包括支承结构的借助增材制造而制成的构件制造技术

为了能够以特别简单的方式实现去除用于借助增材制造而制成的构件(1)的支承结构(2)，提出，将支承结构(2)的自由端部(9)通过以弯曲力矩的加载重复地从初始位置(16)这样偏转到偏转位置(17)中，使得支承结构(2)在确定的位置上、尤其是在其固定端部(8)上通过塑性变形经历冷作硬化，直至支承结构(2)在该位置上在进一步偏转时断裂。

Components consisting of supporting structures manufactured with augmented materials

In order to remove the support structure (2) used for the component (1) manufactured by adding materials in a particularly simple way, it is proposed that the free end (9) of the support structure (2) be repeatedly deflected from the initial position (16) to the deflection position (17) by means of bending moment loading, so that the support structure (2) can pass through plastic deformation at the determined position, especially at its fixed end (8). The shape undergoes cold work hardening until the supporting structure (2) breaks when further deflections occur at that position.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括支承结构的借助增材制造而制成的构件
本专利技术涉及一种包括支承结构的借助增材制造而制成的构件。此外，本专利技术涉及用于构造支承结构的方法以及用于去除支承结构的方法。此外本专利技术涉及一种用于去除支承结构的弯曲装置。
技术介绍
增材制造在此尤其是理解为在使用数字的计算机模型的情况下对三维的物体的层式构造，尤其是通过选择性地加固层式施加的结构材料进行。为此使用的结构材料可以例如以粉末状存在。用于这样的制造方法的示例是激光烧结、掩模烧结等。许多增材制造方法需要支承结构(“支承部”)。支承结构通常一方面与构件并且另一方面与构造平台连接，亦或其例如在构件内部、在两个端部上连接在构件上。这些支承结构尤其是用于支承构件或构件区段。所述支承结构可以阻止构件在结构空间中的下沉亦或构件的翘曲，只要所述构件还未达到其最终强度的话。换句话说支承结构阻止构件的尺寸稳定性的损耗或形状偏差。如果希望的话，通过合适的支承结构可以此外将热量导出到结构平台上。在构造过程结束并且构件完成之后，必须去除支承结构。已知，将支承结构以不同于构件本身的其他的方法和/或其他的材料制造。为了可以将所述支承结构在制造过程结束之后较好地去除，支承材料在这样的情况下具有与结构材料不同的物理的或化学的特性。在这样的情况下经常设置支承材料，所述支承材料具有比支承材料低的熔点，从而支承结构在炉中或热的溶剂池中可以从构件剥离。同样已知水溶性的支承材料的使用。在这些情况下，支承结构的去除相对简单地实现并且要求较少耗费。然而在许多情况下，支承结构在构件的构造的过程中以如构件本身相同的增材制造方法和相同的材料制造。通常在此涉及具有或没有环绕的框架结构的相互连接的支承元件。这些支承元件通常直接在构件之下通过理论断裂点与构件连接。为了在制造过程结束之后从构件去除这样的支承结构通常发生机械的再加工，其中支承结构借助工具、例如凿、锯、钳等折断或拆出。换句话说这样的刚性的、非柔性的支承结构的去除大多如下进行，即，在理论断裂点上产生强断裂，其通过在支承元件上的拉出、撕破或类似的力加载引起。为此需要的力相对大，从而关联于这样的支承结构的去除经常出现构件表面的损坏。
技术实现思路
本专利技术的任务是，能够以特别简单的方式实现用于借助增材制造而制成的构件的支承结构的去除。该任务通过按照权利要求1所述的方法或按照权利要求2所述的方法或按照权利要求3所述的构件或按照权利要求10所述的弯曲装置解决。用于去除借助增材制造而制成的构件的支承结构的按照本专利技术的方法，其中支承结构具有自由端部和与所述构件连接的固定端部，其特征在于，支承结构的自由端部通过以弯曲力矩的加载重复地从初始位置这样偏转到偏转位置中，使得支承结构在确定的位置上通过塑性变形经历冷作硬化，直至支承结构在该位置上在进一步偏转时断裂(权利要求1)。用于构造借助增材制造而制成的构件的支承结构的按照本专利技术的方法，其中，支承结构这样构造，使得其一方面具有固定的与构件连接的端部并且另一方面具有自由端部或这样的自由端部可在支承结构的构造之后制造，其特征在于，支承结构这样构造，使得支承结构的自由端部通过以弯曲力矩的加载重复地从初始位置可偏转到偏转位置中，使得支承结构在确定的位置上通过塑性变形经历冷作硬化，直至支承结构在该位置上在进一步偏转时断裂(权利要求2)。按照本专利技术的借助增材制造而制成的构件，带有支承结构，所述支承结构具有自由端部和固定的与构件连接的端部，其特征在于，支承结构的自由端部通过加载弯曲力矩重复地可从初始位置这样偏转到偏转位置中，使得支承结构在确定的位置上通过塑性变形经历冷作硬化，直至支承结构在该位置上在进一步偏转时断裂(权利要求3)。用于去除借助增材制造而制成的构件的支承结构的按照本专利技术的弯曲装置，其中，支承结构具有自由端部和与构件连接的固定端部，其特征在于，弯曲装置构成用于，将支承结构的自由端部通过加载弯曲力矩重复地从初始位置这样偏转到偏转位置中，使得支承结构在确定的位置上通过塑性变形经历冷作硬化，直至支承结构在该位置上在进一步偏转时断裂(权利要求10)。本专利技术有利的实施方式在从属权利要求中给出。接着的关联所述方法解释的优点和设计按意义也适用于按照本专利技术的构件以及弯曲装置并且反之亦然。本专利技术的基本思想是，这样设置支承结构，使得其至少沿一个空间方向柔性并且因此可偏转(可弯曲)。这优选通过支承结构的合适的几何形状结合支承结构到构件上的适合的连接实现。支承件从构件的分离然后不再通过以或多或少不具方向性的方式引入大的力来实现。取而代之，支承结构的一个自由端部重复(多次)地沿一个空间方向偏转，从而支承结构在确定的位置上塑性变形(伸展/压缩)并且以这种方式在那里进行冷作硬化。换句话说，通过支承结构的自由端部的少数的偏转运动，发生在该位置上支承结构的材料特性的变化，直至支承结构的可变形性(延展性)在该区域中减少这么多，使得所述支承结构在那里在进一步(重复的)偏转时、即在重新加载弯曲力矩时断裂。在一种优选的实施形式中，支承结构不在任意的位置上、而是(至少)在其与自由端部对置的固定端部上、尤其是在支承结构与构件的连接区域中塑性变形，从而在那里进行冷作硬化(权利要求4)。亦即折断在支承结构的固定端部上发生，从而有利地将整个支承结构从构件去除。固定端部的该针对性的通过冷作硬化激发的断裂优选在理论断裂点的区域中进行，通过所述理论断裂点，支承结构的固定端部在本专利技术的一种实施形式中连接在构件上(权利要求5)。所述理论断裂点可以在此这样构成，使得在支承结构的去除期间没有残留物剩余在构件上。在本专利技术的一种实施形式中，支承结构的可偏转性(可弯曲性)与方向相关(权利要求6)，其中，该方向相关性通过支承结构的构成(几何结构、成型等)和/或连接区域的构成、亦即支承结构的固定端部与构件的连接的方式引起。在一方面表示，在一个或多个方向上缺失的可偏转性可以用于，尽管存在支承结构的可偏转性确保在构造过程期间需要的稳定性。这样(在基于粉末的制造方法中)尤其是支承结构可以关于刮刀方向定向。另一方面使用沿特别的方向的可偏转性，以便提供与此对应定向的理论断裂点。换句话说，理论断裂点可以与偏转方向适配(或反之)。在本专利技术的一种实施形式中，支承结构的自由端部可沿确定的空间方向偏转(权利要求7)。本专利技术的一种实施形式证实为对于支承结构的简单的去除完全特别有利，其中，支承结构的自由端部仅可沿唯一的确定的空间方向偏转。在本专利技术的一种实施形式中，支承结构的长度显著大于其高度和宽度(权利要求8)。这样的细长形的或伸长的支承结构尤其是是壁、梁、棒或类似物。支承结构的偏转优选通过抓握在支承结构的自由端部上进行，以便实现特别高的弯曲力矩。在本专利技术的一种实施形式中，支承结构具有一定数量的彼此间隔开的支承壁(权利要求9)。作为支承结构在此不只考虑单个的不相互连接的支承壁。同样可设想，支承结构具有多个相互连接的支承壁。将支承壁相互连接的连接元件在此优选这样构成，使得其不妨碍偏转。在这里，支承壁的连接元件可以不仅这样实施，使得其一起执行支承结构的偏转，而且可以这样实施，使得其不一起执行偏转。亦即原则上保持通过机械的再加工去除支承结构。然而借助本专利技术支承结构可以特别简单、相对快速以及以较少耗费、尤其是没有许多单步骤地去本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于去除借助增材制造而制成的构件(1)的支承结构(2)的方法，其中，所述支承结构(2)具有自由端部(9)和固定端部(8)，其中，所述固定端部(8)与构件(1)连接，其特征在于，支承结构(2)的自由端部(9)通过加载弯曲力矩重复地从初始位置(16)偏转到偏转位置(17)中，使得支承结构(2)在确定的位置上通过塑性变形经历冷作硬化，直至所述支承结构(2)在该位置上在进一步偏转时断裂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.09.01 DE 102016116372.41.用于去除借助增材制造而制成的构件(1)的支承结构(2)的方法，其中，所述支承结构(2)具有自由端部(9)和固定端部(8)，其中，所述固定端部(8)与构件(1)连接，其特征在于，支承结构(2)的自由端部(9)通过加载弯曲力矩重复地从初始位置(16)偏转到偏转位置(17)中，使得支承结构(2)在确定的位置上通过塑性变形经历冷作硬化，直至所述支承结构(2)在该位置上在进一步偏转时断裂。2.用于构造借助增材制造而制成的构件(1)的支承结构(2)的方法，其中，支承结构(2)构造成，使得支承结构(2)具有固定端部(8)，所述固定端部与构件(1)连接，并且所述支承结构具有自由端部(9)或这样的自由端部(9)可在构造支承结构(2)之后制造，其特征在于，支承结构(2)这样构造，使得支承结构(2)的自由端部(9)能通过加载弯曲力矩重复地从初始位置(16)偏转到偏转位置(17)中，使得支承结构(2)在确定的位置上通过塑性变形经历冷作硬化，直至支承结构(2)在该位置上在进一步偏转时断裂。3.借助增材制造而制成的构件(1)，带有支承结构(2)，所述支承结构具有自由端部(9)和固定端部(8)，其中，固定端部(8)与构件(1)连接，其特征在于，支承结构(2)的自由端部(9)能通过加载弯曲力矩重复地从初始位置(16)偏转到偏转位置(17)...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·邦克，
申请(专利权)人：FIT股份公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE