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Verfahren und Vorrichtung zur Bearbeitung einer Werkstoffschicht mit energetischer Strahlung

Method and device for machining a material layer using energetic radiation
 
: Eibl, Florian; Jauer, Lucas; Meiners, Wilhelm; Poprawe, Reinhart

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DE 102016222067 A1: 20161110
Deutsch
Patent, Elektronische Publikation
Fraunhofer ILT ()

Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Bearbeitung einer Werkstoffschicht mit energetischer Strahlung, insbesondere zur Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen durch schichtweises Aufschmelzen eines pulverförmigen Werkstoffes. Bei dem Verfahren werden ein oder mehrere energetische Strahlen einer oder mehrerer Strahlquellen auf eine zu bearbeitende Schicht gerichtet und durch dynamische Strahlführung über die Schicht geführt, um Bereiche der Schicht zu bearbeiten. Das Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens einer der energetischen Strahlen durch zeitliche Modulation auf mehrere Einzelstrahlen aufgeteilt wird, die räumlich getrennt auf die zu bearbeitende Schicht gerichtet werden. Die Aufteilung erfolgt dabei so, dass die Summe der Leistungen der Einzelstrahlen abzüglich von durch die Aufteilung bedingten Leistungsverlusten jeweils der Leistung des energetischen Strahls entspricht. Mit dem vorgeschlagenen Verfahren und der zugehörigen Vorrichtung lassen sich die für die Bearbeitung eingesetzten Strahlquellen besser ausnutzen, so dass im Falle der generativen Fertigung der Anteil des wertschöpfenden Prozesses an der gesamten Prozesszeit maximiert und die Produktivität der Fertigungsanlage gesteigert werden kann.

 

The invention relates to a method and a device for machining a material layer using energetic radiation, in particular in order to produce three-dimensional components by melting a particulate material in layers. In the method, one or more energetic beams (7) of one or more beam sources (6) are directed onto a layer to be machined and guided over the layer by means of a dynamic beam guidance system in order to machine regions of the layer. The method is characterized in that at least one of the energetic beams (7) is divided into multiple individual beams (9) by modulating the beam over time, said individual beams being directed onto the layer to be machined in a spatially separated manner. The separation is carried out such that the sum of the power of the individual beams (9) corresponds to the power of the respective energetic beam (7) minus power losses caused by the separation process. By using the proposed method and the corresponding device, the beam sources (6) used for the machining processes can be better used such that the proportion of the value-adding process to the entire process time can be maximized in the case of additive manufacturing processes, and the productivity of the manufacturing system can be increased.

: http://publica.fraunhofer.de/dokumente/N-530800.html