DE102019215814B4 - Device and method for the additive manufacturing of components - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung zur additiven Fertigung von Bauteilen, umfassend:
- eine Vielzahl von autonomen Fertigungseinheiten (2), welche auf einer Grundebene (3) verfahrbar sind, wobei jede Fertigungseinheit (2) wenigstens einen Extruder (20) für eine additive Fertigung aufweist,
- wobei die Grundebene (3) in einer X-Richtung und einer Y-Richtung horizontal ausgerichtet ist,
- eine Fertigungsebene (4), welche parallel über der Grundebene (3) angeordnet ist, so dass die zu fertigenden Bauteile (5) an einer Unterseite (40) der Fertigungsebene (4) fertigbar sind,
- eine Steuerungseinheit (10), welche die autonomen Fertigungseinheiten (2) steuert, und
- eine vertikale Hubeinrichtung (6), welche eine Relativbewegung zwischen den autonomen Fertigungseinheiten (2) und der Fertigungsebene (4) in Vertikalrichtung (Z) ermöglicht, und
- wobei die Hubeinrichtung (6) an der Fertigungsebene (4) angeordnet ist, um die Fertigungsebene (4) in Vertikalrichtung (Z) zu bewegen und/oder wobei die Hubeinrichtung (6) an der Grundebene (3) angeordnet ist, um die Grundebene (3) in Vertikalrichtung (Z) zu bewegen.
Device for the additive manufacturing of components, comprising:
- a plurality of autonomous manufacturing units (2) which can be moved on a base level (3), each manufacturing unit (2) having at least one extruder (20) for additive manufacturing,
- wherein the base plane (3) is aligned horizontally in an X direction and a Y direction,
- a production level (4), which is arranged parallel above the base level (3), so that the components (5) to be manufactured can be manufactured on an underside (40) of the production level (4),
- a control unit (10) which controls the autonomous manufacturing units (2), and
- a vertical lifting device (6), which enables a relative movement between the autonomous production units (2) and the production level (4) in the vertical direction (Z), and
- wherein the lifting device (6) is arranged on the production level (4) in order to move the production level (4) in the vertical direction (Z) and/or wherein the lifting device (6) is arranged on the base level (3) in order to move the base level (3) to move in the vertical direction (Z).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine verbesserte Vorrichtung zur additiven Fertigung von Bauteilen unter Verwendung eines Extruders, insbesondere eines Einschneckenextruders, sowie ein additives Fertigungsverfahren.The present invention relates to an improved device for the additive manufacturing of components using an extruder, in particular a single-screw extruder, and an additive manufacturing process.
Extruder und Werkzeugmaschinen sind aus dem Stand der Technik in unterschiedlichen Ausgestaltungen bekannt. Bei Werkzeugmaschinen zur additiven Fertigung wird üblicherweise ein Pulver, insbesondere Metall, auf eine Werkstückoberfläche aufgebracht und dann beispielsweise mittels eines Lasers aufgeschweißt. Anschließend erfolgen der nächste Pulverauftrag und der nächste Schritt des Anschweißens, um das Werkstück additiv zu fertigen.Extruders and machine tools are known from the prior art in different designs. In machine tools for additive manufacturing, a powder, in particular metal, is usually applied to a workpiece surface and then welded on, for example using a laser. The next powder application and the next welding step then take place in order to additively manufacture the workpiece.
Aus der
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur additiven Fertigung von Bauteilen bereitzustellen, welche bei einfachem Aufbau und einfacher, kostengünstiger Herstellbarkeit eine additive Fertigung von Werkstücken mittels Kunststoff ermöglicht.It is therefore the object of the present invention to provide a device and a method for the additive manufacturing of components, which enables additive manufacturing of workpieces using plastic with a simple structure and simple, cost-effective manufacturability.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zur additiven Fertigung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.This object is achieved by a device for additive manufacturing with the features of claim 1 and a method with the features of
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur additiven Fertigung von Bauteilen mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass Bauteile aus Kunststoff additiv zu sehr geringen Kosten gefertigt werden können. Hierbei weist die Vorrichtung zur additiven Fertigung eine höchste Flexibilität auf. Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur additiven Fertigung ist es dabei möglich, eine Vielzahl von einzelnen Bauteilen herzustellen oder auch in größeres Bauteil herzustellen. Die Vielzahl von einzelnen Bauteilen können dabei gleiche Bauteile sein oder alternativ auch jeweils unterschiedliche Bauteile sein. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass eine Umkehrung der Druckrichtung durch die Vorrichtung zur additiven Fertigung ermöglicht wird. Mit anderen Worten druckt die Vorrichtung zur additiven Fertigung das Bauteil von oben nach unten. Hierzu umfasst die Vorrichtung eine Grundebene und eine Vielzahl von autonomen Fertigungseinheiten, welche auf der Grundebene verfahrbar sind. Jede der autonomen Fertigungseinrichtungen umfasst dabei wenigstens einen Extruder für eine additive Fertigung. Ferner ist eine Fertigungsebene vorhanden, welche über der Grundebene angeordnet ist. Somit drucken die Fertigungseinheiten über Kopf. Dabei sind die Bauteile dann an einer Unterseite der Fertigungsebene fertigbar. Weiterhin ist eine Steuerungseinheit vorgesehen, welche die autonomen Fertigungseinheiten steuert sowie eine vertikale Hubeinrichtung. Die vertikale Hubeinrichtung ermöglicht eine vertikale Relativbewegung zwischen den Fertigungseinheiten und der Fertigungsebene. Somit kann erfindungsgemäß durch Umkehrung der Druckrichtung und durch die autonomen Fertigungseinheiten eine sehr flexible additive Fertigung von Bauteilen ermöglicht werden. Die Fertigung über Kopf ermöglicht es dabei weiterhin, dass die autonomen Fertigungseinheiten in einfacher Weise auf der Grundebene verfahrbar sind. Beim additiven Aufbau des Bauteils erfolgt dabei eine Relativbewegung zwischen der Fertigungsebene und den autonomen Fertigungseinheiten in vertikaler Richtung. Dadurch bleibt die Grundebene frei von Hindernissen oder dgl., so dass eine sehr gute Verfahrbarkeit der autonomen Fertigungseinheiten auf der Grundebene gegeben ist. Aufgrund von Gewichtsvorteilen ist der Extruder bevorzugt ein Einschneckenextruder. Alternativ kann jedoch auch ein Mehrschneckenextruder vorgesehen werden. Die Hubeinrichtung ist an der Fertigungsebene und/oder der Grundebene angeordnet, um die Fertigungsebene und/oder die Grundebene vertikal zu bewegen. Bei einer Vielzahl von Teilbereichen können die einzelnen Teilbereiche jeweils eine eigene Hubeinrichtung aufweisen oder alternativ zwei oder mehrere Teilbereiche sind mechanisch miteinander verbunden und werden von einer gemeinsamen Hubeinrichtung vertikal bewegt.The device according to the invention for the additive manufacturing of components with the features of claim 1 has the advantage that components made of plastic can be manufactured additively at very low costs. The device for additive manufacturing has the highest level of flexibility. With the device according to the invention for additive manufacturing, it is possible to produce a large number of individual components or to produce larger components. The large number of individual components can be the same components or alternatively each can be different components. This is achieved according to the invention in that a reversal of the printing direction is made possible by the device for additive manufacturing. In other words, the additive manufacturing device prints the component from top to bottom. For this purpose, the device comprises a base level and a large number of autonomous manufacturing units, which can be moved on the base level. Each of the autonomous manufacturing facilities includes at least one extruder for additive manufacturing. There is also a production level which is arranged above the base level. This means that the production units print overhead. The components can then be manufactured on the underside of the production level. Furthermore, a control unit is provided which controls the autonomous production units and a vertical lifting device. The vertical lifting device enables a vertical relative movement between the production units and the production level. Thus, according to the invention, very flexible additive manufacturing of components can be made possible by reversing the printing direction and using the autonomous manufacturing units. Overhead manufacturing also makes it possible for the autonomous manufacturing units to be easily moved on the ground level. When the component is constructed additively, there is a relative movement between the manufacturing level and the autonomous manufacturing units in the vertical direction. This means that the base level remains free of obstacles or the like, so that the autonomous manufacturing units can be moved very well on the base level. Due to weight advantages, the extruder is preferably a single-screw extruder. Alternatively, however, a multi-screw extruder can also be provided. The lifting device is arranged on the production level and/or the base level in order to move the production level and/or the base level vertically. If there are a large number of sub-areas, the individual sub-areas can each have their own lifting device or, alternatively, two or more sub-areas are mechanically connected to one another and are moved vertically by a common lifting device.
Durch die Anordnung der Hubeinrichtung an der Grundebene kann bei der additiven Fertigung die Grundebene in Vertikalrichtung angehoben und/oder abgesenkt werden, um die Bauteile zu fertigen. Besonders bevorzugt ist sowohl die Grundebene als auch die Fertigungsebene separat und unabhängig voneinander vertikal bewegbar.By arranging the lifting device on the base level, the base level can be raised and/or lowered in the vertical direction in additive manufacturing in order to produce the components. Particularly preferably, both the base level and the production level can be moved vertically separately and independently of one another.
Dabei können mehrere autonome Fertigungseinheiten gemeinsam an einem größeren Bauteil arbeiten oder alternativ jede autonome Fertigungseinheit fertigt ihr eigenes Bauteil. Several autonomous production units can work together on a larger building part work or alternatively each autonomous manufacturing unit produces its own component.
Vorzugsweise sind die autonomen Fertigungseinheiten kabellos und weisen besonders bevorzugt jeweils eine eigene Energiequelle zur Bewegung der autonomen Fertigungseinheiten auf.The autonomous manufacturing units are preferably wireless and particularly preferably each have their own energy source for moving the autonomous manufacturing units.
Vorzugsweise ist die Fertigungsebene in eine Vielzahl von Teilbereichen unterteilt. Dadurch können an jedem Teilbereich unterschiedliche Bauteile gefertigt werden oder eine Vielzahl von gleichen Bauteilen parallel gefertigt werden. Die Größe der Teilbereiche ist dabei frei wählbar. Es ist auch möglich, dass zwei oder mehrere Bauteile an einem einzigen der Teilbereiche gefertigt werden.The production level is preferably divided into a large number of sub-areas. This means that different components can be manufactured in each area or a large number of the same components can be manufactured in parallel. The size of the sub-areas can be freely selected. It is also possible for two or more components to be manufactured in just one of the sub-areas.
Alternativ ist die Fertigungsebene eine einzige, zusammenhängende Ebene. An dieser einzigen, zusammenhängenden Ebene, können entweder ebenfalls eine Vielzahl von einzelnen Bauteilen gefertigt werden oder alternativ ein großes Bauteil gefertigt werden. Bei einer einzigen zusammenhängenden Ebene als Fertigungsebene ist es besonders vorteilhaft, dass die Fertigungsebene beispielsweise auf einfache Weise durch die Hubeinrichtung in Vertikalrichtung bewegt werden kann, um die Relativbewegung zwischen der Grundebene und der Fertigungsebene auszuführen.Alternatively, the manufacturing level is a single, contiguous level. On this single, connected level, either a large number of individual components can be manufactured or, alternatively, a large component can be manufactured. With a single contiguous level as the production level, it is particularly advantageous that the production level can, for example, be easily moved in the vertical direction by the lifting device in order to carry out the relative movement between the base level and the production level.
Weiter alternativ weist jede Fertigungseinheit eine Hubeinrichtung auf, um einen Abstand zur Fertigungsebene zu ändern.As a further alternative, each manufacturing unit has a lifting device in order to change a distance from the manufacturing level.
Um einen möglichst kompakten Aufbau und insbesondere eine geringe Höhe in Vertikalrichtung der autonomen Fertigungseinheiten sicherzustellen, ist der Extruder jeder autonomen Fertigungseinheit waagerecht angeordnet. Jede Fertigungseinheit weist dabei eine Düse auf, deren Öffnung in Richtung auf eine Unterseite der Fertigungsebene gerichtet ist. Durch die waagerechte Anordnung des Extruders wird ein enormer Bauraum in Vertikalrichtung jeder autonomen Fertigungseinheit eingespart. Die Düse der Fertigungseinheit ist vorzugsweise in einem Winkelbereich von ± 45° um eine Vertikale in Richtung zur Fertigungsebene gerichtet. Besonders bevorzugt ist die Düse genau vertikal angeordnet. Dadurch kann eine besonders genaue Fertigung von Bauteilen ermöglicht werden.In order to ensure the most compact structure possible and in particular a low height in the vertical direction of the autonomous manufacturing units, the extruder of each autonomous manufacturing unit is arranged horizontally. Each production unit has a nozzle whose opening is directed towards an underside of the production level. The horizontal arrangement of the extruder saves an enormous amount of space in the vertical direction of each autonomous manufacturing unit. The nozzle of the production unit is preferably directed in an angular range of ± 45° around a vertical in the direction of the production plane. The nozzle is particularly preferably arranged exactly vertically. This enables particularly precise production of components.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist die autonome Fertigungseinheit eine um die Düsenöffnung angeordnete Ringscheibe auf. Die Ringscheibe umgibt somit die Düsenöffnung und dient bei der additiven Fertigung als Ablage und Stütze für die durch die geöffnete Düse ausgebrachte Materialraupe. Dadurch wird die gerade ausgebrachte Materialraupe durch die Ringscheibe noch abgestützt, so dass ein ungewolltes Lösen der gerade ausgebrachten Materialraupe von der Oberfläche, an welcher die ausgebrachte Materialraupe additiv angefügt werden soll, verhindert wird.According to a further preferred embodiment of the invention, the autonomous manufacturing unit has an annular disk arranged around the nozzle opening. The ring disk thus surrounds the nozzle opening and serves as a shelf and support for the bead of material released through the open nozzle during additive manufacturing. As a result, the bead of material that has just been applied is still supported by the annular disk, so that an unintentional detachment of the bead of material that has just been applied from the surface to which the bead of material that has been applied is to be additively attached is prevented.
Weiter bevorzugt weist jede autonome Fertigungseinheit einen eigenen Antrieb und/oder einen eigenen Materialspeicher auf. Ein eigener Antrieb jeder Fertigungseinheit ermöglicht dabei eine völlig unabhängige, vollkommen automatische Bewegung der Fertigungseinheiten. Ein eigener Materialspeicher jeder autonomen Fertigungseinheit stellt sicher, dass die autonome Fertigungseinheit eine gewisse Zeit an einem Bauteil arbeiten kann und dieses additiv aufbauen kann, ohne dass ein ständiges Nachfüllen von Material für die autonome Fertigungseinheit notwendig ist.More preferably, each autonomous manufacturing unit has its own drive and/or its own material storage. A separate drive for each production unit enables completely independent, completely automatic movement of the production units. Each autonomous manufacturing unit's own material storage ensures that the autonomous manufacturing unit can work on a component for a certain amount of time and build it up additively without the need for constant refilling of material for the autonomous manufacturing unit.
Die Vorrichtung zur additiven Fertigung von Bauteilen umfasst ferner bevorzugt wenigstens eine Füllstation und/oder wenigstens eine Ladestation, an welcher die autonomen Fertigungseinheiten Energie laden können, insbesondere einen Akku aufladen können. Dadurch kann insbesondere eine kontinuierliche additive Fertigung von Bauteilen sichergestellt werden, indem durch Vorsehen einer gewissen Anzahl von autonomen Fertigungseinheiten immer autonome Fertigungseinheiten produktionsbereit sind. Es sei angemerkt, dass selbstverständlich auch mehrere Füllstationen vorgesehen werden können, in denen gleiche oder auch unterschiedliche Materialien, beispielsweise unterschiedliche Kunststoffe oder gleiche Materialien mit unterschiedlichen Farben oder dgl. vorrätig gehalten werden können und die Fertigungseinheiten mit Material versorgt werden. Dadurch kann eine Vielzahl von Bauteilvarianten gefertigt werden.The device for the additive manufacturing of components further preferably comprises at least one filling station and/or at least one charging station, at which the autonomous manufacturing units can charge energy, in particular can charge a battery. In this way, in particular, continuous additive manufacturing of components can be ensured by always ensuring that autonomous manufacturing units are ready for production by providing a certain number of autonomous manufacturing units. It should be noted that, of course, several filling stations can also be provided in which the same or different materials, for example different plastics or the same materials with different colors or the like, can be kept in stock and the production units can be supplied with material. This means that a large number of component variants can be manufactured.
Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur additiven Fertigung von Bauteilen mittels einer autonomen Fertigungseinheit, welche einen Extruder zur additiven Fertigung aufweist, wobei das zu fertigende Bauteil an einer Unterseite einer Fertigungsebene hergestellt wird, wobei zur Herstellung des Bauteils Material von unten an das Bauteil angefügt wird.Furthermore, the present invention relates to a method for the additive manufacturing of components by means of an autonomous manufacturing unit which has an extruder for additive manufacturing, wherein the component to be manufactured is manufactured on an underside of a manufacturing level, with material being added to the component from below to produce the component becomes.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird dabei bevorzugt von einer Vielzahl von autonomen Fertigungseinheiten ausgeführt, welche auf einer Grundebene bewegbar sind. Zur Fertigung der Bauteile wird eine Relativbewegung zwischen einer Fertigungsebene und einer Fertigungseinheit ausgeführt.The method according to the invention is preferably carried out by a large number of autonomous production units which are movable on a basic level. To produce the components, a relative movement is carried out between a production level and a production unit.
Für das Verfahren ist der Extruder vorzugsweise waagerecht angeordnet, wobei das von Extruder abgegebene Material umgeleitet wird, um in vertikaler Richtung nach oben abgegeben zu werden. Dabei ist vorzugsweise eine Düse vorgesehen, welche in einem Winkel von ± 45° zu einer Vertikalen angeordnet ist, vorzugsweise genau vertikal angeordnet ist.For the process, the extruder is preferably arranged horizontally, with the material discharged from the extruder being diverted to be discharged upwards in a vertical direction. A nozzle is preferably provided which is at an angle of ± 45 ° to a vertical is arranged, preferably arranged exactly vertically.
Wenn mehrere additive Fertigungseinheiten vorgesehen sind, können diese gemeinsam an einem Bauteil arbeiten oder alternativ jede einzelne autonome Fertigungseinheit fertigt ein einzelnes Bauteil.If several additive manufacturing units are provided, they can work together on a component or, alternatively, each individual autonomous manufacturing unit produces a single component.
Das Material für die additive Fertigung ist vorzugsweise ein Kunststoff und weiterhin vorzugsweise ein Thermoplast.The material for additive manufacturing is preferably a plastic and furthermore preferably a thermoplastic.
Nachfolgend wird ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:
-
1 eine schematische, perspektivische Ansicht einer Vorrichtung zur additiven Fertigung von Bauteilen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung, -
2 eine schematische Seitenansicht einer autonomen Fertigungseinheit beim additiven Fertigen, und -
3 eine schematische Darstellung der additiven Fertigung der autonomen Fertigungseinheitvon 2 .
-
1 a schematic, perspective view of a device for the additive manufacturing of components according to a preferred embodiment of the invention, -
2 a schematic side view of an autonomous manufacturing unit in additive manufacturing, and -
3 a schematic representation of the additive manufacturing of the autonomous manufacturing unit of2 .
Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die
In den Figuren sind die zu fertigenden Bauteile mit dem Bezugszeichen 5 bezeichnet.In the figures, the components to be manufactured are designated by
Die Vorrichtung 1 zur additiven Fertigung umfasst eine Vielzahl von autonomen Fertigungseinheiten 2, wobei eine der Fertigungseinheiten im Detail in
Weiterhin umfasst die Vorrichtung 1 zur additiven Fertigung eine Grundebene 3 und eine hierzu parallele Fertigungsebene 4. Dies ist im Detail aus
Wie aus
Die autonomen Fertigungseinheiten 2 weisen jeweils einen eigenen Antrieb und einen Akku zur Versorgung mit elektrischer Energie auf. Die autonomen Fertigungseinheiten 2 können sich mit Walzen 26 oder Rollen oder Kugeln oder Zahnrädern oder anderen Rollkörpern auf der Grundebene 4 bewegen. Wie aus
Als alternativer Antrieb können elektro-magnetische Linearmotoren genutzt werden. Diese ermöglichen eine berührungslose, also schwebende, vertikale und/oder horizontale Bewegung hinsichtlich des Kontaktes zur Grundebene.Electro-magnetic linear motors can be used as an alternative drive. These enable contactless, i.e. floating, vertical and/or horizontal movement with regard to contact with the ground plane.
Ferner weist jede autonome Fertigungseinheit 2 ein Materialreservoir 24 auf.Furthermore, each
Jede autonome Fertigungseinheit 2 umfasst ferner einen Extruder 20, der als Einschneckenextruder vorgesehen ist, welcher waagerecht angeordnet ist. Der Extruder 20 fördert Material in einen Zwischenraum 25 vor einer Düse 21. Wie aus
Zur additiven Fertigung erfolgt dabei eine Relativbewegung zwischen der Fertigungseinheit 2 und der Fertigungsebene 4 in Z-Richtung. In diesem Ausführungsbeispiel weist die Fertigungsebene 4 eine Hubeinrichtung 6 auf, welche die Fertigungsebene 4 in Z-Richtung nach oben und nach unten bewegen kann.For additive manufacturing, a relative movement takes place between the
Wie weiter aus
Im Zwischenraum 25 der Düse 21 ist ferner noch eine Nadel 22 angeordnet, welche mittels eines Aktors 23 in Vertikalrichtung bewegbar ist. Die Nadel 22 verschließt dabei die Öffnung der Düse 21.In the
Die Fertigung des Bauteils 5 ist nochmals im Detail schematisch in
Um die Düsenöffnung der Düse 21 ist dabei eine Ringscheibe 9 angeordnet. Die Ringscheibe 9 dient dabei als Ablage und zur Abstützung der austretenden Raupe 12 aus der Düsenöffnung. Somit tritt das Material, wie in
Die Fertigungsparameter für den Extruder 20 der autonomen Fertigungseinheit 2 sind dabei derart eingestellt, dass die austretende Raupe 12 nicht zu flüssig ist und gut an den Teil 50 des zu fertigenden Bauteils 5 angefügt werden kann. Wenn eine ausreichende Materialmenge aus der geöffneten Düse 21 ausgetreten ist, wird die Nadel 22 wieder in Vertikalrichtung nach oben bewegt, um die Düse zu schließen. Dadurch ist der additive Fertigungsschritt abgeschlossen und eine nächste Raupe kann an das Teil 50, vorzugsweise nach Erstarren der gerade abgegebenen Raupe 12 angefügt werden. Alternativ kann ein Prozess derart eingestellt werden, dass ohne schließen und öffnen der Düse 21 der schichtweise Aufbau auf erstarrtem Teil 50 möglich ist.The manufacturing parameters for the
Eine Steuerung der Vielzahl von autonomen Fertigungseinheiten 2 erfolgt über eine Steuerungseinheit 10. Die Steuerung erfolgt vorzugsweise kabellos mit jeder autonomen Fertigungseinheit 2.The large number of
Vorzugsweise ist eine Anzahl der autonomen Fertigungseinheiten 2 größer als eine Anzahl der maximal möglichen Fertigungsorte für die additive Fertigung.Preferably, a number of
Somit kann eine additive Fertigung von unten realisiert werden, wobei die autonomen Fertigungseinheiten 2 auf der Grundebene 3 ohne Hindernisse oder dgl. verfahrbar sind. Durch die waagerechte Anordnung des Extruders 20 weisen die autonomen Fertigungseinheiten 2 jeweils eine nur sehr kleine Bauhöhe in Vertikalrichtung und damit auch einen niedrigen Schwerpunkt auf. Die autonomen Fertigungseinheiten 2 können sich automatisch wieder mit neuem Material an einer Füllstation 7 versorgen. Ferner sind an der Grundebene 3 mehrere Ladestationen 8 vorgesehen, an welcher die autonomen Fertigungseinheiten 2 mit elektrischer Energie versorgt werden können. Eine Bewegung der autonomen Fertigungseinheiten erfolgt vorzugsweisen in den freien Zwischenräumen zwischen den zu fertigenden Bauteilen 5, insbesondere linienartig. Dadurch wird eine Gefahr einer Kollision zwischen einem Bauteil 5 und den additiven Fertigungseinheiten 2 reduziert. Additive manufacturing can thus be implemented from below, with the
Somit kann durch Umkehrung der Druckrichtung zur additiven Fertigung eine sehr einfach aufgebaute und kostengünstig bereitstellbare Vorrichtung für eine additive Fertigung ermöglicht werden. Die autonomen Fertigungseinheiten 2 sind dabei vorzugsweise derart ausgebildet, dass ein Gewicht jeder autonomen Fertigungseinheit 2 kleiner als 10 kg ist.Thus, by reversing the printing direction for additive manufacturing, a very simply constructed and inexpensive device for additive manufacturing can be made possible. The
BezugszeichenlisteReference symbol list
- 11
- Vorrichtung zur additiven Fertigung von BauteilenDevice for the additive manufacturing of components
- 22
- autonome Fertigungseinheitautonomous manufacturing unit
- 33
- GrundebeneBasic level
- 44
- FertigungsebeneManufacturing level
- 55
- zu fertigendes Bauteilcomponent to be manufactured
- 66
- HubeinrichtungLifting device
- 77
- FüllstationFilling station
- 88th
- LadestationCharging station
- 99
- RingscheibeRing disc
- 1010
- SteuerungseinheitControl unit
- 1212
- austretende Raupeemerging caterpillar
- 2020
- waagerechter Extruderhorizontal extruder
- 2121
- Düsejet
- 2222
- Nadelneedle
- 2323
- AktorActor
- 2424
- MaterialreservoirMaterial reservoir
- 2525
- Zwischenraumspace
- 2626
- Walzeroller
- 4040
- Unterseitebottom
- 4141
- einzelner Teilbereich der Fertigungsebeneindividual sub-area of the production level
- 5050
- Teil eines zu fertigenden BauteilsPart of a component to be manufactured
- AA
- austretendes Material aus geöffneter DüseMaterial escaping from an open nozzle
- XX
- erste horizontale Richtung der Grundebenefirst horizontal direction of the ground plane
- YY
- zweite horizontale Richtung der Grundebenesecond horizontal direction of the ground plane
- ZZ
- VertikalrichtungVertical direction
Claims (11)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Citations (5)
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|---|---|---|---|---|
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| US20180339456A1 (en) | 2017-05-24 | 2018-11-29 | Divergent Technologies, Inc. | Robotic assembly of transport structures using on-site additive manufacturing |
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-
2019
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Patent Citations (5)
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