Verfahren zur additiven Herstellung, Bauteil und Einrichtung zur additiven Herstellung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur additi ^¬ ven Herstellung, ein durch dieses Verfahren hergestelltes oder herstellbares Bauteil sowie eine Einrichtung zur additi ^¬ ven Herstellung des Bauteils. Bei dem Bauteil kann es sich beispielsweise um eine Turbinenkomponente, beispielsweise für ein Teil einer Gasturbine aus einer nickel- oder kobaltba ^¬ sierten Superlegierung handeln.

Die additive oder generative Fertigung von Werkstücken er- folgt meistens durch einen Urformprozess , beispielsweise mit ^¬ tels pulverbettbasierten Verfahren. Bekannte Verfahren sind insbesondere das selektive Laserschmelzen (SLM: englisch für „selective laser melting") , selektive Lasersintern (SLS: englisch für „selective laser sintering") und das Elektronen- strahlschmelzen (EBM: englisch für „elektron beam melting") . Bei den genannten Verfahren wird das Bauteil lagenweise in einem Pulverbett durch Aufschmelzen von das Pulverbett bil ^¬ denden Partikeln mit einem Energiestrahl wie z. B. einem Elektronenstrahl oder einem Laserstrahl aufgebaut.

Ein Verfahren der eingangs angegebenen Art ist beispielsweise aus der EP 1 355 760 Bl bekannt.

Additive Herstellungsverfahren werden durch ihr iteratives Auf- oder Aneinanderfügen von Schicht- oder Volumenelementen zur Herstellung dreidimensionaler Gegenstände eingesetzt, und finden ihre Anwendung im Bereich der Herstellung von Prototypen sowie inzwischen auch in der Bauteilherstellung, insbesondere bei der Anfertigung individuell geformter Bauteile. Als Ausgangsmaterialien stehen eine Vielzahl unterschiedlicher Werkstoffe zur Verfügung, die sowohl in Pulver- oder Granulatform, aber auch in Form von Fluiden bspw. als Suspensionen, vorliegen können. Bei additiven oder generativen Her- stellungsverfahren, wird der dreidimensionale Gegenstand durch eine Vielzahl einzelner Materialschichten gebildet, die auf einer absenkbaren Bauteilplattform nacheinander abgeschieden und anschließend einzeln einem lokal selektiven Ver- festigungsprozess unterzogen werden.

Beim SLM-Prozess wird die beispielsweise durch einen Laser eingebrachte Wärme lediglich über das Bauteil, gegebenenfalls über Stützstrukturen und über die Bodenplatte oder Bauteil- plattform abgeführt. Das umgebende Pulverbett hat im Ver ^¬ gleich dazu eine wesentlich geringere Wärmeleitfähigkeit und kann nahezu als thermisch isolierend angesehen werden. Dies kann insbesondere bei überhängenden Strukturen des Bauteils lokal zu hohen Temperaturen und damit zur Schädigung des Bau- teils oder sogar der Herstellungsanlage oder -einrichtung führen. Im schlimmsten Fall könnte es beispielsweise zu Ver ^¬ spannungen und/oder Kollisionen mit einer Beschichtungsein- richtung der Anlage kommen. Bisher kann beispielsweise die Materialqualität von durch Gussverfahren hergestellten Bauteilen, insbesondere in der Herstellung von Turbinenschaufeln, durch additive Verfahren noch nicht erreicht werden. Insbesondere ist die Struktur ad ^¬ ditiv hergestellter Bauteile hinsichtlich von Verspannungen, Korngrößen und/oder Strukturdefekten ungünstig gegenüber

Strukturen, welche durch Gießen, ein Kristallziehverfahren oder ein anderes Verfahren zur gerichteten Erstarrung hergestellt oder herstellbar sind. Derzeit werden heiße additive Verfahren mit Arbeitstemperatu ^¬ ren von über 1000 °C entwickelt, durch die beispielsweise ein für die Materialstruktur des Bauteils problematisches, schnelles Abkühlen der Metallschmelze verhindert und somit eine mit einem Gussverfahren qualitativ vergleichbare Mikro- struktur erzielt werden kann.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, Mittel anzugeben, mit welchen Eigenschaften zumindest eines Teils des herzustellenden Bauteils beispielsweise hinsichtlich der Mikrostruktur positiv beeinflusst oder verbessert werden können . Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen An ^¬ sprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.

Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur additiven Herstellung eines Bauteils, umfassend das addi ^¬ tive Aufbauen eines Bauteils auf einer Bauteilplattform mit einer, vorzugsweise verschließbaren, Öffnung. Die Öffnung kann mit einem Verschluss verschließbar sein. Während eines ersten Teils des additiven Aufbaus oder Aufbauens des Bau- teils, also quasi „in situ", wird eine Hilfsstruktur um die

Öffnung der Bauteilplattform additiv hergestellt. Vorzugsweise wird die Hilfsstruktur vollständig oder vollumfänglich um die Öffnung der Bauteilplattform herum hergestellt. Die Hilfsstruktur wird vorzugsweise weiterhin direkt oder in geringem Abstand neben dem additiv herzustellenden Bauteil aufgebaut. Der Herstellungsprozess der Hilfsstruktur ist vor ^¬ zugsweise ein und derselbe, sodass die Hilfsstruktur aus dem gleichen Material wie das Bauteil aufgebaut wird.

Das Verfahren umfasst weiterhin das Einbringen einer Vorrichtung durch die Öffnung in eine von der Hilfsstruktur definierte Kavität. Bei der Kavität kann es sich um einen Hohl ^¬ raum handeln.

Das Verfahren umfasst weiterhin das Beeinflussen und/oder Erfassen, insbesondere Messen, von Eigenschaften des herzustellenden Bauteils durch die Vorrichtung während eines zweiten, sich an den ersten Teil des additiven Aufbaus anschließenden, Teil des additiven Aufbaus. Bei der genannten Beeinflussung kann es sich beispielsweise um ein Erwärmen bzw. Heizen oder um Kühlen oder eine Kühlung des herzustellenden Bauteils handeln. Das genannte Erfassen bezieht sich vorzugsweise auf ein Mess ^¬ verfahren, beispielsweise zur Messung der Temperatur oder zur Messung von Schwingungen des Bauteils.

Die genannten Eigenschaften können sich auf das herzustellen- de Bauteil oder nur auf einen von der Bauteilplattform beabstandet angeordneten oder beabstandet herzustellenden oder hergestellten Abschnitt des Bauteils beziehen.

Der erste Teil des additiven Aufbaus des Bauteils bezieht sich vorzugsweise auf eine Aufbauphase des Bauteils, in der auch die Hilfsstruktur gleichzeitig mit aufgebaut wird.

Der zweite Teil des additiven Aufbaus bezieht sich vorzugs ^¬ weise auf eine Aufbauphase des Bauteils in der die Hilfs- struktur bereits fertiggestellt oder aufgebaut wurde.

Durch das beschriebene Verfahren kann - mittels der Vorrichtung - und vorteilhafterweise während des Aufbaus, Einfluss auf den Zustand oder die Eigenschaften, beispielsweise die Mikrostruktur des herzustellenden Bauteils genommen werden.

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Einrichtung zur additiven Herstellung eines Bauteils umfassend die Bauteilplattform mit der Öffnung und einen Ver- schluss. Der Verschluss ist ausgebildet, die Öffnung zu ver ^¬ schließen. Weiterhin ist die Bauteilplattform der Einrichtung vorzugsweise relativ zu dem Verschluss absenkbar ausgebildet.

In einer Ausgestaltung umfasst die Einrichtung die beschrie- bene Vorrichtung, wobei die Öffnung und/oder die Vorrichtung derart ausgebildet sind, dass die Vorrichtung, beispielsweise von unten, durch die Öffnung geschoben oder eingebracht wer- den kann, beispielsweise in einen Herstellungsraum der Einrichtung .

In einer Ausgestaltung ist oder umfasst die Vorrichtung ein Endoskop. Diese Ausgestaltung ist insbesondere vorteilhaft bei besonders kleinen additiv herzustellenden Bauteilen, welche nur wenig Platz für das Einbringen der Vorrichtung bieten. Zweckmäßigerweise ist die Öffnung dann dieser Ausgestal ^¬ tung entsprechend dimensioniert.

In einer Ausgestaltung ist die Vorrichtung eine Messvorrichtung, beispielsweise zum Messen der Temperatur oder zur

Schwingungsmessung . In einer Ausgestaltung ist die Vorrichtung eine Temperaturmessvorrichtung zum Messen der Temperatur des Bauteils oder eines Abschnitts desselben. Demgemäß kann die Vorrichtung beispielsweise ein Thermoelement, ein Pyrometer oder weitere Sensoren umfassen.

In einer Ausgestaltung ist die Vorrichtung eine Schwingungsmessvorrichtung zur Messung von Schwingungen des Bauteils oder eines Abschnitts desselben. Demgemäß kann die Vorrich ^¬ tung beispielsweise einen piezoelektrischen Sensor umfassen.

In einer Ausgestaltung ist oder umfasst die Vorrichtung eine Heizvorrichtung und/oder eine Kühlvorrichtung zum Erwärmen bzw. Kühlen des Bauteils oder eines Abschnitts desselben. In einer Ausgestaltung ist oder wird die Öffnung zu Beginn des additiven Aufbaus des Bauteils von einem Verschluss ver ^¬ schlossen. Vorzugsweise bildet der Verschluss in diesem Zu ^¬ stand zusammen mit der Bauteilplattform eine gemeinsame Aufbau- oder Herstellungsfläche. Bei dem Verschluss kann es sich um einen Verschlusskolben, einen Stopfen oder beispielsweise um einen Schieber handeln. In einer Ausgestaltung wird die Bauteilplattform zumindest während des ersten Teils des additiven Aufbaus des Bauteils relativ zu dem Verschluss abgesenkt. Dadurch kann - im Falle eines pulverbettbasierten additiven Herstellungsverfahrens - die Kavität oder der Hohlraum innerhalb der Hilfsstruktur geschaffen werden, da der durch die Hilfsstruktur definierte Raum durch diese Ausgestaltung frei oder im Wesentlichen frei von Pulver gehalten werden kann. In einer Ausgestaltung wird der Verschluss anschließend, d.h. vorzugsweise nach dem ersten Teil des additiven Aufbaus des Bauteils oder nach der Fertigstellung der Hilfsstruktur, aus der Öffnung entfernt. In einer Ausgestaltung wird das herzustellende Bauteil oder beispielsweise lediglich ein von der Bauteilplattform

beabstandet (angeordnet) herzustellender Abschnitt des Bau ^¬ teils während des zweiten Teils des additiven Aufbaus von der Vorrichtung erwärmt und/oder gekühlt.

Eine Erwärmung kann, wie oben bereits angedeutet, zweckmäßig sein, um ein schnelles Aus- oder Abkühlen des Bauteils zu verhindern und damit eine besonders vorteilhafte, beispiels ^¬ weise defektarme oder für eine Anwendung des Bauteils günsti- gere Mikrostruktur des Bauteils auszubilden oder zu erreichen .

Hingegen kann ein Kühlen des herzustellenden Bauteils oder eines Abschnitts desselben vorteilhaft sein, um die Wärmeab- fuhr des Laserstrahls und damit ein zweckmäßiges Erstarren des aufgeschmolzenen Pulvers zu ermöglichen und so ebenfalls die Herstellung zu optimieren.

In einer Ausgestaltung wird die Temperatur eines von der Bau- teilplattform beabstandet angeordnet herzustellenden oder aufzubauenden Abschnitts des Bauteils oder des gesamten Bau ^¬ teils von der Vorrichtung gemessen und durch Erwärmen oder Kühlen eingestellt. Demgemäß ist die Vorrichtung, wie oben angedeutet, vorzugsweise zur Temperaturmessung sowie zu einer entsprechenden Regelung der Temperatur ausgebildet.

In einer Ausgestaltung wird das Bauteil während des additiven Aufbaus, beispielsweise des zweiten oder abschließenden Teils des Aufbaus, mit einem Überhang oder einer Hinterschneidung versehen. Gemäß dieser Ausgestaltung definiert der genannte Überhang vorzugsweise die Kavität an einer Oberseite. Die Oberseite bezeichnet vorzugsweise eine in Aufbaurichtung des Bauteils oben liegende Seite der Kavität und/oder der Hilfs ^¬ struktur. Gemäß dieser Ausgestaltung definiert die Hilfsstruktur vorzugsweise lediglich Seitenwände oder eine Mantel ^¬ fläche der Kavität. Die Hilfsstruktur per se kann entspre ^¬ chend an der Oberseite geöffnet sein und von dem überhängen- den Abschnitt des Bauteils geschlossen sein oder werden. Mit anderen Worten kann, beispielsweise in einer Aufsicht auf die Bauteilplattform betrachtet, der Überhang oder ein überhängender oder vorstehender Abschnitt des additiv herzustellenden Bauteils die Öffnung übertragen.

In einer Ausgestaltung wird das herzustellende Bauteil derart additiv aufgebaut, dass das Bauteil ein Aspektverhältnis, vorzugsweise relativ zu einer Aufbaurichtung des Bauteils, von mindestens 2:1 aufweist. Das Aspektverhältnis beschreibt vorzugsweise das Verhältnis einer Höhe oder Tiefe des herzu ^¬ stellenden Bauteils in Aufbaurichtung, bezogen auf eine lateralen Abmessung, beispielsweise einer Abmessung parallel zu einer Oberfläche der Bauteilplattform. Gemäß dieser Ausgestaltung ist die Hilfsstruktur vorzugsweise bereits mit einer geschlossenen Oberseite hergestellt worden und wird nicht zwingend von einem überhängenden Abschnitt des Bauteils ge ^¬ schlossen .

In einer Ausgestaltung wird das herzustellende Bauteil zumin- dest teilweise durch die Hilfsstruktur gebildet. Das herzu ^¬ stellende Bauteil kann ebenfalls komplett durch die Hilfs ^¬ struktur gebildet sein oder werden. Diese Ausgestaltung bezieht sich auf ein herzustellendes oder additiv aufzubauendes Bauteil, welches per se, d.h. seiner vordefinierten Form schuldend, eine hohle Struktur oder eine Kavität aufweist. Durch die entsprechende Ausgestaltung der Einrichtung

und/oder der Bauteilplattform kann dann eben diese hohle Geo- metrie oder Kavität genutzt werden, um mittels der Vorrich ^¬ tung beispielsweise Eigenschaften des Bauteils wie oben be ^¬ schrieben, zu beeinflussen oder zu erfassen.

In einer Ausgestaltung ist oder umfasst das Verfahren ein pulverbettbasiertes Herstellungsverfahren, beispielsweise ein Verfahren zum selektiven Laserschmelzen oder Elektronenstrahlschmelzen .

Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Bauteil, welches durch das beschriebene Verfahren hergestellt wird oder herstellbar ist. Mit der Erfindung soll gewährleistet werden, dass einerseits durch die Implementierung einer lokalen Beheizung der Temperaturgradient bei der Abkühlung des Bauteils herabgesetzt wird und anderseits durch die Im- plementierung lokaler Heiz- und/oder Kühlvorrichtungen ein gleichförmiges Temperaturprofil im Bauteil erzeugt wird. Das Bauteil umfasst weiterhin eine im Vergleich zu einem konventionell additiv herzustellenden Bauteil reduzierte Dichte von Strukturdefekten, Fehlstellen und/oder Korngrenzen sowie vor- zugsweise reduzierte Eigenspannungen und dementsprechend re ^¬ duzierte Verzugserscheinungen und Anbindungsfehler, insbesondere zwischen der Bauteilplattform und dem Bauteil.

Ausgestaltungen und/oder Vorteile, die sich vorliegend auf das Verfahren zur additiven Herstellung und/oder das Bauteil beziehen, können sich ebenso auf die Einrichtung beziehen und umgekehrt .

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Gleiche oder sich entsprechende

Zeichnungselemente sind in den einzelnen Figuren jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden nur insoweit mehrfach erläutert, wie sich Unterschiede zwischen den einzelnen Figuren ergeben.

Die Figuren 1 bis 7 zeigen jeweils eine vereinfachte, schema- tische Schnittansicht einer Einrichtung zur additiven Herstellung eines Bauteils.

Die Figuren 1 bis 6 beschreiben insbesondere verschiedene Verfahrensschritte eines Verfahrens zur additiven Herstellung eines Bauteils gemäß einer ersten Ausführungsform.

Figur 7 deutet einen Teil eines Verfahrens zur additiven Herstellung eines Bauteils gemäß einer zu den Figuren 5 und 6 alternativen Ausführungsform an.

Figur 1 zeigt schematisch zumindest einen Teil einer Einrichtung 200 zur additiven Herstellung eines Bauteils 100 (vergleiche Figuren 2 bis 7) . Bei dem Bauteil 100 handelt es sich vorzugsweise um ein Bauteil mit einer komplexen Struktur oder Kontur oder um ein längliches und/oder gebogenes Bauteil.

Die Einrichtung 200 ist vorzugsweise eine Einrichtung oder Anlage für ein additives, beispielsweise pulverbettbasiertes Herstellungsverfahren, wie ein Verfahren zum selektiven La- serschmelzen (SLM) und/oder Elektronenstrahlschmelzen (EBM) .

Die Einrichtung 200 umfasst eine Bauteilplattform 1. Die Bauteilplattform 1 kann ein Substrat sein, auf dem ein Werkstück oder Bauteil im Rahmen der additiven Herstellung schichtweise aufgebaut wird. Üblicherweise ist die Bauteilplattform in gängigen entsprechenden Einrichtungen vorzugsweise relativ zu weiteren Komponenten der Einrichtung, beispielsweise einer Belichtung- oder Lasereinrichtung absenkbar. Die Bauteilplattform 1 weist eine Öffnung 2 auf. Die Öffnung 2 ist exemplarisch zentral in der Bauteilplattform 1 angeordnet. In Aufsicht auf die Bauteilplattform 1 betrachtet kann die Öff ^¬ nung eine Vielzahl von Formen haben, beispielsweise quadra- tisch oder rechteckig, vorzugsweise jedoch kreisförmig ausgebildet sein.

In der Öffnung 2 ist ein Verschluss 3 angeordnet. Der Ver- schluss 3 ist vorzugsweise ausgebildet, die Öffnung 2 passge ^¬ nau oder pulverdicht zu verschließen. Der Verschluss 3 um- fasst beispielsweise einen Kolben (nicht explizit gekenn ^¬ zeichnet) . Der Verschluss 3 umfasst weiterhin eine Kolben ^¬ stange 4, mit der der Verschluss 3 vorzugsweise vertikal oder entlang einer Aufbaurichtung (vergleiche Richtung D) verschoben werden kann. Der Verschluss kann weiterhin ein Kolben, ein Stecker, ein Verschlusskolben oder ein Schieber sein.

Weiterhin ist in Figur 1 Pulver 6 auf dem Verschluss 3 und der Bauteilplattform 1 gezeigt. Das Pulver ist vorzugsweise ein Metallpulver, welches im Rahmen eines SLM-Verfahrens zum Aufbau von Bauteilen herangezogen wird. Das Pulver wird dabei üblicherweise lagenweise oder Schicht-für-Schicht mit einem Schieber oder einer Rakel in einer bestimmten Schichtdicke auf der Bauteilplattform verteilt. In Figur 1 ist beispiels ^¬ weise eine durchgehende Pulverschicht auf der Bauteilplatt ^¬ form 1 dargestellt, welche in einem ersten Verfestigungs ^¬ schritt aufgebaut oder hergestellt werden kann. Alternativ zur Darstellung in Figur 1 kann der Verschluss entlang der Aufbaurichtung derart angeordnet sein, dass die Bauteilplatt ^¬ form 1 und der Verschluss 3 eine ebene Grundfläche für die Herstellung eines Bauteils bilden.

Der Raum oberhalb der Bauteilplattform 1 bezeichnet vorzugs- weise einen Herstellungsraum (nicht explizit gekennzeichnet) .

Figur 2 zeigt zusätzlich zur Figur 1 einen Laser 50 oder eine entsprechende Laservorrichtung, mit welcher Pulver auf der Bauteilplattform 1 und/oder dem Verschluss 3 punktuell und schichtweise zunächst aufgeschmolzen und anschließend für das entsprechend herzustellende Bauteil verfestigt werden kann. In der entsprechenden Darstellung ist der Laser 50 oder Laserstrahl aktuell zu deren Herstellung auf eine Hilfsstruktur 101 ausgerichtet oder fokussiert. Die Hilfsstruktur 101 wird vorzugsweise um die Öffnung 2 herum additiv aufgebaut.

Schichtweise nacheinander wird - simultan mit der Hilfsstruk- tur 101 - ein Bauteil 100 (vergleiche rechter Rand der Figur 2), vorzugsweise durch dasselbe Verfahren, hergestellt. Ent ^¬ sprechend werden die Hilfsstruktur 101 und das Bauteil 100 vorzugsweise aus demselben Material gefertigt. Bei dem Mate ^¬ rial kann es sich beispielsweise um das Basismaterial einer nickel- oder kobaltbasierten Superlegierung für die Herstellung von Bauteilen im Heißgaspfad einer Gasturbine handeln.

Das Bezugszeichen 100 beschreibt vorzugsweise das herzustel ^¬ lende Bauteil als auch das hergestellte oder teilweise herge- stellte Bauteil 100 synonym.

Insbesondere ist in Figur 2 eine Situation beschrieben, in der sowohl die erste Schicht der Hilfsstruktur 101 als auch die erste Schicht des Bauteils 100 bereits durch den Laser- strahl exponiert und verfestigt wurde.

Figur 3 zeigt im Gegensatz zu Figur 2 eine Situation in der die Bauteilplattform 1 relativ zu dem Verschluss 3, beispielsweise um die Schichtdicke einer einzelnen Lage abge- senkt wurde. Dementsprechend umfasst die Einrichtung 200 eine Arretierung, wonach der Verschluss 3 nicht mit abgesenkt wird. Das Absenken ist durch die beiden mit A gekennzeichne ^¬ ten Pfeile an den Seiten der Bauteilplattform 1 angedeutet. Es ist ebenfalls zu erkennen, dass relativ zu der Situation in Figur 2 eine weitere Pulverlage bspw. im Rahmen eines her ^¬ kömmlichen SLM Verfahrens aufgebracht wird oder wurde. Auf ^¬ grund der Tatsache, dass der Verschluss 3 nicht mit der Bau ^¬ teilplattform 1 abgesenkt wurde kann sich, wie angedeutet, auf dem Verschluss 3 überschüssiges Pulver ansammeln, welches gegenüber dem auf der Bauteilplattform angeordneten Pulver überstehen kann. Obwohl vorliegend lediglich auf ein SLM-Verfahren Bezug genommen wird, ist das erfinderische Konzept ebenso auf weitere Verfahren, bspw. EBM anwendbar. Figur 4 deutet an, dass relativ zu der Darstellung in Figur 3 eine weitere Pulverlage beispielsweise mittels des beschrie ^¬ benen Rakels oder einer Beschichtungseinrichtung aufgebracht und/oder glatt gestrichen wurde, die anschließend mit dem La ^¬ ser 50 (vergleiche Figur 2) belichtet und verfestigt werden kann.

Zur Aufbau des individuell ausgestalteten Bauteils 100 können insbesondere die anhand der Figuren 2 bis 4 beschriebenen Verfahrensschritte sukzessive wiederholt werden.

In der Darstellung der Figur 5 ist der additive Aufbau sowohl das Bauteil 100 als auch die Hilfsstruktur 101 bereits weit fortgeschritten oder abgeschlossen. Insbesondere ist zu erkennen, dass das Bauteil 100 einen von der Bauteilplattform 1 beabstandeten Abschnitt 100a und/oder einen Überhang 110 aufweist, welcher die Hilfsstruktur 101 an einer Oberseite überragt oder abschließt.

Dadurch, dass der Verschluss 3 relativ zu der Bauteilplatt- form 1 in jedem einzelnen Aufbauschritt (in dem jeweils eine Lage von Material in Pulverform aufgebracht und verfestigt wurde) nicht mit abgesenkt wurde, hat sich zumindest unter dem Kolben des Verschlusses eine Kavität 20 gebildet. Der genannte Bereich 100a bzw. der Überhang 110 definiert entsprechend die Kavität 20 zumindest an einer Oberseite. Weiterhin wird die Kavität 20 beispielsweise an den Seiten ^¬ oder Mantelflächen von der Hilfsstruktur 101 definiert oder abgegrenzt .

Es ist weiterhin zu erkennen in Figur 5, dass Bereiche in dem Herstellungsraum, in denen beispielsweise kein Material verfestigt wurde, mit Pulver 6 gefüllt sind. Als weitere Verfahrensschritte des beschriebenen Verfahrens zur additiven Herstellung ist durch den Pfeil B in Figur 5 angedeutet, dass der Verschluss 3, vorzugsweise nachdem die Kavität 20 vollständig definiert wurde, aus der Kavität 20 bzw. der Öffnung 2 entfernt wurde. Dies geschieht vorzugswei ^¬ se samt des auf dem Kolben des Verschlusses 3 verbleibenden Pulvers . Der Zeitraum bis zu dem die Kavität 20 beispielsweise seit Beginn des Aufbaus durch die Hilfsstruktur 101 und den Abschnitt 100a des Bauteils 100 definiert oder fertig gestellt ist, bezeichnet vorzugsweise einen ersten Teil des additiven Aufbaus des Bauteils 100.

Der Zeitpunkt ab dem die Kavität 20 beispielsweise durch die Hilfsstruktur 101 und den Abschnitt 100a des Bauteils 100 fertiggestellt ist und in dem das Bauteil 100 ohne den Aufbau der Hilfsstruktur 100 weiterhin aufgebaut wird, bezeichnet vorzugsweise einen zweiten Teil des additiven Aufbaus des Bauteils 100.

In Figur 6 ist angedeutet, dass der Verschluss 3 aus der Ka ^¬ vität 20 entfernt wurde und die Kavität 20 ebenfalls frei von Pulver ist. Durch den Pfeil C wird angedeutet, dass in die komplett hohle Kavität eine Vorrichtung 10 eingebracht wurde. Durch das bisher beschriebene Verfahren kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass insbesondere durch den additiven Aufbau der Hilfsstruktur 101 eine Seite, ein Bereich oder Oberfläche des Bauteils 100 nun beispielsweise für eine Be ^¬ einflussung oder Erfassung von Eigenschaften des Bauteils 100 zugänglich gemacht wird.

Wenn vorliegend Bezug auf das Bauteil genommen wird, kann ebenfalls ein von der Bauteilplattform 1 beabstandeter Abschnitt 100a des Bauteils 100 und/oder der Überhang 110 oder überhängende Abschnitt bezeichnet sein, und umgekehrt. Die Vorrichtung 10 kann beispielsweise eine Vorrichtung zum Messen von Schwingungen sein und entsprechend beispielweise einen piezoelektrischen Sensor umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung 10 eine Temperaturmessvorrichtung sein, und entsprechend ein Thermoelement oder ein Pyrometer zum Messen der Temperatur des Überhangs 110 umfassen. Zusätzlich kann die Vorrichtung 10 eine Heiz- und/oder eine Kühlvorrichtung umfassen. Weiterhin kann die Vorrichtung 10 eine Temperaturregelung umfassen, so dass das Bauteil 100 beispielsweise auf einer vorbestimmten Tempe ^¬ ratur gehalten werden kann. Dies kann insbesondere für die Ausbildung einer besonders vorteilhaften Mikrostruktur des Bauteils 100 oder des entsprechenden Abschnitts desselben vorteilhaft sein.

Alternativ oder zusätzlich kann die Vorrichtung weitere Effekte hervorrufen. In Figur 6 ist in der Vorrichtung 10 ein Heizwiderstand 11 gezeigt, durch welchen der Überhang 110 des Bauteils 100 bei ^¬ spielsweise beheizt oder erwärmt werden kann. Wie oben be ^¬ reits angedeutet, kann durch eine solche Erwärmung ein schnelles Auskühlen und damit ein Ausbilden von Fehlstellen oder Rissen im Material des Bauteils verhindert oder einge ^¬ schränkt werden. Die Vorrichtung 10 kann weiterhin zum platzsparenden Einbringen in die Kavität 20 ein Endoskop 12 umfas ^¬ sen . Gemäß der Darstellung in Figur 6 ist das Bauteil 100 vorzugs ^¬ weise noch nicht vollständig aufgebaut und/oder hergestellt.

Sobald im Fortgang des Aufbaus die Kavität vollständig ge ^¬ schlossen oder durchgängig ausgebildet wurde, können vorzugs- weise durch die Vorrichtung 10 Eigenschaften des Bauteils 100 zu Gunsten des gewünschten Bauteils oder seiner Struktur be- einflusst oder erfasst werden. Figur 7 zeigt schematisch eine zu der bisherigen Beschreibung alternative Ausgestaltung des Verfahrens und/oder des Bau ^¬ teils analog zu dem in Figur 6 angedeuteten Verfahrensstand. Im Unterschied zur Darstellung aus Figur 6 ist die Kavität 20 gemäß dieser Ausgestaltung vollständig durch die Hilfsstruktur 101 definiert oder abgegrenzt.

Mit anderen Worten handelt es sich bei dieser Ausgestaltung des Verfahrens um eine lediglich hilfsweise aufgebaute Ober- seite der Hilfsstruktur 101.

Als Alternative zu pulverbett-basierten Verfahren kann ein additives Herstellungsverfahren für die vorliegende Erfindung zum Einsatz kommen, welches einen flüssigen Ausgangsstoff, bspw. anstatt eines pulverförmigen Ausgangsstoffs, benutzt.

Diese Ausgestaltung ist insbesondere zweckmäßig für die addi ^¬ tive Herstellung von Bauteilen, welche durch die gewünschte Geometrievorgabe oder ihren Zweck keine wesentlichen Überhän- ge aufweisen. Die dargestellte Vorrichtung 10 kann entspre ^¬ chend der Beschreibung zu Figur 6 ausgestaltet oder gewählt sein. Obgleich ist beispielsweise eine Temperaturmessung oder Erwärmung des Bauteils im Vergleich zu der Ausgestaltung aus Figur 6 nicht so effektiv, da die Vorrichtung 10 nur indirekt und nicht direkt physisch mit dem Bauteil 100 in Verbindung steht. Dennoch wird durch das beschriebene Verfahren ebenfalls ein besserer Zugang eines aktuell zu bearbeitenden Abschnitts des Bauteils ermöglicht, wodurch beispielsweise das Herstellungsverfahren vereinfacht und/oder die Mikrostruktur des Bauteils verbessert werden kann. Weiterhin ist diese Aus ^¬ gestaltung vorzugsweise zweckmäßig bei Bauteilen, welche ein großes Aspektverhältnis, beispielsweise ein Aspektverhältnis von 2:1 oder größer aufweisen, da sich der erfinderische Vorteil des Verfahrens bzw. der beschriebenen Einrichtung 200 mit zunehmendem Abstand von der Bauteilplattform umso stärker auswirkt . Eine weitere nicht explizit in den Figuren gekennzeichnete Ausführungsform des Verfahrens und/oder des Bauteils betrifft ein herzustellendes Bauteil, welches zumindest teilweise oder ganz durch die Hilfsstruktur gebildet wird. Gemäß dieser Aus- gestaltung kann das additiv aufzubauende Bauteil, per se, d.h. aufgrund seiner vordefinierten Form, eine hohle Struktur oder eine Kavität aufweisen. Durch die entsprechende Ausge ^¬ staltung der Einrichtung und/oder der Bauteilplattform kann dann eben diese hohle Geometrie oder Kavität genutzt werden, um mittels der Vorrichtung beispielsweise Eigenschaften des Bauteils wie oben beschrieben zu beeinflussen oder zu erfassen .

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 Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.