DE102015212069A1 - Method for connecting components and component connection system - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Bauteilen (28, 38). Es wird vorgeschlagen, dass mindestens zwei Bauteile (28, 38) in einer vorbestimmten Weise zueinander angeordnet werden und die Bauteile (28, 38) an mindestens einer vorgegebenen Stelle mithilfe eines 3D-Druckverfahrens miteinander verbunden werden. Auf diese Weise können die Bauteile (28, 38) aufwandsgünstig miteinander verbunden werden.The invention relates to a method for connecting components (28, 38). It is proposed that at least two components (28, 38) are arranged in a predetermined manner to each other and the components (28, 38) are connected to each other at at least one predetermined location by means of a 3D printing process. In this way, the components (28, 38) can be connected to each other at low cost.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbinden von Bauteilen. The invention relates to a method for connecting components.

Das Verbinden von Bauteilen bei einem Herstellungsprozess eines Produkts kann mit einem hohen fertigungstechnischen Aufwand einhergehen. Vor allem dann, wenn mindestens eins der Bauteile eine komplexe geometrische Form, beispielsweise eine abgerundete beziehungsweise eine nicht ebene Form, aufweist, kann der fertigungstechnische Aufwand zum Verbinden der Bauteile besonders hoch sein. The joining of components in a manufacturing process of a product can be associated with a high manufacturing cost. Especially when at least one of the components has a complex geometric shape, for example, a rounded or a non-planar shape, the manufacturing complexity for connecting the components can be particularly high.

Insbesondere beim Fahrzeugbau ist es oftmals erforderlich, Bauteile für einen Wagenkasten miteinander zu verbinden, welche eine komplexe geometrischer Form aufweisen, was dann aufgrund des hohen fertigungstechnischen Aufwands zu einem hohen Zeit- und/oder Kostenaufwand bei der Herstellung eines Wagenkasten führt. In particular, in vehicle construction, it is often necessary to connect components for a car body with each other, which have a complex geometric shape, which then leads to a high time and / or cost in the production of a car body due to the high production cost.

Eine Aufgabe der Erfindung ist, ein Verfahren anzugeben, mittels welchem Bauteile aufwandsgünstig miteinander verbunden werden können. An object of the invention is to provide a method by means of which components can be connected to each other at low cost.

Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Verbinden von Bauteilen gelöst, bei dem erfindungsgemäß mindestens zwei Bauteile in einer vorbestimmten Weise zueinander angeordnet werden und die Bauteile an mindestens einer vorgegebenen Stelle mithilfe eines 3D-Druckverfahrens miteinander verbunden werden. This object is achieved by a method for joining components, in which according to the invention at least two components are arranged in a predetermined manner to one another and the components are connected to one another at at least one predetermined location by means of a 3D printing process.

Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass mithilfe von 3D-Druckverfahren Bauteile mit komplexen geometrischen Formen aufwandsgünstig hergestellt werden können, insbesondere auch mit solchen Formen, die mithilfe anderer Fertigungsverfahren nicht oder nur mit hohem Aufwand herstellbar sind. The invention is based on the consideration that with the aid of 3D printing methods components with complex geometrical shapes can be produced inexpensively, in particular also with molds that can not be produced using other production methods or only with great effort.

Weiter liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass es mithilfe eines 3D-Druckverfahrens möglich ist, Bauteile miteinander zu verbinden, insbesondere indem mithilfe des 3D-Druckverfahrens an den Bauteilen mindestens ein Verbindungsglied ausgebildet wird, welches die Bauteile verbindet. Da 3D-Druckverfahren im Allgemeinen eine hohe Flexibilität in Bezug auf Formgestaltung aufweisen, ist es mithilfe eines 3D-Druckverfahrens auf einfache Weise möglich, eine Verbindung zwischen zwei Bauteilen zu erzeugen, welche an die jeweilige Bauteilgeometrie angepasst ist. Further, the invention is based on the finding that it is possible using a 3D printing process to connect components together, in particular by using the 3D printing process on the components at least one connecting member is formed, which connects the components. Since 3D printing processes generally have a high degree of flexibility in terms of shaping, a 3D printing process makes it easy to create a connection between two components, which is adapted to the respective component geometry.

Anders als zum Beispiel bei Verfahren zum Verbinden von Bauteilen, die Schraub- und/oder Nietverbindungen einsetzen, kann bei Einsatz eines 3D-Druckverfahren zudem darauf verzichtet werden, Bohrungen in den zu verbindenden Bauteilen herzustellen, was mit einer gewissen Aufwandseinsparung einher geht. Unlike, for example, in methods for connecting components that use screw and / or rivet, it can also be dispensed with when using a 3D printing process to make holes in the components to be joined, which is associated with a certain cost savings.

Außerdem bieten 3D-Druckverfahren die Möglichkeit, noch vor dem Herstellen einer Verbindung zwischen zwei Bauteilen, (geometrische) Parameter der herzustellenden Verbindung mittels einer Computereinheit zu analysieren und/oder zu optimieren. In addition, 3D printing processes offer the possibility of analyzing (and / or optimizing) (geometric) parameters of the connection to be produced by means of a computer unit even before establishing a connection between two components.

Unter einem 3D-Druckverfahren kann ein Verfahren zum schichtweisen Herstellen von Bauteilen aus mindestens einem flüssigen Werkstoff und/oder mindestens einem festen Werkstoff verstanden werden. Sinnvollerweise erfolgt das Herstellen der Bauteile nach vorgegebenen Maßen und/oder Formen. Zweckmäßigerweise wird ein 3D-Druckverfahren unter Verwendung einer Computereinheit durchgeführt. A 3D printing process may be understood to mean a process for the layered production of components from at least one liquid material and / or at least one solid material. It makes sense to manufacture the components according to predetermined dimensions and / or shapes. Conveniently, a 3D printing process is performed using a computer unit.

In bevorzugter Weise werden die Bauteile dauerhaft miteinander verbunden. Bei dem jeweiligen Bauteil kann es beispielsweise um einen Stab, einen Balken oder eine Platte handeln. Mindestens eins der Bauteile kann zumindest abschnittsweise eben sein. Weiterhin kann mindestens eins der Bauteile zumindest abschnittweise gekrümmt beziehungsweise abgerundet sein. Ferner kann mindestens eins der Bauteile ein vorgefertigtes Bauteil sein. Preferably, the components are permanently connected to each other. The respective component may be, for example, a rod, a beam or a plate. At least one of the components can be planar, at least in sections. Furthermore, at least one of the components can be curved or rounded at least in sections. Furthermore, at least one of the components may be a prefabricated component.

Des Weiteren kann mindestens eins der Bauteile eine sogenannte „bionisch optimierte Struktur“ (auch „lastoptimierte Struktur“ genannt) aufweisen. Unter einer „bionisch optimierte Struktur“ eines Bauteils kann eine solche Struktur verstanden werden, bei der in denjenigen Bereichen des Bauteils, in welchen eine höhere Belastung beziehungsweise Krafteinwirkung zu erwarten ist, eine höhere Materialdichte vorgesehen ist als in Bereichen, in welchen eine niedrigere Belastung beziehungsweise Krafteinwirkung zu erwarten ist. Somit kann das besagte Bauteil eine an mechanische Erfordernisse angepasste Leichtbaustruktur aufweisen. Furthermore, at least one of the components may have a so-called "bionically optimized structure" (also called "load-optimized structure"). A "bionically optimized structure" of a component can be understood as meaning a structure in which a higher material density is provided in those areas of the component in which a higher load or force is to be expected than in areas in which a lower load or Force is expected. Thus, the said component may have a lightweight structure adapted to mechanical requirements.

Das Anordnen der Bauteile in der vorbestimmten Weise kann unter anderem umfassen, dass die Bauteile jeweils in eine vorbestimmte Position gebracht und/oder in vorgegebener Weise zueinander ausgerichtet werden. The arrangement of the components in the predetermined manner may include, among other things, that the components are each brought into a predetermined position and / or aligned in a predetermined manner to each other.

Zweckmäßigerweise werden die Bauteile mithilfe einer oder mehrerer Haltevorrichtungen in der vorgegebenen Weise zueinander angeordnet. Die Bauteile können zumindest abschnittsweise in die Haltevorrichtung/-en eingelegt und/oder auf die Haltevorrichtung/-en aufgelegt werden. Ferner können die Bauteile an der Haltevorrichtung beziehungsweise an den Haltevorrichtungen befestigt werden. Conveniently, the components are arranged by means of one or more holding devices in the predetermined manner to each other. The components can be at least partially inserted into the holding device / s and / or placed on the holding device / s. Furthermore, the components can be attached to the holding device or to the holding devices.

Das 3D-Druckverfahren kann unter anderem ein (selektives) Laserschmelz-Verfahren, ein (selektives) Lasersinter-Verfahren, ein Elektronenstrahlschmelz-Verfahren, ein Stereolithografie-Verfahren, ein Schmelzschicht-Verfahren (auch Fused-Deposition-Modeling-Verfahren genannt), ein Digital-Light-Processing-Modeling-Verfahren und/oder ein Polyjet-Modeling-Verfahren umfassen. The 3D printing method may include, but is not limited to, a (selective) laser melting method, a (selective) laser sintering method, an electron beam melting method, a stereolithography method, a fused deposition method (also called fused deposition method) Digital light processing modeling method and / or a polyjet modeling method include.

Welches beziehungsweise welche der zuvor genannten Verfahren das 3D-Druckverfahren umfasst, kann davon abhängen, aus welchen Materialien die Bauteile gefertigt sind. Which or which of the aforementioned methods comprises the 3D printing method may depend on which materials the components are made of.

Zweckmäßigerweise werden die Bauteile unter Verwendung mindestens eines 3D-Druckers miteinander verbunden. Als 3D-Drucker kann eine Vorrichtung zur Durchführung eines 3D-Druckverfahrens beziehungsweise einer Kombination unterschiedlicher 3D-Druckverfahren aufgefasst werden. Conveniently, the components are interconnected using at least one 3D printer. As a 3D printer, a device for carrying out a 3D printing method or a combination of different 3D printing methods can be understood.

Weiter ist es zweckmäßig, wenn der 3D-Drucker an einer Positionierungsvorrichtung angeordnet ist. Zudem kann der 3D-Drucker an der Positionierungsvorrichtung befestigt sein. Vorzugsweise wird der 3D-Drucker, insbesondere ein Druckkopf des 3D-Druckers, unter Verwendung der Positionierungsvorrichtung in eine Position gebracht wird, von welcher aus der 3D-Drucker die Bauteile an der vorgegebenen Stelle beziehungsweise an den vorgegebenen Stellen miteinander verbindet. It is also expedient if the 3D printer is arranged on a positioning device. In addition, the 3D printer may be attached to the positioning device. Preferably, the 3D printer, in particular a print head of the 3D printer, is brought into a position using the positioning device, from which the 3D printer connects the components at the predetermined location or at the predetermined locations.

Werden die Bauteile an mehreren vorgegebenen Stellen miteinander verbunden, wird der 3D-Drucker beziehungsweise dessen Druckkopf zweckmäßigerweise sukzessive in verschiedene Positionen gebracht, von welchen aus der 3D-Drucker die Bauteile an der jeweiligen vorgegebenen Stelle miteinander verbindet. If the components are connected to each other at several predetermined locations, the 3D printer or its print head is expediently brought into various positions, from which the 3D printer connects the components to each other at the respective predetermined location.

Alternativ ist es möglich, dass die Bauteile relativ zum 3D-Drucker, insbesondere relativ zu dessen Druckkopf, bewegt werden, zum Beispiel mithilfe einer Transporteinheit, an welcher die Bauteile angeordnet sind. Hierbei können die Bauteile in eine Position gebracht werden, in welcher der 3D-Drucker die Bauteile an der vorgegebenen Stelle beziehungsweise an den vorgegebenen Stellen miteinander verbindet. Alternatively, it is possible that the components are moved relative to the 3D printer, in particular relative to its printhead, for example by means of a transport unit on which the components are arranged. In this case, the components can be brought into a position in which the 3D printer connects the components at the predetermined location or at the predetermined locations.

In bevorzugter Weise wird bei dem 3D-Druckverfahren mindestens ein Verbindungsglied hergestellt. Zweckmäßigerweise wird das Verbindungsglied unter Verwendung mindestens eines 3D-Druckers hergestellt. Sinnvollerweise werden die Bauteile durch das Verbindungsglied miteinander verbunden, insbesondere an der vorgegebenen Stelle. Darüber hinaus kann das Verbindungsglied eine „bionisch optimierte Struktur“ aufweisen. Preferably, at least one link is produced in the 3D printing process. Conveniently, the connector is made using at least one 3D printer. It makes sense that the components are connected to each other by the connecting member, in particular at the predetermined location. In addition, the connecting member may have a "bionically optimized structure".

Die Bauteile können unter anderem jeweils aus mindestens einem Kunststoffmaterial, mindestens einem Kunstharzmaterial, mindestens einem keramischen Material und/oder mindestens einem metallischen Material gefertigt sein. The components may be made of at least one plastic material, at least one synthetic resin material, at least one ceramic material and / or at least one metallic material.

Vorzugsweise sind die Bauteile aus dem gleichen Material oder den gleichen Materialien gefertigt. Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Verbindungsglied aus dem gleichen Material oder den gleichen Materialien hergestellt wird, aus welchem beziehungsweise welchen die Bauteile gefertigt sind. Auf diese Weise können die Bauteile besonders fest miteinander verbunden werden. Preferably, the components are made of the same material or materials. Furthermore, it is advantageous if the connecting member is made of the same material or the same materials from which or which the components are made. In this way, the components can be particularly firmly connected to each other.

Weiterhin ist es bevorzugt, wenn an beziehungsweise auf mindestens einem der Bauteile schichtweise Material deponiert wird, insbesondere unter Verwendung mindestens eines 3D-Druckers. Zweckmäßigerweise lagert sich das Material an diesem Bauteil an. Vorteilhafterweise wird aus dem Material ein Verbindungsglied ausgebildet, durch welches die Bauteile miteinander verbunden werden. Dieses Verbindungsglied kann insbesondere das zuvor erwähnte Verbindungsglied sein. Furthermore, it is preferred if material is deposited in layers on or on at least one of the components, in particular using at least one 3D printer. Conveniently, the material accumulates on this component. Advantageously, a connecting element is formed from the material, by means of which the components are connected to one another. This connecting member may in particular be the aforementioned connecting member.

Besonders bevorzugt ist es, wenn an beziehungsweise auf jedem der Bauteile schichtweise Material deponiert wird, welches sich zweckmäßigerweise an dem jeweiligen Bauteil anlagert. It is particularly preferred if material is deposited layer by layer on or on each of the components, which expediently attaches to the respective component.

Des Weiteren ist es vorteilhaft, wenn das Material vor und/oder nach dem Deponieren erwärmt wird. Zweckmäßigerweise verbindet sich das Material mit den Bauteilen. Vorteilhafterweise wird eine Bauteilfläche, an welcher das Material deponiert wird, mithilfe einer Heizeinrichtung erwärmt wird, insbesondere bevor das Material an der Bauteilfläche deponiert wird. Auf diese Weise wird ermöglicht, dass sich das deponierte Material an der Bauteilfläche mit dem jeweiligen Bauteil verbinden kann. Furthermore, it is advantageous if the material is heated before and / or after landfilling. Conveniently, the material combines with the components. Advantageously, a component surface on which the material is deposited is heated by means of a heating device, in particular before the material is deposited on the component surface. In this way it is possible that the deposited material on the component surface can connect to the respective component.

Weiterhin liegt es im Rahmen der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Wagenkastens für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, anzugeben. Das Fahrzeug kann unter anderem ein für den Personenverkehr vorgesehenes Fahrzeug sein. In bevorzugter Weise werden bei dem Verfahren zum Herstellen eines Wagenkastens, mindestens zwei Bauteile, welche jeweils ein Element des Wagenkastens ausbilden, gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, insbesondere gemäß mindestens einer der oben beschriebenen Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, miteinander verbunden. Auf diese Weise kann der Wagenkasten mit einem geringen Zeit- und/oder Fertigungsaufwand hergestellt werden. Furthermore, it is within the scope of the invention to provide a method for producing a car body for a vehicle, in particular for a rail vehicle. The vehicle may be, inter alia, a vehicle intended for passenger traffic. Preferably, in the method for producing a car body, at least two components, which each form an element of the car body, according to the inventive method, in particular according to at least one of the above-described developments of the method according to the invention, interconnected. In this way, the car body can be produced with a low time and / or manufacturing effort.

Ferner kann das Herstellungsverfahren insbesondere ein Verfahren zum Herstellen eines Wagenkastenrohbaus sein. Das heißt, die Bauteile können jeweils ein Element eines Rohbaus des Wagenkastens ausbilden. Außerdem können die Bauteile, welche jeweils ein Element des Wagenkastens ausbilden, insbesondere die zuvor erwähnten Bauteile sein. Vorzugsweise bildet mindestens eins der Bauteile ein tragendes Element des Wagenkastens aus. Des Weiteren kann mindestens eins der Bauteile ein versteifendes Element des Wagenkastens ausbilden. In addition, the production method may in particular be a method for producing a To be car body shell. That is, the components can each form an element of a shell of the car body. In addition, the components, which each form an element of the car body, in particular be the aforementioned components. Preferably, at least one of the components forms a bearing element of the car body. Furthermore, at least one of the components can form a stiffening element of the car body.

Darüber hinaus kann vorgesehen sein, mindestens eins der Bauteile mithilfe eines 3D-Druckverfahrens gefertigt wird, bevor die Bauteile miteinander verbunden werden. Das besagte Bauteil kann dabei insbesondere derart gefertigt werden, es (nach seiner Fertigstellung) eine „bionisch optimierte Struktur“ aufweist. In addition, it may be provided that at least one of the components is fabricated using a 3D printing process before the components are joined together. The said component can in particular be manufactured in such a way that it has (after its completion) a "bionically optimized structure".

Grundsätzlich kann das Bauteil, das mithilfe eines 3D-Druckverfahrens gefertigt wird, mithilfe eines anderen als dem zuvor erwähnten 3D-Druckverfahren, mittels welchem die Bauteile miteinander verbunden werden, gefertigt werden. In principle, the component which is manufactured by means of a 3D printing method can be produced by means of a method other than the aforementioned 3D printing method, by means of which the components are connected to one another.

Bevorzugterweise wird das Bauteil, das mithilfe eines 3D-Druckverfahrens gefertigt wird, mithilfe des gleichen 3D-Druckverfahrens gefertigt, mittels welchem die Bauteile miteinander verbunden werden. Preferably, the component, which is manufactured by means of a 3D printing process, made using the same 3D printing process, by means of which the components are interconnected.

Zudem kann das Bauteil, das mithilfe eines 3D-Druckverfahrens gefertigt wird, insbesondere unter Verwendung desselben 3D-Druckers beziehungsweise derselben 3D-Drucker gefertigt werden, mittels welchem/welchen die Bauteile miteinander verbunden werden. Auf diese Weise ist zum Fertigen des besagten Bauteils und zum Fügen der Bauteile grundsätzlich ein einziger 3D-Drucker ausreichend. Es müssen also nicht speziell 3D-Drucker zum Fügen von Bauteilen und 3D-Drucker speziell zum Herstellen von Bauteilen bereitgestellt werden. Dadurch wiederum kann das Herstellen des Wagenkastens besonders kostengünstig hergestellt realisiert werden. In addition, the component which is produced by means of a 3D printing method can be produced, in particular using the same 3D printer or the same 3D printer, by means of which the components are connected to one another. In this way, a single 3D printer is basically sufficient for producing the said component and for joining the components. It is not therefore necessary to provide 3D printers for joining components and 3D printers especially for producing components. As a result, in turn, the production of the car body can be realized produced particularly inexpensive.

Prinzipiell kann vorgesehen sein, dass jedes der Bauteile mithilfe eines 3D-Druckverfahrens gefertigt wird, bevor die Bauteile miteinander verbunden werden. Dabei kann eins der Bauteile unter Verwendung eines ersten 3D-Druckers gefertigt werden, während ein anderes der Bauteile unter Verwendung eines zweiten 3D-Druckers gefertigt wird. Alternativ können die Bauteile unter Verwendung desselben 3D-Druckers gefertigt werden. In principle, it can be provided that each of the components is manufactured by means of a 3D printing method before the components are connected to one another. In this case, one of the components can be manufactured using a first 3D printer, while another of the components is manufactured using a second 3D printer. Alternatively, the components can be manufactured using the same 3D printer.

Ferner betrifft die Erfindung ein Bauteilverbindungssystem zum Verbinden von Bauteilen. Furthermore, the invention relates to a component connection system for connecting components.

Ein Bauteilverbindungssystem, mittels welchem Bauteile aufwandsgünstig miteinander verbunden werden können, wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass das Bauteilverbindungssystem dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere mindestens eine der oben beschriebenen Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens, durchzuführen. A component connection system by means of which components can be connected to one another in an inexpensive manner is achieved according to the invention in that the component connection system is set up to carry out the method according to the invention, in particular at least one of the developments of the method according to the invention described above.

Vorzugsweise ist Bauteilverbindungssystem dazu eingerichtet, mindestens zwei Bauteile in einer vorbestimmten Weise zueinander anzuordnen und die Bauteile an mindestens einer vorgegebenen Stelle mithilfe eines 3D-Druckverfahrens miteinander zu verbinden. Preferably, the component connection system is adapted to arrange at least two components in a predetermined manner to one another and to connect the components to one another at at least one predetermined location by means of a 3D printing method.

Weiter ist es bevorzugt, wenn das Bauteilverbindungssystem außerdem dazu eingerichtet ist, das oben beschriebene Verfahren zum Herstellen eines Wagenkastens durchzuführen. Further, it is preferable that the component connection system is further configured to perform the above-described method of manufacturing a car body.

Dass das Bauteilverbindungssystem dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäßen Verfahren und/oder das Verfahren zum Herstellen eines Wagenkastens durchzuführen, kann unter anderem einbeziehen, dass im Bauteilverbindungssystem ein Computerprogramm hinterlegt ist, mittels welchem ein oder mehrere Elemente des Bauteilverbindungssystems derart steuert wird/werden, dass vom Bauteilverbindungssystem das jeweilige Verfahren durchführt wird. Vorzugsweise werden vom Computerprogramm Steuerbefehle für ein oder mehrere Elemente des Bauteilverbindungssystems erzeugt. The fact that the component connection system is set up to carry out the inventive method and / or the method for producing a car body may include, inter alia, that a computer program is stored in the component connection system, by means of which one or more elements of the component connection system is / are controlled such that Component connection system the respective method is performed. Preferably, the computer program generates control commands for one or more elements of the component connection system.

Sinnvollerweise ist das Bauteilverbindungssystem ein 3D-Drucksystem. Zweckmäßigerweise umfasst das Bauteilverbindungssystem mindestens einen 3D-Drucker. Zudem ist es vorteilhaft, wenn das Bauteilverbindungssystem eine Positionierungsvorrichtung umfasst, an welcher zum Beispiel der 3D-Drucker beziehungsweise ein Druckkopf des 3D-Druckers angeordnet sein kann. Die Positionierungsvorrichtung kann dazu genutzt werden, den 3D-Drucker beziehungsweise seinen Druckkopf in eine vorgegebene Position zu bringen. It makes sense for the component connection system to be a 3D printing system. Conveniently, the component connection system comprises at least one 3D printer. Moreover, it is advantageous if the component connection system comprises a positioning device on which, for example, the 3D printer or a print head of the 3D printer can be arranged. The positioning device can be used to bring the 3D printer or its print head in a predetermined position.

Außerdem ist zweckmäßig, wenn das Bauteilverbindungssystem eine Computereinheit zum Steuern des 3D-Druckers und/oder zum Steuern der Positionierungsvorrichtung aufweist. Sinnvollerweise ist die Computereinheit kommunikativ mit dem 3D-Drucker und/oder der Positionierungsvorrichtung verbunden. It is also expedient if the component connection system has a computer unit for controlling the 3D printer and / or for controlling the positioning device. It makes sense that the computer unit is communicatively connected to the 3D printer and / or the positioning device.

Des Weiteren kann das Bauteilverbindungssystem eine Heizeinrichtung zum Erwärmen einer Bauteilfläche umfassen. Die Heizeinrichtung kann zum Beispiel einen Laser und/oder eine Lampe, insbesondere eine Infrarotlampe, umfassen. Ferner kann die Heizeinrichtung mindestens eine Ablenkeinheit zum Ablenken eines Lichtstrahls, insbesondere eines Laserstrahls, aufweisen. Die Ablenkeinheit kann dazu verwendet werden, den Lichtstrahl rasterartig über besagte Bauteilfläche zu führen. Weiterhin kann die Ablenkeinheit ein oder mehrere optische Elemente, wie zum Beispiel eine Linse oder einen Spiegel aufweisen. Furthermore, the component connection system may comprise a heating device for heating a component surface. The heating device may, for example, comprise a laser and / or a lamp, in particular an infrared lamp. Furthermore, the heating device may have at least one deflection unit for deflecting a light beam, in particular a laser beam. The deflection unit can be used to control the light beam grid over said component surface to lead. Furthermore, the deflection unit may comprise one or more optical elements, such as a lens or a mirror.

Außerdem liegt es im Rahmen der Erfindung, ein Verfahren zum Vorbereiten eines Bauteilverbindungssystems, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen beziehungsweise das Verfahren zum Herstellen eines Wagenkastens durchzuführen, anzugeben. Das letztgenannte Bauteilverbindungssystem kann insbesondere das zuvor erwähnte Bauteilverbindungssystem sein. In addition, it is within the scope of the invention to provide a method for preparing a component connection system, to carry out the method according to the invention or to carry out the method for producing a carbody. In particular, the latter component connection system may be the aforementioned component connection system.

In bevorzugter Weise wird bei dem Verfahren zum Vorbereiten des Bauteilverbindungssystems ein Datensatz erzeugt, welcher Informationen darüber enthält, in welche Raumpunkte ein 3D-Drucker des Bauteilverbindungssystems Material zu deponieren hat. In a preferred manner, in the method for preparing the component connection system, a data record is generated which contains information about which spatial points a 3D printer of the component connection system has to deposit material.

Zweckmäßigerweise wird der Datensatz in Abhängigkeit von einer geometrischen Ausgestaltung der zu verbindenden Bauteile, in Abhängigkeit von einer räumlichen Anordnung der Bauteile und/oder in Abhängigkeit davon, an welcher Stelle beziehungsweise an welchen Stellen die Bauteile miteinander zu verbinden sind, erzeugt wird. The data set is expediently produced as a function of a geometric configuration of the components to be connected, as a function of a spatial arrangement of the components and / or in dependence on where or at which points the components are to be connected to one another.

Die geometrische Ausgestaltung des jeweiligen Bauteils kann sich unter anderem auf dessen Form und/oder Abmessungen beziehen. Ferner kann sich die räumliche Anordnung des jeweiligen Bauteils auf dessen Position und/oder Ausrichtung beziehen. The geometric configuration of the respective component may relate inter alia to its shape and / or dimensions. Furthermore, the spatial arrangement of the respective component can relate to its position and / or orientation.

Die bisher gegebene Beschreibung vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung enthält zahlreiche Merkmale, die in den einzelnen Unteransprüchen teilweise zu mehreren zusammengefasst wiedergegeben sind. Diese Merkmale können jedoch zweckmäßigerweise auch einzeln betrachtet und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammengefasst werden. Insbesondere sind diese Merkmale jeweils einzeln und in beliebiger geeigneter Kombination mit dem erfindungsgemäßen Verfahren und dem erfindungsgemäßen Bauteilverbindungssystem kombinierbar. So sind Verfahrensmerkmale, gegenständlich formuliert, auch als Eigenschaft der entsprechenden Vorrichtungseinheit zu sehen und umgekehrt. The previously given description of advantageous embodiments of the invention contains numerous features, which are given in the individual subclaims partially summarized in several. However, these features may conveniently be considered individually and combined into meaningful further combinations. In particular, these features can be combined individually and in any suitable combination with the method according to the invention and the component connection system according to the invention. Thus, process features, objectively formulated, can also be seen as a property of the corresponding device unit and vice versa.

Auch wenn in der Beschreibung beziehungsweise in den Patentansprüchen einige Begriffe jeweils im Singular oder in Verbindung mit einem Zahlwort verwendet werden, soll der Umfang der Erfindung für diese Begriffe nicht auf den Singular oder das jeweilige Zahlwort eingeschränkt sein. Ferner sind die Wörter „ein“ beziehungsweise „eine“ nicht als Zahlwörter, sondern als unbestimmte Artikel zu verstehen. Although some terms are used in the specification or in the claims in each case in the singular or in conjunction with a number word, the scope of the invention for these terms should not be limited to the singular or the respective number word. Further, the words "a" and "an" are not to be understood as number words but as indefinite articles.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung des Ausführungsbeispiels der Erfindung, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Das Ausführungsbeispiel dient der Erläuterung der Erfindung und beschränkt die Erfindung nicht auf die darin angegebenen Kombinationen von Merkmalen, auch nicht in Bezug auf funktionale Merkmale. Außerdem können dazu geeignete Merkmale des Ausführungsbeispiels auch explizit isoliert betrachtet und mit einem beliebigen der Ansprüche kombiniert werden. The above-described characteristics, features and advantages of the invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiment of the invention, which will be described in detail in conjunction with the drawings. The exemplary embodiment serves to explain the invention and does not limit the invention to the combinations of features specified therein, not even with regard to functional features. In addition, suitable features of the embodiment may also be considered explicitly isolated and combined with any of the claims.

Es zeigen: Show it:

1 ein Bauteilverbindungssystem, mittels welchem ein erstes Bauteil für einen Wagenkasten gefertigt wird; 1 a component connecting system, by means of which a first component for a car body is manufactured;

2 das Bauteilverbindungssystem aus 1, mittels welchem ein zweites Bauteil für einen Wagenkaste mit dem ersten Bauteil verbunden wird; und 2 the component connection system 1 , By means of which a second component for a car body is connected to the first component; and

3 einen Schnitt durch einen Wagenkasten eines Schienenfahrzeugs, in welchem die beiden Bauteile aus 2 verbaut sind. 3 a section through a car body of a rail vehicle, in which the two components 2 are installed.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Bauteilverbindungssystems 2, welches ein 3D-Drucksystem ist und im vorliegenden Ausführungsbeispiel zum Durchführen eines 3D-Druckverfahrens, insbesondere zum Durchführen des sogenannten Schmelzschicht-Verfahrens (auch Fused-Deposition-Modeling-Verfahren genannt), eingerichtet ist. 1 shows a schematic representation of a component connection system 2 , which is a 3D printing system and in the present embodiment for implementing a 3D printing method, in particular for performing the so-called melt-layer method (also called fused-deposition-modeling method), is set up.

Das Bauteilverbindungssystem 2 umfasst unter anderem einen 3D-Drucker 4, welcher einen Druckkopf 6 mit einer Düse 8 sowie eine Walzenfördereinheit 10 aufweist. The component connection system 2 includes, among other things, a 3D printer 4 which is a printhead 6 with a nozzle 8th and a roller conveyor unit 10 having.

Des Weiteren umfasst das Bauteilverbindungssystem 2 eine Positionierungsvorrichtung 12. Die Positionierungsvorrichtung 12 wiederum umfasst eine erste, vertikal ausgerichtete Führungsstange 14 sowie eine zweite, horizontal ausgerichtete Führungsstange 16. Letztere ist über eine motorisch angetriebene Hubeinheit 18 an der ersten Führungsstange 14 angebracht. Ferner ist die Hubeinheit 18 entlang der ersten Führungsstange 14 verfahrbar, sodass die zweite Führungsstange 16 mithilfe der Hubeinheit 18 nach oben beziehungsweise nach unten bewegt werden kann. Weiter ist die erste Führungsstange 14 auf einer Verfahreinheit 20 angeordnet, welche in eine beliebige horizontale Richtung verfahrbar ist. Darüber hinaus ist der 3D-Drucker 4, insbesondere der Druckkopf 6 des 3D-Druckers 4, an der zweiten Führungsstange 16 angebracht und über einen im Druckkopf 6 angeordneten Motor entlang der zweiten Führungsstange 16 verfahrbar. Furthermore, the component connection system comprises 2 a positioning device 12 , The positioning device 12 in turn comprises a first, vertically oriented guide rod 14 and a second, horizontally oriented guide bar 16 , The latter is via a motor-driven lifting unit 18 at the first guide rod 14 appropriate. Furthermore, the lifting unit 18 along the first guide bar 14 movable, so that the second guide rod 16 using the lifting unit 18 can be moved up or down. Next is the first guide bar 14 on a track 20 arranged, which is movable in any horizontal direction. In addition, the 3D printer 4 , especially the printhead 6 of the 3D printer 4 , on the second guide rod 16 attached and over one in the printhead 6 arranged motor along the second guide rod 16 traversable.

Darüber hinaus umfasst das Bauteilverbindungssystem 2 eine Computereinheit 22. Die Computereinheit 22 ist über eine Funkverbindung kommunikativ mit dem 3D-Drucker 4 und der Positionierungsvorrichtung 12 verbunden. Grundsätzlich wäre alternativ eine kabelgebundene Verbindung der Computereinheit 22 mit dem 3D-Drucker 4 und/oder der Positionierungsvorrichtung 12 möglich. Weiter ist in der Computereinheit 22 ein Computerprogramm hinterlegt, über welches der 3D-Drucker 4 und die Positionierungsvorrichtung 12 gesteuert werden. In addition, the component connection system includes 2 a computer unit 22 , The computer unit 22 is communicative with the 3D printer via a wireless connection 4 and the positioning device 12 connected. Basically, alternatively, a wired connection would be the computer unit 22 with the 3D printer 4 and / or the positioning device 12 possible. Next is in the computer unit 22 a computer program deposited, over which the 3D printer 4 and the positioning device 12 to be controlled.

Zudem umfasst das Bauteilverbindungssystem 2 eine Heizeinrichtung (vgl. 2), welche einer besseren Übersichtlichkeit halber in 1 nicht dargestellt ist. In addition, the component connection system includes 2 a heating device (cf. 2 ), which for better clarity in 1 not shown.

Bevor mithilfe des Bauteilverbindungssystems 2 ein Bauteil mit einer vorgegebenen Geometrie hergestellt wird, wird ein Datensatz generiert, welcher Informationen darüber enthält, in welche Positionen die Positionierungsvorrichtung 12 den 3D-Drucker 4 bringen sollen und in welche Raumpunkte der 3D-Drucker 4 Material aus dem Druckkopf 6 deponieren soll. Dieser Datensatz kann mittels der Computereinheit 22 erzeugt werden. Alternativ kann der Datensatz mittels einer anderen Computereinheit erzeugt werden und an die erstgenannte Computereinheit 22 übertragen werden. Before using the part connection system 2 a component is produced with a predetermined geometry, a record is generated which contains information about which positions the positioning device 12 the 3D printer 4 and in which points of the 3D printer 4 Material from the printhead 6 should deposit. This record can be made by means of the computer unit 22 be generated. Alternatively, the data record can be generated by means of another computer unit and to the first-mentioned computer unit 22 be transmitted.

Zum Herstellen eines (metallischen) Bauteils wird dem Druckkopf 6 mittels der Walzenfördereinheit 10 ein Metalldraht 24 zugeführt. Der in den Druckkopf 6 eingeführte Teil des Metalldrahts 24 wird im Druckkopf 6 aufgeschmolzen und über die Düse 8 des Druckkopfs 6 schichtweise auf eine Basisplattform 26 des Bauteilverbindungssystems 2 aufgebracht. To make a (metallic) component, the printhead 6 by means of the roller conveyor unit 10 a metal wire 24 fed. The in the printhead 6 inserted part of the metal wire 24 is in the printhead 6 melted and over the nozzle 8th of the printhead 6 layer by layer on a base platform 26 of the component connection system 2 applied.

Gemäß den Vorgaben im Datensatz bringt die Positionierungsvorrichtung 12 den 3D-Drucker 4 in die vorgegebenen Positionen, wobei der 3D-Drucker 4 in die vorgegebenen Raumpunkte Material, nämlich aus dem Metalldraht 24 gewonnenes aufgeschmolzenes Metall, deponiert. Auf diese Weise wird mithilfe des Schmelzschicht-Verfahrens schichtweise ein erstes Bauteil 28 aufgebaut. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel bildet das erste Bauteil 28 ein abgekrümmtes Element für einen Schienenfahrzeug-Wagenkasten aus (vgl. 3). According to the specifications in the record brings the positioning device 12 the 3D printer 4 in the default positions, the 3D printer 4 in the given space points material, namely from the metal wire 24 recovered molten metal, deposited. In this way, a first component is layered using the melt layer method 28 built up. In the present embodiment, the first component forms 28 a curved element for a rail vehicle body (see. 3 ).

In 1 ist das erste Bauteil 28 in einem nicht fertiggestellten Zustand dargestellt, wobei der noch zu fertigende Abschnitt des ersten Bauteils 28 in Form einer gestrichelten Linie angedeutet ist. In 1 is the first component 28 shown in an unfinished state, wherein the still to be manufactured portion of the first component 28 is indicated in the form of a dashed line.

Weiterhin kann das Bauteilverbindungssystem 2 eine auf der Basisplattform 26 angeordnete Stützplattform 30 aufweisen, welche dazu vorgesehen ist, dem Bauteil 28 eine Auflagefläche bereitzustellen, um ein Umkippen des Bauteils 28 zu verhindern. Furthermore, the component connection system 2 one on the base platform 26 arranged support platform 30 have, which is intended to the component 28 To provide a support surface to tipping the component 28 to prevent.

Grundsätzlich könnte zum Herstellen des ersten Bauteils 28 ein anderes 3D-Druckverfahren als das exemplarisch gewählte Schmelzschicht-Verfahren verwendet werden, wie zum Beispiels ein Laserschmelz-Verfahren, ein Lasersinter-Verfahren, ein Elektronenstrahlschmelz-Verfahren, ein Stereolithografie-Verfahren, ein Digital-Light-Processing-Modeling-Verfahren und/oder ein Polyjet-Modeling-Verfahren. Entsprechend könnte die Ausgestaltung des Bauteilverbindungssystems 2 von der oben beschriebenen Ausgestaltung in einigen Merkmalen abweichen. In principle, for producing the first component 28 a different 3D printing method than the exemplarily selected melt layer method can be used, such as a laser melting method, a laser sintering method, an electron beam melting method, a stereolithography method, a digital light processing modeling method and / or or a polyjet modeling process. Accordingly, the configuration of the component connection system 2 differ from the above-described embodiment in some features.

2 zeigt das Bauteilverbindungssystem 2 aus 1. Zusätzlich zu den oben beschriebenen Elementen ist die zuvor angesprochene Heizeinrichtung 32 des Bauteilverbindungssystems 2 dargestellt. 2 shows the component connection system 2 out 1 , In addition to the above-described elements, the above-mentioned heater is 32 of the component connection system 2 shown.

Die Heizeinrichtung 32 umfasst zwei Laser 34 und zwei optische Ablenkeinheiten 36, denen jeweils einer der zwei Laser 34 zugeordnet ist. The heater 32 includes two lasers 34 and two optical deflectors 36 each one of the two lasers 34 assigned.

Neben dem fertiggestellten ersten Bauteil 28 ist in 2 ein zweites Bauteil 38 dargestellt. Das zweite Bauteil 38 bildet ein weiteres Element für einen Schienenfahrzeug-Wagenkasten aus (vgl. 3) und ist aus dem gleichen Material gefertigt wie das erste Bauteil 28. Ferner kann das zweite Bauteil 38 beispielsweise ebenfalls mittels eines 3D-Druckverfahrens gefertigt sein, insbesondere mittels des gleichen 3D-Druckverfahrens, mittels welchem das erste Bauteil 28 gefertigt wurde. Next to the finished first component 28 is in 2 a second component 38 shown. The second component 38 forms another element for a rail vehicle body (see. 3 ) and is made of the same material as the first component 28 , Furthermore, the second component 38 For example, also be made by means of a 3D printing process, in particular by means of the same 3D printing process, by means of which the first component 28 was made.

Das erste Bauteil 28 ist an einer ersten Haltevorrichtung 40 befestigt und das zweite Bauteil 38 ist an einer zweiten Haltevorrichtung 42 befestigt. The first component 28 is at a first holding device 40 attached and the second component 38 is on a second holding device 42 attached.

Zum Verbinden der beiden Bauteile 28, 38 werden die Bauteile 28, 38 zunächst mithilfe der Haltevorrichtungen 40, 42 in einer vorbestimmten Weise zueinander angeordnet. Insbesondere werden die Bauteile 28, 38 abschnittweise auf die Stützplattform 30 aufgelegt. For connecting the two components 28 . 38 become the components 28 . 38 first using the fixtures 40 . 42 arranged in a predetermined manner to each other. In particular, the components 28 . 38 in sections on the support platform 30 hung up.

Mithilfe des Bauteilverbindungssystems 2 werden die beiden Bauteile 28, 38 an einer vorgegebenen Stelle miteinander verbunden, und zwar an ihrem jeweiligen auf der Stützplattform 30 aufliegenden Abschnitt. Hierbei werden die beiden Bauteile 28, 38 unter Verwendung desselben 3D-Druckers 4 miteinander verbunden, mittels welchem bereits das erste Bauteile 28 gefertigt wurde. Zudem kommt dasselbe 3D-Druckverfahren, nämlich das Schmelzschicht-Verfahren, zum Einsatz, mittels welchem das erste Bauteil 28 gefertigt wurde. Using the part connection system 2 become the two components 28 . 38 connected at a predetermined location, at their respective on the support platform 30 overlying section. Here are the two components 28 . 38 using the same 3D printer 4 connected by means of which already the first components 28 was made. In addition, the same 3D printing method, namely the melt layer method, is used, by means of which the first component 28 was made.

Grundsätzlich wäre es jedoch möglich einen anderen 3D-Drucker (eines anderen Bauteilverbindungssystems) einzusetzen und/oder ein anderer 3D-Druckverfahren zum Verbinden der Bauteile 28, 38 zu verwenden. In principle, however, it would be possible to use another 3D printer (of a different component connection system) and / or another 3D printing method for connecting the components 28 . 38 to use.

Bei dem 3D-Druckverfahren wird mithilfe des 3D-Druckers 4 an einer Bauteilfläche 44 des ersten Bauteils 28 sowie an einer Bauteilfläche 46 des zweiten Bauteils 38 schichtweise Material 48, das heißt aus dem Metalldraht 24 gewonnenes aufgeschmolzenes Metall, deponiert. Das Material 48 lagert sich den Bauteilen 28, 38 an, wobei aus dem Material 48 ein Verbindungsglied 50 ausgebildet wird, durch welches die Bauteile 28, 38 miteinander verbunden werden. In the 3D printing process, using the 3D printer 4 on a component surface 44 of the first component 28 as well as on a component surface 46 of the second component 38 layered material 48 that is, from the metal wire 24 recovered molten metal, deposited. The material 48 stores itself on the components 28 . 38 on, being from the material 48 a link 50 is formed, through which the components 28 . 38 be connected to each other.

Jedes Mal bevor eine Materialschicht an den Bauteilflächen 44, 46 deponiert wird, werden die Bauteilflächen 44, 46 mithilfe der Heizeinrichtung 32 erwärmt. Zu diesem Zweck erzeugen die Laser 34 jeweils einen Laserstrahl 52, der mithilfe der dem jeweiligen Laser 34 zugeordneten Ablenkeinheit 36 rasterartig über eine der Bauteilflächen 44, 46 geführt wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel wird derjenige Laserstrahl 52, der vom zeichnungsgemäß linken Laser 34 erzeugt wird, über besagte Bauteilfläche 46 des zweiten Bauteils 38 geführt. Entsprechend wird derjenige Laserstrahl 52, der vom zeichnungsgemäß rechten Laser 34 erzeugt wird, über besagte Bauteilfläche 44 des ersten Bauteils 28 geführt. Every time before a layer of material on the component surfaces 44 . 46 is deposited, the component surfaces 44 . 46 using the heater 32 heated. For this purpose, the lasers generate 34 one laser beam each 52 by using the respective laser 34 associated deflection unit 36 grid-like over one of the component surfaces 44 . 46 to be led. In the present embodiment, the one laser beam 52 from the left laser as per the drawing 34 is generated, over said component surface 46 of the second component 38 guided. Accordingly, the one laser beam 52 , the right laser as per the drawing 34 is generated, over said component surface 44 of the first component 28 guided.

Bevor die Bauteile 28, 38 jedoch mithilfe des Bauteilverbindungssystems 2 miteinander verbunden werden, wird ein Datensatz generiert, welcher Informationen darüber enthält, in welche Positionen die Positionierungsvorrichtung 12 den 3D-Drucker 4 bringen sollen und in welche Raumpunkte der 3D-Drucker 4 das Material 48 aus dem Druckkopf 6 deponieren soll. Before the components 28 . 38 however, using the part connection system 2 connected to each other, a record is generated which contains information about which positions the positioning device 12 the 3D printer 4 and in which points of the 3D printer 4 the material 48 from the printhead 6 should deposit.

Dieser Datensatz wird in Abhängigkeit von einer geometrischen Ausgestaltung der zu verbindenden Bauteile 28, 38, in Abhängigkeit von ihrer räumlichen Anordnung sowie in Abhängigkeit davon, an welchen Stellen die Bauteile 28, 38 miteinander zu verbinden sind, erzeugt. This data set is dependent on a geometric configuration of the components to be connected 28 . 38 , depending on their spatial arrangement and depending on where the components 28 . 38 are connected to each other, generated.

Gemäß den Vorgaben im Datensatz bringt die Positionierungsvorrichtung 12 den 3D-Drucker 4 in die vorgegebenen Positionen, von welchen aus der 3D-Drucker 4 das Material 48 aus dem Druckkopf 6 an den Bauteilflächen 44, 46 deponiert. According to the specifications in the record brings the positioning device 12 the 3D printer 4 in the predetermined positions, from which the 3D printer 4 the material 48 from the printhead 6 on the component surfaces 44 . 46 landfilled.

3 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen Wagenkasten 54 eines Schienenfahrzeugs, in welchem die beiden zuvor erwähnten Bauteile 28, 38 verbaut sind. Bei dem dargestellten Schnitt handelt es sich um einen Schnitt durch einen Sitzplatzbereich des Schienenfahrzeugs, in welchem mehrere Fahrgastsitze 56 angeordnet sind. 3 shows a schematic section through a car body 54 a rail vehicle, in which the two aforementioned components 28 . 38 are installed. In the illustrated section is a section through a seating area of the rail vehicle, in which several passenger seats 56 are arranged.

Die beiden zuvor erwähnten Bauteile 28, 38 sowie das diese beiden Bauteile 28, 38 verbindende Verbindungsglied 50 sind Elemente des Wagenkastens 54, wobei das Verbindungsglied 50 in der vorliegenden Figur (anders in 2) vollständig ausgebildet ist. Zudem ist jedes der beiden Bauteile 28, 38 jeweils durch ein weiteres Verbindungsglied 58 mit einem weiteren Bauteil 60 des Wagenkastens 54 verbunden. The two aforementioned components 28 . 38 as well as these two components 28 . 38 connecting link 50 are elements of the car body 54 , wherein the connecting member 50 in the present figure (differently in 2 ) is completely formed. In addition, each of the two components 28 . 38 each by a further link 58 with another component 60 of the car body 54 connected.

Aus 3 ist ersichtlich, dass das erste und das zweite Bauteil 28, 38 Elemente eines Dachs 62 des Wagenkastens 54 sind, wobei das erste Bauteil 28 ein abgekrümmtes Element des Dachs 62 ausbildet und das zweite Bauteil 38 ein ebenes Element des Dachs 62 ausbildet. Out 3 it can be seen that the first and the second component 28 . 38 Elements of a badger 62 of the car body 54 are, being the first component 28 a bent element of the roof 62 forms and the second component 38 a flat element of the roof 62 formed.

Die weiteren Bauteile 60 des Wagenkastens 54 können unter anderem mittels eines 3D-Druckverfahrens gefertigt sein. Weiterhin kann zum Herstellen der Verbindungen zwischen den weiteren Bauteilen 60 und den beiden erstgenannten Bauteilen 28, 38 analog zu der oben beschriebenen Weise ein 3D-Druckverfahren, insbesondere das Schmelzschicht-Verfahren, verwendet werden. The other components 60 of the car body 54 can be made, inter alia, by means of a 3D printing process. Furthermore, for making the connections between the other components 60 and the first two components 28 . 38 a 3D printing process, in particular the melt-layer process, can be used analogously to the manner described above.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch das offenbarte Beispiel eingeschränkt und andere Variationen können hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed example and other variations can be derived therefrom without departing from the scope of the invention.

Claims (15)

Verfahren zum Verbinden von Bauteilen (28, 38), bei dem mindestens zwei Bauteile (28, 38) in einer vorbestimmten Weise zueinander angeordnet werden und die Bauteile (28, 38) an mindestens einer vorgegebenen Stelle mithilfe eines 3D-Druckverfahrens miteinander verbunden werden. Method for connecting components ( 28 . 38 ), in which at least two components ( 28 . 38 ) are arranged in a predetermined manner to each other and the components ( 28 . 38 ) are interconnected at at least one predetermined location using a 3D printing process. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das 3D-Druckverfahren ein Laserschmelz-Verfahren, ein Lasersinter-Verfahren, ein Elektronenstrahlschmelz-Verfahren, ein Stereolithografie-Verfahren, ein Schmelzschicht-Verfahren, ein Digital-Light-Processing-Modeling-Verfahren und/oder ein Polyjet-Modeling-Verfahren umfasst. A method according to claim 1, characterized in that the 3D printing method is a laser melting method, a laser sintering method, an electron beam melting method, a stereolithography method, a melt layer method, a digital light processing modeling method and / or a polyjet modeling method. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bauteile (28, 38) unter Verwendung mindestens 3D-Druckers (4), welcher an einer Positionierungsvorrichtung (12) angeordnet ist, miteinander verbunden werden, wobei der 3D-Drucker (4) unter Verwendung der Positionierungsvorrichtung (12) in eine Position gebracht wird, von welcher aus der 3D-Drucker (4) die Bauteile (28, 38) an der vorgegebenen Stelle miteinander verbindet. Method according to claim 1 or 2, characterized in that the components ( 28 . 38 ) using at least a 3D printer ( 4 ), which on a positioning device ( 12 ) are connected together, the 3D Printer ( 4 ) using the positioning device ( 12 ) is moved to a position from which the 3D printer ( 4 ) the components ( 28 . 38 ) connects together at the predetermined location. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem 3D-Druckverfahren mindestens ein Verbindungsglied (50) hergestellt wird, durch welches die Bauteile (28, 38) an der vorgegebenen Stelle miteinander verbunden werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the 3D printing method at least one connecting member ( 50 ), through which the components ( 28 . 38 ) are interconnected at the predetermined location. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verbindungsglied (50) aus dem gleichen Material oder den gleichen Materialien hergestellt wird, aus welchem/welchen die Bauteile (28, 38) gefertigt sind. Method according to claim 4, characterized in that the connecting member ( 50 ) is manufactured from the same material or materials from which the components ( 28 . 38 ) are made. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass unter Verwendung mindestens eines 3D-Druckers (4) an mindestens einem der Bauteile (28, 38) schichtweise Material (48) deponiert wird, welches sich an diesem Bauteil (28, 38) anlagert, wobei aus dem Material (48) ein Verbindungsglied (50) ausgebildet wird, durch welches die Bauteile (28, 38) miteinander verbunden werden. Method according to one of the preceding claims, characterized in that using at least one 3D printer ( 4 ) on at least one of the components ( 28 . 38 ) layered material ( 48 ) is deposited, which at this component ( 28 . 38 ), whereby from the material ( 48 ) a link ( 50 ) is formed, through which the components ( 28 . 38 ). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Bauteilfläche (44, 46), an welcher das Material (48) deponiert wird, mithilfe einer Heizeinrichtung (32) erwärmt wird, bevor das Material (48) an der Bauteilfläche (44, 46) deponiert wird. Method according to claim 6, characterized in that a component surface ( 44 . 46 ) on which the material ( 48 ) is deposited by means of a heating device ( 32 ) is heated before the material ( 48 ) on the component surface ( 44 . 46 ) is deposited. Verfahren zum Herstellen eines Wagenkastens (54) für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Schienenfahrzeug, bei dem mindestens zwei Bauteile (28, 38), welche jeweils ein Element des Wagenkastens (54) ausbilden, nach einem der vorhergehenden Ansprüche miteinander verbunden werden. Method for producing a car body ( 54 ) for a vehicle, in particular for a rail vehicle, in which at least two components ( 28 . 38 ), each one element of the car body ( 54 ), are connected together according to one of the preceding claims. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eins der Bauteile (28, 38) mithilfe eines 3D-Druckverfahrens gefertigt wird, bevor die Bauteile (28, 38) miteinander verbunden werden. Method according to claim 8, characterized in that at least one of the components ( 28 . 38 ) is manufactured using a 3D printing process before the components ( 28 . 38 ). Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (28), das mithilfe eines 3D-Druckverfahrens gefertigt wird, mithilfe des gleichen 3D-Druckverfahrens gefertigt wird, mittels welchem die Bauteile (28, 38) miteinander verbunden werden. Method according to claim 9, characterized in that the component ( 28 ), which is manufactured using a 3D printing process, is manufactured using the same 3D printing process by means of which the components ( 28 . 38 ). Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Bauteil (28), das mithilfe eines 3D-Druckverfahrens gefertigt wird, unter Verwendung desselben 3D-Druckers (4) gefertigt wird, mittels welchem die Bauteile (28, 38) miteinander verbunden werden. Method according to claim 9 or 10, characterized in that the component ( 28 ), which is manufactured using a 3D printing process, using the same 3D printer ( 4 ), by means of which the components ( 28 . 38 ). Bauteilverbindungssystem (2) zum Verbinden von Bauteilen (28, 38), welches dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen. Component connection system ( 2 ) for connecting components ( 28 . 38 ), which is adapted to carry out a method according to one of the preceding claims. Bauteilverbindungssystem (2) nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch mindestens einen 3D-Drucker (4), eine Positionierungsvorrichtung (12), an welcher der 3D-Drucker (4) angeordnet ist, eine kommunikativ mit dem 3D-Drucker (4) verbundene Computereinheit (22) zum Steuern des 3D-Druckers (4) sowie eine Heizeinrichtung (32) zum Erwärmen einer Bauteilfläche (44, 46). Component connection system ( 2 ) according to claim 12, characterized by at least one 3D printer ( 4 ), a positioning device ( 12 ) on which the 3D printer ( 4 ) communicating with the 3D printer ( 4 ) connected computer unit ( 22 ) for controlling the 3D printer ( 4 ) and a heating device ( 32 ) for heating a component surface ( 44 . 46 ). Verfahren zum Vorbereiten eines Bauteilverbindungssystems (2), ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen, bei dem ein Datensatz erzeugt wird, welcher Informationen darüber enthält, in welche Raumpunkte ein 3D-Drucker (4) des Bauteilverbindungssystems (2) Material (48) zu deponieren hat. Method for preparing a component connection system ( 2 ) to carry out a method according to one of claims 1 to 11, in which a data record is generated which contains information about which spatial points a 3D printer ( 4 ) of the component connection system ( 2 ) Material ( 48 ) has to deposit. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Datensatz in Abhängigkeit von einer geometrischen Ausgestaltung der zu verbindenden Bauteile (28, 38), in Abhängigkeit von einer räumlichen Anordnung der Bauteile (28, 38) und/oder in Abhängigkeit davon, an welchen Stellen die Bauteile (28, 38) miteinander zu verbinden sind, erzeugt wird. A method according to claim 14, characterized in that the data set in dependence on a geometric configuration of the components to be connected ( 28 . 38 ), depending on a spatial arrangement of the components ( 28 . 38 ) and / or depending on where the components ( 28 . 38 ) are to be connected to each other is generated.
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