Vorrichtung zum Erwärmen eines Bauteilmaterials, additive Herstellungsanlage und Verfahren zur additiven Herstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum, ins besondere selektiven, Erwärmen oder Vorheizen eines Bauteil materials in der additiven Herstellung. Das Bauteilmaterial ist vorzugsweise ein Pulvermaterial für die pulverbettbasier te additive Herstellung des Bauteils. Weiterhin wird eine ad ditive Herstellungsanlage, umfassend die Vorrichtung sowie ein Verfahren zur additiven Herstellung des Bauteils, angege ben .

Das Bauteil ist vorzugsweise für den Einsatz in einer Strö mungsmaschine, vorzugsweise im Heißgaspfad einer Gasturbine vorgesehen. Das Bauteil besteht vorzugsweise aus einer ni- ckel- oder kobaltbasierten Superlegierung. Die Legierung kann ausscheidungsgehärtet oder ausscheidungshärtbar sein.

Moderne Gasturbinen sind Gegenstand stetiger Verbesserung, um ihre Effizienz zu steigern. Dies führt allerdings unter ande rem zu immer höheren Temperaturen im Heißgaspfad. Die metal lischen Materialien für Laufschaufeln, insbesondere in den ersten Stufen, wurden in letzter Zeit hinsichtlich ihrer Fes tigkeit, Kriecheigenschaften und Beständigkeit gegenüber thermomechanischer Ermüdung verbessert.

Die generative oder additive Fertigung wird aufgrund ihres für die Industrie disruptiven Potenzials zunehmend interes sant auch für die Serienherstellung der oben genannten Turbi nenkomponenten, wie beispielsweise Turbinenschaufeln oder Brennerkomponenten .

Additive Herstellungsverfahren umfassen beispielsweise als Pulverbettverfahren das selektive Laserschmelzen (SLM) oder Lasersintern (SLS) , oder das Elektronenstrahlschmelzen (EBM) . Ein Verfahren zum selektiven Laserschmelzen ist beispielswei se bekannt aus EP 2 601 006 Bl.

Additive Fertigungsverfahren (englisch: „additive manufac- turing") haben sich weiterhin als besonders vorteilhaft für komplexe oder filigran designte Bauteile, beispielsweise la byrinthartige Strukturen, Kühl- und/oder Leichtbau-Strukturen erwiesen. Insbesondere ist die additive Fertigung durch eine besonders kurze Kette von Prozessschritten vorteilhaft, da ein Herstellungs- oder Fertigungsschritt eines Bauteils fast ausschließlich auf Basis einer entsprechenden CAD-Datei und der Wahl entsprechender Fertigungsparameter erfolgen kann.

Zur defektfreien oder defektarmen Verarbeitung von Metallen, insbesondere aber von y ' -gehärteten Nickelbasis- Superlegierungen im Rahmen der pulverbettbasierten additiven Fertigung bzw. „3D-Drucks" ist häufig eine Vorwärmung der aufzubauenden Struktur auf deutlich über 1000°C notwendig.

Vergleichbare Verfahren sind aus der konventionellen Ferti gung bereits bekannt (vgl. die Technologien zu den Stichwor ten „Hot Box Welding" oder „Sweat-Welding) . Eine Vorwärmung eines Bauteilmaterials oder Ausgangspulvers über die Bau plattform reicht, wegen der schlechten Wärmeleitung des pul verförmigen Materials jedoch beispielsweise nicht aus, um über die gesamte Bauhöhe eine entsprechende Vorwärmung oder ausreichende Erwärmung zu erreichen.

Die Verwendung einer lokal wirkenden „Induktionsheizung" ist beispielsweise in WO 2013/152751 Al beschrieben, wo ein Sys tem von kreuzartig angeordneten Spulen vorgeschlagen wird. Dieses System benötigt jedoch, wenn es in Form eines Vorheiz- modules in eine vorhandene additive Herstellungsanlage, bei spielsweise eine SLM Anlage, integriert wird, viel Platz, und schränkt daher einen zur Verfügung stehenden Bauraum und oder eine entsprechende Aufbaufläche stark ein. Ebenso muss dieses System beim Aufbringen einer neuen Pulverschicht immer wieder zurück in eine Art „Parkposition" gefahren werden, um nicht mit einer Beschichtungseinrichtung zu kollidieren.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel anzugeben, welche die oben beschriebenen Probleme lösen. Ins besondere wird eine Vorrichtung präsentiert, welche auf ein fache und intelligente Weise eine selektive oder lokale in duktive Erwärmung des Bauteilmaterials ermöglicht. Zur Lösung gehört ebenfalls der Betrieb der genannten Vorrichtung, bei spielsweise implementiert in einer additiven Herstellungsan lage .

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Pa tentansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Ge genstand der abhängigen Patentansprüche.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Vorrich tung zum, insbesondere selektiven, Erwärmen oder Vorwärmen eines Bauteilmaterials für die additive, insbesondere pulver bettbasierte, Herstellung des Bauteils. Die Vorrichtung um fasst eine Plattform mit einem, insbesondere induktiven, Er wärmungskopf. Durch dieses Mittel kann besonders zweckmäßig eine hohe Vorwärmtemperatur erreicht werden.

Die Vorrichtung umfasst weiterhin eine Aufhängung, welche die Plattform trägt oder hält und welche ausgebildet ist, die Plattform, beispielsweise kontrolliert oder gesteuert, ent lang dreier senkrechter Raumrichtungen innerhalb eines Auf bauraumes einer additiven Herstellungsanlage zu bewegen. Im Gegensatz zu bereits im Stand der Technik beschriebenen Lö sungen wird durch die Ausgestaltung der Aufhängung auch eine gezielte oder gesteuerte Bewegung der Plattform entlang der vertikalen räumlichen Z-Achse innerhalb des Aufbauraumes er möglicht .

Die Vorteile der vorgestellten Lösung betreffen im Gegensatz zu bereits bekannten Lösungen beispielsweise die Möglichkeit einer lokalen und intensiven Vorwärmung am Ort der Bearbei- tung, also „in situ" des eigentlichen lokalen Schmelzprozes ses durch einen Laser oder Elektronenstrahl. Der genannte Ort der Bearbeitung kann demnach ein (bewegliches) durch den Energiestrahl hervorgerufenes Schmelzbad in dem Bauteilmate rial bezeichnen.

Ein weiterer Vorteil betrifft die einfache Möglichkeit der flexiblen dreidimensionalen Positionierung der Plattform, vorzugsweise an jedem beliebigen Ort innerhalb eines Bauraums und über der Bauplattform. Die Vorrichtung beansprucht vor teilhafterweise nur einen geringen Raum innerhalb des Baufel des. Da die Plattform über die bereitgestellte Vorrichtung auch entlang der vertikalen Zeitachse bewegbar ist, wird ins besondere der Platzbedarf einer additiven Herstellungsanlage in X- und Y- Richtung nicht eingeschränkt.

Weiterhin kann am Ort der Bearbeitung bzw. der selektiven Verfestigung des Bauteilmaterials über die Vorrichtung bzw. die Plattform (in situ) eine Reaktionsatmosphäre geschaffen werden, welche sich vorteilhaft auf die Struktureigenschaften oder mechanischen Eigenschaften des herzustellenden Bauteils auswirkt (siehe unten) .

In einer Ausgestaltung umfasst der Erwärmungskopf eine, ins besondere wassergekühlte, Induktionsspule, welche, insbeson dere über einen Hochfrequenzgenerator, beispielsweise der Vorrichtung, betrieben und/oder geregelt werden kann und aus gebildet ist, das Bauteilmaterial lokal auf eine Temperatur zwischen 800 °C und 1200 °C, insbesondere von 1000 °C oder mehr, zu erwärmen oder für den eigentlichen additiven Aufbau prozess vorzuheizen, d.h. auf eine geeignete Vorwärmtempera tur zu bringen. Durch das Vorwärmen können insbesondere hohe Temperaturgradienten am Ort des Schmelzbades oder in dessen Nähe, welche beispielsweise ohne eine entsprechende Erwärmung 1000 K/s übertreffen können, verhindert werden. Dadurch wird weiterhin vorteilhafterweise eine Entstehung von Risszentren oder Heißrissen eingeschränkt oder vermindert. In einer Ausgestaltung umfasst die Aufhängung vier Aktua toren, welche einzeln angesteuert und gleichmäßig, beispiels weise in viereckiger Anordnung, in dem Aufbauraum anbringbar sind. Die Aktuatoren sind vorzugsweise jeweils flexibel aus gestaltet, um eine Beweglichkeit der Plattform entlang der drei aufeinander senkrechten Raumrichtungen zu ermöglichen.

In einer Ausgestaltung werden die Aktuatoren jeweils flexibel ausgeführt .

In einer Ausgestaltung werden die Aktuatoren jeweils über ein Getriebe, einen Seilzug, einen Teleskoparm, pneumatische und/oder hydraulische Mittel angesteuert. Durch diese Ausge staltung können die Aktuatoren vorzugsweise besonders einfach flexibel ausgestaltet werden.

In einer Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung ein Tempera turmessgerät, beispielsweise eine Infrarotkamera oder ein Py rometer, welches angeordnet und ausgebildet ist - beispiels weise in Aufsicht auf eine Aufbaufläche betrachtet - die Tem peratur des Bauteilmaterials und auf der Aufbaufläche zu mes sen und/oder zu regeln oder zu kontrollieren. Durch diese Ausgestaltung kann vorteilhafterweise der Erwärmungskopf und damit die Vorwärmtemperatur des Bauteilmaterials überwacht und geregelt werden.

In einer Ausgestaltung umfasst die Vorrichtung eine Schutz gasführung, welche an die Plattform gekoppelt und ausgebildet ist, ein Schutzgas, beispielsweise ein Inertgas, während der additiven Herstellung des Bauteils laminar oder parallel über und/oder senkrecht auf das Bauteilmaterial zu führen. Die senkrechte Führung des Schutzgases auf das Bauteileilmaterial kann beispielsweise über eine brausekopf-ähnliche Anordnung der Schutzgasführung bzw. eines entsprechenden Gasauslasses implementiert werden. Durch die Kopplung der Schutzgasführung an die Plattform kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass das Schutzgas lokal an oder in den Bereich des Bauteil materials geführt werden kann, welcher aktuell gerade aufge- schmolzen wird und/oder stark dazu tendiert zu korrodieren oder zu oxidieren.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine additive Herstellungsanlage, umfassend die beschriebene Vor richtung. Die Herstellungsanlage umfasst vorzugsweise weiter hin eine Beschichtungsvorrichtung und eine Bestrahlungsvor richtung, wie bei bereits bekannten additiven Herstellungsan lagen. Die Vorrichtung ist jedoch in der Anlage, beispiels weise entlang der Aufbaurichtung des entsprechenden Bauteils betrachtet, oberhalb einer Aufbaufläche angeordnet.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vorwärmung und/oder additiven Herstellung, vor zugsweise ein Pulverbett-Verfahren, eines Bauteils umfassend das Aufträgen einer Schicht eines Bauteilmaterials auf einer Aufbaufläche mit der Beschichtungsvorrichtung.

Das Verfahren umfasst weiterhin das Absenken oder Annähern einer Plattform in Richtung eines zu bestrahlenden Bereichs der Aufbaufläche.

Das Verfahren umfasst weiterhin das Erwärmen des zu bestrah lenden Bereichs mittels des Erwärmungskopfes der Vorrichtung.

Das Verfahren umfasst weiterhin das Bestrahlen des Bereichs mit einem Energiestrahl zur selektiven Verfestigung des Bau teilmaterials gemäß einer vorbestimmten Geometrie des Bau teils.

In einer Ausgestaltung umfasst das Verfahren - nach dem Be strahlen des Bereichs - das Heben oder Anheben der Bauplatt form aus einem Wirkungsbereich der Bestrahlungsvorrichtung heraus und das anschließende Wiederholen der beschriebenen Schritte des Auftragens, des Absenkens, des Erwärmens

und/oder des Bestrahlens. In einer Ausgestaltung werden die Schritte des beschriebenen Erwärmens und Bestrahlens zumindest teilweise gleichzeitig durchgeführt .

In einer Ausgestaltung wird das Bestrahlen des Bereichs syn chron, vorzugsweise zeit- und/oder ortsgleich, mit dem Erwär men durchgeführt, wobei der Energiestrahl während des additi ven Aufbaus des Bauteils beispielsweise durch ein Auge einer Induktionsspule der Vorrichtung bzw. des Erwärmungskopfes ge führt wird.

In einer Ausgestaltung wird das Bauteilmaterial lokal auf ei ne Temperatur von über 800 °C, vorzugsweise 1000 °C oder mehr, besonders bevorzugt 1200 °C oder mehr erwärmt.

In einer Ausgestaltung wird das Bauteilmaterial lokal auf ei ne Temperatur zwischen 800 °C und 1200 °C, insbesondere 1000 °C oder mehr, erwärmt.

In einer Ausgestaltung ist das Bauteilmaterial eine g

und/oder g' gehärtete nickel- oder kobaltbasierte Superlegie rung und das Bauteil eine im Heißgaspfad einer Gasturbine an gewendete oder vorgesehene Komponente.

In einer Ausgestaltung wird das Bauteilmaterial vor dem ei gentlichen additiven Aufbau, beispielsweise durch selektives Laserschmelzen, lediglich vorgewärmt.

Ausgestaltungen, Merkmale und/oder Vorteile, die sich vorlie gend auf die Vorrichtung oder die additive Herstellungsanlage beziehen, können ferner das Verfahren zur additiven Herstel lung betreffen oder umgekehrt.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand von Ausführungsbeispie len unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren näher erläu tert. Alle bisher und im Folgenden beschriebenen Merkmale sind dabei sowohl einzeln als auch in Kombination miteinander vorteilhaft. Es versteht sich, dass andere Ausführungsformen benutzt und strukturelle oder logische Änderungen vorgenommen werden können, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Er findung abzuweichen. Die folgende Beschreibung ist deshalb nicht in einschränkendem Sinne aufzufassen.

Der hier verwendete Ausdruck „und/oder", wenn er in einer Reihe von zwei oder mehreren Elementen benutzt wird, bedeu tet, dass jedes der aufgeführten Elemente alleine verwendet werden kann, oder es kann jede Kombination von zwei oder mehr der aufgeführten Elemente verwendet werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Figuren beschrieben.

Figur 1 deutet anhand einer schematischen Schnittansicht einen pulverbett-basierten additiven Herstellungs prozess eines Bauteils an.

Figur 2 zeigt eine vereinfachte und schematische perspekti vische Ansicht einer erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Figur 3 deutet anhand eines schematischen Flussdiagramms erfindungsgemäße Verfahrensschritte an.

In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszei chen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Grö ßenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen, vielmehr können einzelne Elemente, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständ nis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein .

Figur 1 zeigt eine additive Herstellungsanlage 100. Die Anla ge 100 ist vorzugsweise eine Vorrichtung zum additiven Her stellen eines Bauteils (vergleiche Bezugszeichen 10) aus ei nem Pulverbett, beispielsweise durch selektives Laserschmel- zen oder Elektronenstrahlschmelzen. Die Anlage 100 weist eine Substratplatte 11 auf. Auf der Substratplatte bzw. dem Sub strat 11 wird im Zuge seiner additiven Herstellung, ein Bau teil 10 aufgebaut, d.h. vorzugsweise auch direkt stoffschlüs sig verbunden bzw. „verschweißt".

Bei dem Bauteil handelt es sich vorzugsweise um ein Bauteil, welches im Heißgaspfad einer Strömungsmaschine, beispielswei se einer Gasturbine eingesetzt wird. Insbesondere kann das Bauteil eine Lauf- oder Leitschaufel , ein Segment oder Ring segment, ein Brennerteil oder eine Brennerspitze, eine Zarge, eine Schirmung, eine Düse, Dichtung, einen Filter, eine Mün dung oder Lanze, einen Resonator, Stempel oder einen Wirbler bezeichnen, oder einen entsprechenden Übergang, Einsatz, oder ein entsprechendes Nachrüstteil.

Das Bauteil 10 wird vorzugsweise in einem Aufbauraum AR der Anlage 100 aufgebaut.

Das Bauteil 10 ist in Figur 1 vorzugsweise nur teilweise auf gebaut dargestellt, beispielsweise aus lediglich zwei Schich ten S eines Bauteilmaterials P.

Bei dem Bauteilmaterial P kann es sich um ein Pulver einer g- und/oder g '-gehärteten, nickel- oder kobaltbasierte Superle gierung handeln.

Einzelne Schichten des Materials P für die Schichten S des Bauteils werden vorzugsweise über eine Beschichtungsvorrich tung 30 aufgetragen und anschließend mittels eines Energie strahls 21 für den Aufbau des Bauteils 10 selektiv aufge schmolzen und verfestigt. Der Energiestrahl wird vorzugsweise von einer Bestrahlungseinrichtung 20, beispielsweise darstel lend oder umfassend einen Elektronenstrahl- oder eine Laser quelle, ausgesendet.

Nachdem eine Schicht S aufgebaut wurde, wird die Substrat platte 11 vorzugsweise um ein der Schichtdicke S entsprechen- des Maß abgesenkt. Anschließend wird eine neue Pulverschicht für den Aufbau des Bauteils 10 aufgetragen, beispielsweise ausgehend von einem Pulvervorrat, welcher auf der linken Sei te in Figur 1 gezeigt ist.

Der additive Aufbauprozess wird vorzugsweise unter einer Inert- oder Schutzgasatmosphäre oder wenigstens in einer At mosphäre mit reduziertem Sauerstoffgehalt durchgeführt, um Korrosion, Oxidation oder weitere Einflüsse, welche die Qua lität des Bauteilmaterials, also des Pulvers P, oder des fi nal hergestellten Bauteils 10 beeinflussen, zu vermeiden.

Eine entsprechende Inertgasführung oder Schutzgasführung ist in Figur 1 nicht explizit gekennzeichnet; sie kann jedoch vorgesehen und ausgebildet sein, ein Inertgas, beispielsweise laminar, über eine Aufbaufläche AF zu führen.

Weiterhin ist in Figur 1 eine Kamera, beispielsweise eine Infrarotkamera 50, gezeigt, welche vorzugsweise angeordnet und ausgebildet ist, die Temperatur des Bauteilmaterials P auf der Aufbaufläche AF zu messen und/oder zu regeln.

Weiterhin ist in Figur 1 bereits eine erfindungsgemäße Platt form 200, beispielsweise einer Vorrichtung 300 (vergleiche Figur 2 unten) , gezeigt, über welche eine gezielte oder se lektive Erwärmung des Bauteilmaterials P erfolgen kann. Die Plattform 200 kann über eine Aufhängung 201 (Sie ebenfalls Figur 2 unten) gelagert und/oder bewegt werden.

Eine Aufbaurichtung (nicht explizit gekennzeichnet) für das Bauteil 10 entspricht in Figur 1 einer vertikal nach oben zeigenden Richtung.

Figur 2 zeigt Details einer Vorrichtung 300 bzw. eine Teilan sicht der Anlage 100, welche die Vorrichtung 300 enthält bzw. in welche die Vorrichtung 300 eingebaut ist, beispielsweise als Nachrüstsatz . In Figur 2 ist die Vorrichtung 300 oberhalb der Aufbaufläche AF angeordnet. Die Vorrichtung 300 ist vorzugsweise zum selektiven Erwärmen oder Vorwärmen des Bauteilmaterials P für die additive, ins besondere pulverbettbasierte, Herstellung eines Bauteils 10 vorgesehen .

Wie bereits anhand von Figur 1 angedeutet, umfasst die Vor richtung 300 eine Plattform 200 mit einem, insbesondere in duktiven, Erwärmungskopf L, und eine Aufhängung 201, welche die Plattform 200 trägt und welche ausgebildet ist, die

Plattform 200 entlang dreier senkrechter Raumrichtungen X, Y, Z innerhalb eines Aufbauraumes AR zu bewegen. Zusätzlich zu einer lateralen Bewegung in X-, oder Y-Richtung ermöglicht die erfindungsgemäße Vorrichtung 300 also auch eine vertikale Bewegung der Plattform 200 entlang der Z-Achse.

Die Plattform 200 kann beispielsweise ringförmig ausgestaltet sein, sodass, beispielsweise während der additiven Herstel lung des Bauteils 10, der Energiestrahl 21 durch sie hindurch geführt werden kann.

Der Erwärmungkopf L umfasst beispielsweise eine Induktions spule, wie eine Hochfrequenzspule, welche insbesondere über einen Hochfrequenzgenerator, betrieben und/oder geregelt wer den kann, und ausgebildet ist, das Bauteilmaterial P lokal auf eine Temperatur von über 800 °C, vorzugsweise 1000 °C, besonders bevorzugt 1200 °C oder mehr zu erwärmen, beispiels weise vor dem eigentlichen additiven Aufbau (vor) zuwärmen .

In einer Ausgestaltung wird das Bauteilmaterial lokal auf ei ne Temperatur in einem Bereich zwischen 800 °C und 1200 °C, insbesondere 1000 °C oder mehr, erwärmt.

Die Frequenz, bei der die beschriebene Spule bzw. der ent sprechende Generator betrieben werden kann, kann beispiels weise bis zu 2000 kHz bei Hochfrequenzgeneratoren betragen, und beispielsweise bis zu 200 kHz bei Mittelfrequenzgenerato- ren . Alternativ kann der Erwärmungskopf L andere Mittel zum Erwär men, beispielsweise eine Strahlungsheizung oder weitere aus dem Stand der Technik bekannte Mittel zum lokalen selektiven Erwärmen eines metallischen Pulvers, aufweisen.

Die Aufhängung 201 umfasst vorzugsweise drei oder vier Aktua toren 201. Eine Ausgestaltung mit vier in den Ecken des Auf bauraumes AR angeordneten Aktuatoren 201 ist in Figur 2 bei spielhaft explizit dargestellt. Die Aktuatoren 201 können, vorzugsweise einzeln angesteuert, und gleichmäßig in dem Auf bauraum AR angebracht oder befestigt sein, und/oder entspre chend angesteuert oder aktiviert werden.

Die Aktuatoren 201 können vorzugsweise weiterhin flexibel ausgestaltet sein, d.h. dass die Plattform 200 über eine ent sprechende Aktivierung der Aktuatoren 201 beispielsweise ent sprechend beliebiger in dem Aufbauraum AR liegender (kartesi scher) Koordinaten C,U,Z angeordnet oder bewegt werden kann. Dies kann beispielsweise über ein Getriebe, einen Seilzug, Teleskoparm oder pneumatische und/oder hydraulische Mittel erfolgen. Beispielsweise ist es möglich, die Aktuatoren über Druckluft oder elektrisch angesteuerte Teleskoparme koordi niert und/oder aufeinander abgestimmt und gesteuert zu akti vieren .

Die Vorrichtung 300 weist weiterhin eine Schutzgasführung o- der Schutzgaszufuhr 220 auf. Die Schutzgasführung 220 ist, vorzugsweise ausgebildet, ein Schutzgas, beispielsweise ein Inertgas, wie Argon oder Helium oder andere Inertgase, wäh rend der additiven Herstellung des Bauteils 10 laminar über und/oder senkrecht auf das Bauteilmaterial P zu führen (vgl. Pfeile im Bereich des Schmelzbades SB in Figur 2) .

Eine senkrechte Führung des Schutzgases auf das Bauteilmate rial P kann beispielsweise über eine brause- oder duschkopf ähnliche Gasführung ermöglicht werden. Die Schutzgasführung 220 kann insbesondere eine miniaturi sierte und/oder endoskopische Schutzgasdüse umfassen oder darstellen und sorgt dadurch insbesondere lokal für eine Re duktion des Sauerstoffgehaltes in der selektiv vorgewärmten oder erwärmten Zone während der additiven Herstellung des Bauteils 10.

Diese genannte Schutzgasdüse (nicht explizit gekennzeichnet) kann insbesondere zusätzlich zu einer globalen oder laminaren Schutzgasführung, die den Sauerstoffgehalt oder Partialdruck in additiven Herstellungsprozessen bzw. in Bauräumen konven tioneller Anlagen mindert, vorgesehen sein.

Die Vorrichtung 300 oder die Anlage 100 kann weiterhin einen entsprechenden Schutzgasauslass (nicht explizit gekennzei- chent) aufweisen.

Bei der vorliegenden Erfindung bzw. bei der vorgestellten Vorrichtung 300 wird vorteilhafterweise eine Vorwärmung mit tels einer Hochfrequenzspule, welche von der Plattform 200 getragen wird, an insbesondere vier Aktuatoren aufgehängt. Damit kann die Spule, ähnlich einer Spinne bzw. eines Spin nenkörpers, über dem Baufeld oder der Aufbaufläche AF aufge hängt werden und durch eine entsprechende Aktivierung der Ak tuatoren 201 in jede XYZ-Position innerhalb des Bauraums AR bewegt werden.

Die vier Aktuatoren 201 sind beispielsweise jeweils in den Ecken des Aufbauraums AR angebracht und greifen alle in die Plattform 200.

Die Schutzgasführung 220 und beispielsweise ebenfalls eine Stromversorgung 210 sowie eine Steuerung des Erwärmungskopfes bzw. der Spulen L und Zuleitungen oder Versorgungen der

Schutzgasführung 220 oder der Stromversorgung 210 können ebenfalls an der, insbesondere ringförmigen, Plattform 200 angebracht sein. Die genannten Zuleitungen sind vorzugsweise ebenfalls flexibel ausgeführt, sodass keine Bewegungsein- Schränkung der Plattform 200 bzw. des Erwärmungskopfes L ent steht .

Figur 3 zeigt anhand eines schematischen Flussdiagramms Ver fahrensschritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens, insbeson dere eines Verfahren zum Betrieb der genannten Vorrichtung 300 bzw. eines additiven Herstellungsverfahrens.

Das Verfahren umfasst, a) , das Aufträgen einer Schicht S des Bauteilmaterials P auf der Aufbaufläche AF mittels der Be schichtungsvorrichtung 30.

Das Verfahren umfasst weiterhin, b) , das Absenken oder Anord nen der Plattform 200 in Richtung eines zu bestrahlenden Be reich B der Aufbaufläche AF.

Bei der genannten Bewegung der Plattform 200 wird diese vor zugsweise zumindest anteilig entlang der vertikalen Achse (Z- Achse) nach unten bewegt, um die Plattform bzw. vorzugsweise damit, den Erwärmungskopf L in Richtung des Bereichs B zu be wegen .

Der Bereich B beschreibt vorzugsweise den Bereich, welcher schichtweise für den additiven Aufbau des Bauteils 10 zur Be strahlung vorgesehen wird. Demgemäß kann der Bereich B late ral (in Aufsicht auf die Aufbaufläche AF betrachtet) ein Schmelzbad SB umfassen oder einschließen. Der Bereich B be schreibt vorzugsweise einen dynamischen oder - während des Aufbaus des Bauteils 10 - beweglichen Bereich oder eine ent sprechende Bestrahlungstraj ektorie .

Das Verfahren umfasst weiterhin, c) das Erwärmen oder Vorwär men des zu bestrahlenden Bereichs B, vorzugsweise eines grö ßeren Bereichs, welcher den Bereich B enthält, mittels des Erwärmungskopfes L der Vorrichtung 300. Das Verfahren umfasst weiterhin, d) , das Bestrahlen des Be reichs B mit einem Energiestrahl 21 gemäß einer vorbestimmten Geometrie des Bauteils 10.

Gemäß einer Ausgestaltung umfasst das Verfahren weiterhin, vorzugsweise nach dem Bestrahlen des Bereichs B (vergleiche Verfahrensschritte d) und e) , ein Heben oder Anheben der Plattform 200 aus einem Wirkungsbereich der Bestrahlungsvor richtung 30.

Der Wirkungsbereich beschreibt vorzugsweise einen Bereich knapp oberhalb der Aufbaufläche AF, innerhalb dem die Be strahlungsvorrichtung, insbesondere eine Rakel oder eine Klinge, lateral bewegt wird, also vorzugsweise einen Bereich, welcher im Aufbauraum nur einen kleinen vertikalen Bereich (Höhe in Z-Richtung) einnimmt.

Die genannten Verfahrensschritte können selbstverständlich im Wege der schichtweisen additiven Herstellung des Bauteils 10 entsprechend der Anzahl der noch folgenden und erforderlichen aufzubauenden Schichten wiederholt werden.

In einer Ausgestaltung des Verfahrens werden die beschriebe nen Schritte des Erwärmens (c) ) und des Bestrahlens (d) ) zu mindest teilweise gleichzeitig durchgeführt. Dies ist durch den gestrichelten Kreis in der Figur 3 angedeutet.

Das Bestrahlen des Bereichs B kann weiterhin synchron mit dem Erwärmen durchgeführt werden, wobei der Energiestrahl 21 bei spielsweise während des additiven Aufbaus des Bauteils 10 durch ein Auge (nicht explizit gekennzeichnet) der Indukti onsspule bzw. des Erwärmungskopfes und/oder der Vorrichtung 300 geführt wird. Dies kann vorteilhafterweise eine synchrone Bewegung mit einem Arbeitslaser (vgl. Bezugszeichen 21 in Fi gur 1) für den Aufbau des Bauteils 10 ermöglichen.

Mit anderen Worten kann ein Energiestrahl 21 während der Her stellung des Bauteils 10 im Betrieb immer durch das „Auge" der Induktionsspule L auf die vorbestimmte Position in dem Bereich B auf der Aufbaufläche AF zielen. Dieser Bereich B ist vorzugsweise derjenige Bereich welcher jedenfalls durch den Erwärmungskopf L erwärmt wird.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt, sondern umfasst jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen. Dies beinhaltet insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombi nation selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.