用于由粉末状材料层式地制造包括确定设置的嵌入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的前序部分的用于由粉末状材料层式地制造包括确定设置的嵌入元件的生坯的方法。

背景技术：

研磨的加工工具、如钻头、锯片、切片盘或砂轮具有加工部段，所述加工部段紧固在管形或盘形的基体上。依赖于研磨的加工工具的加工方法，加工部段称为钻孔部段、锯段、分离段或磨削部段并且综合为术语“加工部段”。所述加工部段由粉末状材料和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和具有确定设置的硬质材料颗粒的加工部段之间进行区分。在具有统计学分布的硬质材料颗粒的加工部段中，粉末状材料和硬质材料颗粒混合并且注入配合的工具模具中并且首先通过冷压成形为生坯。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情况下通过热压和/或烧结压实成可使用的加工部段。

包括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，所以为冷压生坯所需要的工具模具具有高的磨损。此外在生坯中的硬质材料颗粒的分布不对应于应用技术上优化的分布。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，尽管存在较高的费用主要使用具有确定设置的硬质材料颗粒的加工部段。

ep0452618a1说明一种用于由粉末状材料层式地制造包括硬质材料颗粒的生坯的已知的方法，所述硬质材料颗粒在确定的位置上在粉末状材料中设置。所述已知的方法基于生坯的三维的数据并且具有下面的方法步骤：

-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的横截面积和平行于构造方向的层厚形成，

-将n、n≥2个粉末层的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。

硬质材料颗粒借助吸盘接收并且在层构造上定位。通过减少抽吸力或通过短的压缩空气冲击波，硬质材料颗粒从吸盘中脱开并且放置到层构造的上面的粉末层上。压缩空气冲击波应当只这样大，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，硬质材料颗粒只松地在上面的粉末层上或上面的粉末层中设置。在在粉末状材料的下一个粉末层借助辊、刮刀或刷形式的涂敷工具涂敷和分布情况下，硬质材料颗粒可能由涂敷工具从其确定的位置中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，在生坯的层式的制造中提高嵌入元件的设置的分布在生坯中构造的精确性，所述生坯尤其是压实为用于研磨的加工工具的加工部段。在此，嵌入元件在生坯中的设定的分布也应该在生坯的其他的层式的制造中保持。同时对于精确性的制造耗费和生坯中的例如粘结剂或结合剂形式的不希望的附加成分的份额应该尽可能小。

该任务在用于由粉末状材料层式地制造带有确定设置的嵌入元件的生坯的开头所述方法中按照本发明通过独立权利要求1的特征解决。有利的进一步构成在从属权利要求中给出。

用于由粉末状材料层式地制造带有嵌入元件的生坯的方法，所述嵌入元件在确定的位置上设置在粉末状材料中，按照本发明，其特征在于，在生坯的具有用于嵌入元件的确定位置的横截面区域中，确定用于嵌入元件的安装区域，并且在嵌入元件设置在粉末状材料中之前，将包围安装区域的松散的粉末颗粒至少部分地相互连接。连接的粉末颗粒形成用于嵌入元件的支承结构。嵌入元件放置到支承结构中，所述支承结构阻止，嵌入元件在涂敷粉末状材料的另一个粉末层时移动，从而可以以高的精确性在层构造期间维持嵌入元件的确定位置。

借助按照本发明的方法层式制造的生坯包括多个沿构造方向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的横截面积和平行于构造方向的层厚，其中，所述横截面区域构成为具有任意的横截面积的直的柱体。嵌入元件在三维的分布中设置在生坯中，其中，嵌入元件的位置关于良好的切割性能被考虑并且称为确定的位置。对于每个嵌入元件在生坯中设置安装体积，嵌入元件设置到所述安装体积中。用于嵌入元件的安装体积如生坯那样分解成相继的区域，所述相继的区域此外称为安装区域。依赖于安装体积的高度，所述安装体积可以由一个安装区域或由多个沿构造方向相继的安装区域组成。相继的安装区域的数量依赖于横截面区域的层厚和嵌入元件的尺寸、尤其是沿构造方向的高度。

用于层式地制造生坯的按照本发明的方法的特征在于，在将嵌入元件设置在生坯中之前，产生支承结构，所述支承结构在构造平面中至少部分地包围用于嵌入元件的安装区域。粉末状材料在涂敷粉末层时由松散的粉末颗粒组成，所述松散的粉末颗粒没有彼此形成连接并且可以相对移动。用于嵌入元件的支承结构如下产生，即，在粉末状材料中松散的粉末颗粒相互连接，并且其用于使得，嵌入元件在涂敷粉末状材料的另一个粉末层时不移动并且其位置在层构造时可以维持。通过粉末状材料的粉末颗粒只围绕安装区域连接，可以限定例如粘结剂或结合剂形式的不希望的附加成分的份额。在生坯中的不希望的附加成分必须在通过热压和/或烧结的压实过程中去除。如果所述附加成分不可以完全去除，则压实的构件的质量会受损害。

支承结构具有封闭的或未封闭的横截面形状并且例如环形或环区段形以环宽度和环高度构成。环形或环区段形的横截面例如构成为圆环或圆环区段或构成为多部分式的环或多部分式的环区段。在此，环形或环区段形有利地与嵌入元件的几何结构适配。环宽度和环高度这样构成，使得支承结构固定在粉末状材料中。在许多用于层式地制造生坯的方法中，粉末状材料借助滚子、刮刀或刷的形式的工具涂敷，其中，所述工具沿进给方向在层构造上运动。工具以一次的进给运动或以两次的进给运动在粉末状材料上运动。在一次的进给运动中会是足够的是，支承环作为支承壁在背离的侧上构成，在两次的进给运动(来回运动)中，必须在彼此对置的侧上构成支承壁。

用于层式地制造生坯的按照本发明的方法对于也称为原料粉末的粉末状材料适合。在术语“粉末状材料”下综合全部如下材料，其在初始状态中是固态的并且由松散的即未连接的粉末颗粒组成。粉末状材料可以由材料粉末组成或作为混合物由不同的原料粉末组成。在术语“嵌入元件”下综合了可以集成到构件中的全部的元件。主要切割元件、传感元件、材料填充和占位元件属于此。在术语“切割元件”综合用于研磨的加工部段的全部的切割机构。特别是单个硬质材料颗粒(硬质材料的颗粒)、多个硬质材料颗粒的复合部分和涂敷的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。主要天然的金刚石、金刚砂和其他硬的矿物属于天然的硬质材料，并且主要是合成的金刚石、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。主要是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，并且主要金刚石、金刚砂、其他硬的矿物、碳化硅和碳化硼属于非金属的硬质材料。

优选包围用于嵌入元件的安装区域的松散的粉末颗粒在封闭的支承结构中相互连接。当支承结构在构造平面中具有封闭的环周并且安装区域全面地由支承结构包围时，支承结构称为封闭。嵌入元件放置到封闭的支承结构中，所述支承结构阻止，嵌入元件在涂敷粉末状材料的另一个粉末层时移动，并且可以以高的精确性在层构造的期间维持嵌入元件的位置。封闭的支承结构的构成在用于制造生坯的如下方法中可供使用，其中，粉末状材料以不同的进给方向被涂敷。此外封闭的支承结构的稳定性大于具有开口的环周的支承结构的稳定性。

备选地，包围用于嵌入元件的安装区域的松散的粉末颗粒在未封闭的支承结构中相互连接。当支承结构在构造平面中具有开口的环周并且安装区域没有全周由支承结构包围时，支承结构称为未封闭。嵌入元件放置到未封闭的支承结构中，所述支承结构阻止，嵌入元件在涂敷另一层粉末状材料时移动。在未封闭的支承结构中，在构建时的制造费用和附加成分的份额相对于封闭的支承结构减少。

在一种特别优选的实施方式中，未封闭的支承结构具有多个支承区段，其中，支承区段围绕嵌入元件设置。包围嵌入元件的多个支承区段具有优点，即，嵌入元件在涂敷粉末状材料的另一个粉末层时不移动并且嵌入元件的位置以高的精确性可以在层构造期间被维持。通过使用未封闭的支承结构，在构建时的制造费用和附加成分的份额相对于封闭的支承结构减少。

在一种备选的特别优选的实施方式中，未封闭的支承结构具有至少一个支承区段，其中，所述支承区段设置在嵌入元件的背离下一个粉末层的涂敷方向的一侧上。通过使用包括支承区段的未封闭的支承结构，在构建时的制造费用和附加成分的份额可以进一步减少。支承区段这样放置，使得嵌入元件在涂敷下一个粉末层时由支承区段固定以防移动。为此，支承区段设置在嵌入元件的如下侧上，所述侧与下一个粉末层的涂敷方向背离。

借助用于层式制造的按照本发明的方法制造的生坯沿构造方向由n、n≥2个柱形的横截面区域构造，所述横截面区域由垂直于构造方向的横截面积和平行于构造方向的层厚组成。每个横截面区域具有至少一个外部的柱形周面，其也称为外周面。在包括处于内部的空隙的生坯中，横截面区域附加地具有一个或多个内部的柱形周面，所述周面也称为内周面。为生坯的外周面和内周面确定边界环，其中，外周面的边界环称为外部的边界环或外环并且内周面的边界环称为内部的边界环或内环。在术语“边界环”下不仅综合“外部的边界环”而且还有“内部的边界环”。外部的边界环具有对应于横截面区域的外周面的外部几何结构，并且内部的边界环具有对应于横截面区域的内周面的内部几何结构。横截面区域的层厚确定边界环的高度。

在所述方法的第一变型中，为第一横截面区域确定基本元件，所述基本元件具有对应于第一横截面区域的第一横截面积的基面和对应于第一横截面区域的第一层厚的高度，并且将在基本元件中的粉末状材料的松散的粉末颗粒相互连接。借助按照本发明的方法层式制造的生坯在层构造之后经受压实过程。为此生坯必须从包围的粉末状材料中取出，而粉末状材料不会从生坯中出来。基本元件的连接的粉末颗粒形成用于生坯的底部并且阻止粉末状材料从基面出来。

在所述方法的第二变型中，为第一横截面区域的每个柱形周面确定第一边界环，所述第一边界环具有对应于第一横截面区域的柱形周面的几何结构和对应于第一横截面区域的第一层厚的高度，粉末状材料的第一粉末层施加到基底上并且第一边界环与基底连接。当生坯按照所述方法的第二变型在基底上构造时，则基底形成用于生坯的底部并且阻止粉末状材料出来。例如薄的金属板用作为基底。

特别优选，支承结构与基本元件或基底连接。在与基本元件或基底连接的支承结构中，减少如下危险，即，支承结构在涂敷粉末状材料的另一个粉末层时被涂敷工具移动。

优选为第二至第n-1个横截面区域的每个柱形周面确定第二至第ν-1个边界环，所述边界环具有对应于第二至第n-1个横截面区域的柱形周面的几何结构和对应于第二至第n-1个横截面区域的层厚的高度。借助按照本发明的方法层式制造的生坯包括多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横截面积和平行于构造方向的层厚。借助第二至第n-1个边界环，生坯的粉末状材料可以与包围的粉末状材料隔离。每个第二至第ν-1个横截面区域具有外部的柱形周面。在包括处于内部的空隙的生坯中，第二至第n-1个横截面区域附加地具有一个或多个内部的柱形周面。为生坯的外部的周面和每个内部的周面确定具有一定几何结构和高度的第二至第ν-1个边界环。

特别优选地，第二至第n-1个边界环的松散的粉末颗粒相互连接并且第二至第n-1个边界环分别与处于其下的基本元件或处于其下的第一至第ν-2个边界环连接。横截面区域的边界环将生坯与包围的粉末状材料隔离。通过相叠设置的边界环的连接，可以产生封闭的外部几何结构。

在第一变型中，为第ν个横截面区域的每个柱形周面确定第n个边界环，所述边界环具有对应于第ν个横截面区域的柱形周面的几何结构和对应于第ν个横截面区域的第ν个层厚的高度，第ν个边界环的松散的粉末颗粒相互连接并且第ν个边界环与处于其下的第n-1个边界环连接。借助第ν个边界环，生坯的粉末状材料可以与包围的粉末状材料隔离。为了阻止粉末状材料从生坯中出来，第ν个边界环的松散的粉末颗粒相互连接并且第ν个边界环与处于其下的第n-1个边界环连接。

在一种第二变型中，对于第ν个横截面区域确定覆盖元件，所述覆盖元件具有对应于第ν个横截面区域的第ν个横截面积的遮盖面和对应于第ν个横截面区域的第ν个层厚的高度，将在覆盖元件中的粉末状材料的松散的粉末颗粒相互连接并且将覆盖元件与处于其下的第n-1个边界环连接。当生坯按照所述方法的第二变型构造时，第n个横截面区域形成用于生坯的覆盖元件并且阻止粉末状材料出来。为此将第ν个横截面区域的松散的粉末颗粒相互连接并且将覆盖元件与处于其下的第n-1个边界环连接。第二变型具有优点，即，生坯在所有侧封闭，从而没有粉末状材料可以从生坯中出来。

附图说明

接着借助附图说明本发明的实施例。所述附图应该不必按比例示出实施例，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，可以进行涉及一种实施形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一般的思想。本发明的一般的思想不限制于接着的示出并且说明的优选的实施形式的精确形状或细节，或限制于如下主题，其相比于在权利要求中要求保护的主题被限制。在给定的测量范围中，处于所述界限内的值也应该作为界限值公开并且可任意使用并且可要求保护。出于简单性原因，接着对于相同的或类似的部件或相同的或类似的功能的部件使用相同的附图标记。

其中：

图1示出第一生坯，其借助用于层式制造的按照本发明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，所述横截面区域由垂直于构造方向的二维的横截面积和平行于构造方向的层厚组成；

图3a、b示出图1的第一生坯的平行于构造方向沿图2a-e中的截面a-a(图3a)和沿图2a-e中的截面b-b(图3b)第一和第二横截面；

图4a-4l示出用于图1的第一生坯的层式的制造的按照本发明的方法的相继的方法步骤，包括确定设置的硬质材料颗粒；

图5a-e示出第二生坯的五个柱形的横截面区域，所述第二生坯借助用于生坯的层式的制造的按照本发明的方法在基底上构造；

图6a、b示出平行于构造方向沿图5a-e中的截面a-a(图6a)和沿图5a-e中的截面b-b(图6b)的第二生坯的第一和第二横截面；

图7a-e示出第三生坯的五个柱形的横截面区域，其作为包括处于内部的空隙的直角平行六面体借助用于层式地制造生坯的按照本发明的方法构造；

图8a、b示出第三生坯的平行于构造方向沿图7a-e中的截面a-a(图8a)和沿图7a-e中的截面b-b(图8b)的第一和第二横截面；并且

图9a、b示出用于支承环的第一和第二横截面形状，所述所述支承环包围用于嵌入元件的安装区域。

具体实施方式

图1示出构成为直角平行六面体的生坯10，其借助用于层式地制造生坯的按照本发明的方法由包括确定设置的嵌入元件的粉末状材料制造并且接下来称为第一生坯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。层厚度di、i＝1至5可以是一致的，或各个横截面区域11-15具有不同的层厚度。

为了可以在层构造中制造第一生坯10，直角平行六面体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。

第一横截面区域11形成基本元件17，所述基本元件包括对应于第一横截面区域11的第一横截面积的基面18和第一外周面19。第二横截面区域12具有包括第二外周面21的第二外环20和五个第二支承环22，所述第二支承环包围第二安装区域23。第三横截面区域13具有包括第三外周面25的第三外环24和九个第三支承环26，所述第三支承环包围第三安装区域27。第四横截面区域14具有包括第四外周面29的第四外环28和四个第四支承环30，所述第四支承环包围第四安装区域31。第五横截面区域15形成覆盖元件32，所述覆盖元件具有对应于第五横截面区域15的第五横截面积的遮盖面33和第五外周面34。

为了区别，外环20、24、28称为第i个外环并且支承环22、26、30称为第i个支承环。外环20、24、28具有对应于相应的横截面区域12、13、14的外周面21、26、29的外部几何结构和对应于相应的横截面区域12、13、14的层厚d2、d3、d4的高度。外环20、24、28以矩形柱体的形式构造并且将第一生坯10与包围的粉末状材料隔离。在所述实施例中，安装区域23、27、31方形地构成并且由方形的支承环22、26、30包围。代替封闭的方形的支承环22、26、30，可以使用用于支承环的其他封闭的横截面形状或未封闭的横截面形状。

图3a、b示出图1的第一生坯10的平行于构造方向16沿图2a-e中的截面a-a(图3a)和沿图2a-e中的截面b-b(图3b)的第一和第二横截面。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的层构造情况下产生封闭的外部几何结构，所述外部几何结构阻止粉末状材料从第一生坯10中出来。第一生坯10的封闭的外部几何结构由基本元件17、外环20、24、28和覆盖元件32形成。借助外环20、24、28，第一生坯10的粉末状材料可以与包围的粉末状材料隔离。基本元件17与第二外环20连接，第二外环20与第三外环24连接，第三外环24与第四外环28连接并且第四外环28与覆盖元件32连接。

在第二和第三横截面区域12、13中，构造五个第一支承结构35，并且在第三和第四横截面区域13、14中构造四个第二支承结构36。第一支承结构35由第二支承环19和处于其上的第三支承环22形成，并且第二支承结构36由第四支承环24和处于其下的第三支承环22形成。第一支承结构35具有第一嵌入高度h1并且第二支承结构36具有第二嵌入高度h2。图3a示出两个第一支承结构35和一个第二支承结构36并且图3b示出一个第一支承结构35和两个第二支承结构36。

在第一生坯10的实施例中，第一和第二支承机构35、36具有相同的横截面形状和相同的嵌入高度。备选地，第一支承结构35可以具有第一横截面形状和第一嵌入高度h1并且第二支承结构36可以具有第二横截面形状和第二嵌入高度h2，其彼此不同。当不同的第一和第二嵌入元件设置在支承结构中，例如可提供用于第一和第二支承结构的不同的横截面形状。

图4a-l示出用于由粉末状材料41层式地制造图1的包括确定设置的嵌入元件42的第一生坯10的按照本发明的方法的相继的方法步骤。第一生坯10在后续的压实过程中例如通过热压和/或烧结压实为用于研磨的加工工具的加工部段。第一生坯10由粉末状材料41和切割元件的形式的嵌入元件制造，所述嵌入元件构成为各个硬质材料颗粒42。硬质材料颗粒42来源于硬质材料颗粒的混合，所述硬质材料颗粒通过最小的直径dmin和最大的直径dmax表征，其中，95％的硬质材料颗粒大于最小的直径dmin并且小于最大的直径dmax。

第一生坯10借助装置层式地制造，所述装置具有构造平面43、粉末输送装置和印刷头。借助粉末输送装置，涂敷具有第一层厚d1的粉末状材料41的第一粉末层44(图4a)。印刷头在第一横截面区域11中涂敷胶粘层，所述胶粘层将粉末状材料41的松散的粉末颗粒连接至基本元件17，粉末状材料41的松散的粉末颗粒处于基本元件17外(图4b)。

借助粉末输送装置，以第二层厚d2涂敷粉末状材料41的第二粉末层45(图4c)。印刷头在第二外环20和第二支承环22的区域中涂敷胶粘剂，所述胶粘剂将粉末状材料41的松散的粉末颗粒连接至第二外环20和第二支承环22(图4d)。借助粉末输送装置，以第三层厚d3涂敷粉末状材料41的第三粉末层46(图4e)。印刷头在第三外环24和第三支承环26的区域中涂敷胶粘剂，所述胶粘剂将粉末状材料41的松散的粉末颗粒连接至第三外环24和第三支承环26(图4f)。

第一支承结构35的第一嵌入高度h1在制造第三横截面区域13之后达到并且硬质材料颗粒42设置在第一支承结构35内(图4g)。在所述实施例中，第一嵌入高度h1大于硬质材料颗粒42的最大的直径dmax。大于硬质材料颗粒42的最大的直径dmax的第一嵌入高度h1具有优点，即，放置的硬质材料颗粒42几乎完全设置在第一支承结构35内，并且硬质材料颗粒42在涂敷另一个粉末层时移动的危险进一步减少。

在硬质材料颗粒42设置在第一支承结构35中之后，继续第二生坯10的层构造。借助粉末输送装置，以第四层厚d4涂敷粉末状材料41的第四粉末层47(图4h)。印刷头在第四外环28和第四支承环30的区域中涂敷胶粘剂，所述胶粘剂将粉末状材料41的松散的粉末颗粒连接至第四外环28和第四支承环30(图41)。第二支承结构36的第二嵌入高度h2在制造第四横截面区域14后达到并且硬质材料颗粒42设置在第二支承结构36内。

在所述实施例中，第一支承结构35的第一嵌入高度h1和第二支承结构36的第二嵌入高度h2一致。备选地，第一和第二嵌入高度h1、h2可以不同。使用具有不同的嵌入高度的第一和第二支承结构35、36有利地在如下生坯中可供使用，所述生坯进一步处理为用于磨削的加工工具的加工部段，相同的类型的嵌入元件设置到所述支承结构中。在磨削的加工工具中，在加工部段的上侧上必须有嵌入元件露出，所述嵌入元件加工基础或工件。为此，加工部段通常磨锐，直至嵌入元件在上侧暴露。加工部段的磨锐在如下情况可以取消或至少减少，即，嵌入元件设置在支承结构中的上侧的区域中，所述支承结构的高度小于嵌入元件的最小的直径。在层构造中，在放置嵌入元件之后涂敷另一个粉末层。通过粉末层的厚度可以确定，嵌入元件是否在上侧伸出并且伸出多远。

在硬质材料颗粒42设置在第二支承结构36内之后，继续第一生坯10的层构造。借助粉末输送之后，以第五层厚d5涂敷粉末状材料41的第五粉末层48(图4k)。印刷头在第五横截面区域15中涂敷胶粘层，所述胶粘层将粉末状材料41的松散的粉末颗粒连接至覆盖元件32，粉末状材料41的松散的粉末颗粒处于覆盖元件32外(图4l)。图4m示出包括多个确定地设置的嵌入元件42的由粉末状材料41层式制造的第一生坯10。

第一生坯10层式地由五个粉末层44-48以相同的粉末状材料41制造。备选地，第一生坯10的五个粉末层44-48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的加工工具的加工部段的生坯中，可以例如对于第一粉末层44使用粉末状的第一材料并且对于其他的粉末层45-48使用粉末状的第二材料，其中，粉末状的第一材料的特性关于加工部段与基体的连接并且粉末状的第二材料的特性关于嵌入元件42的机械的连接来选择。当加工部段应该与基体焊接时，选择可焊接的粉末状的第一材料。

图5a-e示出另一个生坯60，其构成为直角平行六面体并且借助用于层式地制造生坯的按照本发明的方法由五个相叠的柱形的横截面区域51、52、53、54、55沿构造方向56构造。在此，图5a示出第一横截面区域51，图5b示出第二横截面区域52，图5c示出第三横截面区域53，图5d示出第四横截面区域54并且图5e示出第五横截面区域55。

生坯50由粉末状材料57和切割元件形式的嵌入元件制造，所述切割元件尤其是作为单个硬质材料颗粒42构成，其中，生坯50下面称为第二生坯50。嵌入元件42在确定的位置上设置在第二生坯50中，其中，用于第一和第二生坯10、50的嵌入元件42的分布一致。第一横截面区域11在第一生坯10中形成基本元件17，而第二生坯50在作为衬垫的基底58上构造。基底58例如是薄的金属板，其在后续的加工过程中与磨削的加工工具的基体连接。基底58承担第一生坯10的基本元件17的功能。

第一横截面区域51具有包括第一外周面60的第一外环59和第一支承环61，所述第一支承环包围第一安装区域62。第二横截面区域52具有包括第二外周面64的第二外环63和第二支承环65，所述第二支承环包围第二安装区域66。第三横截面区域53具有包括第三外周面68的第三外环67和第三支承环69，所述第三支承环包围第三安装区域70。第四横截面区域54具有包括第四外周面72的第四外环71和第四支承环73，所述第四支承环包围第四安装区域74。第五横截面区域55具有包括第五外周面76的第五外环75。

横截面区域51-55的外环59、63、67、71、75以矩形柱体的形式构造并且将第二生坯50与包围的粉末状材料57隔离。在所述实施例中，安装区域62、66、70、74方形地构成并且由方形的支承环61、65、69、73包围。代替封闭的方形的支承环61、65、69、73，对于支承环61、65、69、73，可以使用其他封闭的横截面形状或未封闭的横截面形状。

图6a、b示出第二生坯50平行于构造方向56沿图5a-e中的截面a-a(图6a)和沿图5a-e中的截面b-b(图6b)的第一和第二横截面。第二生坯50的五个柱形的横截面区域51-55沿构造方向56相叠地设置。

在第二生坯50的层构造中，产生外部几何结构，所述外部几何结构阻止粉末状材料57从第二生坯50中出来。第二生坯50的外部几何结构由基底58和外环59、63、67、71、75形成。基底58与第一外环59连接，第一外环59与第二外环63连接，第二外环63与第三外环67连接，第三外环67与第四外环71连接并且第四外环71与第五外环75连接。

第二生坯50的外部几何结构在第五横截面区域55中向上敞开地构成，从而第二生坯50对于后续的压实过程必须直立地运输。为了将第二生坯50也在第五横截面区域55中对外隔离，第五横截面区域55可以备选地形成覆盖元件，所述覆盖元件与第四外环71连接。为此印刷头在第五横截面区域55中涂敷胶粘层，所述胶粘层将粉末状材料57的松散的粉末颗粒连接至覆盖元件。

第二生坯50具有五个第一支承结构77和四个第二支承结构78。第一支承结构77由第一、第二和第三安装区域62、66、70构造并且具有第一嵌入高度h1。第二支承结构78由第一、第二、第三和第四安装区域62、66、70、74构造并且具有第二嵌入高度h2。第一和第二支承结构77、78与基底58连接并且由此可靠地固定在第二生坯50中。

为了构造第一支承结构77，第一支承环61与基底58连接，第二支承环65与第一支承环61连接并且第三支承环69与第二支承环65连接。为了构造第二支承结构78，第一支承环61与基底58连接，第二支承环65与第一支承环61连接，第三支承环69与第二支承环65连接并且第四支承环73与第三支承环69连接。

图7a-e示出另一个生坯80，其构成为包括处于内部的空隙的直角平行六面体并且借助用于层式地制造生坯的按照本发明的方法由五个相叠的柱形的横截面区域81、82、83、84、85沿构造方向86由粉末状材料87构造。在此，图7a示出第一横截面区域81，图7b示出第二横截面区域82，图7c示出第三横截面区域83，图7d示出第四横截面区域84并且图7e示出第五横截面区域85。

生坯80下面称为第三生坯80，其与图1的第一生坯10的区别在于，第三生坯80具有连续的处于内部的空隙88和八个嵌入元件42，所述嵌入元件在确定的位置上在第三生坯80中设置。对于嵌入元件42在第三生坯80的横截面区域81-85中确定安装区域，所述安装区域由支承环包围。

第一横截面区域81形成基本元件89，所述基本元件具有对应于第一横截面区域81的第一横截面积的基面90和对应于第一横截面区域81的第一层厚d1的高度。基本元件89具有矩形柱体形式的第一外周面91和圆柱体形式的第一内周面92。

第二横截面区域81具有包括第二外周面94的第二外环93、包括第二内周面96的第二内环95和四个第二支承环97，所述第二支承环包围第二安装区域98。第三横截面区域83具有包括第三外周面100的第三外环99、包括第三内周面102的第三内环101和八个第三支承环103，所述第三支承环包围第三安装区域104。第四横截面区域84具有包括第四外周面106的第四外环105、包括第四内周面108的第四内环107和四个第四支承环109，所述第四支承环包围第四安装区域110。

第五横截面区域85形成覆盖元件111，所述覆盖元件具有对应于第五横截面区域85的第五横截面积的遮盖面112和对应于第五横截面区域85的第五层厚d5的高度。覆盖元件111具有矩形柱体形式的第五外周面113和圆柱体形式的第五内周面114。

图8a、b示出第三生坯80的平行于构造方向86沿图7a-e中的截面a-a(图8a)和沿图7a-e中的截面b-b(图8b)的第一和第二横截面。第三生坯80的五个横截面区域81-85沿构造方向86相叠地设置。

在第三生坯80的层构造中，产生封闭的外部几何结构，所述外部几何结构阻止粉末状材料87从第三生坯80中出来。第三生坯80的封闭的外部几何结构由基本元件89、外环93、99、105、内环95、101、107和覆盖元件111形成。外环93、99、105也称为外部的边界环，并且内环95、101、107称为内部的边界环，其中，外部的和内部的边界环在术语“边界环”下组合。基本元件89与第二边界环93、95连接，第二边界环93、95与第三边界环99、101连接，第三边界环99、101与第四边界环105、107连接并且第四边界环105、107与覆盖元件111连接。

第三生坯80具有四个第一支承结构115和四个第二支承结构116。第一支承结构115由第二和第三安装区域98、104形成并且具有第一嵌入高度h1。第二支承结构16由第三和第四安装区域104、110形成并且具有第二嵌入高度h2。图8a示出两个第一支承结构115和一个第二支承结构116并且图8b示出两个第二支承结构116和空隙88。

第一支承结构115与基本元件89连接并且第二支承结构116不与基本元件89连接。第一支承结构115通过与基本元件89的连接固定在第三生坯80中并且在涂敷另一个粉末层时不移动。第二支承结构116的第二嵌入高度h2仅与嵌入元件42的尺寸适配。当第二支承结构116充分地在粉末状材料87中固定并且在涂敷另一个粉末层时不移动时，则该变型具有优点，即，在第三生坯80中的胶粘剂或结合剂的份额减少。对于第二支承结构116不充分地在粉末状材料87中固定的情况，第二支承结构116可以与基本元件89连接。为此，在第一横截面区域81中构造其他的第一支承环，所述其他的第一支承环与基本元件89和第二支承结构116的第二支承环连接。

图9a、b示出用于支承环121、122的第一和第二横截面形状，所述支承环包围用于嵌入元件123的安装区域。支承环121、122可以包围第一生坯10的安装区域23、27、31、第二生坯50的安装区域62、66、70、74和/或第三生坯80的安装区域98、104、110。在此，支承环121、122代替第一生坯10的支承环22、26、30、第二生坯50的支承环61、65、69、73和/或第三生坯80的支承环97、103、109并且形成第一和第二支承结构35、36、77、78、115、116。

图9a示出支承环121，其形成用于嵌入元件123的未封闭的支承结构。支承环121包括多个支承区段124a、124b、124c、124d，所述支承区段包围嵌入元件123并且阻止嵌入元件123的移动。

图9b示出支承环122，所述支承环形成用于嵌入元件123的未封闭的支承结构。支承环122包括支承区段125，嵌入元件123贴靠在所述支承区段上。支承区段125这样放置，使得嵌入元件123在涂敷下一个粉末层时由支承区段125固定以防移动。为此，支承区段125设置在嵌入元件123的如下侧上，所述侧背离下一个粉末层的涂敷方向126。