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Title:
DEVICE FOR THE SELECTIVE ELECTROCHEMICAL MACHINING OF WORKPIECES, AND SYSTEM FOR PRODUCING A WORKPIECE USING SUCH A DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/197127
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a device for the selective electrochemical machining of workpieces (14). The device has a machining head (11) which is equipped with an electrolyte transmitter (16). The electrolyte transmitter (16) has a machining surface (15) for the surface (13) of the workpiece (14). According to the invention, the electrolyte transmitter is cylindrical and is guided in a movable manner in the interior of a supply channel (22) such that the electrolyte transmitter can be moved axially in the outlet opening (24). The design is thus comparable to the design of a felt tip pen. In this manner, a very small machining surface (15) can be implemented in order to allow a local machining of the surface (13). Advantageously, the device according to the invention can also be used in a system for the additive manufacture of components.

Inventors:
JENSEN, Jens Dahl (Kirschenallee 7, Berlin, 14050, DE)
SCHNEIDER, Manuela (Jadeweg 11e, Berlin, 13581, DE)
WINKLER, Gabriele (Hakenfelder Str. 8 B, Berlin, 13587, DE)
Application Number:
EP2019/057046
Publication Date:
October 17, 2019
Filing Date:
March 21, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT (Werner-von-Siemens-Straße 1, München, 80333, DE)
International Classes:
C25D5/02; B22F3/105; B22F3/24; B23H3/04; C25D5/06; C25F7/00; B23H3/06; B23H7/30; C25D17/14
Foreign References:
JP2018020404A2018-02-08
SU730520A11980-04-30
DE102015201080A12016-07-28
EP1612298A22006-01-04
DE102015201080A12016-07-28
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Claims:
Patentansprüche

1. Vorrichtung zum selektiven elektrochemischen Bearbeiten von Werkstücken, aufweisend einen Bearbeitungskopf (11), der mit einem Elektrolytüberträger (16) und einem Zuführkanal (22) für einen Elektrolyten ausgestattet ist,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Elektrolytüberträger (16) im Inneren des Zuführka nals (22) angeordnet ist und durch eine Austrittsöffnung (24) des Zuführkanals unter Ausbildung einer Bearbeitungsfläche (15) für das Werkstück nach außen geführt ist.; und;

dass der Elektrolytüberträger (16) zylindrisch ist und derart beweglich in dem Zuführkanal (22) angeordnet ist, dass dieser in der Austrittsöffnung (24) axial verschoben werden kann.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet,

dass der Elektrolytüberträger (16) ein gerolltes Vlies (34), insbesondere ein gerolltes faserverstärktes Vlies, umfasst.

3. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass Zuführkanal (22) zylindrisch ausgeführt ist und der Elektrolytübertäger (16) koaxial im Zuführkanal verläuft.

4. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass in dem Elektrolytüberträger (16) Partikel (37) aus einem im Vergleich zu dem Elektrolytüberträger (16) härteren Mate rial vorgesehen sind.

5. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass der Bearbeitungskopf (11) ein Rohr +18 insbesondere aus Glas umfasst, in dem der Zuführkanal (22) verläuft.

6. Vorrichtung nach Anspruch 5,

dadurch gekennzeichnet, dass die Austrittsöffnung (24) durch ein sich verjüngendes Rohrende (23) des Rohres +18 ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass der Zuführkanal mindestens zwei Einspeisungsstellen (32) für unterschiedliche Beschichtungsmaterialen, von denen eines insbesondere Partikel umfassen kann, aufweist.

8. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass an der Austrittsöffnung (24) eine Absaugöffnung (29) ei nes Absaugkanals (30) angeordnet ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8,

dadurch gekennzeichnet,

dass die Absaugöffnung (29) sich ringförmig um die Austritts öffnung erstreckt.

10. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass an der Austrittsöffnung (24) eine Spülöffnung (33) eines Spülkanals (31) angeordnet ist.

11. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass der Bearbeitungskopf (11) mit einem Vibrationsaktuator, insbesondere einem Piezoaktor (38), ausgestattet ist.

12. Vorrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,

dass der Bearbeitungskopf (11) mit einer Führungsvorrichtung (12) mechanisch verbunden ist.

13. Anlage zum additiven Herstellen eines Werkstücks (14) mit einer Aufnahme (42) für das Werkstück (14),

dadurch gekennzeichnet, dass in der Anlage eine Vorrichtung nach einem der voranste henden Ansprüche angeordnet ist.

14. Anlage nach Anspruch 13,

dadurch gekennzeichnet,

dass diese zur Durchführung eines pulverbettbasierten additi ven Herstellungsverfahrens ausgelegt ist.

Description:
Beschreibung

Vorrichtung zum selektiven elektrochemischen Bearbeiten von Werkstücken und Anlage zum Herstellen eines Werkstücks mit einer solchen Vorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum selektiven elekt rochemischen Bearbeiten von Werkstücken, aufweisend einen Be arbeitungskopf, der mit einem Elektrolytüberträger und einem Zuführkanal für einen Elektrolyten ausgestattet ist. Außerdem betrifft die Erfindung eine Anlage zum additiven Herstellen eines Werkstücks mit einer Aufnahme für das Werkstück.

Vorrichtungen zum selektiven elektrochemischen Bearbeiten sind beispielsweise aus der DE 10 2015 201 080 Al bekannt. Danach kann ein elektrochemisches Bearbeiten aus einem Abtra gen von Material von der Oberfläche eines metallischen Bau teils bestehen. Beispielsweise wird dies erforderlich, wenn durch ein additives Herstellen ein Bauteil erzeugt wurde, dessen Oberflächengüte für den intendierten Anwendungsfall nicht ausreicht. Die Vorrichtung zum selektiven elektrochemi schen Bearbeiten kann dann dazu genutzt werden, dass das Bau teil zumindest an den für den Einsatz kritischen Stellen elektrochemisch nachbearbeitet wird. Durch eine Zwangsführung des Bearbeitungskopfes können bestimmte Geometrien mit an diese Geometrie angepassten Elektrolytüberträgern wie z. B. Schwämmen oder Bürsten erzeugt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung zum selektiven elektrochemischen Bearbeiten zu schaffen, mit der eine vergleichsweise universelle und präzise Bearbeitung von Werkstücken, insbesondere von mittels Additive Manufacturing hergestellten möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit der eingangs angegebenen Vorrichtung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Elektrolytüberträger im Inneren des Zuführkanals angeordnet ist und durch eine Austrittsöffnung des Zuführkanals unter Ausbildung einer Be- arbeitungsflache für das Werkstück nach außen geführt ist.

Die Austrittsöffnung dient somit erfindungsgemäß gleichzeitig zur Dosierung des Elektrolyten, aber auch zur Durchführung des Elektrolytüberträgers, der an sich im Inneren des Zuführ kanals angeordnet ist und nur mit einem kleinen Teil aus der Austrittsöffnung herausragt. Dieser Teil bildet u. a. die Be arbeitungsfläche für das Werkstück, d. h. diejenige Fläche, die mit dem Werkstück in Kontakt kommt und infolgedessen eine elektrochemische Bearbeitung des Werkstücks unter Zuhilfenah me des durch den Elektrolytüberträger übertragenen Elektro lyts ermöglicht. Ein Bearbeiten des Werkstücks kann sowohl in einem elektrochemischen Beschichten wie auch in einem elekt rochemischen Entschichten bestehen. Dies hängt von mehreren Faktoren ab. Einerseits kann durch Auswahl eines geeigneten Elektrolyten eine Beschichtung oder Entschichtung erreicht werden. Dies ist auf elektrochemischem Wege bei Wahl der richtigen Elektrolyte auch stromlos möglich. Eine andere Mög lichkeit besteht darin, an den Elektrolytüberträger sowie das Werkstück eine Spannung anzulegen. Je nach Polarität dieser Spannung kann das Werkstück beschichtet oder entschichtet werden (hierzu im Folgenden noch mehr) .

Der Elektrolytüberträger ist erfindungsgemäß zylindrisch und derart beweglich in dem Zuführkanal angeordnet, dass dieser in der Austrittsöffnung axial verschoben werden kann. Hier durch wird es vorteilhaft ermöglicht, dass der Elektrolyt überträger bei einem Verschleiß in dem Zuführkanal bewegt werden kann, um durch die Austrittsöffnung nachgeführt zu werden. Auf diesem Weg wird der Verschleiß des Elektro lytüberträgers ausgeglichen. Hierdurch sind längere Standzei ten des Elektrolytüberträgers bzw. ein längerer wartungsfrei er Betrieb des Bearbeitungskopfes der Vorrichtung möglich. Dies wirkt sich auch vorteilhaft auf die Wirtschaftlichkeit des Verfahrens aus.

Der Elektrolytüberträger in dem Zuführkanal kann vorteilhaft ähnlich einem Filzstift aufgebaut sein. Dies bedeutet, dass die Bearbeitungsfläche des Elektrolytüberträgers sehr klein gehalten werden kann, also vergleichsweise entsprechend der Spitze des Filzstifts ausgebildet ist. Hierdurch ist eine lo kal sehr begrenzte Beaufschlagung des Werkstücks mit der elektrochemischen Bearbeitung möglich. Dies passt insbesonde re zu der Selektivität eines Additive Manufacturing Verfah rens, wie z. B. dem Laserschmelzen oder dem Elektronenstrahl schmelzen. Es kann mit dem Elektrolytüberträger gezielt auf einzelne hergestellte Regionen des Werkstücks zugegriffen werden, wobei eine geeignete Steuerung die genaue Zuführung des Elektrolytüberträgers an die zu bearbeitende Oberfläche des Bauteils ermöglicht.

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese hen, dass der Elektrolytüberträger ein gerolltes Fließ, ins besondere ein gerolltes faserverstärktes Fließ umfasst. Das Fließ bildet die Kapillaren, die zur Führung des Elektrolyts erforderlich sind. Es handelt sich hierbei um ein kostengüns tig zu beschaffendes Halbzeug, welches durch Rollen zu einer Art Filzschreibermine, nämlich dem Elektrolytüberträger, her gestellt werden kann. Gleichzeitig ist es vorteilhaft mög lich, dass in das gerollte Fließ eine Elektrode zur Übertra gung eines Elektrodenstroms für ein elektrochemisches Be schichten untergebracht wird. Beispielsweise kann das Fließ um eine stabförmige Elektrode gewickelt sein, die dann in der zentralen Mittelachse der zylindrisch ausgebildeten Elektro lytüberträgers angeordnet ist. Eine andere Möglichkeit be steht darin, mehrere Drähte als Elektroden mit in den Elekt rolytüberträger hineinzuwickeln. Dies verbessert die Strom verteilung innerhalb des Elektrolytüberträgers, wobei mit ei nem vergleichsweise geringen Materialaufwand für die Elektro den eine große Oberfläche zur Übertragung des elektrischen Stroms zur Verfügung steht.

Vorteilhaft ist es dabei, dass der Zuführkanal zylindrisch ausgeführt ist und der Elektrolytüberträger koaxial im Zu führkanal verläuft. Zum einen lässt sich dadurch der Elektro lyt gleichmäßig dem Elektrolytüberträger zuführen, da dieser vollständig von dem Elektrolyt umflossen werden kann. Außer- dem hat eine solche Vorrichtung vorteilhaft einen vergleichs weise einfachen Aufbau und lässt sich daher einfach herstei len. Zuletzt ist die axiale Verschiebung des Elektrolytüber trägers im Falle eines Verschleißes durch die Austrittsöff nung vorteilhaft auf einfachem Weg zu realisieren,

Eine wieder andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in dem Elektrolytüberträger Partikel aus einem im Ver gleich zu dem Elektrolytüberträger härteren Material vorgese hen sind. Diese Partikel können beispielsweise aus einem Hartstoff bestehen. Hierzu eignen sich übliche Stoffe wie Ko rund, Diamant und andere. Die Partikel verringern den Ver schleiß des Elektrolytüberträgers, wenn dieser über die zu bearbeitende Fläche reibt. Insbesondere bei einer abtragenden Bearbeitung unterstützt dies auch den Abtragungsprozess, weil die Oberfläche mit den Partikeln gezielt mechanisch verletzt werden kann. Vorteilhaft sind die Partikel auch härter als der zu bearbeitende Stoff, damit eine Nachbearbeitung der Oberfläche mit einem zusätzlichen Materialabtrag ermöglicht wird .

Gemäß einer anderen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgese hen, dass der Bearbeitungskopf ein Rohr, insbesondere aus Glas, umfasst, in dem der Zuführkanal verläuft. Die Herstel lung aus einem Rohr bewirkt vorteilhaft eine einfache Geomet rie des Bearbeitungskopfes, so dass dieser sich kostengünstig hersteilen lässt. Ist dieser insbesondere aus Glas herge stellt, hat dies zusätzlich den Vorteil, das Glas für die meisten zur Anwendung kommenden Elektrolyte innert ist und somit an der Reaktion nicht beteiligt ist. Ein transparentes Glas ermöglicht außerdem zusätzlich eine optische Kontrolle des Bearbeitungsprozesses, wobei beispielsweise das Auftreten von Verklumpungen in abzuscheidenden Partikeln im Zuführkanal sowie der Zustand des Elektrolytüberträgers jederzeit über prüft werden können.

Eine wieder andere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Austrittsöffnung durch ein sich verjüngendes Rohren- de des Rohres ausgebildet ist. Dies lässt sich beispielsweise in Glas sehr einfach hersteilen. Die Austrittsöffnung wird im Querschnitt dann vorteilhaft an den Elektrolytüberträger an gepasst, wodurch erreicht wird, dass die Leckage an dieser Stelle gering gehalten werden kann und das geförderte Elekt rolyt lediglich durch die in dem Elektrolytüberträger vorhan denen Kapillaren gefördert wird.

Vorteilhaft ist es auch, wenn der Zuführkanal mindestens zwei Einspeisungsstellen für unterschiedliche Beschichtungsmateri alien aufweist. Neben den Beschichtungsmaterialien, die vor zugsweise zunächst aus den im Elektrolyt dissoziierten Ionen bestehen, können vorteilhaft insbesondere Partikel verwendet werden, die in eine sich ausbildende Schicht eingebaut werden können. Diese werden dann durch den Elektrolytüberträger mit gefördert, wobei die Partikel eine Größe aufweisen müssen, dass diese durch die durch den Elektrolytüberträger gebilde ten Poren / Kapillaren passen. Insbesondere können auch Nano- partikel ausgewählt werden, mit denen sich vorteilhaft

Schichten mit besonderen Eigenschaftsprofilen erzeugen las sen .

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen werden, dass an der Austrittsöffnung eine Absaugöffnung eines Absaugkanals ange ordnet ist. Der Absaugkanal ermöglicht über die Absaugöffnung damit vorteilhaft, dass das Elektrolyt, welches aus dem

Elektrolytüberträger ausgetreten ist, nach Durchführung des Beschichtungsprozesses wieder von der bearbeiteten Oberfläche entfernt werden kann. Dieses kann anschließend einer Wieder verwertung zugeführt werden und verschlechtert außerdem nicht die Bauzeitqualitäten an Stellen, in denen eine Nachbearbei tung nicht vorgesehen ist.

Weiterhin ist es vorteilhaft auch möglich, dass die Absau göffnung ringförmig um die Auslassöffnung ausgebildet ist. Dies ermöglicht ein Absaugen des Elektrolyten unabhängig da von, in welche Richtung dieser nach Austreten aus dem Elekt rolytüberträger fließt. Dies kann sich bei dem Bauteil bei- spielsweise dadurch ändern, dass die Oberfläche mit unter schiedlichen Steigungen im Raum angeordnet ist, während eine Nachbearbeitung erfolgt.

Gemäß einer besonderen Ausgestaltung der Erfindung kann auch vorgesehen werden, dass an der Austrittsöffnung eine Spülöff nung eines Spülkanals angeordnet ist. Mit dem Spülkanal kann eine Spülflüssigkeit auf die Oberfläche aufgetragen werden, um nach einer Bearbeitung beispielsweise Elektrolytreste zu entfernen. Hierdurch kann insbesondere ein ablaufender elekt rochemischer Bearbeitungsprozess unterbrochen werden, der nicht mehr gewünscht ist.

Der Bearbeitungsprozess kann außerdem unterstützt werden, in dem der Bearbeitungskopf gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung mit einem Vibrationsaktuator, insbesondere ei nem Piezoaktor, ausgestattet ist. Hierdurch wird der Bearbei tungskopf in Vibrationen versetzt, die sich auf die zu bear beitende Oberfläche fortpflanzen. Dies bewirkt eine ständige Relativbewegung zwischen dem zu bearbeitenden Bauteil und dem Bearbeitungskopf, wodurch der Bearbeitungsprozess unterstützt wird. Insbesondere kann ein Entschichten unterstützt werden, bei dem ein Elektrolytüberträger zum Einsatz kommt, der zu sätzlich harte Partikel enthält. Diese wirken dann wie ein Schleifmittel, welches durch die Vibration mit einer Relativ bewegung über die Oberfläche des Bauteils reibt und somit ei nen mechanischen Materialabtrag bewirkt. Beim Beschichten kann die Vibration am Anfang eines Beschichtungsvorrangs auch dazu verwendet werden, dass mittels der Partikel Verunreini gungen oder eine Passivierungsschicht von dem zu beschichten den Bauteil entfernt wird. Auch hier ist eine Spülflüssigkeit von Vorteil, mit der eine anschließende Reinigung der zu be arbeitenden Oberfläche erfolgen kann.

Der Bearbeitungskopf kann vorteilhaft mit einer Führungsvor richtung mechanisch verbunden sein. Diese Führungsvorrichtung kann beispielsweise ein Roboterarm sein. Eine andere Möglich keit ist eine X-Y-Führung mittels Führungsschienen und einem geeigneten Antrieb, wobei der Bearbeitungskopf dann in einer X-Y-Ebene bewegt werden kann. Insbesondere beim additiven Herstellen von Bauteilen kann dies von Vorteil sein, da die hergestellten Lagen des Bauteils ebenfalls waagerecht ausge richtet sind. Hierdurch ist es auch möglich, beispielsweise in einem Schritt zwischen der Herstellung zweier Lagen des Bauteils zu einer elektrochemischen Bearbeitung der gerade hergestellten Lage zu kommen.

Weiterhin wird die oben genannte Aufgabe durch die Anlage zum additiven Herstellen eines Werkstücks gelöst, wobei in dieser Anlage eine Aufnahme für das Werkstück vorgesehen ist. Das Werkstück ist hierbei das zu bearbeitende Bauteil. In der An lage ist erfindungsgemäß eine Vorrichtung in der oben be schriebenen Weise angeordnet und kann so, wie bereits vorste hend beschrieben, in das Verfahren zum Herstellen des Werk stücks integriert werden. Hierdurch lässt sich die Qualität der hergestellten Bauteile bereits während der Herstellung in der additiven Fertigungsanlage verbessern.

Vorteilhaft ist die Anlage zur Durchführung eines pulverbett basierten additiven Herstellungsverfahrens ausgelegt. Hierbei kann es sich um Elektronenstrahlschmelzen, Laserschmelzen o- der Lasersintern handeln. Die Bauteile, die hier in einem Pulverbett hergestellt werden, können dann nachbearbeitet werden. Eine sofortige Absaugung des Elektrolyten bewirkt au ßerdem vorteilhaft, dass der Elektrolyt nicht in das Pulver bett abfließt.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende Zeichnungselemente sind jeweils mit den gleichen Bezugszei chen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben.

Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen han delt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Korn- ponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, wel che die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiter bilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Er findung ergänzbar.

Es zeigen:

Figur 1 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vor richtung im Schnitt,

Figur 2 ein Vlies, mit dem für ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Elektrolytüber träger herstellbar ist, und

Figur 3 ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anla ge als Ausschnitt einer Prozesskammer zum additiven Herstellen eines Bauteils.

Eine Vorrichtung zum selektiven elektrochemischen Bearbeiten gemäß Figur 1 weist einen Bearbeitungskopf 11 auf, der an ei ner Führungsvorrichtung 12 befestigt ist. Diese kann Teil ei nes Roboterarms sein, wobei dieser Roboterarm durch eine nicht dargestellte Steuerung programmierbar ist. Mit der Füh rungsvorrichtung 12 kann der Bearbeitungskopf 11 auf die Oberfläche 13 eines Werkstücks 14 abgesenkt werden, wobei die Bearbeitung der Oberfläche 13 durch eine Bearbeitungsfläche 15 eines Elektrolytüberträgers 16 erfolgt.

Der Elektrolytüberträger 16 ist Teil des Bearbeitungskopfes 11. Der Elektrolytüberträger 16 ist zylindrisch aufgebaut. In Figur 1 ist eine kreiszylindrische Form des Elektrolytüber trägers dargestellt, es ist jedoch auch jede andere zylindri sche Form denkbar. Hierbei ist das Wort „zylindrisch" im wei testen Sinne seiner Bedeutung zu verstehen. Dies bedeutet, dass auch andere, beispielsweise Prismen, unter diese Be grifflichkeit fallen.

Der Elektrolytüberträger gemäß Figur 1 ist aus einem Material mit Poren 17 gebildet, welche ein offenes Porensystem und da mit ein kapillares Kanalsystem zur Leitung des Elektrolyten bilden. Das offenporige Material kann beispielsweise ein Schwamm sein. Im Inneren des Schwamms ist eine stabförmige erste Elektrode 18 ausgebildet. Die zweite Elektrode wird durch das Werkstück 14 selbst gebildet. Eine Kontaktierung der beiden Elektroden kann durch schematisch angedeutete elektrische Leitungen 19 erfolgen, wobei diese an eine steu erbare Spannungsquelle 20 angeschlossen sind.

Die Spannungsquelle 20 steuert die elektrochemischen Vorgänge des Bearbeitens durch Einstellung der elektrochemischen Bear beitungsparameter, die zum Beschichten und Entschichten der Oberfläche 13 vorgegeben werden können. Daher sind in Figur 1 die beiden Fälle A und B eingezeichnet. Der Fall A dient zum Abtragen von Material von dem Werkstück 14, wobei dieses als Anode positiv geladen ist und die Elektrode 18 im Elektrolyt überträger 16 negativ geladen ist und als Kathode fungiert. Der Fall B dient zum Beschichten eines Materials, welches im Elektrolyt ionisiert vorliegt, wobei die Elektrode 18 positiv geladen ist und das Werkstück 14 negativ geladen ist.

Der Bearbeitungskopf ist folgendermaßen aufgebaut. Dieser weist ein Rohr 21 auf, welches zylindrisch ausgebildet ist und im Inneren einen Zuführkanal 22 bildet. Dieser Zuführka nal ist zylindrisch, wobei der Elektrolytüberträger 16 koaxi al mit dem Zuführkanal 22 angeordnet ist. Das Rohr 21 weist auf der Seite des Werkstücks 14 ein konzentrisch sich ver jüngendes Rohrende 23 auf, welches eine Austrittsöffnung 24 für den Elektrolytüberträger 16 ausbildet. Durch diese Aus trittsöffnung 24 kann der Elektrolytüberträger 16 axial her ausgeschoben werden, wenn dieser mechanisch verschlissen ist. Hierfür ist eine Nachführvorrichtung 25 mit Transporträdern 26 ausgebildet (ein Antrieb ist nicht dargestellt) . Am Rohrende 23 ist außerdem eine Manschette 27 ausgebildet, die mit einer Dichtlippe 28 auf die Oberfläche 13 des Werk stücks 14 aufsetzt. Hierdurch wird eine ringförmige Absau göffnung 29 ausgebildet, die das Rohrende 23 ringförmig umgibt. Elektrolyt, welches sich auf der Oberfläche 13 befin det, kann auf diese Weise abgesaugt werden, wobei dies über einen Absaugkanal 30 erfolgt. Zusätzlich kann ein Spülmittel über einen Spülkanal 31 mit einer Spülöffnung 33 in den Ring raum der Manschette eingefüllt und über den Absaugkanal 30 wieder abgesaugt werden. Hierdurch gelingt bei Bedarf auch eine Reinigung der Oberfläche 13. Für den Elektrolyten sind überdies am Rohr 21 zwei Einspeisungsstellen 32 vorgesehen, über die der Elektrolyt sowie beispielsweise in einer Flüs sigkeit, insbesondere dem Elektrolyten selbst, dispergierte Partikel in den Zuführkanal 22 eingespeist werden können. Die Partikel lassen sich dann im Falle des Beschichtens durch die Bearbeitungsvorrichtung in der Schicht abscheiden.

In Figur 2 ist dargestellt, dass der Elektrolytüberträger 16 auch aus einem Vlies 34 hergestellt werden kann. Dieses wird zu einer Rolle 35 aufgerollt, und, wenn diese Rolle 35 den erforderlichen Durchmesser erreich hat, durch eine Trennvor richtung 36 abgelängtt. Das Vlies kann beispielsweise aus ei ner Glasfasermatte bestehen.

Um den Verschleiß der Bearbeitungsfläche 15 zu verringern, können in das Vlies Hartstoffpartikel 37 eingebracht werden. Diese unterstützen insbesondere bei einem abtragend bearbei tenden Werkstück auch den Materialabtrag durch eine schlei fende Beanspruchung. Zu diesem Zweck kann der Bearbeitungs kopf 11 auch in Vibration versetzt werden, was beispielsweise durch einen in Figur 1 dargestellten Piezoaktor 38 erfolgen kann. Außerdem kann statt einer zentralen Elektrode, wie in Figur 1 dargestellt, auch eine Vielzahl von Drähten 39 in das Fließ mit eingewickelt werden. Diese können, wie in Figur 2 dargestellt ist, nach dem Ablängen der Rolle zu einem Leiter 40 zusammengeführt werden (z. B. durch Verdrillen) . In Figur 3 ist der Boden 41 einer Prozesskammer einer additi ven Fertigungsanlage beispielsweise für das selektive Laser schmelzen dargestellt. Eine Aufnahme 42 besteht aus einer Bauplattform für das Bauteil 14, was in einem Pulverbett 43 durch Verfestigen des Pulvers mit einem Laserstrahl 44 herge stellt wird. Die Aufnahme 42 wird dabei lagenweise abgesenkt, wobei eine Dosiervorrichtung 45 (Rakel) Material aus einem Pulvervorrat 46 auf dem Pulverbett 43 verteilt.

Die Dosiervorrichtung 45 und der Bearbeitungskopf 11 können in den Richtungen der angedeuteten Pfeile (X-Richtung 47, Y- Richtung 48, letztere perspektivisch dargestellt) verschoben werden. Dadurch kann zum einen das Pulverbett mit neuem Pul ver versorgt werden, zum anderen lässt sich jederzeit eine Bearbeitung mit dem Bearbeitungskopf an jeder beliebigen Stelle des Pulverbetts durchführen, also auch auf der aktuell dargestellten Lage des Bauteils 14. Hierdurch können z. B. Qualitätsprobleme in der Oberflächenbeschaffenheit durch ei nen Abtrag von überschüssigem Material korrigiert werden.

Dies kann beispielsweise helfen, den Fertigungseffekt einer sogenannten Materialüberhöhung zu eliminieren, der auftritt, wenn aufgrund einer verringerten Wärmeabfuhr in das bereits hergestellte Bauteil das Schmelzbad beim Laserschmelzen oder Elektronenstrahlschmelzen zu groß wird.




 
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