HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Elektronenstrahlanlage zur additiven Herstellung eines Werk stücks mit einer Transporteinrichtung, welche eine Aufnahmevorrichtung zwischen einer evakuierbaren Prozesskammer und einer evakuierbaren Vorkammer bewegt.

Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Herstellen eines Werkstücks in einer sol- chen Elektronenstrahlanlage.

2. Beschreibung des Standes der Technik

Additive Fertigungsverfahren charakterisieren sich durch Aneinanderfügen von Volumen elementen zu einer dreidimensionalen Struktur, insbesondere durch einen schichtweisen Aufbau. Dabei kommen unter anderem Verfahren zur Anwendung, bei welchen mit einem Energiestrahl ein pulverförmiger Werkstoff in einem Pulverbett durch selektives Ver- schmelzen der einzelnen Pulverpartikel Punkt für Punkt und Schicht für Schicht zu einer 3D-Struktur verbunden wird.

Das Verfestigen des Werkstoffs kann durch Versintern der Pulverpartikel oder vollständi gem Aufschmelzen der Pulverpartikel mittels Laserstrahlen oder Elektronenstrahlen erfol- gen(lm Folgenden wird der Einfachheit halber für sämtliche Grade des Schmelzens/Versin- terns nur noch von Schmelzen gesprochen). Die Verarbeitung von Metallpulver durch se lektives Elektronenstrahlschmelzen (selective electron beam melting; SEBM) erlaubt die Fertigung metallischer Strukturen mit komplexen Geometrien bei gleichzeitig schneller und präziser Manipulierbarkeit und hohem Grad an Automatisierung.

Das Schmelzen eines Werkstoffs mit dem Elektronenstrahl findet unter Vakuum statt, da die Kollision der Elektronen mit Luftmolekülen zu zu großen Energieverlusten und Streu ung führen würde. Prozesskammern von Elektronenstrahlanlagen werden daher üblicher weise vor dem Betrieb evakuiert und mit Drücken von 10 ⁵ bis 10 ² mbar betrieben. An der Werkstoffoberfläche werden durch den Energieeintrag des Elektronenstrahls und optionaler zusätzlicher Heizung des Pulverbetts Temperaturen von über 1000 °C erreicht. Bevor das fertige Werkstück entnommen werden kann, muss es auf eine gewisse Höchst temperatur abgekühlt sein.

Allerdings dauert das Abkühlen des Werkstücks in der Prozesskammer im Vakuum, abhän gig von Material, Beschaffenheit des Pulverbetts und Bauvolumen, mehrere Stunden bis hin zu mehreren Tagen. Denn im Vakuum ist der Wärmeaustausch mangels Konvektion sehr gering, sodass es zu sehr niedrigen Abkühlraten und somit zu sehr langen Abkühlzei ten kommt.

Ein frühzeitiges Fluten der Prozesskammer mit Luft zur Verkürzung der Abkühlzeit ist aus verschiedenen Gründen nachteilig. Die heiße Oberfläche des Werkstücks reagiert mit dem in der Luft enthaltenen Sauerstoff. Die Folge davon können unkontrollierte Veränderungen im Gefüge des Werkstücks z.B. durch Oxidation des Metalls sein.

Eine Möglichkeit, den Abkühlprozess zu beschleunigen, ist das Einleiten eines Edelgases wie z.B. Helium. Durch das inerte Gas ist es möglich, Wärme schneller abzutransportieren und Reaktionen mit der Metalloberfläche zu vermeiden. Edelgase sind jedoch generell teuer und erhöhen die Prozess kosten.

Spätestens bei der Entnahme des Werkstücks aus der Prozesskammer muss das Vakuum aufgelöst werden. Die Wiederherstellung des Vakuums für den nächsten Prozess nimmt wieder Zeit in Anspruch, in der die Anlage nicht betriebsbereit ist. Die Nebenzeiten des Verfahrens summieren sich so zu einem beträchtlichen Zeitraum und stellen die Wirt schaftlichkeit des Verfahrens in Frage.

Bekannte Elektronenstrahlanlagen mindern das Problem durch die Bereitstellung einer Vielzahl an Prozesskammern. Dies hat jedoch einen großen apparativen Mehraufwand zur Folge.

In anderen Anlagen wird das Werkstück in einer Aufnahmevorrichtung gefertigt, welche selbst evakuierbar und in die Prozesskammer einbringbar ist. Allerdings setzt dies eine Adaption der Aufnahmevorrichtung an die Anlage voraus und weist somit keine Flexibilität der Anlage und/oder der Aufnahmevorrichtung auf.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Elektronenstrahlanlage zur additiven Herstellung eines Werkstücks anzugeben, welche hinsichtlich der beschriebenen Evakuierungsproble- matik verbessert ist. Insbesondere sollen Nebenzeiten im Herstellungsprozess durch Ver meidung langer Abkühlzeiten reduziert werden.

Aufgabe der Erfindung ist es ferner, ein entsprechendes Herstellungsverfahren zum Be trieb dieser Anlage anzugeben.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Elektronenstrahlanlage zur additiven Herstellung eines Werkstücks gelöst, umfassend a) eine Prozesskammer, die evakuierbar ist, b) einen Elektronenstrahlerzeuger, der zumindest teilweise in der Prozesskammer an geordnet und dazu eingerichtet ist, einen Elektronenstrahl auf lateral unterschiedli che Orte eines Pulverbetts aus einem zu bearbeitenden pulverförmigen Werkstoff zu richten, gekennzeichnet durch c) mindestens eine Vorkammer, die getrennt von der Prozesskammer evakuierbar ist und die im Betrieb der Elektronenstrahlanlage fortwährend mit der Prozesskammer vakuumdicht über eine Schleusentür verbunden ist, d) mindestens eine bewegliche Aufnahmevorrichtung zur Aufnahme des Pulverbetts und e) eine Transporteinrichtung, mit der die mindestens eine Aufnahmevorrichtung von der Vorkammer in die Prozesskammer transportiert werden kann. Die erfindungsgemäße Anlage weist eine Vorkammer auf, in der eine bewegliche Aufnah mevorrichtung samt Pulverbett und/oder Werkstück angeordnet werden kann. Die Vor kammer und die Prozesskammer sind vakuumdicht dabei über eine Schleusentür verbun den und dadurch getrennt voneinander evakuierbar und die Transporteinrichtung ermög licht den Übergang der Aufnahmevorrichtung für das Pulverbett von der einen Kammer in die andere.

Dass die Vorkammer während des Betriebes fortwährend mit der Prozesskammer verbun den ist, bedeutet insbesondere, dass die Vorkammer grundsätzlich mit der Prozesskammer verbunden bleibt. Für Wartungszwecke außerhalb des normalen Anlagenbetriebs kann die Vorkammer aber von der Prozesskammer demontiert werden.

Dies ermöglicht eine kontrollierte Abkühlphase des Werkstücks, ohne lange Leerlaufzeiten der Anlage. Denn es ist möglich, noch während der Fertigung des Werkstücks in der Pro zesskammer in der Vorkammer ein weiteres Pulverbett in einer weiteren Aufnahmevorrich tung vorzubereiten, ohne das Vakuum der Prozesskammer aufzuheben. Dadurch kann ein fertiges Werkstück nach der Fertigung in der Vorkammer abkühlen, während die Prozess kammer bereits mit der nächsten Aufnahmevorrichtung bestückt wird. Im Gegensatz dazu war es bisher allenfalls aus der Bearbeitung von vorhandenen Werkstücken bekannt, die fertigen Werkstücke ein- und auszuschleusen.

Werden beispielsweise zwei Vorkammern an einer Prozesskammer verwendet, so kann die bewegliche Aufnahmevorrichtung für das Pulverbett nach der Herstellung des Werkstücks in die zweite Vorkammer transportiert werden. Anschließend oder währenddessen kann die nächste bewegliche Aufnahmevorrichtung aus der ersten Vorkammer in die Prozess kammer transportiert werden.

Die erfindungsgemäße Anlage ermöglicht daher paralleles Fertigen und Abkühlen und da mit eine beträchtliche Zeitersparnis hinsichtlich der Nebenzeiten des additiven Herstel lungsprozesses. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die bewegliche Aufnahmevorrichtung einen Baubehäl ter aufweist, welcher dazu eingerichtet ist, das Pulverbett aufzunehmen, und in welchem das Werkstück additiv herstellbar ist.

Die Baubehälter zweier Aufnahmevorrichtungen können dabei unterschiedlich groß di mensioniert werden. Auf diese Weise können bewegliche Aufnahmevorrichtungen mit un terschiedlich großem Bauraum in die Elektronenstrahlanlage eingebracht werden, sodass sich die Größe des Pulverbetts an das Werkstück oder die Werkstücke anpassen lassen, wodurch sich wiederum beispielsweise der Materialeinsatz an pulverförmigem Material optimieren lässt. Zusätzlich zum Zeitgewinn wird dadurch zusätzliche Variabilität der An lage geschaffen und die Wirtschaftlichkeit durch geringeren Pulververbrauch verbessert.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die bewegliche Aufnahmevorrichtung einen Vorratsbe hälter für den pulverförmigen Werkstoff aufweist.

Dadurch, dass auch der Vorratsbehälter für den pulverförmigen Werkstoff in die Aufnah mevorrichtung integriert ist, können nacheinander Werkstücke aus unterschiedlichem Ma terial hergestellt werden, ohne dass die Prozesskammer geflutet und evakuiert werden müsste. Dies erhöht die Flexibilität der Anlage. Zudem entfällt das Nachfüllen des pulver förmigen Werkstoffs in der Prozesskammer. Darüber hinaus kann so die Menge des sich in der Vakuumkammer befindlichen pulverförmigen Materials kleiner gehalten werden, wodurch sich der Absaugungsverlust verringert.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die bewegliche Aufnahmevorrichtung eine Pulverauf tragvorrichtung, insbesondere ein Rakelsystem, aufweist, die dazu eingerichtet ist, den pulverförmigen Werkstoff von dem Vorratsbehälter in den Baubehälter zu überführen, um dort jeweils das Pulverbett für die additive Herstellung des Werkstücks zu erzeugen.

Obwohl es grundsätzlich möglich ist, das Rakelsystem in der Prozesskammer zu belassen, ist es vorteilhaft, wenn auch das Rakelsystem von der beweglichen Aufnahmevorrichtung mitgeführt wird. Denn das Rakelsystem weist mitunter einen komplexeren mechanischen Aufbau auf, sodass es dort einer Wartung leichter zugänglich ist. Vorzugsweise wird das gesamte Rakelsystem von der beweglichen Aufnahmevorrichtung mitgeführt. Es ist aber auch möglich, dass nur ein Pulverauftragteil, wie beispielsweise eine Rakel, von der be weglichen Aufnahmevorrichtung mitgeführt wird, während Antriebsaktuatoren des Rakel systems dauerhaft in der Prozesskammer verbleiben.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Transporteinrichtung dazu eingerichtet ist, eine erste bewegliche Aufnahmevorrichtung, die sich zunächst in der Vorkammer befindet, ge gen eine zweite bewegliche Aufnahmevorrichtung auszutauschen, welche sich in der Pro zesskammer befindet.

In diesem Zusammenhang bedeutet "austauschen" hier nur die generelle Anordnung in der jeweiligen Kammer und nicht einen Austausch an exakte die gleiche Position. Bei spielsweise kann die erste Aufnahmevorrichtung zunächst aus der Vorkammer heraus, ne ben die sich in der Prozesskammer befindliche, zweite Aufnahmevorrichtung transportiert werden. Anschließend kann dann die zweite Aufnahmevorrichtung in die Vorkammer transportiert werden. Durch entsprechende Ablenkung des Elektronenstrahls kann dabei der Herstellungsprozess sowohl an der ursprünglichen Position in der Prozesskammer aber auch an der anderen Position der Aufnahmevorrichtung erfolgen.

Durch den Austausch zweier beweglicher Aufnahmevorrichtungen wird nur eine Vorkam mer als Schleuse benötigt.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Transporteinrichtung mindestens zwei Transport bahnen aufweist, entlang welchen mindestens zwei bewegliche Aufnahmevorrichtungen aneinander vorbei zwischen der Vorkammer und der Prozesskammer hin und her trans portierbar sind.

Durch eine solche Transporteinrichtung wird die Zeit zum Austausch der beweglichen Auf nahmevorrichtungen reduziert, da die beiden Aufnahmevorrichtungen quasi im gleichen Schritt transportiert werden können. Die beiden Transportbahnen können dabei durch eine gemeinsame Schleusentüre aber auch durch zwei nebeneinander liegende Schleusen türen führen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die mindestens zwei Transportbahnen parallel zueinan der verlaufen. Dies vereinfacht den Aufbau der Transporteinrichtung.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Vorkammer und/oder die Aufnahmevorrichtung mindestens eine Temperaturmesseinrichtung aufweist.

Dadurch kann der Abkühlprozess, welcher insbesondere in der Vorkammer stattfinden kann, überwacht werden. Auch kann die Temperatur des Werkstücks, des Pulverbetts und/oder eines andern Bestandteils der Anlage bestimmt werden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass mit der Vorkammer eine Be- und Entladestation ver bunden ist, über welche die mindestens eine bewegliche Aufnahmevorrichtung in die Elektronenstrahlanlage eingebracht oder aus dieser ausgebracht werden kann.

Zu diesem Zweck kann die Vorkammer eine weitere Schleusentüre aufweisen, durch wel che die Aufnahmevorrichtung in Vorkammer eingebracht oder aus dieser ausgebracht werden kann. Im einfachsten Fall kann die Be- und Entladestation beispielsweise ein Schie nensystem umfassen, auf welches die Aufnahmevorrichtung aufgesetzt werden kann, um diese in die Vorkammer einzuschieben.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Elektronenstrahlanlage eine Steuereinheit für die Transporteinrichtung umfasst.

Obwohl denkbar ist, die Transporteinrichtung für eine händische Bedienung durch den Be nutzer einzurichten, ist es vorteilhaft, wenn die Transporteinrichtung über eine Steuerein heit und entsprechende Aktuatoren automatisiert betrieben wird. Dadurch lassen sich kür zere Taktzeiten erreichen. Die Steuereinheit kann insbesondere den Prozess abhängig von den gemessenen Temperaturen regeln sowie die Transporteinrichtung und/oder die Schleusentür steuern.

Hinsichtlich des Verfahrens wird die eingangs genannte Aufgabe von einem Verfahren zur additiven Herstellung eines Werkstücks gelöst, das folgende Schritte umfasst: a) Bereitstellen einer oben genannten Elektronenstrahlanlage; b) Herstellen eines ersten Werkstücks in einer ersten beweglichen Aufnahmevorrich tung durch Bearbeiten des pulverförmigen Werkstoffs im Pulverbett mittels Elekt ronenstrahlung in der Prozesskammer; c) Bestücken der Vorkammer mit einer zweiten beweglichen Aufnahmevorrichtung und anschließendes Evakuieren der Vorkammer; d) Transportieren der ersten beweglichen Aufnahmevorrichtung von der Prozesskam mer in die Vorkammer; e) Transportieren der zweiten beweglichen Vorrichtung von der Vorkammer in die Prozess kam mer; f) Herstellen eines zweiten Werkstücks in der zweiten beweglichen Aufnahmevorrich tung durch Bearbeiten des pulverförmigen Werkstoffs im Pulverbett mittels Elekt ronenstrahlung in der Prozesskammer; g) Abkühlen des ersten Werkstücks in der ersten beweglichen Aufnahmevorrichtung in der Vorkammer. Bei einem solchen Herstellungsverfahren können die bereits gefertigten Werkstücke ent sprechend einem optimierten zeitlichen Temperaturprofil bis zu einer bestimmten Tempe ratur abkühlen, während zeitgleich die Herstellung eines weiteren Werkstücks läuft. Auch kann durch dosiertes Belüften der Vorkammer ein beschleunigtes Abkühlen erreicht wer den. Da die durch ein solches Herstellungsverfahren gefertigten Werkstücke somit besser entsprechend ihres Temperaturprofilbedarfs abgekühlt werden, heben sich diese Werkstü cke auch durch ihre Qualität von anderweitig gefertigten Werkstücken ab.

Vorzugsweise ist der folgende Schritt vorgesehen:

Entnehmen der ersten beweglichen Aufnahmevorrichtung zusammen mit dem Werkstück aus der Vorkammer. Dadurch, dass nicht nur das Werkstück sondern die gesamte Aufnahmevorrichtung ent nommen wird, kann das Pulverbett bzw. der Vorratsbehälter einfacher für die Herstellung des nächsten Werkstückes vorbereitet werden.

Werkstücke, die mit den erfindungsgemäßen Verfahren sowie der erfindungsgemäßen An lage gefertigt werden, finden unter anderem in der Luft- und Raumfahrt als Turbinen schaufeln, Pumpenräder und Getriebehalterungen in Helikoptern, in der Automobilindust rie als Turboladerräder sowie Radspeichen, in der Medizintechnik als orthopädische Im plantate und Prothesen, als Wärmetauscher und im Werkzeug- und Formenbau Anwen dung.

Der pulverförmige Werkstoff kann alle elektrisch leitfähigen, für das Elektronenstrahlver fahren geeigneten Materialien umfassen. Bevorzugte Beispiele sind metallische oder kera mische Werkstoffe, insbesondere Titan, Kupfer, Nickel, Aluminium und Legierungen davon wie z.B. Ti-6AI-4V, eine Legierung aus Titan, 6 wt% Aluminium und 4 wt% Vanadium, AISilOMg und Titanaluminide (TiAl).

Weitere beispielhafte Werkstoffe sind Nickelbasis-Legierungen wie z.B. NiCr19NbMo, Ei sen und Eisenlegierungen, insbesondere Stähle wie Werkzeugstahl und rostfreier Stahl, Kupfer und Legierungen davon, Refraktärmetalle, insbesondere Niob, Molybdän, Wolfram und Legierungen davon, Edelmetalle, insbesondere Gold, Magnesium und Legierungen davon, Kobaltbasis-Legierungen wie z.B. CoCrMo, Hochentropielegierungen wie z.B. Al- CoCrFeNi und CoCrFeNiTi, sowie Formgedächtnislegierungen.

Vorzugsweise weist der verwendete pulverförmige Werkstoff eine mittlere Korngröße D50 von 10 pm bis 150 pm auf.

Ein weiterer Aspekt der Anmeldung befasst sich mit einer besseren Wartungsmöglichkeit der Anlage und der Vermeidung von Kontaminationen in einer Anlage zur additiven Her stellung eines Werkstücks.

In einer Strahlanlage, insbesondere in einer Elektronenstrahlanlage, kommen bestimmte Teile der Anlage mit dem pulverförmigen Werkstoff, der für den Herstellungsprozess ver- wendet wird, in Berührung. Es besteht somit das Risiko, dass bei Umstellung auf einen an deren Werkstoff für einen nachfolgenden Bauprozess der neue Werkstoff mit Pulverresten aus dem vorangegangenen Prozess kontaminiert wird. Auch können Pulverreste die Funk tion der Anlage beeinträchtigen.

Unabhängig von der oben genannten Schleusenlösung ist daher eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, besser Wartungsmöglichkeiten zu schaffen und/oder das Konta minationsrisiko zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird von einer Anlage zur additiven Herstellung eines Werkstücks, gelöst, umfassend a) eine Prozesskammer, die vorzugsweise evakuierbar ist, b) einen Baubehälter, in welchem das Werkstück herstellbar ist, c) einen Vorratsbehälter für pulverförmigen Werkstoff, d) eine Pulverauftragvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, den pulverförmigen Werk stoff von dem Vorratsbehälter in ein Pulverbett im Baubehälter zu überführen, e) einen Strahlerzeuger, der dazu eingerichtet ist, in der Prozesskammer einen Ener giestrahl, insbesondere einen Elektronenstrahl, auf lateral unterschiedliche Orte des Pulverbetts zu richten, wobei f) die Pulverauftragvorrichtung aus der Prozesskammer entnehmbar ist.

Erfindungsgemäß ist somit vorgesehen, dass die Pulverauftragvorrichtung derart ausge staltet ist, dass sie im üblichen Betrieb zwischen zwei aufeinander folgend hergestellten Werkstücken auf einfache Weise aus der Prozesskammer entnommen werden kann und somit insbesondere in der Prozesskammer nicht fest verbaut ist.

Entnehmbar bedeutet in diesem Fall, dass die Bestandteile ohne großen Aufwand wie z.B. bauliche Veränderungen oder mit Werkzeugen aus der Anlage entfernt werden können. So kann die Pulverauftragvorrichtung beispielsweise entlang einer Führungseinrichtung aus der Prozesskammer herausgezogen werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Rakel auf der Aufnahmevorrichtung befes tigt und die gesamte Aufnahmevorrichtung kann vollständig aus der Prozesskammer ent fernt werden. Bevorzugt kann die Rakel und/oder die Aufnahmevorrichtung vollständig aus der Prozesskammer und/oder der Anlage entnommen werden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Anlage mindestens eine bewegliche Aufnahmevor richtung umfasst, welche den Baubehälter, den Vorratsbehälters und die Pulverauftragvor richtung aufweist.

Auf diese Weise sind die Hauptkomponenten der Anlage, die mit dem pulverförmigen Werkstoff in Berührung kommen in einer mobilen, kompakten Einheit zusammengefasst. Bei Umstellung auf einen anderen Werkstoff kann so das Risiko einer Kontaminierung des neuen Werkstoffs mit Pulverresten aus dem vorangegangenen Prozess verringert werden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die mindestens eine bewegliche Aufnahmevorrichtung aus der Prozesskammer in die Prozesskammer hinein und aus dieser heraus transportier bar ist.

Die bewegliche Aufnahmevorrichtung stellt eine mobile, kompakte Einheit dar, die in der Handhabung beim Transport derselben in bzw. aus der Prozesskammer Vorteile hat. Für den Transport kann eine Transporteinrichtung, beispielweise ein Kettenzug, vorgesehen sein, welche die bewegliche Aufnahmevorrichtung vor allem innerhalb der Prozesskammer bewegt.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die mindestens eine bewegliche Aufnahmevorrichtung dazu eingerichtet ist, Baubehälter und/oder Vorratsbehälter mit unterschiedlichen Abmes sungen, insbesondere unterschiedlichen Volumina, aufzunehmen.

Dadurch können der Platzbedarf und Materialverbrauch genau an den Herstellungspro zess und/oder das Werkstück angepasst werden. Die Außenmaße der Aufnahmevorrich tung können dabei gleich bleiben. Vor allem etwaige Mittel zur Zusammenarbeit mit einer Transporteinrichtung können gleich bleiben. Die Abmessungen der Behälter können sich von Aufnahmevorrichtung zu Aufnahmevorrichtung unterscheiden. Vorzugsweise ist die Aufnahmevorrichtung aber derart modularer aufgebaut, dass an einem vorgegebenen Tragrahmen Behälter unterschiedlicher Abmessung einsetzbar sind.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass alle prozessberührenden Bauteile aus der Prozesskam mer entnehmbar sind.

Als prozessberührend werden hier alle Bestandteile der Anlage angesehen, die gewollt mit dem pulverförmigen Werkstoff, insbesondere zur Vorbereitung des Schmelzvorgangs und/oder während des Schmelzvorgangs, in Berührung kommen; z.B. die bewegliche Auf nahmevorrichtung mit Baubehälter und Pulvervorratsbehälter sowie die Pulverauftragsvor richtung aber auch etwaige Überlauf- und/oder Pulverrestbehälter. Anlagenteil, wie bei spielsweise Pumpen oder Prozesskammerwände, die beispielsweise aufgrund des elektro statischen Verblasens des Pulvers ungewollt mit aufgewirbeltem Pulver in Berührung kom men, werden für die vorliegende Erfindung nicht als prozessberührende Teile angesehen.

Nach einem anderen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe von einer beweglichen Auf nahmevorrichtung für eine Anlage zur additiven Herstellung eines Werkstücks aus einem pulverförmigen Werkstoff gelöst, umfassend einen Baubehälter, in welchem das Werk stück schichtweise herstellbar ist, wobei a) die bewegliche Aufnahmevorrichtung eine Pulverauftragvorrichtung, insbesondere eine Rakel, aufweist, die dazu eingerichtet ist, den pulverförmigen Werkstoff von einem Vorratsbehälter in ein Pulverbett im Baubehälter zu überführen.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass auch der Vorratsbehälter für den pulverförmigen Werk stoff Bestandteil der beweglichen Aufnahmevorrichtung ist.

Dies hat den Vorteil, dass sämtliche Hauptkomponenten Bestandteil der beweglichen Auf nahmevorrichtung sind. Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die Aufnahmevorrichtung einen Tragrahmen umfasst, der mindestens zwei thermisch entkoppelte Abschnitte aufweist.

Dies kann dadurch realisiert werden, dass der Tragrahmen mindestens zwei Abschnitte aufweist, die miteinander nicht in direktem Kontakt stehen. An einem Abschnitt kann die Pulverauftragvorrichtung befestigt werden, an einem zweiten Abschnitt kann der Baube hälter befestigt werden. Dies erleichtert das Temperaturmanagement. Da während der Herstellung des Werkstücks auf der Prozessebene höhere Temperaturen entstehen als in der Umgebung ist das Material des Baubehälters sowie der benachbarten Baugruppen stärkeren thermischen Belastungen und Spannungen ausgesetzt. Rund um die Rakel muss jedoch auf höchste Präzision geachtet werden, da Veränderungen in der Position der Ra kel große Auswirkungen auf die Qualität des Werkstücks haben. Materialausdehnung in Folge von Temperaturschwankungen müssen daher so gering wie möglich gehalten wer den. Durch den Tragrahmen mit zwei voneinander thermisch entkoppelten Abschnitten, wird eine schädliche Wärmeausbreitung auf die Rakel unterbunden.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der Baubehälter und die Pulverauftragvorrichtung an unterschiedlichen Abschnitten des Tragrahmens befestigt sind.

Hinsichtlich eines Verfahrens wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur additiven Herstel lung eines Werkstücks gelöst, das die folgenden Schritte umfasst: a) Bereitstellen einer der oben erläuterten Strahlanlagen; b) Herstellen eines Werkstücks durch Bearbeiten des pulverförmigen Werkstoffs mit tels eines Energiestrahls in der Prozesskammer; und c) Entnehmen der Pulverauftragvorrichtung aus der Prozesskammer.

Dadurch kann die Pulverauftragvorrichtung einfach gewartet und insbesondere von Pul verresten gereinigt werden.

Die zuletzt im Hinblick auf eine entnehmbare Pulverauftragvorrichtung genannten Merk male und Vorteile sind sowohl bei Elektronenstrahlanlagen als auch bei Laserstrahlanlagen vorteilhaft. Insbesondere sind diese Merkmale und Vorteile aber auch bei den zu Beginn der Anmeldung genannten Anlagen mit einer Vorkammer und einer Prozesskammer an wendbar und teilweise besonders vorteilhaft. Die Anmelderin behält sich daher das Recht vor, diese Merkmale und Vorteile mit den Merkmalen und Vorteilen der anfangs genann ten Anlagen zu kombinieren.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. In diesen zeigen:

Figur 1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Elektronenstrahlanlage für die additive Herstellung eines Werkstücks;

Figur 2 eine Seitenansicht der Elektronenstrahlanlage;

Figur 3 eine Draufsicht auf die Elektronenstrahlanlage;

Figur 4 eine isometrische Ansicht einer Aufnahmevorrichtung für die Elektronenstrahl anlage;

Figur 5 eine Seitenansicht einer Elektronenstrahlanlage nach einem anderen Ausfüh rungsbeispiel mit zwei Vorkammern;

Figuren 6a-6d Draufsichten verschiedener Ausführungsformen der Elektronenstrahlanlage mit unterschiedlichen Anordnungen der Vorkammer;

Figur 7a eine Seitenansicht einer Elektronenstrahlanlage mit einer vertikalen Anordnung der Vorkammer;

Figur 7b eine Seitenansicht einer Elektronenstrahlanlage mit einer vertikalen Anordnung der Vorkammer;

Figur 8a eine isometrische Ansicht einer Ausführungsform der Aufnahmevorrichtung für die Elektronenstrahlanlage

Figur 8b eine isometrische Ansicht einer Anlage zur additiven Herstellung eines Werk stücks mit einer beweglichen Aufnahmevorrichtung. BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSBEISPIELE

Figur 1 zeigt schematisch das Prinzip einer erfindungsgemäßen Elektronenstrahlanlage 10, die eine Prozesskammer 12 und eine Vorkammer 14 umfasst, welche über eine Schleusen türe 16 mit der Prozesskammer 12 verbunden ist.

Sowohl die Prozesskammer 12 als auch die Vorkammer 14 werden durch Vakuumgehäuse definiert, die über nicht näher dargestellte, allgemein bekannte Absaugvorrichtungen und Vakuumpumpen auf Drücke im Bereich von 10 ⁵ bis 10 ² mbar evakuierbar sind. Bei ge schlossener Schleusentüre 16 können die Prozesskammer 12 und die Vorkammer 14 je doch getrennt voneinander evakuiert und belüftet werden. Die Elektronenstrahlanlage 10 kann dazu an der Prozesskammer 12 und/oder der Vorkammer 14 einen hier nicht gezeig ten Gaseinlass für z.B. ein Inertgas aufweisen.

Ferner ist an der Vorkammer 14 eine weitere Schleusentüre 18 zu einer außerhalb der Vor kammer 14 angeordnete optionale Be- und Entladestation 20 vorgesehen (vgl. auch Figur 2).

Meist an einem Flansch des Vakuumgehäuses angeordnet weist die Elektronenstrahlan lage 10 einen Elektronenstrahlerzeuger 22 zusammen mit einer Ablenkvorrichtung 24 auf, mit dessen Hilfe in der Prozesskammer 12 ein Elektronenstrahl 26 erzeugt und abgelenkt werden kann.

Wie anhand der Figuren 1 und 3 erkennbar ist, sind im hier gezeigten Ausführungsbeispiel als Transporteinrichtung 30 für eine bewegliche Aufnahmevorrichtung 32 in der Prozess kammer 12, in der Vorkammer 14 und als Teil der Be- und Entladestation 20 Schienen 34a, 34b, 36a, 36b, 38a, 38b vorgesehen.

Die Schienen 34a, 34b, 36a, 36b, 38a, 38b sind im Bereich der beiden Schleusentüren 16 und 18 unterbrochen, sodass bei geschlossenen Schleusentüren 16 und 18 die Schienen 34a, 34b vollständig in der Prozesskammer 12 und die Schienen 36a, 36b vollständig in der Vorkammer 14 angeordnet sind. Die Transporteinrichtung 30 ermöglicht es, über hier nicht im Detail ausgeführte Aktua toren 40, wie beispielsweise angetriebene Rollen, die bewegliche Aufnahmevorrichtung 32 zwischen der Vorkammer 14 und der Prozesskammer 12 und gegebenenfalls der Be- und Entladestation hin- und herzutransportieren.

Zudem ist aus Figur 3 ersichtlich, dass die Transporteinrichtung 30 mit den Schienen 34a, 36a, 38a und den Schienen 34b, 36b, 38b zwei parallele Transportbahnen aufweist, sodass zwei bewegliche Aufnahmevorrichtungen 32 aneinander vorbei von der Vorkammer 14 in die Prozesskammer 12 und zurück transportierbar sind.

In der Prozesskammer 12 schließt sich ein Koordinatentisch 39 an die Transporteinrichtung 30 an, welcher die Aufnahmevorrichtung 32 in der Prozesskammer 12 lateral positionieren und bewegen kann.

Eine derartige bewegliche Aufnahmevorrichtung 32 ist in Figur 4 gezeigt.

Die Aufnahmevorrichtung 32 weist zunächst einen Tragrahmen 33 als Basiskomponente auf, mit der die Transporteinrichtung 30 zusammenwirkt.

Die Aufnahmevorrichtung 32 weist ferner einen Baubehälter 40 auf, in welchem ein Pulver bett 42 (vgl. Figur 1) aufgenommen werden kann, aus welchem in einem additiven Herstel lungsprozess (3D-Druck) ein Werkstück 43 hergestellt werden kann.

Des Weiteren umfasst die Aufnahmevorrichtung 32 einen Vorratsbehälter 44, der hier ne ben dem Baubehälter 40 angeordnet ist, in welchem pulverförmiges Material 46 vorgehal ten wird.

Sowohl der Baubehälter 40 als auch der Vorratsbehälter 44 sind als separate Komponen ten in den Tragrahmen 33 eingesetzt und können so für jeden Herstellungsprozess indivi duell, d.h. insbesondere unterschiedlich groß, gewählt werden. Alternativ können der Trag rahmen 33 und die Behälter 40, 44 aber auch fest verbunden oder gar einstückig ausge führt sein, sodass die Aufnahmevorrichtung 32 als Ganzes je nach Herstellungsprozess ausgetauscht wird. Der Baubehälter 40 umfasst seinerseits eine bewegliche Grundplatte 48, die über einen in der Prozesskammer 12 angeordneten Hubkolben 50 angehoben und abgesenkt werden kann.

Gleiches gilt für den Vorratsbehälter 44, welcher ebenfalls eine bewegliche Grundplatte 52 aufweist, die über einen zweiten Hubkolben 54 angehoben und abgesenkt werden kann.

Oberhalb der beiden Behälter 40, 44 ist eine Rakel 56 als Pulverauftragvorrichtung vorge sehen, mit welcher sich durch eine Verfahrbewegung jeweils als oberste lose Schicht das pulverförmige Material 46 von dem Vorratsbehälter 44 zu dem Baubehälter 40 räkeln und zu einem Pulverbett 42 eben auftragen lässt.

Die beiden Grundplatten 48 und 52 werden dabei Schicht für Schicht gegenläufig bewegt, sodass der Baubehälter 40 nach und nach größer und der Vorratsbehälter 44 entspre chend der benötigten Pulvermenge kleiner wird.

In einer einfachsten Bauform haben die beiden Behälter 40, 44 gleichen Gesamtquer schnitt. Bei unterschiedlichen Gesamtquerschnitten muss die Bewegung der Grundplatte 52 des Vorratsbehälters 44 an die benötigte Pulvermenge entsprechend angepasst wer den.

Sowohl der Vorratsbehälter 44 als auch die Pulverauftragvorrichtung können aber alterna tiv auch unabhängig von der Aufnahmevorrichtung 32 in der Prozesskammer 12 angeord net sein.

Weiters kann die Aufnahmevorrichtung 32 einen Pulverüberlauf 58 sowie über dem Bau behälter 44 ein Hitzeschild aufweisen.

Eine Steuereinheit 60 ist mit den wesentlichen Komponenten der Elektronenstrahlanlage 10, insbesondere mit dem Elektronenstrahlerzeuger 22, den Aktoren der Transporteinrich tung 30, den Schleusentüren 16, 18 sowie mit den Hubkolben 50, 54 verbunden, um das gesamte Herstellungsverfahren zu steuern.

Das erfindungsgemäße Herstellungsverfahren arbeitet wie folgt: Zur Herstellung eines Werkstücks 43 in der erfindungsgemäßen Elektronenstrahlanlage 10 wird eine Aufnahmevorrichtung 32 mit einem Baubehälter 40 zur Aufnahme eines Pulver betts 42 über die Transporteinrichtung 30 in der Prozesskammer 12 positioniert.

Das pulverförmige Material 46 wird dabei im Vorratsbehälter 44 angeordnet.

Im nächsten Schritt wird die Prozesskammer 12 evakuiert. Nach Erreichen des Zieldrucks beginnt der Fertigungsprozess des Werkstücks 43. Hierfür wird mit der Pulverauftragvor richtung Schicht für Schicht des pulverförmigen Werkstoffs 46 im Baubehälter 40 aufgetra gen und jede Schicht jeweils mit dem Elektronenstrahl 26 partiell verfestigt.

Die relative Bewegung des Elektronenstrahls 26 zum Pulverbett 42 kann durch Ablenkung des Elektronenstrahls 26 mit der Ablenkvorrichtung 24 erfolgen oder durch Verfahren des Koordinatentisches 39.

Optional wird das pulverförmige Material 46 vor dem Schmelzschritt in einem Vorheiz schritt vorgeheizt, um Pulververluste und Prozessunterbrechungen durch elektrostatische Verblasungen des Materials 46 zu vermeiden.

Während das erste Werkstück 43 in der evakuierten Prozesskammer 12 gefertigt wird, kann in einer weiteren Aufnahmevorrichtung 32 außerhalb der Elektronenstrahlanlage 10 der nächste Baubehälter 40 und ggf. der nächste Vorratsbehälter 44 vorbereitet werden. Diese zweite Aufnahmevorrichtung 32 wird dann in der Vorkammer 14 platziert, wobei die Schleusentüre 16 zur Prozesskammer 12 geschlossen bleiben kann. Dann wird die Vor kammer 14 ebenfalls evakuiert.

Da jede bewegliche Aufnahmevorrichtung 32 individuell vorbereitet werden kann, kann auch der Vorratsbehälter 44 jeweils mit einem anderen Material 46 gefüllt werden. So kön nen nacheinander unterschiedliche Werkstücke 43 aus unterschiedlichem Material herge stellt werden.

Um den Pulververbrauch zu minimieren, werden Baubehälter 40 mit unterschiedlichen Vo lumina bereitgestellt, welche in Abhängigkeit von der Größe des Werkstücks 43 gewählt werden können und mittels der Aufnahmevorrichtung 32 in die Elektronenstrahlanlage 10 eingebracht werden.

Nach Fertigstellung des ersten Werkstücks 43 wird die Schleusentür 16 zwischen Vorkam mer 14 und Prozesskammer 12 geöffnet. Das fertige Werkstück 43 wird auf einer Trans portbahn der Transporteinrichtung 30 in die Vorkammer 14 befördert. Die zweite Aufnah mevorrichtung 32 wird auf der zweiten Transportbahn in die Prozesskammer 12 befördert.

Während nun in der Prozesskammer 12 der Herstellungsprozess des zweiten Werkstücks 43 beginnt, kann in der Vorkammer 14 das erste Werkstück 43 abkühlen. Dieser Vorgang kann durch Einleiten eines Inertgases wie z.B. Helium beschleunigt bzw. genau definiert werden. Durch in der Elektronenstrahlanlage 10 und/oder an der Aufnahmevorrichtung 32 platzierten Temperaturmesseinrichtungen 62 wird der Abkühlprozess des Werkstücks 43 überwacht.

Um den Prozess, insbesondere den Abkühl prozess, zu überwachen, wird die Temperatur an verschiedenen Stellen in der Elektronenstrahlanlage 10 und an der Aufnahmevorrich tung 32 mittels Temperaturmesseinrichtungen 62 gemessen. Bevorzugte Messpunkte sind unter anderem an der Grundplatte 48 des Baubehälters 40, an den Wänden des Baubehäl ters 40, des Vorratsbehälters 44 und/oder des Pulverüberlaufs 58, an der Rakel 56, insbe sondere einem Rakelträger und/oder entlang der Rakelschiene, und Kombinationen da von. Auch in den Kammern können Temperaturmesseinrichtungen 62 angebracht sein, zum Beispiel an einer Seitenwand oder Decke der Vorkammer 14 oder Prozesskammer 12.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinheit 60 dazu ausgelegt, das Ab kühlen zu überwachen und automatisch bei Erreichen einer bestimmten Temperatur die Vorkammer 14 zu fluten, die Schleusentür 18 zu öffnen und die Aufnahmevorrichtung 32 aus der Vorkammer 14 zu transportieren.

Dann kann wieder eine Aufnahmevorrichtung 32 vorbereitet werden und in der Vorkam mer 12 platziert werden.

Abbildung 5 zeigt eine Ausführungsform der Elektronenstrahlanlage 10 mit zwei Vorkam mern 12. Bei dieser Ausführungsform kann die Transporteinrichtung 30 eine, zwei oder vier T ransportbahnen aufweisen. Mit dieser Anlage ist es möglich, den Zeitbedarf für das Abkühlen pro Werkstück 43 noch zusätzlich zu reduzieren, da mehrere Werkstücke 43 in mehreren Aufnahmevorrichtungen 32 zeitgleich abkühlen können.

Auch kann bei der Verwendung von zwei Vorkammern 14 die Transporteinrichtung 30 mit nur einer Transportbahn ausgestattet sein, sodass im Durchlaufprinzip eine Vorkammer 14 immer zum Beladen und die andere Vorkammer 14 immer zum Abkühlen und Entladen verwendet wird. Dies reduziert die Komplexität der Transporteinrichtung 30.

Figuren 6a-d und 7 zeigen Ausführungsformen der Elektronenstrahlanlage 10 mit verrin gertem Volumen der Prozesskammer 12 und optimierten Transportwegen der Aufnahme vorrichtung 32.

Die Prozesskammer 12 der in Figuren 6a-d und 7 gezeigten Ausführungsformen ist zur Aufnahme von genau einer beweglichen Aufnahmevorrichtung 32 ausgelegt.

Figur 6d zeigt eine Ausführungsform der Elektronenstrahlanlage 10 mit einer Drehscheibe in der Vorkammer.

Die Be- und Entladestation 20 kann, wie in Figur 7 dargestellt, in Form eines abgeschlosse nen Arbeitsraumes ausgebildet sein. Bevorzugt ist Be- und Entladestation 20 eine Glo- vebox mit einer Pulverabsaugung zum sicheren Entpacken des Werkstücks. Die Be- und Entladestation 20 kann in Form einer Transporteinheit ausgebildet sein, die an die Vor kammer andocken kann.

Figur 7 zeigt eine Ausführungsform der Elektronenstrahlanlage 10 mit einer vertikalen An ordnung der Vorkammer 14. Die Vorkammer 14 ist mit einem Aufzug 15 versehen. Der Aufzug ist ausgelegt, um mindestens zwei bewegliche Aufnahmevorrichtungen 32 vertikal übereinander angeordnet aufzunehmen. Die in Figur 7 gezeigte Vorkammer weist zwei Haltepositionen für den Aufzug auf. In Figur 7 befindet sich der Aufzug 15 in der unteren Position und ermöglicht den Transport von der Be- und Entladestation 20 in die zweite Beladeebene 15b des Aufzugs. Die erste Beladeebene 15a des Aufzugs ist ebenfalls dazu ausgelegt, eine bewegliche Aufnahmevorrichtung 32 aufzunehmen. Die obere Halteposi tion weist in Figur 7 das Referenzzeichen 17 auf. Nach einer möglichen Betriebsart wird der Aufzug 15 mit einer Aufnahmevorrichtung 32 bestückt und die Vorkammer 14 evakuiert. Anschließend wird die Schleusentür 16 geöffnet und die Aufnahmevorrichtung 32 in die Prozesskammer transportiert. Schleusentür 16 wird wieder geschlossen. Während der Bearbeitung des Pulvers mit dem Elektronenstrahl in der Prozesskammer, wird die Schleusentür 18 der Vorkammer 14 geöffnet und der Auf zug 15 mit einer weiteren beweglichen Aufnahmevorrichtung 32 bestückt. Anschließend wird die Schleusentür 18 geschlossen und die Vorkammer 14 evakuiert.

Alternativ dazu kann der Aufzug 15 beim Beladen bereits mit zwei Aufnahmevorrichtun gen bestückt werden. Dazu wird der Aufzug von der ersten in die zweite Halteposition be wegt oder umgekehrt.

Vor Beendigung des Pulverbearbeitungsschrittes wird der Aufzug in eine Position ge bracht, bei der die noch freie Beladeebene und die Schleusentür 16 anschließt. Nach Been digung des Pulverbearbeitungsschrittes wird die Schleusentür 16 geöffnet und die Auf nahmevorrichtung mit dem bearbeiteten Pulver von der Prozesskammer 12 in die freie Po sition des Aufzugs transportiert. Anschließend wird der Aufzug bewegt, die Aufnahmevor richtung 32 mit dem unbearbeiteten Pulver in die Prozesskammer transportiert und mit dem Elektronenstrahl bearbeitet.

Während des Pulverbearbeitungsschrittes der zweiten Aufnahmevorrichtung bleibt die heiße Aufnahmevorrichtung 32 mit dem bearbeiteten Pulver in der Vorkammer und kühlt ab. Bei unterstützten Abkühlprozessen wird die Aufnahmevorrichtung in eine vorteilhafte Position gebracht, z.B. in den oberen Bereich der Vorkammer oder nahe dem Einlass des Kühlmittels.

Bei Erreichen der gewünschten Temperatur, oder vor Beendigung des Pulverbearbeitungs schrittes der zweiten Aufnahmevorrichtung wird der Aufzug in eine geeignete Position ge bracht, die Schleusentür 18 geöffnet und die Aufnahmevorrichtung aus der Vorkammer transportiert. Anschließend kann eine dritte Aufnahmevorrichtung in die Vorkammer ein gebracht, die Schleusentür 18 geschlossen und die Vorkammer evakuiert werden. Der Tausch mit der Aufnahmevorrichtung mit dem bearbeiteten Pulver erfolgt in derselben Weise wie oben beschrieben. Der Prozess kann beliebig oft wiederholt werden. Die vertikale Ausführungsform der Vorkammer ist besonders vorteilhaft, da zusätzlich zur verbesserten Nutzung der Elektronenstrahlanlage bezüglich der Verweildauer und Evaku ierungsproblematik der Platzbedarf, vor allem hinsichtlich der Standfläche der Anlage, re duziert wird.

Alternativ dazu kann die Elektronenstrahlanlage 10 mit zwei Vorkammern 14 und zwei Transportbahnen ausgebildet sein. In einer Ausführungsform der Erfindung umfasst die Elektronenstrahlanlage 10 eine Vielzahl an Prozesskammern 12 und Vorkammern 14, zwi schen welchen die erfindungsgemäßen beweglichen Aufnahmevorrichtungen 32 mit Hilfe der Transporteinrichtung 30 hin und her bewegt werden.

Durch die Parallelisierung des Fertigungs- und Abkühlprozesses kann die Verweildauer des Werkstücks 43 in der Prozesskammer 12 deutlich reduziert werden und somit die Auslas tung der Elektronenstrahlanlage 10 optimiert werden.

Figur 8a zeigt eine isometrische Ansicht einer bevorzugten Ausführungsform der bewegli chen Aufnahmevorrichtung 32 für die Elektronenstrahlanlage.

Diese bewegliche Aufnahmevorrichtung 32 umfasst einen Tragrahmen 33, an welchem ein Baubehälter 40, ein Vorratsbehälter 44 und ein Pulverüberlauf 58 sowie eine Rakeleinheit als Pulverauftragvorrichtung 56 aufgenommen sind.

Die Rakeleinheit weist hierbei eine oder mehrere Rakeln 45 auf, die über einen Rakelträger entlang von Schienen bewegt werden können. Aktuatoren zum Bewegen der Rakel 45 sind hingegen im Inneren der Prozesskammer 12 angeordnet und in den Figuren nicht gezeigt.

In den Figuren ebenfalls nicht ersichtlich ist, dass der Tragrahmen 33 zwei Abschnitte auf weist, die voneinander thermisch entkoppelt sind. Das Rakelsystem 45 und der Baubehäl ter 40 sind dabei nicht am selben Abschnitt befestigt, sodass diese thermisch entkoppelt sind.

Figur 8b zeigt eine isometrische Ansicht einer Anlage 10 zur additiven Herstellung eines Werkstücks mit einer beweglichen Aufnahmevorrichtung 32. Die bewegliche Aufnahmevorrichtung 32 kann vollständig durch die Tür 16 aus der Anlage 10 entnommen werden. In dieser Ausführungsform kann die Vorrichtung 32 aus der Pro zesskammer 12 entlang von Schienen herausgeschoben werden. Keinerlei Umbauschritte sind nötig, um die bewegliche Aufnahmevorrichtung 32 zu entnehmen. Die Aktuatoren für die Hubkolben 50 und 54 (siehe Figur 1), für die Bewegung der Rakel 45 sowie optional für eine Transporteinrichtung, verbleiben in der Prozesskammer 12 und weisen eine geeignete Schnittstelle zur beweglichen Aufnahmevorrichtung 32 auf.

Eine evakuierbare Vorkammer sowie eine Be- und Entladestation sind hier optional, er leichtern jedoch das Handling und Verkürzen die Nebenzeiten im Herstellungsprozess. Durch die vollständige Entnahme der beweglichen Aufnahmevorrichtung 32 werden Ser vicetätigkeiten wie Reinigung, Reparatur etc. deutlich vereinfacht. Die bessere Zugänglich keit verringert das Risiko einer Kontamination mit Fremdpartikeln bei Werkstoffwechsel.