DE102015212069A1 - Method for connecting components and component connection system - Google Patents
Method for connecting components and component connection system Download PDFInfo
- Publication number
- DE102015212069A1 DE102015212069A1 DE102015212069.4A DE102015212069A DE102015212069A1 DE 102015212069 A1 DE102015212069 A1 DE 102015212069A1 DE 102015212069 A DE102015212069 A DE 102015212069A DE 102015212069 A1 DE102015212069 A1 DE 102015212069A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- components
- component
- printer
- connection system
- printing process
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F7/00—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression
- B22F7/06—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools
- B22F7/062—Manufacture of composite layers, workpieces, or articles, comprising metallic powder, by sintering the powder, with or without compacting wherein at least one part is obtained by sintering or compression of composite workpieces or articles from parts, e.g. to form tipped tools involving the connection or repairing of preformed parts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/30—Process control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—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
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
- B33Y40/10—Pre-treatment
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/10—Formation of a green body
- B22F10/12—Formation of a green body by photopolymerisation, e.g. stereolithography [SLA] or digital light processing [DLP]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/10—Formation of a green body
- B22F10/18—Formation of a green body by mixing binder with metal in filament form, e.g. fused filament fabrication [FFF]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
- B22F10/20—Direct sintering or melting
- B22F10/28—Powder bed fusion, e.g. selective laser melting [SLM] or electron beam melting [EBM]
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
- B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
- B22F12/40—Radiation means
- B22F12/44—Radiation means characterised by the configuration of the radiation means
- B22F12/45—Two or more
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y80/00—Products made by additive manufacturing
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/25—Process efficiency
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:
Das Bauteilverbindungssystem
Des Weiteren umfasst das Bauteilverbindungssystem
Darüber hinaus umfasst das Bauteilverbindungssystem
Zudem umfasst das Bauteilverbindungssystem
Bevor mithilfe des Bauteilverbindungssystems
Zum Herstellen eines (metallischen) Bauteils wird dem Druckkopf
Gemäß den Vorgaben im Datensatz bringt die Positionierungsvorrichtung
In
Weiterhin kann das Bauteilverbindungssystem
Grundsätzlich könnte zum Herstellen des ersten Bauteils
Die Heizeinrichtung
Neben dem fertiggestellten ersten Bauteil
Das erste Bauteil
Zum Verbinden der beiden Bauteile
Mithilfe des Bauteilverbindungssystems
Grundsätzlich wäre es jedoch möglich einen anderen 3D-Drucker (eines anderen Bauteilverbindungssystems) einzusetzen und/oder ein anderer 3D-Druckverfahren zum Verbinden der Bauteile
Bei dem 3D-Druckverfahren wird mithilfe des 3D-Druckers
Jedes Mal bevor eine Materialschicht an den Bauteilflächen
Bevor die Bauteile
Dieser Datensatz wird in Abhängigkeit von einer geometrischen Ausgestaltung der zu verbindenden Bauteile
Gemäß den Vorgaben im Datensatz bringt die Positionierungsvorrichtung
Die beiden zuvor erwähnten Bauteile
Aus
Die weiteren Bauteile
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)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015212069.4A DE102015212069A1 (en) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | Method for connecting components and component connection system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102015212069.4A DE102015212069A1 (en) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | Method for connecting components and component connection system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102015212069A1 true DE102015212069A1 (en) | 2016-12-29 |
Family
ID=57537207
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102015212069.4A Withdrawn DE102015212069A1 (en) | 2015-06-29 | 2015-06-29 | Method for connecting components and component connection system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102015212069A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020001341A1 (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | 浙江大学 | 3d printing system, 3d printing method, and biomaterial for 3d printing |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5705117A (en) * | 1996-03-01 | 1998-01-06 | Delco Electronics Corporaiton | Method of combining metal and ceramic inserts into stereolithography components |
US20090177309A1 (en) * | 2008-01-08 | 2009-07-09 | Stratasys, Inc. | System for building three-dimensional objects containing embedded inserts, and method of use thereof |
US20130015596A1 (en) * | 2011-06-23 | 2013-01-17 | Irobot Corporation | Robotic fabricator |
-
2015
- 2015-06-29 DE DE102015212069.4A patent/DE102015212069A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5705117A (en) * | 1996-03-01 | 1998-01-06 | Delco Electronics Corporaiton | Method of combining metal and ceramic inserts into stereolithography components |
US20090177309A1 (en) * | 2008-01-08 | 2009-07-09 | Stratasys, Inc. | System for building three-dimensional objects containing embedded inserts, and method of use thereof |
US20130015596A1 (en) * | 2011-06-23 | 2013-01-17 | Irobot Corporation | Robotic fabricator |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2020001341A1 (en) * | 2018-06-29 | 2020-01-02 | 浙江大学 | 3d printing system, 3d printing method, and biomaterial for 3d printing |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2857139B1 (en) | Device for laser processing materials with a laser head movable along a space direction | |
EP2275247B1 (en) | Apparatus and method for producing three dimensional objects by means of a generative production method | |
DE19939616C5 (en) | Device for the generative production of a three-dimensional object | |
DE102005027311B3 (en) | Toolmaking process to fabricate a form by successive application of powder layers solidified by laser beam | |
EP3655272A1 (en) | Additively manufactured battery mount | |
DE102018113063A1 (en) | SYSTEM AND METHOD FOR MANUFACTURING STRUCTURES | |
DE102009017776B4 (en) | Process for connecting a fiber composite material to a metallic component and its use | |
EP3538301B1 (en) | 3d printing device and 3d printing method | |
DE102014014202A1 (en) | Method and device for the combined production of components by means of incremental sheet metal forming and additive processes in one setting | |
EP2502730A1 (en) | Device and method for manufacturing a component layer by layer | |
DE102013218760A1 (en) | Method for producing a component in layers | |
EP2829338A2 (en) | Laser application device and method for generating a component by direct laser application | |
DE102010049068A1 (en) | Device for producing, repairing and / or replacing a component by means of an energy-beam solidifiable powder, and a method and a component produced according to the method | |
DE102010046467A1 (en) | Device, useful for manufacturing, repairing and/or replacing component, preferably aircraft component by powder solidifiable by radiation energy of radiation energy source, comprises fixed construction platform with frame | |
EP3338918A1 (en) | Layered construction device and layered construction method for additive manufacture of at least one component area of a component | |
WO2012062253A2 (en) | Device for producing, repairing, and/or replacing a component by means of a powder that can be solidified by energy radiation, and a method and a component produced according to the method | |
DE102016220136A1 (en) | Method for producing an object by means of laser melting | |
DE202013100888U1 (en) | Three-dimensional bending mold for hoses made of plastic or rubber | |
DE102016207896A1 (en) | Device with lock for additive production | |
DE102013220587A1 (en) | Three-dimensional object made of in situ solidified drops | |
DE102010028562A1 (en) | A method for producing a composite for a motor vehicle seat and composite for a motor vehicle seat | |
WO2017220058A1 (en) | Method for producing at least one hybrid component having additively manufactured sub-regions | |
DE102015212069A1 (en) | Method for connecting components and component connection system | |
DE102016226007A1 (en) | Method of manufacturing a component of a vehicle | |
DE102016222564A1 (en) | Process for additive production with selective removal of base material |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: B29C0067000000 Ipc: B29C0064106000 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |