déterminer la poursuite de la séquence de construction. Un algorithme trie les secteurs en fonction des moyennes croissantes de température. En commençant par le secteur ayant la température moyenne la plus basse, on construit, en fonction de la température croissante, les différents secteurs par couche. Le déroulement des opérations peut être répété pour chaque couche quelconque. On a en outre la possibilité, dans la couche finie, de mesurer également les mesures géométriques du joint telles que la hauteur et la largeur, et de les comparer à une valeur de consigne, et éventuellement de les corriger, grâce à un usinage avec enlèvement de copeaux ou à une construction locale.
(DE) Eine Vorrichtung und ein Verfahren für den lagenweisen, additiven, dreidimensionalen Materialaufbau für die Herstellung von Bauteilen (4) aus Metall, Kunststoff und/oder Mischformen mit einem Druckkopf (2) wobei unterschiedliche additive Verfahren wie das Fused Deposition Modeling FDM, das Wire and Arc Additive Manufacturing WAAM sowie das Laser Auftragsschweißen sowie subtraktive spanende Prozesse, wie das Fräsen, Bohren und Schleifen in einer Aufspannung eingesetzt werden. Die Vorrichtung ist dabei so ausgeführt, dass ein Wechselsystem (8) am Bewegungssystem (1) ein schnelles Wechseln von Verfahrensspezifischen Druckköpfen (2, 17, 18, 19, 20) und weiteren Systemen für weitere, bei der Herstellung des Bauteils notwendigen Prozesse wie Messsensoren (6), die durch das Bewegungssystem (1) über das Bauteil geführt werden oder die spanenden Geräte. Das Verfahren sieht bei der Herstellung der Bauteile nach jeder x-ten Lage eine Messung der ortsaufgelösten Oberflächentemperaturen mittels eines Temperatursensors in festgelegten Bauteilsektoren vor, deren sektorbezogene Mittelwerte zur Festlegung der weiteren Aufbaureihenfolge zur Hilfe genommen werden. Ein Algorithmus sortiert die Sektoren nach aufsteigenden Temperaturmittelwerten. Beginnend mit dem Sektor der geringsten mittleren Temperatur werden nach aufsteigender Temperatur die einzelnen Sektoren je Lage aufgebaut. Der Ablauf kann nach jeder beliebigen Lage wiederholt werden. Zusätzlich besteht die Möglichkeit ebenfalls in der abgeschlossenen Lage die Nahtgeometriemaße wie Höhe und Breite zu messen und mit einem Sollwert zu vergleichen und ggf. mittels spanender Bearbeitung oder lokalem Aufbau zu korrigieren.
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Veröffentlichungssprache: Deutsch (DE)
Anmeldesprache: Deutsch (DE)