Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von Bauteilen, insbesondere von Giessformen oder Giesskernen, durch Auftragstechnik sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete Vorrichtung. The invention relates to a method for the manufacture of components, in particular of casting molds or casting cores, by deposition technique, and a device suitable for carrying out the method.

Ein herkömmliches Herstellungsverfahren für Giessformen oder Giesskerne, z. B. für den Metallguss, besteht darin, dass Croning-Sand, ein pulverförmiges Material aus von Kunstharz umhüllten Giessanden, wie Quarz- oder Zirkonsand, in Kästen abgefüllt wird. A conventional method for manufacturing molds or casting cores, eg. As for metal casting, is that Croning sand, a powder-like material made of resin coated Giessanden, such as quartz or zircon sand is packed into boxes. Eine Negativform des Gussstückes wird dadurch erzeugt, dass ein Positivmodell des zu fertigenden Bauteils in den Kasten eingesetzt und in den Croning-Sand eingebettet wird. A negative form of the casting is produced that a positive model of the component to be produced is inserted into the box and embedded in the Croning sand. Die gesamte formbildende Croning-Sand-Füllung des Kastens wird dann üblicherweise in einem Arbeitsgang durch Erhitzen ausgehärtet. The entire formative Croning sand-filling of the box is then usually cured in one step by heating. Die Fertigung des Positivmodells erfolgt mit herkömmlichen Verfahren des Modellbaus, wie NC-Fräsen oder NC-Drehen, und ist daher zeitaufwendig und teuer. The production of the positive model is carried out by conventional methods of modeling, such as NC milling, NC turning, and is therefore time-consuming and expensive.

Um Giessformen, Modelle oder andere Bauteile schneller und günstiger herzustellen, wurden Verfahren der schichtweisen Auftragstechnik, sogenannte Rapid-Prototyping Verfahren entwickelt. In order to produce molds, models or other components faster and cheaper method of layered coating technique, called rapid prototyping methods have been developed. Jede Schicht wird erzeugt, indem zunächst vollflächig Material auf der Unterlage bzw. der vorangehenden Schichtebene abgelagert wird. Each layer is formed by first material is deposited over the entire surface on the substrate or the preceding layer level. Dieses Material wird dann selektiv, dh nur in ausgewählten Bereichen der Unterlage bzw. der vorangehenden Schichtebene, mit der vorangehenden Schicht bzw. mit angrenzendem Material der aktuellen Schicht gebunden. This material is then selectively, ie, bound only in selected areas of the substrate or the preceding layer level with the previous layer or with adjoining material of the current layer. Durch das schichtenweise Aufbauen des zu erstellenden Gegenstandes ist es ohne Schwierigkeiten möglich, mit Hohlräumen und Hinterschneidungen versehene komplexe Gebilde herzustellen. By using layers constructing the object to be created, it is easily possible to produce voided and undercuts complex structures.

Ein bekanntes Rapid-Prototyping Verfahren ist z. B. das Selektive-Laser-Sinter-Verfahren (SLS) gemäss WO 88/02677. A well-known rapid prototyping process is such. As the Selective Laser Sintering (SLS) process according to WO 88/02677. Bei dem SLS-Verfahren wird ein Sintermaterial in einer Schicht aufgetragen und unter Einbringen von Energie mit einem schwenkbaren Laserstrahl selektiv angeschmolzen und dadurch gebunden. In the SLS method, a sintering material is applied in one layer and selectively melted under introduction of energy to a pivotable laser beam and bound thereby. Dieser Vorgang wird schichtenweise wiederholt, um ein räumliches Bauteil auszubilden. This process is repeated layer by layer to form a three-dimensional component.

Grundsätzliche Nachteile des SLS-Verfahrens sind die aufwendige Maschinerie mit Laserscantechnik und die durch die eingeschränkte Schwenkbarkeit des Lasers hervorgerufene Begrenzung der maximal zu erstellenden Bauteilgrösse. Basic disadvantages of the SLS process are the complicated machinery with laser scanning technology and caused by the restricted pivoting of the laser limiting the maximum component size to create. Darüber hinaus lassen sich einige Materialien mittels dieses Verfahrens nicht verarbeiten, da sie bei zu geringen oder bei zu hohen Temperaturen schmelzen. In addition, some materials can not be processed by this method because they melt at too low or too high temperatures. Geringe Schmelztemperaturen führen zu schlechten Fertigungsgenauigkeiten, hohe Schmelztemperaturen verlangen einen hohen apparativen Aufwand und führen zu einer geringen Fertigungsgeschwindigkeit. Low melting temperatures lead to poor manufacturing precision, high melting temperatures require expensive equipment and lead to a low production rate.

Ein anderes Rapid-Prototyping Verfahren ist aus der EP-0 431 924 B1 bekannt. Another rapid prototyping technique is known from EP-0431924 B1. Bei diesem Verfahren wird eine Schicht von Partikelmaterial abgelagert. In this process a layer of particulate material is deposited. Durch selektives Einbringen eines Bindermaterials wird die Partikelmaterialschicht in einem ausgewählten Bereich gebunden und mit der zuletzt vorher gefertigten Schicht verbunden. By selectively introducing a binder material, the particulate material layer is bonded in a selected area and connected to the last previously prepared layer. Dieser Vorgang wird eine ausgewählte Anzahl von Malen wiederholt. This process is repeated a selected number of times. Schliesslich wird Partikelmaterial entfernt, das nicht durch Bindermaterial benetzt wurde, und infolgedessen ungebunden ist. Finally particulate matter is removed, which was not wetted by binder material, and consequently is unbound. Das Bindermaterial kann mittels den aus der Drucktechnik bekannten Drop-on-Demand Dosierköpfen kostengünstig aufgebracht werden. The binder material can be applied economically by means of the well-known from printing technology drop-on-demand dosing heads. Als Partikelmaterial wird beispielsweise Keramikpulver, als Bindermaterial beispielsweise eine kolloidale Suspension verwendet. As particulate material such as ceramic powder used as binder material such as a colloidal suspension. Das Bindermaterial wird durch Zuführen von Strahlung oder durch schlichte chemische Reaktion zum Aushärten gebracht. The binder material is made to cure by supplying radiation or by simple chemical reaction.

Ein Problem bei dem Verfahren gemäss EP-0 431 924 B1 wird durch das Bindermaterial hervorgerufen, das in erheblicher Menge aufgetragen werden muss, um die Bindung zu gewährleisten. A problem with the process according to EP-0431924 B1 is caused by the binder material, which must be applied in considerable amounts in order to ensure the bonding. Damit die benachbarten Partikel innerhalb einer Schicht oder benachbarter Schichten aneinander gebunden werden, muss Bindermaterial möglichst genau an die Berührstellen zwischen den benachbarten Partikeln gelangen. Thus, the adjacent particles are bound within a layer or layers adjacent to each other, binder material must reach as closely as possible to the contact points between adjacent particles. Um dies sicherzustellen, muss in Kauf genommen werden, dass sich die teilweise recht weiten Hohlräume zwischen den Partikeln weitgehend mit dem Bindermaterial füllen. To ensure this, it must be accepted that the rather large voids between the particles fill a large extent with the binder material. Soll eine gute Aushärtung erreicht werden, muss somit viel Bindermaterial aufgebracht werden. If a good cure can be achieved, thus a lot of binder material must be applied. Die üblicherweise zum Auftragen des Bindermaterials verwendeten Drop-on-Demand Druckvorrichtungen sind jedoch hinsichtlich des erzielbaren Materialausstosses beschränkt. The drop-on-demand typically used for applying the binder material printing devices are limited in terms of recoverable material emissions. Die erreichbare Baugeschwindigkeit ist daher bei den Verfahren mit Bindermaterialauftrag beschränkt, solange die kostengünstigen Drop-on-Demand Druckvorrichtungen eingesetzt werden. The achievable speed of construction is limited with binder material application, therefore, in the process, as long as the cost drop-on-demand printing devices are used.

In der Anmeldung DE 197 23 892 wird deshalb eine andere Vorgehensweise vorgeschlagen, um Giessformen zu erstellen. In the application DE 197 23 892 is therefore proposed to create casts a different approach. Anstelle des Partikelmaterials wird ein Verbundmaterial abgelagert, das mit einem Bindermaterial umhüllte Partikel aufweist. Instead of the particulate material a composite material is deposited, having particles coated with a binder material. Dann wird ein Moderiermittel selektiv aufgetragen, das die spezifische Energie, die zum Verfestigen des Verbundmaterials durch Anschmelzen oder chemisch Reagieren des Bindermaterials erforderlich ist, von einem Ausgangswert auf einen diskreten anderen Wert herab- oder heraufsetzt. Then a moderating agent is applied selectively, the specific energy required for solidification of the composite material by melting or chemical reaction of the binder material, raise or lower sets from an initial value to a discrete other value. Anschliessend wird Energie mit einem Wert spezifischer Energie, der zwischen dem Ausgangswert und dem anderen Wert liegt, eingebracht, so dass entweder der mit Moderiermittel benetzte oder der davon freie Bereich verfestigt wird. Subsequently, energy is a specific energy value that is between the initial value and the other value is introduced, so that either the wetted with moderating or free range thereof is solidified. Da von dem Moderiermittel eine ungleich geringere Menge aufgetragen werden muss, lassen sich auch bei Verwendung kostengünstiger Drop-on-De mand Druckköpfe hohe Fertigungsgeschwindigkeiten erzielen. As a non-lower rate must be applied by the moderating, it is also in use inexpensive drop-on-De mand printheads achieve high production speeds.

Da sich das Moderiermittel jedoch relativ unkontrolliert in der zuletzt aufgetragenen Schicht und der bereits gefertigten Struktur verteilt, lässt das Verfahren gemäss DE 197 23 892 keine besonders guten Fertigungsgenauigkeiten zu. Since the moderating but relatively uncontrolled spread in the last deposited layer and the already-made structure, the method can be according to DE 197 23 892 no particularly good processing capabilities to.

Mit der Erfindung wird das Problem gelöst, ein Rapid-Pro totyping Verfahren zur Herstellung von Bauteilen, insbesondere Giessformen bzw. Giesskernen zu schaffen, das mit einer kostengünstigen Vorrichtung durchführbar ist und gleichzeitig hohe Fertigungsgeschwindigkeit und gute Fertigungsgenauigkeit miteinander vereint, sowie eine zur Durchführung des Verfahrens geeignete kostengünstige Vorrichtung zu schaffen. With the invention the problem is solved to provide a rapid-Pro prototyping process for the production of components, in particular casting molds or casting cores, which can be performed with an inexpensive apparatus and at the same time combines a high manufacturing speed and good manufacturing accuracy with each other, as well as for performing the method appropriate cost-effective device to create.

Das Verfahren betreffend wird das Problem erfindungsgemäss gelöst mit einem Verfahren zum Herstellen von Bauteilen, insbesondere von Giessformen oder Giesskernen, durch Auftragstechnik mit den Schritten: The proceeding concerning the problem is inventively achieved by a process for the manufacture of components, in particular molds or casting cores, by application method comprising the steps of:

• a) Ablagern einer Schicht eines schüttfähigen Partikelmaterials in einem Bereich auf einer Bauunterlage; a) depositing a layer of a pourable particulate material in an area on a building support;
• b) vollflächiges Auftragen eines Bindermaterials auf die Schicht von Partikelmaterial; b) uniform application of a binder material to the layer of particulate material;
• c) Auftragen eines das Bindermaterial aushärtenden Härters in Form flüssiger Tröpfchen mittels eines verfahrbaren Dosiergeräts auf die Schicht von Partikelmaterial und Bindermaterial in einem ausgewählten Teilbereich des Bereichs, derart dass Bindermaterial und Partikelmaterial eine verfestigte Struktur bilden, wo der Härter aufgetragen wird; c) applying a binder material curable curing agent in the form of liquid droplets by means of a movable dispensing device onto the layer of particulate material and binder material in a selected partial region of the range, such that binder material and particulate material forming a consolidated structure where the curing agent is applied;
• d) Fertigen weiterer Schichten jeweils durch Wiederholen der Schritte a) bis c), wobei eine weitere Schicht von Partikelmaterial jeweils auf der vorangehenden Schicht abgelagert und der Härter gegebenenfalls in einem anderen Teilbereich als bei der vorangehenden Schicht aufgetragen wird; d) producing further layers by repeating each of the steps a) to c), wherein a further layer of particulate material deposited on each of the preceding layer and the curing agent is optionally applied in a different sub-region than in the preceding layer; und and
• e) Trennen der verfestigten Struktur von nicht verfestigten Anteilen des Partikelmaterials. e) separating the solidified structure of the non-solidified portions of the particulate material.

Unter vollflächigem Auftragen des Bindermaterials wird dabei ein Auftragen mittels einer Auftragstechnik verstanden, die sich nicht zum selektiven Auftragen eignet. Among full-surface application of the binder material will remain an application understood by an applicator technique is not suitable for selectively applying. Die ausgewählten Teilbereiche, in denen der Härter aufgetragen wird, entsprechen dem geometrischen Querschnitt des zu fertigenden Bauteils in der jeweiligen Schicht. The selected sub-areas in which the curing agent is applied, correspond to the geometric cross section of the component to be produced in the respective layer. Die Steuerung des verfahrbaren Dosiergeräts zwecks Auftragen des Härters erfolgt auf der Basis der geometrischen Daten des Bauteils, die z. B. als CAD-Datei vorliegen. The control of the movable dosing unit for the purpose of applying the curing agent is made on the basis of the geometric data of the component, which are present, for. Example, as a CAD file.

Im Gegensatz zum SLS-Verfahren wird die selektive Verfestigung des Partikelmaterials erfindungsgemäss dadurch herbeigeführt, dass Materialien aufgetragen werden. In contrast to the SLS method, the selective hardening of the particulate material according to the invention is characterized brought that materials are applied. Diese Vorgehensweise erspart eine aufwendige Apparatur, wie sie z. B. bei Verfestigung mittels Laserenergieeintrag erforderlich ist. This approach saves an elaborate apparatus as z. B. upon solidification by laser energy input required. Der flüssige Härter kann bei dem erfindungsgemässen Verfahren mittels einer herkömmlichen Drop-on-Demand Druckvorrichtung selektiv aufgebracht werden. The liquid curing agent can be selectively applied in the inventive process by means of a conventional drop-on-demand printing apparatus. Damit ist die Durchführung der Bauteilherstellung mittels einer sehr kostengünstigen Vorrichtung gewährleistet. Thereby performing the component manufacturing is ensured by means of a very inexpensive apparatus.

Bei Verwendung einer geeigneten Kombination von Bindermaterials und Härter muss der Härter nur in geringer Menge aufgetragen werden, um das in grösserer Menge vorhandene Bindermaterial auszuhärten. When a suitable combination of binder material and curing hardener should be applied only in small quantities to cure the binder material available in large quantities. Nur der Härter, nicht aber das Bindermaterial wird mittels einer Drop-on-Demand Drucktechnik aufgetragen. As the curing agent, but not the binder material is applied by means of a printing technique drop-on-demand. Auch bei Verwendung von kostengünstigen Drop-on-Demand Druckvorrichtungen, deren Volumendurchsatz beschränkt ist, wird deshalb mit dem erfindungsgemässen Verfahren eine hohe Baugeschwindigkeit gewährleistet. Even when using inexpensive drop-on-demand printing devices, the volume throughput is limited, is therefore guaranteed by the inventive method, a high speed of construction.

Dadurch dass auf ein Moderiermittel verzichtet wird und statt dessen ein unmittelbar nach dem Auftreffen auf die zu festigende Partikelmaterialschicht an der Position seines Auftreffens seine Wirkung entfaltender Härter verwendet wird, lässt sich auch eine hohe Fertigungsgenauigkeit erzielen. As a result, to waive a moderating and instead an immediately after striking to firming particulate material layer on the position of its impingement its action unfolding hardener is used, can also achieve high manufacturing precision. Das Eintreten der Aushärtewirkung ist nicht von unkontrollierbaren Fliessvorgängen innerhalb der Partikelmaterialschicht abhängig. The occurrence of Aushärtewirkung is not dependent on uncontrollable flow processes within the particulate material layer.

Somit vereint das erfindungsgemässe Verfahren die Vorteile von kostengünstiger Vorrichtung, hoher Baugeschwindigkeit und hoher Fertigungsgenauigkeit. Thus, the inventive method combines the advantages of lower cost device, high build speed and high manufacturing precision. Dies wird mit keinem der eingangs beschriebenen Verfahren aus dem Stand der Technik erreicht. This is achieved with any of the methods described above in the prior art.

Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemässen Verfahren besteht darin, dass das vollflächige Auftragen des Bindermaterials Auftragstechniken ermöglicht, mit denen ein besonders gleichmässiges Auftragen ermöglicht wird. A further advantage of the inventive method is that the full-scale application of the binder material allows application techniques that allow a particularly uniform coating is possible. Dies kann bei Bauteilen, die als Giessform oder Giesskern Verwendung finden, sehr nützlich sein, weil es ermöglicht, die Giessparameter, dh den Ablauf des Giessvorgangs auf den exakt vorhandenen Anteil an Bindermaterial abzustimmen. This can be the case of components which are used as mold or casting core, be very useful because it allows the casting parameters, ie coordinate the flow of the pouring process on the existing exact proportion of binder material. Auf diese Weise können Lunkerbildung und Bildung von Oberflächenunebenheiten, die aufgrund des Verdampfens des Bindermaterials während des Abgiessens und Diffundierens in das Gussmetall auftreten können, gering gehalten werden. In this way, void formation and formation of surface irregularities that may occur during the pouring and diffusing in the cast metal due to the evaporation of the binder material can be kept low.

Als Partikelmaterial kann erfindungsgemäss ein geeignetes Material, z. B. ein Schüttgut verwendet werden. As particulate material according to the invention, a suitable material such. As a bulk material can be used. Vorzugsweise wird als das Partikelmaterial ein Sand, z. B. ein Silikatsand abgelagert. Preferably, a silicate sand is deposited as the particulate material sand, for. Example. Weiter vorzugsweise wird ein unbehandelter Quarzsand, unbehandelter Chromit-Sand oder unbehandelter Zirkonsand abgelagert. More preferably, an untreated silica sand, chromite sand or untreated untreated zircon sand is deposited. Die Verwendung dieser unbehandelten Materialien hat den Vorteil, dass gleichzeitig den Anforderungen an Materialien für Giessformen voll genügt ist und eine kostenintensive Nachbehandlung, z. B. eine Beschichtung, entfällt. The use of these untreated materials has the advantage that simultaneously meets the requirements of materials for molds is full enough and costly treatment, such. As a coating is not required.

Erfindungsgemäss kann die Schicht von Partikelmaterial in einer Dicke abgelagert werden, die der Stärke eines einzigen Partikels entspricht oder die bis zu mehreren Zentimetern beträgt. According to the invention the layer of particulate material are deposited in a thickness corresponding to the thickness of a single particle, or which is up to several centimeters. Bevorzugt wird die Schicht von Partikelmaterial jedoch in einer Dicke zwischen 0,1 und 2 mm abgelagert. Preferably, the layer of particulate material is, however, deposited in a thickness between 0.1 and 2 mm. Durch die Wahl einer Schichtdicke innerhalb dieses Bereichs wird ein optimaler Kompromiss zwischen Fertigungsgenauigkeit und erreichbarer Aufbaugeschwindigkeit eingegangen. By choosing a layer thickness within this range an optimal compromise between accuracy and achievable manufacturing construction speed is received. Grundsätzlich verkürzt sich bei zunehmenden Schichtdicken die Aufbauzeit. Basically shortened with increasing layer thickness the construction time. Gleichzeitig verschlechtert sich die Bauteilauflösung. At the same time, the component resolution deteriorates. Bei geringeren Schichtdicken als 0,1 mm führt das erforderliche häufigere Durchführen des Auftragens des Partikelmaterials zu überproportional langen Bauzeiten. With thinner layers than 0.1 mm, the required frequent carrying of applying the particulate material leads to disproportionately long construction times. Gleichzeitig ist aber die erreichbare weitere Steigerung der Bauteilauflösung in diesem Bereich wegen der Einflüsse von Prozessschwankungen nicht mehr gross. At the same time, the further increase of the achievable resolution component in this area because of the influence of process variation is not large. Bei grösseren Schichtdicken als 2 mm können das Bindermaterial und der Härter nur noch unter grossem Aufwand so aufgetragen werden, dass sie die Schicht vollständig durchdringen und die gesamte Schicht aushärten. For larger layer thicknesses than 2 mm, the binder material and the curing agent can be applied only under great effort so that they completely penetrate the layer and cure the entire layer. Eine weitere Steigerung der Schichtdicke führt daher hier nicht mehr zur Erhöhung der Aufbaugeschwindigkeit. A further increase of the layer thickness here is therefore no longer leads to an increase of the body velocity.

Bevorzugt wird die Schichtstärke abhängig von der Komplexität der zu erstellenden Schichten und/oder dem Ausmass der Veränderungen von Schicht zu Schicht variiert. Preferably, the film thickness varies depending on the complexity of the layers to be created and / or the extent of changes from layer to layer. Wenn z. B. die auszuhärtende Gestalt mehrerer aufeinanderfolgender Schichten identisch ist, wird durch Vergrössern der Schichtdicke ohne Einbussen in der Genauigkeit die Aufbauzeit vermindert. If z. B. the shape to be cured of several successive layers is identical, is reduced by enlarging the layer thickness without any loss in accuracy the construction time.

Erfindungsgemäss ist es möglich, dass das Bindermaterial als festes oder flüssiges Material aufgetragen wird. According to the invention it is possible that the binder material is applied as a solid or liquid material. Das Bindermaterial kann erfindungsgemäss z. B. als Pulver mittels eines Schiebers oder als aufzulegende Folie aufgebracht werden. The binder material can be applied according to the invention, for. Example, as a powder by means of a slide or as aufzulegende film. Bevorzugt wird das Bindermaterial als Spray mittels eines Verneblers (Aerosolerzeugers) aufgetragen. Preferably, the binder material is applied as a spray using a nebulizer (aerosol generator). Dies hat den Vorteil, dass zum Auftragen eine Vorrichtung verwendet werden kann, die mit sehr wenigen bewegten Bauteilen auskommt und daher kostengünstig ist. This has the advantage that for applying to a device can be used, which works with very few moving parts and is therefore inexpensive.

Als Auftragstechniken für ein flüssiges Bindermaterial können z. B. sogenannte Airless-Techniken verwendet werden, bei denen das reine Bindermaterial unter Hochdruck durch eine Düse gepresst wird. As application techniques for a liquid binder material, for. Example, so-called airless methods can be used in which pure binder material is forced under high pressure through a nozzle. Andere Techniken sind die Airbrush-Technik, bei denen ein Hochdruck-Luftstrom an einen Dorn geführtes Bindermaterial von diesem weg mit sich reisst, bzw. die Rotationstechnik. Other techniques are the airbrush technique, in which a high pressure air flow to a mandrel run binder material away from tears with it, or the rotation technique. Mit diesen Techniken ist das Bindermaterial sehr fein und sehr exakt dosierbar. With these techniques, the binder material is very fine and very precisely metered.

Bevorzugt wird als das Bindermaterial ein Furanharz aufgetragen. A furan resin is preferably used as the binder material applied.

Erfindungsgemäss wird bevorzugt, dass das Bindermaterial in einer solchen Menge aufgetragen wird, dass der Binder in der verfestigten Struktur einen Anteil von weniger als 4 Gewichtsprozent hat. According to the invention it is preferred that the binder material is applied in an amount such that the binder in the solidified structure of a proportion of less than 4 weight percent has. Weiter bevorzugt wird so viel Bindermaterial aufgetragen, dass ein Anteil des Bindermaterials in der verfestigten Struktur von 2,5 bis 3 Gewichtsprozent erreicht wird. More preferably, so much binder material is applied such that a portion of the binder material in the solidified structure of 2.5 to 3 weight percent is achieved. Auf diese Weise wird ein optimaler Kompromiss zwischen Aspekten der Gussqualität und Aspekten der Giessformstabilität erreicht. In this way an optimal compromise between aspects of casting quality and aspects of Giessformstabilität is achieved. Es ist ausreichend Bindermaterial vorhanden, um eine gute Bindungswirkung im Material und damit eine gute Festigkeit des Bauteils zu erreichen. There is sufficient binder material is present in order to achieve a good bonding effect in the material and thus a good strength of the component. Gleichzeitig ist wenig genug Bindermaterial vorhanden, um das beim Giessen auftretende Ausgasen des Bindermaterials und die damit verbundene Lunkerbildung in akzeptablen Grenzen zu halten. At the same time little enough binder material is present to keep the outgassing occurring during the casting of the binder material and the formation of voids associated within acceptable limits.

Bevorzugt wird die relativ zur Partikelmaterialmenge aufgetragene Menge an Bindermaterial schichtweise variiert. Preferably, the relative amount of particulate matter deposited on the amount of binder material varies in layers.

Als Härter kann erfindungsgemäss ein Material dienen, das sich für das selektive Aufbringen eignet. As the hardener according to the invention can be used a material that is suitable for the selective application. Bevorzugt wird als der Härter eine organische Säure aufgetragen. An organic acid is preferred as the hardener is applied. Organische Säuren bieten bei sehr geringem Materialvolumen im Zusammenwirken mit einem Bindermaterial wie Furanharz eine sehr starke Bindungswirkung. Organic acids offer at a very low volume of material in combination with a binder material such as furan very strong binding effect.

Erfindungsgemäss kann das Verfahren zur Herstellung üblicher Bauteile verwendet werden, z. B. von Design- oder Konstruktionsmodellen. According to the invention, the method for production of common components are used, for. Example of design or construction models. Bevorzugt wird das Verfahren zur Herstellung einer Giessform oder eines Giesskerns verwendet. Preferably, the method of manufacturing a casting mold or a casting core is used.

Die Vorrichtung betreffend wird das Problem erfindungsgemäss gelöst mit einer Vorrichtung zum Herstellen von Bauteilen in Auftragstechnik mit einer Bauunterlage, einer Auftragsvorrichtung, von der ein schüttfähiges Partikelmaterial schichtweise auf der Bauunterlage oder einer Vorgängerschicht ablagerbar ist, einem entlang der jeweils zuletzt abgelagerten Schicht von Partikelmaterial verfahrbaren Dosiergerät, von dem ein flüssiger Härter auf ausgewählte Bereiche der Schicht auftragbar ist, und einer Sprayvorrichtung, von der ein Bindermaterial zerstäubbar und vollflächig auf die Schicht auftragbar ist. The device regarding the problem is inventively achieved with a device for producing components in application technique with a building support, an application device from which a pourable particulate material on the building board or a previous layer in layers deposited,, one along the most recently deposited layer of particulate material movable doser , of which a liquid curing agent to selected areas of the layer is coatable, and a spray device, of which a binder material can be atomized and to the layer over the entire surface coatable.

Als das verfahrbare Dosiergerät kann erfindungsgemäss eine geeignete Vorrichtung dienen. When the movable dosing according to the invention can serve as a suitable device. Bevorzugt finden herkömmliche Drucksysteme Verwendung, zum Beispiel mit Drop-on-Demand-Tech nik (Bubble-Jet- oder Piezo-Technik) oder mit Continu ous-Jet-Technik. Find preferred conventional printing systems use, for example, drop-on-demand tech technology (bubble jet or piezo technology) or with Continu ous-jet technology. Bevorzugt wird als verfahrbares Dosiergerät ein Drop-on-Demand Druckkopf verwendet. A drop-on-demand print head is preferably of a movable dosing used. Weiter vorzugsweise findet ein Druckkopf mit Piezo-Technik Verwendung. More preferably does print head with piezo technology use. Besonders wird ein Druckkopf mit Piezo-Paddel-Technik bevorzugt. A piezo print head with paddle technique is most preferred. Unter Piezo-Pad del-Technik ist die Verwendung eines Piezo-Biegewandlers zu verstehen, der mit dem einen Ende befestigt ist und dessen anderem auskragenden Ende benachbart die Düsenöffnung angeordnet ist, durch die der Piezobiegewandler mittels einer Paddelbewegung Fluid ausstösst. Under piezo pad del technique the use of a piezo-bending transducer is to be understood, which is attached to one end and its other cantilevered end adjacent the nozzle opening is arranged through which the piezo bending transducer by means of a paddle movement ejects fluid.

Eine Ausführungsform der Erfindung wird in Verbindung mit der Zeichnung beschrieben. An embodiment of the invention will be described in conjunction with the drawing. In der Zeichnung zeigt: In the drawings:

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemässen Verfahrens; Fig. 1 is a schematic representation of an embodiment of the inventive method; und and

Fig. 2 eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung; Fig. 2 shows an embodiment of the inventive device; und and

Fig. 3 eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung. Fig. 3 shows an embodiment of the inventive device.

Aus Fig. 1 ist das Prinzip des erfindungsgemässen Verfahrens ersichtlich. The principle of the inventive method is shown in FIG. 1.

In dem linken Teil der Fig. 1 ist der Aufbau der bei der Durchführung des Verfahrens hergestellten Schichtenstruktur vor Entfernen der nicht verfestigten Anteile des Baumaterials dargestellt. In the left part of FIG. 1, the setup of the layer structure produced in the implementation of the method is shown before removing the non-solidified portions of the build material. In einem durch Wände eines Behälters abgegrenzten Bereich ist schichtenweise schüttfähiges Partikelmaterial abgelagert worden und ein Bindermaterial vollflächig aufgetragen worden. In a confined by walls of a container field-flowing particulate material is deposited in layers and a binder material was applied over the entire surface. Die einzelnen Schichten sind durch waagerechte zwischen den Schichten angeordnete Trennlinien dargestellt. The individual layers are shown by horizontal layers arranged between the separators. In den schraffiert gezeichneten Teilbereichen der einzelnen Schichten ist jeweils nach Ablagern der Schicht tröpfchenweise Härter aufgetragen worden. In the hatched portions of the individual layers hardener has been applied in each case after depositing the layer drop by drop. In diesen Bereichen ist die Schicht von Partikelmaterial und Bindermaterial infolge des Härterauftrages verfestigt worden und eine verbundene Struktur gebildet worden. In these areas, the layer of particulate material and binder material has been solidified as a result of the hardener order and formed a connected structure.

In dem rechten Teil der Figur ist die Gestalt des entstandenen Bauteils nach Entfernen der nicht verfestigten Anteile des Baumaterials dargestellt. In the right part of the figure, the shape of the resulting component is shown after removal of the non-solidified portions of the build material.

Aus Fig. 2 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ersichtlich (Vorderansicht). From FIG. 2, an embodiment of the inventive device is apparent (front view).

Oberhalb von einer eben ausgebildeten Bauunterlage 1 ist eine Auftragsvorrichtung 2 angeordnet. Above a newly constructed building support 1 an application device 2 is arranged. Die Auftragsvorrichtung 1 weist eine Partikelmaterialzuführung 21 und eine Schiebervorrichtung 22 auf. The application device 1 comprises a particulate material feed device 21 and a slider 22. Über die Partikelmaterialzuführung 21 wird schüttfähiges Partikelmaterial auf die Bauunterlage 1 bzw. About the particulate material feeder 21 is pourable particulate matter on the building board 1 and auf eine auf dieser aufgebaute Vorgängerschicht aufgebracht. applied to one built on this previous layer. Mittels der Schiebervorrichtung 22 ist das aufgebrachte Partikelmaterial gleichmässig auf der Bauunterlage 1 bzw. By means of the valve device 22 is the applied particulate material evenly on the building board 1 and der Vorgängerschicht verteilbar, so dass eine Schicht von Partikelmaterial gebildet wird. the previous layer distributed so that a layer of particulate material is formed.

An dem Verfahrschlitten 43 ist ein Querverfahrschlitten 5 und an diesem ein Dosiergerät 3 angeordnet. At the forcers 43 a Querverfahrschlitten 5 and on that a dosing 3 is arranged. Das Dosiergerät 3 ist als Piezopaddel Drop-on-Demand Druckkopf ausgebildet. The metering unit 3 is designed as a piezoelectric paddle drop-on-demand print head. Über dem Verfahrschlitten 43 und dem Querverfahrschlitten 5 ist das Dosiergerät oberhalb der gesamten Fläche der Bauunterlage verfahrbar. Above the movable slide 43 and the Querverfahrschlitten 5 the dispenser above the entire surface of the building support is movable.

Aus Fig. 3 ist eine Ausführungsform der erfindungsgemässen Vorrichtung ersichtlich (Rückansicht). From Fig. 3 shows an embodiment of the inventive device is visible (back view).

Oberhalb der Bauunterlage 1 ist eine Sprayvorrichtung 4 angeordnet. Above the building board 1 is a spray device 4 is arranged. Die Sprayvorrichtung weist eine Verfahrvorrichtung 41 auf, mittels der ein Verfahrschlitten 42 , der sich in Querrichtung der Bauunterlage 1 über diese hinweg verfahrbar ist. The spray device comprises a traversing machinery 41, by means of a movable slide 42 which is in the transverse direction of the building support 1 thereacross movable. Dem Verfahrschlitten 42 entlang ist eine Düsenanordnung 43 vorgesehen, deren Düsen gleichmässig über die volle Querabmessung der Bauunterlage 1 verteilt sind. The movable slide 42 along a nozzle assembly 43 is provided, the nozzles are distributed uniformly over the full transverse dimension of the building board 1. Die Düsen der Düsenanordnung 43 sind zu der Bauunterlage 1 hin ausgerichtet. The nozzles of the nozzle array 43 are aligned with the build pad 1 out. Die Düsen sind über ein (nicht gezeigtes) Leitungssystem an einen (nicht gezeigten) Hochdruckerzeuger und einen Vorratsbehälter für Bindermaterial (nicht gezeigt) angeschlossen. The nozzles are connected (not shown) via a (not shown) to a conduit system (not shown) high-pressure generator and a storage container for the binder material.