Eine Plattform für die Wissenschaft: Bauingenieurwesen, Architektur und Urbanistik
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System und Verfahren zur Überwachung der Fertigungsgenauigkeit bei der additiven Herstellung dreidimensionaler Bauteile
System zur Überwachung der Fertigungsgenauigkeit bei der additiven Herstellung dreidimensionaler Bauteile durch Detektion von Werkstoffparametern, bei demein kombiniertes Beleuchtungs- und Detektionselement (12), das mit einem zweidimensionalen Detektorarray (1) und mindestens einer Laserstrahlungsquelle (4), mit der elektromagnetische Strahlung auf einen Bereich eines pulverförmigen oder in pastöser Form vorliegenden Werkstoffs, mit dem zumindest ein Bereich eines dreidimensionalen Bauteils infolge eines lokal definierten Energieeintrags hergestellt wird, gerichtet ist unddas Detektorarray (1) so angeordnet und ausgebildet ist, dass in/an der von der Laserstrahlungsquelle (4) bestrahlten Oberfläche auftretende Speckle ortsaufgelöst detektierbar sind; wobeidie mit dem Detektorarray (1) ortsaufgelöst erfassten Speckle-Signale einer elektronischen Auswerte- und Steuerschaltung (3) zuführbar sind unddie elektronische Auswerte- und Steuerschaltung (3) an eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung, die zur Beeinflussung des Herstellungsprozesses ausgebildet ist, angeschlossen ist; undeine thermische Speckle-Anregung mit einem separaten Energiestrahl (10) oder einem Energiestrahl, mit dem der Energieeintrag lokal definiert am pulverförmigen oder in pastöser Form vorliegenden Werkstoff für die additive dreidimensionale Fertigung erfolgt, erreichbar ist unddas System unmittelbar an einer Einrichtung zur Glättung (8) für pulverförmigen oder in pastöser Form vorliegenden Werkstoff (7) angebracht und mit der Einrichtung zur Glättung (8) bewegbar ist und wobeidas zweidimensionale Detektorarray (1), die mindestens eine Laserstrahlungsquelle (4) und die elektronische Auswerteschaltung (3) gemeinsam an einem Schaltungsträger angeordnet sind undeine Zuführung für Werkstoff eine Tröpfchenauftragseinrichtung, eine Einrichtung zum Laserauftragschweißen oder eine Pulverzuführung für einen additiven Herstellungsprozess und die Einrichtung zur Glättung (8) ein Rakel ist.
A system for monitoring manufacturing precision in the additive manufacturing of three-dimensional components. A combined illuminations and detection element is provided equipped with a two-dimensional detector array and at least one laser radiation source directed onto a region of a material in powder or paste form. Producing at least one region of a three-dimensional component with a locally defined energy input. The detector array is arranged and designed such that speckle arising in/on the surface irradiated by the laser radiation source can be detected in a spatially resolved manner. The speckle signals are sensed in a spatially resolved manner using the detector array can be fed to an electronic evaluation and control circuit which is connected to an electronic open- and closed-loop control device designed to influence the production process. Thermal speckle excitation is achieved using a separate energy beam or an energy beam with which the energy input takes place locally in a defined manner on the material in powder or past form for three-dimensional additive manufacturing.
System und Verfahren zur Überwachung der Fertigungsgenauigkeit bei der additiven Herstellung dreidimensionaler Bauteile
System zur Überwachung der Fertigungsgenauigkeit bei der additiven Herstellung dreidimensionaler Bauteile durch Detektion von Werkstoffparametern, bei demein kombiniertes Beleuchtungs- und Detektionselement (12), das mit einem zweidimensionalen Detektorarray (1) und mindestens einer Laserstrahlungsquelle (4), mit der elektromagnetische Strahlung auf einen Bereich eines pulverförmigen oder in pastöser Form vorliegenden Werkstoffs, mit dem zumindest ein Bereich eines dreidimensionalen Bauteils infolge eines lokal definierten Energieeintrags hergestellt wird, gerichtet ist unddas Detektorarray (1) so angeordnet und ausgebildet ist, dass in/an der von der Laserstrahlungsquelle (4) bestrahlten Oberfläche auftretende Speckle ortsaufgelöst detektierbar sind; wobeidie mit dem Detektorarray (1) ortsaufgelöst erfassten Speckle-Signale einer elektronischen Auswerte- und Steuerschaltung (3) zuführbar sind unddie elektronische Auswerte- und Steuerschaltung (3) an eine elektronische Steuer- und Regeleinrichtung, die zur Beeinflussung des Herstellungsprozesses ausgebildet ist, angeschlossen ist; undeine thermische Speckle-Anregung mit einem separaten Energiestrahl (10) oder einem Energiestrahl, mit dem der Energieeintrag lokal definiert am pulverförmigen oder in pastöser Form vorliegenden Werkstoff für die additive dreidimensionale Fertigung erfolgt, erreichbar ist unddas System unmittelbar an einer Einrichtung zur Glättung (8) für pulverförmigen oder in pastöser Form vorliegenden Werkstoff (7) angebracht und mit der Einrichtung zur Glättung (8) bewegbar ist und wobeidas zweidimensionale Detektorarray (1), die mindestens eine Laserstrahlungsquelle (4) und die elektronische Auswerteschaltung (3) gemeinsam an einem Schaltungsträger angeordnet sind undeine Zuführung für Werkstoff eine Tröpfchenauftragseinrichtung, eine Einrichtung zum Laserauftragschweißen oder eine Pulverzuführung für einen additiven Herstellungsprozess und die Einrichtung zur Glättung (8) ein Rakel ist.
A system for monitoring manufacturing precision in the additive manufacturing of three-dimensional components. A combined illuminations and detection element is provided equipped with a two-dimensional detector array and at least one laser radiation source directed onto a region of a material in powder or paste form. Producing at least one region of a three-dimensional component with a locally defined energy input. The detector array is arranged and designed such that speckle arising in/on the surface irradiated by the laser radiation source can be detected in a spatially resolved manner. The speckle signals are sensed in a spatially resolved manner using the detector array can be fed to an electronic evaluation and control circuit which is connected to an electronic open- and closed-loop control device designed to influence the production process. Thermal speckle excitation is achieved using a separate energy beam or an energy beam with which the energy input takes place locally in a defined manner on the material in powder or past form for three-dimensional additive manufacturing.
System und Verfahren zur Überwachung der Fertigungsgenauigkeit bei der additiven Herstellung dreidimensionaler Bauteile
BENDJUS BEATRICE (Autor:in) / CIKALOVA ULANA (Autor:in) / RÖLLIG MIKE (Autor:in)
15.07.2021
Patent
Elektronische Ressource
Deutsch
IPC:
G02B
Optische Elemente, Systeme oder Geräte
,
OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS, OR APPARATUS
/
B22F
Verarbeiten von Metallpulver
,
WORKING METALLIC POWDER
/
B29C
Formen oder Verbinden von Kunststoffen
,
SHAPING OR JOINING OF PLASTICS
/
B33Y
ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
,
Additive (generative) Fertigung, d. h. die Herstellung von dreidimensionalen [3D] Bauteilen durch additive Abscheidung, additive Agglomeration oder additive Schichtung, z. B. durch 3D- Drucken, Stereolithografie oder selektives Lasersintern
/
C04B
Kalk
,
LIME
/
G01B
MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS
,
Messen der Länge, der Dicke oder ähnlicher linearer Abmessungen
/
G01M
TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES
,
Prüfen der statischen oder dynamischen Massenverteilung rotierender Teile von Maschinen oder Konstruktionen
/
G01N
Untersuchen oder Analysieren von Stoffen durch Bestimmen ihrer chemischen oder physikalischen Eigenschaften
,
INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Bauteile
| Europäisches Patentamt | 2018
Herstellvorrichtung zur additiven Fertigung dreidimensionaler Bauteile
| Europäisches Patentamt | 2021
Herstellvorrichtung zur additiven Fertigung dreidimensionaler Bauteile
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Anlage zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte
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Vorrichtung zur additiven Herstellung dreidimensionaler Objekte
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