用于由粉末状或膏状材料层式地制造具有确定地设置的切割元件的生坯的方法与流程

本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的用于由粉末状或膏状材料层式地制造具有确定地设置的切割元件的生坯的方法。

背景技术：

磨削加工工具如钻头、锯片、切割轮或砂轮包括加工部段，所述加工部段固定在管形或盘形的基体上。与磨削加工工具的加工方法有关地，加工部段称为钻孔部段、锯部段、切割部段或磨削部段并且概括在概念“加工部段”下。所述加工部段由粉末状材料和以硬质材料颗粒形式的切割元件构造。在此，在具有统计学分布的硬质材料颗粒的加工部段与具有确定地设置的硬质材料颗粒的加工部段之间加以区分。在具有统计学分布的硬质材料颗粒的加工部段中，将粉末状材料和硬质材料颗粒混合并且注入到适配的模具中并且首先通过冷压而成形成生坯。在具有确定地设置的硬质材料颗粒的加工部段中，生坯层式地由粉末状材料构造，硬质材料颗粒在确定的位置上放置到所述粉末状材料中。生坯在统计学分布的硬质材料颗粒和确定地设置的硬质材料颗粒中通过热压和/或烧结而压实成可使用的加工部段。

具有统计学分布的硬质材料颗粒的加工部段具有多个缺点：因为硬质材料颗粒也处于生坯的表面上，所以为冷压生坯必需的模具具有大磨损。此外，硬质材料颗粒在生坯中的分布不对应于应用技术上最佳的分布。具有统计学分布的硬质材料颗粒的加工部段的缺点导致：对于高质量的加工工具，尽管存在较高的成本仍主要使用具有确定地设置的硬质材料颗粒的加工部段。

ep0452618a1描述一种已知的用于由粉末状材料层式地制造具有硬质材料颗粒的生坯的方法，所述硬质材料颗粒在确定的位置上设置在粉末状材料中。所述已知的方法以生坯的三维数据为基础并且具有如下方法步骤：

-将生坯沿构造方向分解成n、n≥2个相继的柱形的横截面区域，其中，每个横截面区域由垂直于构造方向的二维横截面积和平行于构造方向的层厚构成，

-将n、n≥2个粉末层粉末状材料施加到垂直于构造方向设置的构造平面上，并且

-将硬质材料颗粒在确定的位置上设置在粉末状材料中。

硬质材料颗粒借助于吸盘接收并且定位在层构造的上面。通过降低抽吸力或通过短的压缩空气冲击，硬质材料颗粒从吸盘松脱并且放置到层构造的上面的粉末层上。压缩空气冲击应仅这样大，使得粉末状材料不移动并且硬质材料颗粒设置在所述分布的规定的确定的位置上。另一个缺点在于：硬质材料颗粒仅松散地设置在上面的粉末层上或中。在粉末状材料的下一个粉末层借助于形式为辊子、刮板或刷子的施加工具施加和分布时，硬质材料颗粒可以由施加工具从其确定的位置移动出并且因此精确性降低。

技术实现要素：

本发明的任务在于：在层式地制造特别是压实成用于磨削加工工具的加工部段的生坯时提高精确性，切割元件在生坯中的规定的分布以该精确性构造。在此，切割元件在生坯中的规定的分布也应在其他层式地制造生坯时保持。此外，应按照可能性已经在制造生坯时涉及保护措施，所述保护措施在后续压实过程中例如通过热压或烧结来阻止切割元件与粉末状或膏状材料之间的化学结合。

所述任务在文首提及的用于由粉末状或膏状材料层式地制造具有确定地设置的切割元件的生坯的方法中按照本发明通过独立权利要求1所述特征得以解决。有利改进方案在从属权利要求中给出。

用于由粉末状或膏状材料层式地制造具有确定地设置的切割元件的生坯的方法以生坯的三维数据为基础，其中，将所述生坯沿构造方向分解成n个相继的柱形的横截面区域，所述横截面区域具有垂直于构造方向的二维横截面积和平行于构造方向的层厚，所述方法按照本发明具有如下方法步骤：

-将所述生坯的横截面区域分别划分成材料区域和安装区域，所述材料区域由粉末状或膏状材料制造，将所述切割元件设置在所述安装区域中，

-向垂直于构造方向设置的构造平面上施加一个横截面区域的材料区域或沿构造方向相继的多个横截面区域的材料区域直到至少一个通过一个安装区域或沿构造方向相继的多个安装区域构成的型腔沿构造方向具有为设置所述切割元件所需要的嵌入高度，并且

-向具有为设置所述切割元件所需要的嵌入高度的所述型腔中设置至少一个切割元件。

按照本发明的用于层式地制造生坯的方法以生坯的三维数据为基础，将所述生坯沿构造方向分解成n、n≥2个柱形的横截面区域，其中，每个横截面区域构造为直的柱形区段，所述柱形区段包括垂直于构造方向的任意的二维横截面积和平行于构造方向的层厚。横截面区域的层厚可以相同或不同，其中，通常使用相同的层厚。层厚越小，则可以越准确地制造切割元件在生坯中的希望的三维分布，当然为制造生坯所需要的构造时间提高。横截面区域包括由粉末状或膏状材料制造的材料区域和用于切割元件的安装区域，其中，安装区域仅在具有切割元件的横截面区域中存在。切割元件设置在型腔中，所述型腔在生坯的层构造中由安装区域构造。型腔可以包括一个安装区域或沿构造方向相继的多个安装区域。

在按照本发明的用于层式地制造生坯的方法中，在层构造时在生坯中产生多个型腔，向所述生坯中设置切割元件。对于层构造，由粉末状或膏状材料产生生坯的全部层式方法均适合；例如3d打印或喷胶粘粉成形(binderjetting)属于此。向具有所需要的嵌入高度的型腔中设置至少一个切割元件。在此，向一个型腔中可以设置一个切割元件、多个相同的切割元件或不同的切割元件。型腔的横截面形状和型腔的嵌入高度可以与切割元件的几何结构相适配。型腔与切割元件之间的间隙越小，则可以越准确地实现切割元件在生坯中的位置。型腔的所需要的嵌入高度另外与切割元件的类型和大小有关。此外，型腔的所需要的嵌入高度可以对于生坯内的相同切割元件是不同的并且与切割元件在生坯中的空间放置有关。通过型腔在生坯中的分布可以产生切割元件在生坯中的三维分布。横截面区域的层厚越小地选择，则切割元件在生坯中的分布可以越准确地与切割元件的应用技术上最佳分布相适配，当然为制造生坯所需要的构造时间提高。

按照本发明的用于层式地制造生坯的方法适用于也称为材料粉末的粉末状材料和也称为膏的膏状材料。概念“粉末状材料”概括成在初始状态中是固态的且由松散的(亦即未连接的)粉末颗粒构成的全部材料。粉末状材料可以由一种材料粉末构成或者作为混合物由不同的材料粉末组成。概念“膏状材料”概括成由液体和高含量的精细分布的在初始状态中抗刮的固体构成的全部固体-液体混合物。膏状材料能够通过固体含量、粘性和/或化学成分来表征。

概念“切割元件”概括成用于磨削的加工部段的全部切割器件。主要是单个硬质材料颗粒(硬质材料的颗粒)、由多个硬质材料颗粒构成的复合部件和经涂层或封装的硬质材料颗粒属于此。硬质材料的特征在于特别的硬度。在此，硬质材料能够一方面划分成天然的和合成的硬质材料并且另一方面划分成金属的和非金属的硬质材料。另外天然金刚石、金刚砂和其他硬矿物属于天然的硬质材料，并且另外合成金刚石、高熔点的碳化物、硼化物、氮化物和硅化物属于合成的硬质材料。另外元素周期表的第四至第六族的过渡金属的高熔点的碳化物、硼化物、氮化物和硅化物属于金属的硬质材料，并且另外金刚石、金刚砂、其他硬矿物、碳化硅和碳化硼属于非金属的硬质材料。

在所述方法的第一种变型方案中，所述型腔的为设置所述切割元件所需要的嵌入高度小于所述切割元件的最小直径。在以单个硬质材料颗粒的形式构造的切割元件中，通常使用硬质材料颗粒的混合物，所述硬质材料颗粒通过最小直径dmin和最大直径dmax表征。对于硬质材料颗粒的混合物通常适用的是：95％的硬质材料颗粒大于最小直径dmin。在型腔的小于切割元件的最小直径的嵌入高度时，切割元件在放置之后不完全设置在型腔中。

第一种变型方案在用于磨削加工工具的加工部段中特别是在加工部段的上侧上适合。加工部段的朝向要加工的底座或工件的一侧称为上侧，并且加工部段的与磨削加工工具的管形的或盘形的基体连接的一侧称为下侧。磨削加工通过加工部段的上侧上的露出的切割元件进行。在以磨削加工工具加工期间，加工部段的基质(在热压和/或烧结之后的粉末状或膏状材料)剥离并且处于较深的切割元件在加工部段的上侧上暴露。在已知的磨削加工工具中，必须将加工部段在上侧上通常磨锐，以便露出切割元件。对加工部段的磨锐可以在应用第一种变型方案时省去。在层构造中，在将切割元件放置到型腔中之后施加另一个材料层。通过材料层的层厚可以确定：切割元件在上侧上是否伸出并且伸出多远。

在所述方法的备选的第二种变型方案中，所述型腔的为设置所述切割元件所需要的嵌入高度大于所述切割元件的最大直径。对于硬质材料颗粒的混合物通常适用的是：95％的硬质材料颗粒小于最大直径dmax。在型腔的大于切割元件的最大直径的嵌入高度时，实际上全部的切割元件完全设置在型腔中。第二种变型方案具有优点：切割元件可靠地放置在型腔中并且在施加另一个材料层时移动切割元件的危险进一步降低。此外，型腔可以在放置切割元件之后以特定材料填充，所述特定材料几乎完全包围切割元件。特定材料的使用当层式地构造的生坯为了压实而经受通过热压和/或烧结的后续加工时提供。

在所述方法的一种优选改进方案中，将具有所需要的嵌入高度的所述型腔在所述切割元件旁边以特定材料填充。特定材料的使用当层式地构造的生坯为了压实而经受通过热压和/或烧结的后续加工时提供。在用于磨削加工工具的加工部段中，切割元件可以在热压和/或烧结时被所使用的粉末状或膏状材料损坏。特定材料应一方面构成与粉末状或膏状材料的化学结合并且另一方面机械地连接切割元件，切割元件与粉末状或膏状材料的化学结合是不希望的。特定材料的特性与粉末状或膏状材料和切割元件相适配。所述特定材料可以粉末状或膏状地构造，其中，在粉末状材料中有利地使用粉末状特定材料并且在膏状材料中有利地使用膏状特定材料。例如钴粉末或青铜粉末适合用作用于以金刚石颗粒形式的硬质材料颗粒的特定材料。

在第一种变型方案中，将对具有所需要的嵌入高度的所述型腔以特定材料的填充在一个方法步骤中实施。在此，特定材料可以在设置切割元件之前或在设置切割元件之后注入到型腔中。以特定材料的一体式填充方法相对于以特定材料在两个方法步骤中实施填充的两体式填充方法具有优点：所需要的构造时间较短。

特别优选地，在设置所述切割元件之前实施对所述型腔以特定材料的填充。在设置切割元件之前将具有所需要的嵌入高度的型腔以特定材料填充。将切割元件放置到特定材料中并且按照可能性如此程度地压到特定材料中，使得切割元件完全由特定材料包围。

备选地，在设置所述切割元件之后实施对所述型腔以特定材料的填充。在设置切割元件之后将具有所需要的嵌入高度的型腔以特定材料填充。在设置切割元件之后注入特定材料的变型方案可以当切割元件应以高精确性设置在生坯中时使用。切割元件可以借助于粘接剂固定在型腔中。在以特定材料填充型腔时改变切割元件的位置和取向的风险通过粘接剂显著降低。不利的可能是，切割元件不完全由特定材料包围并且切割元件与粉末状材料之间的化学结合的风险大于在设置切割元件之前进行对型腔以特定材料的填充的变型方案中。

在备选的第二种变型方案中，将对具有所需要的嵌入高度的所述型腔以特定材料的填充在两个方法步骤中实施，其中，在设置所述切割元件之前将特定材料的第一部分注入到型腔中、将所述切割元件放置到特定材料的第一部分中并且在设置所述切割元件之后将特定材料的第二部分注入到所述型腔中。以特定材料的两体式填充方法具有优点：切割元件完全由特定材料包围并且切割元件与粉末状或膏状材料之间的化学结合被完全阻止，当然所需要的构造时间大约为在一体式填充方法中的两倍那样长。

在所述方法的一种优选改进方案中，将所述切割元件至少部分地以粘接剂固定在所述型腔中。在此，所使用的粘接剂的特性与粉末状或膏状材料和切割元件相适配。粘接剂的使用具有优点：切割元件可靠地放置在型腔中并且在施加另一个材料层时移动切割元件的危险进一步降低。切割元件、如单个硬质材料颗粒具有取向并且应以正确的取向放置在型腔中。以粘接剂固定在型腔中的切割元件保持其在生坯中确定的位置和取向，所述生坯以高精确性构造。

特别优选地，在设置所述切割元件之前以粘接剂填充具有所需要的嵌入高度的所述型腔。将粘接剂注入到具有所需要的嵌入高度的型腔中并且在粘接剂还未硬化的时候将切割元件放置在粘接剂中。在粘接剂硬化之后，可以以特定材料填充型腔或者可以继续生坯的层构造。

备选地，在将所述切割元件设置在所述型腔中之前将所述切割元件至少部分地以粘接剂浸湿。在粘接剂还未硬化的时候，将以粘接剂浸湿的切割元件借助于放置装置放置在具有所需要的嵌入高度的型腔中。在粘接剂硬化之后，将切割元件在希望的位置上固定在生坯中并且可以继续生坯的层构造。备选地，在继续生坯的层构造之前可以以特定材料填充所述型腔。

附图说明

下面借助附图描述本发明的实施例。所述附图应不必然按比例示出实施例，而是所述附图在对于解释有用的地方以示意的和/或轻微失真的形状实施。在此要考虑：可以进行关于一种实施方式的形状和细节的多样化的修改和改变，而不会偏离本发明的总体主旨。本发明的总体主旨不限制于下面示出和描述的优选实施方式的精确形状或细节或限制于与在权利要求中要求保护的技术方案相比受限制的技术方案。在给定的测量范围中，处于所述界限内的值也应作为界限值公开并且可任意使用并且可要求保护。为简单起见，下面对于相同的或类似的部件或具有相同的或类似的功能的部件使用相同的附图标记。

附图中：

图1示出第一生坯，其借助于按照本发明的用于层式制造的方法由五个沿构造方向相叠的柱形的横截面区域制造；

图2a-e示出图1的第一生坯的五个横截面区域，所述横截面区域具有垂直于构造方向的横截面积和平行于构造方向的层厚；

图3a、b示出图1的第一生坯平行于构造方向沿着图2a-e中的剖面a-a(图3a)和沿着图2a-e中的剖面b-b(图3b)的第一横剖图第二横剖图；

图4a-t示出按照本发明的用于由具有确定地设置的切割元件的粉末状材料层式地制造第一生坯的方法的相继方法步骤；

图5a-o示出按照本发明的用于由具有确定地设置的第一和第二切割元件的粉末状材料层式地制造第二生坯的方法的第二种变型方案；

图6a-h示出按照本发明的用于由具有确定地设置的切割元件的膏状材料层式地制造第三生坯的方法的第三变型方案；并且

图7a-f示出材料和嵌入模板，其在按照本发明的用于由膏状材料层式地制造第三生坯的方法的第三变型方案中使用。

具体实施方式

图1示出构造为长方体的生坯10，所述生坯借助于按照本发明的用于由粉末状或膏状材料层式地制造具有确定地设置的切割元件的生坯的方法制造并且下面称为第一生坯10。第一生坯10在层构造中由五个相叠的柱形的横截面区域11、12、13、14、15制造，所述横截面区域沿构造方向16彼此堆叠。柱形的横截面区域11-15平行于构造方向16具有层厚di、i＝1至5，并且垂直于构造方向16具有横截面积。层厚di、i＝1至5可以是统一的或者各个横截面区域11-15具有不同的层厚。

为了可以在层构造中制造第一生坯10，长方体10沿构造方向16分解成五个柱形的横截面区域11-15，其在图2a-e中示出。在此，图2a示出第一横截面区域11、图2b示出第二横截面区域12、图2c示出第三横截面区域13、图2d示出第四横截面区域14并且图2e示出第五横截面区域15。第一生坯10的每个横截面区域11-15包括由一个或多个粉末状或膏状材料制造的材料区域并且可以具有一个或多个安装区域。安装区域构成用于应设置在长方体10中的切割元件的型腔。所述型腔可以包括一个安装区域或沿构造方向相继的多个安装区域。

为了区别材料区域和安装区域，第i个横截面区域的材料区域称为第i个材料区域并且第i个横截面区域的安装区域称为第i个安装区域。第一横截面区域11包括一个第一材料区域17、第二横截面区域12包括一个第二材料区域18和五个第二安装区域19、第三横截面区域13包括一个第三材料区域21和九个第三安装区域22、第四横截面区域14包括一个第四材料区域23和四个第四安装区域24并且第五横截面区域15包括一个第五材料区域25。

图3a、b示出图1的第一生坯10平行于构造方向16沿着图2a-e中的剖面a-a(图3a)和沿着图2a-e中的剖面b-b(图3b)的第一横剖图第二横剖图。第一生坯10的五个柱形的横截面区域11-15沿构造方向16相叠地设置。

在第一生坯10的层构造中，构造九个型腔，切割元件设置到所述型腔中。所述九个型腔能够划划分成第一组的五个第一型腔26和第二组的四个第二型腔27。第一型腔26处于第二和第三横截面区域12、13中并且由相叠地设置的第二和第三安装区域19、22构成，第二型腔27处于第三和第四横截面区域13、14中并且由相叠地设置的第三和第四安装区域22、24构成。图3a示出两个第一型腔26和一个第二型腔27并且图3b示出一个第一型腔26和两个第二型腔27。

在第一生坯10的实施例中，第一和第二型腔26、27具有相同的横截面形状和相同的嵌入高度。备选地，第一型腔26可以具有第一横截面形状和第一嵌入高度并且第二型腔27可以具有第二横截面形状和第二嵌入高度，它们彼此不同。用于第一和第二型腔的不同的横截面形状和/或不同的嵌入高度当不同的第一和第二切割元件设置在所述型腔中时提供。

图4a-t示出按照本发明的用于由粉末状材料41层式地制造图1的具有确定地设置的切割元件42的第一生坯10的方法的相继方法步骤。第一生坯10由粉末状材料41和切割元件42制造，所述切割元件构造为单个硬质材料颗粒42。硬质材料颗粒42来源于由最小直径dmin和最大直径dmax表征的硬质材料颗粒的混合，其中，95％的硬质材料颗粒大于最小直径dmin并且小于最大直径dmax。

第一生坯10层式地借助于具有可调节高度的构造平面43、粉末输送装置和打印头的设备制造。借助于粉末输送装置施加粉末状材料41的具有第一层厚d1的第一粉末层44(图4a)。打印头在第一材料区域17中施加第一粘接层，所述第一粘接层在第一材料区域17中连接第一粉末层44的松散的粉末颗粒(图4b)。构造平面43沿平行于构造方向16的调节方向45下降第二层厚d2(图4c)并且粉末状材料41的第二粉末层46借助于粉末输送装置施加(图4d)。打印头在第二材料区域18中施加第二粘接层，所述第二粘接层在第二材料区域18中连接第二粉末层46的松散的粉末颗粒，其中，第二安装区域19中的粉末颗粒不连接(图4e)。构造平面43沿调节方向45下降第三层厚d3(图4f)并且粉末状材料41的第三粉末层47借助于粉末输送施加(图4g)。打印头在第三材料区域21中施加第三粘接层，所述第三粘接层在第三材料区域21中连接第三粉末层47的松散的粉末颗粒，其中，第三安装区域22中的粉末颗粒不连接(图4h)。

第一型腔26的嵌入高度在施加第三粉末和粘接层之后达到并且硬质材料颗粒42可以设置在第一型腔26中。第一型腔26的嵌入高度下面称为第一嵌入高度h1。在所述实施例中，第一嵌入高度h1大于硬质材料颗粒42的最大直径dmax。大于硬质材料颗粒42的最大直径dmax的第一嵌入高度h1具有优点：所放置的硬质材料颗粒42几乎完全设置在第一型腔26中并且在施加另一个粉末层时移动硬质材料颗粒42的危险进一步降低。此外，硬质材料颗粒42可以由与粉末状材料41不同的特定材料包围。通过所述特定材料，可以在随后的压实过程中例如通过热压和/或烧结来防止硬质材料颗粒42免受由于与粉末状材料41的化学反应的损坏。例如钴粉末或青铜粉末适合用作用于以金刚石颗粒形式的硬质材料颗粒的特定材料。

在按照本发明的用于制造第一生坯10的方法的示出的第一种变型方案中，硬质材料颗粒42由特定材料48包围。首先，将粉末状材料41的松散的粉末颗粒从第一型腔26去除(图41)。为此，例如将释放第一型腔26的第一模板放置在层构造上，并且将粉末状材料41的松散的粉末颗粒借助于吸走装置从第一型腔26通过吸走来去除。在吸走粉末状材料41之后，将第一型腔26部分地以特定材料48填充(图4j)、将硬质材料颗粒42放置到特定材料48中(图4k)并且接着将第一型腔26完全以特定材料48填充(图4l)。这个变型方案具有优点：硬质材料颗粒42完全由特定材料48包围并且硬质材料颗粒42在热压和/或烧结时由粉末状材料41损坏的危险尽可能降低。

在第一型腔26完全以特定材料48填充之后，继续第一生坯10的层构造。构造平面43沿调节方向45下降第四层厚d4并且粉末状材料41的第四粉末层49借助于粉末输送装置施加(图4m)。打印头在第四材料区域23中施加第四粘接层，所述第四粘接层在第四材料区域23中连接第四粉末层49的松散的粉末颗粒，其中，第四安装区域24中的粉末颗粒不连接(图4n)。

第二型腔27的嵌入高度在施加第四粉末和粘接层之后达到并且硬质材料颗粒42可以设置在第二型腔27中。第二型腔27的嵌入高度下面称为第二嵌入高度h2，其中，第二嵌入高度h2大于硬质材料颗粒42的最大直径dmax。为了防止设置在第二型腔27中的硬质材料颗粒42免受由于与粉末状材料41的化学反应的损坏，第二型腔27的硬质材料颗粒42如第一型腔26的硬质材料颗粒42那样嵌入到特定材料48中。第二型腔27以硬质材料颗粒42和特定材料48的填充可以类似于第一型腔26的在图4j、k、l中示出的两体式填充方法进行，其中，特定材料48的第一部分在设置硬质材料颗粒42之前注入并且特定材料48的第二部分在设置硬质材料颗粒42之后注入。

为了降低在层式地制造第一生坯10时的耗费，可以简化第一型腔26以特定材料48的两体式填充方法。备选方案规定：在吸走松散的粉末颗粒之后将硬质材料颗粒42放置在型腔中并且在设置硬质材料颗粒42之后将型腔以特定材料48填充。以第二型腔27的实例描述称为一体式填充方法的备选方案。在制造生坯时，通常使用用于特定材料48的一体式或两体式填充方法。一体式填充方法以第二型腔27的实例描述，但同样可以在以特定材料48填充第一型腔26时使用。

松散的粉末颗粒在第二型腔27的区域中借助于吸走装置吸走(图4o)。为了确保硬质材料颗粒42在第二型腔27中的取向，可以使用粘接剂51，所述粘接剂固定硬质材料颗粒42。粘接剂51的使用具有优点：硬质材料颗粒42的取向和位置在施加另一个材料层或特定材料时不改变。所使用的粘接剂的特性与粉末状材料41、硬质材料颗粒42和/或特定材料48相适配。将第二型腔27以粘接剂51填充(图4p)、在粘接剂51还未硬化的时候将硬质材料颗粒42放置到粘接剂51中(图4q)并且在粘接剂51硬化之后将第二型腔27以特定材料48填充(图4r)。在所描述的一体式填充方法中，首先将硬质材料颗粒42设置在第二型腔27中并且接着将第二型腔27以特定材料48填充。备选地，在一体式填充方法中可以首先将特定材料48注入到第二型腔27中并且接着将硬质材料颗粒42放置到特定材料48中。

在所述实施例中，第一型腔26的第一嵌入高度h1和第二型腔27的第二嵌入高度h2相一致。备选地，第一和第二嵌入高度h1、h2可以不同。具有不同嵌入高度的设置有相同类型切割元件的型腔的使用有利地在以下生坯中提供，所述生坯进一步处理成用于磨削加工工具的加工部段。在磨削加工工具中，在加工部段的上侧上必须有切割元件露出，所述切割元件加工底座或工件。为此，将加工部段通常磨锐，直到切割元件在上侧上暴露。对加工部段的磨锐可以当切割元件在上侧的区域中设置在型腔中时省去或者至少减少，所述型腔的嵌入高度小于切割元件的最小直径。在层构造中，在将切割元件放置到型腔之后施加另一个材料层。通过材料层的层厚可以确定：切割元件在上侧上是否伸出并且伸出多远。

在第二型腔27以特定材料48填充之后，继续第一生坯10的层构造。构造平面43沿调节方向45下降第五层厚d5并且粉末状材料41的第五粉末层52借助于粉末输送装置施加(图4s)。打印头在第五材料区域25中施加第五粘接层，所述第五粘接层在第五材料区域25中连接第五粉末层52的松散的粉末颗粒(图4t)。在连接第五材料区域25的松散的粉末颗粒之后，结束对第一生坯10的层构造。在后续的压实过程中例如通过热压和/或烧结将第一生坯10压实成用于磨削加工工具的加工部段。

第一生坯10层式地由五个材料区域17、18、21、23、25以相同的粉末状材料41制造。备选地，第一生坯10的材料区域可以由不同的粉末状材料41制造。在进一步处理成用于磨削加工工具的加工部段的生坯中，例如可以对于第一材料区域使用粉末状的第一材料并且对于其他材料区域使用粉末状的第二材料，其中，粉末状的第一材料的特性鉴于加工部段与基体的连接来选择并且粉末状的第二材料的特性鉴于切割元件的机械连接来选择。当应焊接加工部段和基体时，选择可焊接的粉末状的第一材料。

在第一生坯10中，将硬质材料颗粒42置入到特定材料48中，其中，对第一和第二型腔26、27的填充在一体式或两体式填充方法中进行。硬质材料颗粒42不必置入到特定材料48中。备选地，硬质材料颗粒42可以在第一和第二型腔26、27中放置到粉末状材料41中；在这种情况中省去粉末状材料41从型腔26、27的去除和型腔26、27以特定材料48的填充。特定材料48的使用当第一生坯10为了压实而经受通过热压和/或烧结的后续加工并且切割元件42在热压和/或烧结时被所使用的粉末状材料41损坏时提供。特定材料48这样选择，使得它与粉末状材料41接合成连接结构并且机械地接合切割元件42。

图5a-o示出按照本发明的用于由粉末状材料61层式地制造具有确定地设置的第一切割元件62和第二切割元件63的生坯60的方法的第二种变型方案，其中，生坯60下面称为第二生坯60。第二生坯60的几何结构对应于在图1中示出的长方体10，该长方体沿构造方向16分解成五个柱形的横截面区域11、12、13、14、15(图2a-e)。横截面区域11-15平行于构造方向16具有层厚并且垂直于构造方向16具有横截面积。第一横截面区域11具有第一材料区域17、第二横截面区域12具有第二材料区域18和五个第二安装区域19、第三横截面区域13具有第三材料区域21和九个第三安装区域22、第四横截面区域14具有第四材料区域23和四个第四安装区域24并且第五横截面区域15具有第五材料区域25。

第二生坯60层式地借助于构造平面64、粉末输送装置和打印头构造。借助于粉末输送装置，以第一层厚d1施加粉末状材料61的第一粉末层65(图5a)。打印头在第一材料区域17中施加第一粘接层，所述第一粘接层在第一材料区域17中连接第一粉末层65的松散的粉末颗粒，松散的粉末颗粒处于第一材料区域17之外(图5b)。借助于粉末输送装置，以第二层厚d2施加粉末状材料61的第二粉末层66(图5c)。打印头在第二材料区域18中施加第二粘接层，所述第二粘接层在第二材料区域18中连接第二粉末层66的松散的粉末颗粒，其中，第二安装区域19中的和生坯60之外的粉末颗粒不连接(图5d)。借助于粉末输送装置，以第三层厚d3施加粉末状材料61的第三粉末层67(图5e)。打印头在第三材料区域21中施加第三粘接层，所述第三粘接层在第三材料区域21中连接第三粉末层67的松散的粉末颗粒，其中，第三安装区域22中的和第二生坯60之外的粉末颗粒不连接(图5f)。

第一型腔26的第一嵌入高度h1在施加第三粉末和粘接层之后达到，从而可以进行第一切割元件62向第一型腔26中的放置。粉末状材料61的松散的粉末颗粒在第一型腔26的区域中借助于吸走装置吸走(图5g)。在此，可以区分两种变型方案：在第一种变型方案中粉末状材料61的松散的粉末颗粒完全从第一型腔26去除，并且在第二种变型方案中松散的粉末颗粒仅部分地从第一型腔26去除、一部分松散的粉末颗粒留在第一型腔26中。对于第一或第二种变型方案的决定主要是与第一切割元件62的形状有关，所述第一切割元件设置在第一型腔26中。在用于磨削加工工具的加工部段中，切割元件机械地在基体中接合。因此重要的是，切割元件在型腔中尽可能整周地由粉末状材料包围。备选地，特定材料可以如与第一生坯10相关地描述的那样包围切割元件并且用于可靠的机械连接。

图5g示出第二生坯60的第一型腔26，其中，完全去除粉末状材料61的松散的粉末颗粒。第一切割元件62具有没有背切的几何结构，从而第一型腔26可以在放置第一切割元件62之后毫无问题地以粉末状材料61或特定材料填充。粉末状材料61的松散的粉末颗粒仅部分地从第一型腔26去除的第二种变型方案例如在以下切割元件中提供，在所述切割元件中，第一型腔26在放置切割元件之后不可以毫无问题地以粉末状材料61或特定材料填充。

在第一切割元件62设置在第一型腔26中之后(图5h)，继续第二生坯60的层构造。借助于粉末输送装置，以第四层厚d4施加粉末状材料61的第四粉末层68(图5i)。打印头在第四材料区域23中施加第四粘接层，所述第四粘接层在第四材料区域23中连接第四粉末层68的松散的粉末颗粒，其中，第四安装区域24中的和第二生坯60之外的粉末颗粒不连接(图5j)。第二型腔27的第二嵌入高度h2在施加第四粉末和粘接层之后达到，从而可以进行第二切割元件63向第二型腔27中的放置。

粉末状材料61的松散的粉末颗粒在第二型腔27的区域中借助于吸走装置部分地吸走，一部分松散的粉末颗粒留在第二型腔27中(图5k)。接着将第二切割元件63设置在第二型腔27中(图5l)。在第二切割元件63设置在第二型腔27中之后，继续第二生坯60的层构造。借助于粉末输送装置，以第五层厚d5施加粉末状材料61的第五粉末层69(图5m)。打印头在第五材料区域25中施加第五粘接层，所述第五粘接层在第五材料区域25中连接第五粉末层69的松散的粉末颗粒，其中，第二生坯60之外的粉末颗粒不连接(图5n)。图5o示出由粉末状材料61层式地构造的具有确定地设置的第一和第二切割元件62、63的第二生坯60，。

图6a-h示出按照本发明的用于由膏状材料81层式地制造具有确定地设置的切割元件82的生坯80的方法的第三变型方案，其中，生坯80下面称为第三生坯80。第三生坯80的几何结构对应于在图1中示出的长方体10，所述长方体沿构造方向16分解成五个柱形的横截面区域11、12、13、14、15。第三生坯80层式地借助于具有构造平面83、用于膏状材料81的输送装置、四个材料模板和两个嵌入模板的设备制造。图7a-f示出材料模板和嵌入模板，其在按照本发明的方法的第三变型方案中用于层式制造。在此，对于每个不同的材料层和切割元件82的每个不同的布置结构而设置有相适配的材料模板或嵌入模板。

第一材料模板84(图7a)设置在构造平面83上并且膏状材料81的第一材料层85以第一层厚d1施加(图6a)。第一材料模板84具有框架86，所述框架包围第一材料区域17。将第一材料模板84去除、将第二材料模板87(图7b)设置在构造平面83上并且将膏状材料81的第二材料层88以第二层厚d2施加到第一材料层85上(图6b)。第二材料模板87具有框架89和五个第二覆盖元件91，其中，第二覆盖元件91对应于第二横截面区域12的第二安装区域19并且与框架89连接。将第二材料模板87去除、将第三材料模板92(图7c)设置在构造平面83上并且将膏状材料81的具有第三层厚d3的第三材料层93施加到第二材料层88上(图6c)。第三材料模板92具有框架94和九个第三覆盖元件95，其中，第三覆盖元件95对应于第三横截面区域13的第三安装区域22并且与框架94连接。

第一型腔26的第一嵌入高度h1在施加第三材料层93之后达到，从而可以进行切割元件82向第一型腔26中的放置。将第三材料模板92去除、将第一嵌入模板96(图7d)设置在构造平面83上并且借助于第一嵌入模板96将切割元件82设置在第一型腔26中(图6d)。第一嵌入模板96包括具有五个第一开口98的板97，所述五个第一开口对应于五个第一型腔26。将第一嵌入模板96去除、将第四材料模板101(图7e)设置在构造平面83上并且将膏状材料81的具有第四层厚d4的第四材料层102施加到第三材料层93上(图6e)。第四材料模板101具有框架103和四个第四覆盖元件104，其中，第四覆盖元件104对应于与第四横截面区域14的第四安装区域24并且与框架103连接。

第二型腔27的第二嵌入高度h2在施加第四材料层102之后达到，从而可以进行切割元件82向第二型腔27中的放置。将第四材料模板101去除、将第二嵌入模板105(图7f)设置在构造平面83上并且借助于第二嵌入模板105将切割元件82设置在第二型腔27中(图6f)。第二嵌入模板105包括具有四个第二开口107的板106，所述四个第二开口对应于四个第二型腔27。将第二嵌入模板105去除、将第五材料模板设置在构造平面83上并且将膏状材料81的具有第五层厚d5的第五材料层108施加到第四材料层102上(图6g)。因为第三生坯80的第一和第五横截面区域11、15相一致，所以第五材料模板的几何结构对应于第一材料模板84。因为第一和第五材料层85、108的层厚d1、d5也相一致，所以第一材料模板84和第五材料模板相同。图6h示出由膏状材料81层式地构造的第三生坯80。在第一和第五层厚不同的生坯中，第一和第五材料模板不相同。材料模板的几何结构通过横截面积和层厚确定。

第三生坯80的切割元件82可以如第一生坯10的切割元件42那样嵌入到特定材料中，其中，对第一和第二型腔26、27的填充可以在一体式或两体式填充方法中进行。特定材料的使用当第三生坯80为了压实而经受通过热压和/或烧结的后续加工且切割元件82在热压和/或烧结时被所使用的膏状材料81损坏时提供。特定材料这样选择，使得它与膏状材料81接合成连接结构并且机械地接合切割元件82。