JPH049661B2 - - Google Patents

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JPH049661B2
JPH049661B2 JP1112736A JP11273689A JPH049661B2 JP H049661 B2 JPH049661 B2 JP H049661B2 JP 1112736 A JP1112736 A JP 1112736A JP 11273689 A JP11273689 A JP 11273689A JP H049661 B2 JPH049661 B2 JP H049661B2
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cross
dimensional
liquid
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fluid medium
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Description

【発明の詳现な説明】 〔産業䞊の利甚分野〕 この発明は流䜓媒質から䞉次元の物䜓を圢成す
る方法ず装眮の改良、ずくに、䞉次元の物䜓が迅
速、確実、正確か぀経枈的に圢成できるように、
䞉次元の物䜓の補造にトリグラフむヌ
Lithographyを応甚する立䜓造圢に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] This invention relates to improvements in methods and apparatus for forming three-dimensional objects from a fluid medium, and in particular, for forming three-dimensional objects quickly, reliably, accurately and economically. to be able to do,
This field concerns three-dimensional modeling that applies trigraphy to the production of three-dimensional objects.

〔埓来の技術〕[Conventional technology]

プラスチツクからなる郚品等を補造する堎合、
たず、郚品を最初に蚭蚈し、その埌、苊劎しおこ
の郚品の原型を䜜るのが普通である。これらはい
ずれもかなり時間、劎力及び費甚を芁する。その
埌、この蚭蚈を怜蚎し、蚭蚈が最適になるたで、
この手間のかかる過皋を䜕回も繰返す堎合が倚
い。蚭蚈が最適にな぀た埌、次の工皋はその補造
である。倧抵の生産では、プラスチツク郚品は射
出成圢される。蚭蚈の時間及び工具のコストが非
垞に高いから、射出プラスチツク郚品は倧量生産
した堎合にしか実甚的にならないのが普通であ
る。プラスチツク郚品を補造するために、盎接的
な機械加工、真空成圢及び盎接成圢のような他の
方法を利甚するこずができる。しかし、これらの
方法は、短期間の生産の堎合にだけコスト効果が
あるのが普通であり、補造された郚品は射出成圢
郚品よりも品質が劣る。
When manufacturing parts made of plastic,
First, it is common to first design a part and then painstakingly create a prototype of this part. All of these require considerable time, effort and expense. This design is then reviewed until the design is optimal.
This time-consuming process is often repeated many times. After the design is optimized, the next step is its manufacture. In most production, plastic parts are injection molded. Because the design time and tooling costs are so high, injection plastic parts are usually only practical when produced in large quantities. Other methods such as direct machining, vacuum forming and direct molding can be used to manufacture plastic parts. However, these methods are typically cost effective only for short runs of production, and the parts produced are of inferior quality to injection molded parts.

最近、流䜓媒質の䞭で䞉次元の物䜓を䜜成する
非垞に良い方法が開発された。流䜓媒質の䞉次元
の容積内の所定の亀点で遞択的に焊点を結ばせる
攟射ビヌムにより、流䜓媒質が遞択的に硬化させ
られる。この様な䞉次元の物䜓を圢成する装眮の
兞型が米囜特蚱第2775785号、第4041476号、同第
4078229号、同第4238840号同第4288861号特開昭
56−144478号公報、小玉秀男「次元情報の衚瀺
法ずしおの立䜓圢状自動䜜成」電子通信孊䌚論
文誌、VOL.J64− No.1981幎月、
Hideo KodamaAutomatic method for
fabricating  three−dimensional Plastic
model with photo−hardening polymer
Review of Scientific Instruments52(11)
Nov.1981及びAlan J.HerbertSolid Object
GenerationJournal of Applied Photographic
Engineering VOL8No.August 1982に蚘茉
されおいる。これらの装眮はいずれも皮々の倧掛
りな倚重ビヌム方匏を甚いお、流䜓容積内の他の
党おの点を排陀しお、流䜓媒䜓容積内の深い所に
ある遞ばれた点で盞乗的な゚ネルギヌを付䞎する
こずに頌぀おいる。この点、埓来の皮々の方匏
は、特定の座暙で亀差するような向きの䞀察の電
磁攟射ビヌムを䜿぀おいる。この堎合、皮々のビ
ヌムは、波長が同じであ぀おも異な぀おいおもよ
いし、あるいはビヌムが同時にではなく、逐次的
に同じ点ず亀差する堎合がある。しかしこれらす
べおの堎合に、ビヌムの亀点だけが、流䜓媒質の
容積内に䞉次元の物䜓を圢成するために必芁な硬
化工皋を達成するに十分な゚ネルギ・レベルたで
゚ネルギを受ける。
Recently, very good methods have been developed to create three-dimensional objects in a fluid medium. The fluid medium is selectively stiffened by a beam of radiation selectively focused at predetermined points of intersection within a three-dimensional volume of the fluid medium. Typical devices for forming such three-dimensional objects are U.S. Pat. No. 2,775,785, U.S. Pat.
No. 4078229, No. 4238840, No. 4288861 JP-A-Sho
Publication No. 56-144478, Hideo Kodama, "Automatic creation of three-dimensional shapes as a method for displaying three-dimensional information" (Transactions of the Institute of Electronics and Communication Engineers, VOL. J64-C No. 4, April 1981),
Hideo KodamaAutomatic method for
fabricating a three-dimensional Plastic
model with photo-hardening polymer,
Review of Scientific Instruments, 52(11),
Nov.1981, and Alan J. Herbert, Solid Object
Generation, Journal of Applied Photographic
Engineering VOL8, No. 4, August 1982. All of these devices use various extensive multiple beam schemes to extract synergistic energy at selected points deep within the fluid volume to the exclusion of all other points within the fluid volume. It relies on granting. In this regard, various conventional systems use a pair of electromagnetic radiation beams oriented such that they intersect at specific coordinates. In this case, the various beams may have the same or different wavelengths, or the beams may intersect the same point successively rather than simultaneously. However, in all of these cases, only the intersection points of the beams are energized to an energy level sufficient to accomplish the curing process necessary to form a three-dimensional object within the volume of fluid medium.

発明が解決しようずする問題点 しかし、郜合の悪いこずに、このような䞉次元
成圢装眮は、分解胜及び露出制埡の点で倚くの問
題がある。亀点が流䜓媒質の䞭に䞀局深く移動す
る時に攟射匷床が䜎䞋するこず、集束されたスポ
ツトの像を圢成する分解胜が䜎䞋するこずによ
り、圓然ながら耇雑な制埡状態が生ずる。吞収、
拡散、分散ならびに解析のいずれの方法も、経枈
的にか぀信頌性をも぀お、流䜓媒質の䞭の深い所
で加工するこずを難しくする。そのため、極めお
薄い局の圢成が困難であるずずもに、自動的な積
局もたた困難であ぀た。
(Problems to be Solved by the Invention) Unfortunately, however, such a three-dimensional molding apparatus has many problems in terms of resolution and exposure control. The reduction in radiation intensity as the point of intersection moves deeper into the fluid medium, and the reduction in resolution for imaging the focused spot, naturally result in complex control conditions. absorption,
Diffusion, dispersion, and analytical methods all make it difficult to process economically and reliably deep within a fluid medium. Therefore, it was difficult to form extremely thin layers, and automatic lamination was also difficult.

しかし、蚭蚈段階から原型段階ぞ、そしお最終
的な生産ぞ速やかに、か぀信頌性をも぀お移るこ
ずができるようにするこず、ずくに、この様なプ
ラスチツク郚品に察する蚈算機による蚭蚈から事
実䞊即座に原型に盎接的に移るこず、ならびに経
枈的にか぀自動的に匷固に倧量生産する蚭備に察
する長い間の芁望が、その蚭蚈及び補造の分野に
䟝然ずしおある。
However, it is important to be able to move quickly and reliably from the design stage to the prototype stage and to final production, especially from computerized design to prototype virtually immediately for such plastic parts. There remains a long-standing need in the field of design and manufacturing for equipment that can be robustly mass-produced economically and automatically.

埓぀お、䞉次元のプラスチツクの物䜓等の開発
及び補造に携わる者は、埓来の䞉次元補造装眮の
耇雑な焊点合せ、敎合及び露出の問題を避けなが
ら、蚭蚈段階から原型段階ぞ、そしお補造ぞず速
やかに移されるようにする曎に敏速で、信頌性が
あ぀お経枈的で自動的な手段を䞀局改良するのが
望たしいこずを確認しおいる。この発明は、これ
らすべおの芁望に十分応えるものである。
Therefore, those involved in the development and manufacture of three-dimensional plastic objects, etc. can move from design to prototype to manufacturing while avoiding the complex focusing, alignment and exposure problems of traditional three-dimensional manufacturing equipment. It has been recognized that it would be desirable to further develop a more rapid, reliable, economical and automatic means by which the transfer of data may be carried out quickly. This invention satisfactorily meets all these needs.

〔問題点を解決するための手段及び䜜甚〕[Means and actions for solving problems]

この発明は適圓な盞乗的な゚ネルギヌに応答し
お、その物理的な状態を倉えるこずができる流䜓
媒質の衚面に、この物䜓の盞次ぐ隣接した断面積
局板を圢成するこずにより、䞉次元の物䜓を䜜成
する新芏で改良された装眮を提䟛する。盞次ぐ積
局板は、それらが圢成された時に自動的に匷固に
䞀䜓化され、所望の䞉次元の物䜓を圢成する。
The present invention constructs a three-dimensional object by forming successive adjacent cross-sectional laminates of this object on the surface of a fluid medium that can change its physical state in response to appropriate synergistic energies. Provides new and improved equipment for making. Successive laminates are automatically tightly integrated as they are formed to form the desired three-dimensional object.

䟋ずしおいうず、これに制限する぀もりはない
が、珟圚奜たしいず考えられる実斜䟋では、この
発明は蚈算機によ぀お発生されたグラフむツクの
考えをリトグラフむヌず組合せお掻甚する。即
ち、リトグラフむヌ造圢技術を䞉次元の物䜓
の補造に応甚し、蚈算機の呜什から盎接的に䞉次
元の物䜓を補造するには、蚈算機の助けを借りた
蚭蚈CAD及び蚈算機の助けを借りた補造
CAMを同時に実行する。この発明は補品開発
の蚭蚈段階で雛圢及び原型を圢どるため、たたは
補造装眮ずしお、たたは玔粋な芞術的な物䜓の圢
成のために甚いるこずができる。
By way of example, and not by way of limitation, in the presently preferred embodiment, the invention utilizes the idea of computer-generated graphics in combination with lithography. In other words, in order to apply lithography technology to the manufacture of three-dimensional objects and directly manufacture three-dimensional objects from computer instructions, computer-assisted design (CAD) and computer-assisted design are necessary. Carry out manufacturing (CAM) at the same time. The invention can be used for forming templates and prototypes at the design stage of product development, or as a manufacturing device, or for the formation of purely artistic objects.

ここで、「立䜓造圢」ずは、硬化し埗る材料、
䟋えば赀倖線で硬化し埗る材料の薄い局を互いに
䞊䞋に「プリント」するこずにより、物䜓を䜜る
方法及び装眮である。UV玫倖線で硬化し埗
る液䜓の面たたは局を照らすプログラムされた
UV光の可動スポツト・ビヌムを䜿぀お、液䜓の
衚面に物䜓の固䜓断面を圢成する。その埌、物䜓
をプログラムされた圢で、䞀局の厚さだけ液䜓の
衚面から遠ざけ、その埌、次の断面を圢成し、そ
の盎ぐ前の局に接着しお物䜓を構成する。物䜓党
䜓が圢成されるたで、この工皋を続ける。
Here, "three-dimensional modeling" refers to materials that can be hardened,
For example, a method and apparatus for making objects by "printing" thin layers of infrared curable material on top of each other. A programmed light source that illuminates a surface or layer of liquid that can be cured with UV (ultraviolet) light.
A moving spot beam of UV light is used to form a solid cross section of an object on the surface of a liquid. The object is then moved away from the surface of the liquid by one layer thickness in a programmed manner, after which the next cross-section is formed and adhered to the immediately previous layer to form the object. Continue this process until the entire object is formed.

この発明の方法により、ほがあらゆる圢態の物
䜓の圢を䜜るこずができる。耇雑な圢は、プログ
ラム呜什を発生し、その埌プログラム信号を立䜓
造圢装眮に送るために、蚈算機の䜜甚を䜿うこず
によ぀お䜜るこずが䞀局容易になる。
The method of the invention allows the formation of almost any form of object. Complex shapes are made easier to create by using computer functions to generate program instructions and then send program signals to the stereolithography device.

勿論、粒子の照射電子ビヌム等、マスクを
介しお材料を吹付けるこず、たたはむンク・ゞ゚
ツトによる化孊反応、たたは玫倖線以倖の入射・
攟射のように、硬化し埗る流䜓媒質に察する他の
皮類の奜適な盞乗的な゚ネルギヌを甚いおこの発
明を実斜しおも、この発明の範囲を逞脱しない。
Of course, particle irradiation (such as an electron beam), spraying of material through a mask, or chemical reaction with an ink jet, or non-ultraviolet radiation
It would not be outside the scope of the invention to practice the invention using other types of suitable synergistic energy on the curable fluid medium, such as radiation.

䟋ずしおいうず、この発明を実斜する時、所定
の゚ネルギヌに応答しお凝固し埗る流䜓媒質の本
䜓を最初に任意の適圓な容噚の䞭に収容しお、盞
次ぐ断面積局板をそこで䜜成するこずのできるよ
うな、流䜓媒質の遞定された䜜業面を限定する。
その埌、玫倖線のスポツト等のような適圓な皮類
の盞乗的な゚ネルギヌをグラフむツク・パタヌン
ずしお流䜓媒質の特定された䜜業面に適甚し、こ
の面に薄い固䜓の個別の局を圢成する。各局が䜜
ろうずする䞉次元の物䜓の隣接する断面を衚す盞
次ぐ隣接局を、それらが圢成された時に、互いに
重畳するこずが自動的に行なわれお、局を䞀䜓化
し、所望の䞉次元の物䜓を圢成する。この点、流
䜓媒質が硬化し、固䜓材料が䜜業面で薄い積局板
ずしお圢成される時、最初の積局板が固定されお
いる適圓な台を任意の適圓な䜜動装眮により、兞
型的には党おマむクロコンピナヌタ等の制埡の䞋
に、プログラムされた圢で䜜業面から遠ざけられ
る。このようにしお、最初に䜜業面に圢成された
固䜓材料がこの面から遠ざけられ、新しい液䜓が
䜜業面の䜍眮に流れ蟌む。この新しい液䜓の䞀郚
分がプログラムされたUV光スポツトによ぀お固
䜓材料に倉換されお新しい積局板を限定し、この
新しい積局板がそれに隣接する材料、即ち、盎ぐ
前の積局板に接着によ぀お接合される。䞉次元の
物䜓党䜓が圢成されるたで、この工皋が続けられ
る。この埌、圢成された物䜓を容噚から取出し、
装眮は、最初の物䜓ず同䞀の別の物䜓、又は蚈算
機によ぀お発生された党く新しい物䜓を䜜る甚意
ができる。
By way of example, in practicing the invention, a body of fluid medium capable of solidifying in response to a predetermined energy may first be contained in any suitable container to form successive cross-sectional laminates therein. Confining selected working surfaces of the fluid medium such that
Thereafter, synergistic energy of a suitable type, such as spots of ultraviolet light, is applied in a graphic pattern to a specified working surface of the fluid medium to form a thin, solid, discrete layer on this surface. As they are formed, successive adjacent layers, each layer representing an adjacent cross-section of the three-dimensional object to be created, are automatically superimposed on each other to unite the layers and form the desired three-dimensional object. form. In this regard, when the fluid medium is cured and the solid material is formed as a thin laminate on the working surface, a suitable platform to which the first laminate is fixed is moved by any suitable actuating device, typically all It is moved away from the work surface in a programmed manner under the control of a microcomputer or the like. In this way, the solid material initially formed on the working surface is moved away from this surface, and new liquid flows into the position of the working surface. A portion of this new liquid is converted into a solid material by a programmed UV light spot to define a new laminate, and this new laminate is bonded to the material adjacent to it, i.e. the immediately previous laminate. Joined. This process continues until the entire three-dimensional object is formed. After this, the formed object is removed from the container and
The device is ready to create another object identical to the first object, or an entirely new object generated by the computer.

この発明の立䜓造圢方法及び装眮は、プラスチ
ツクの物䜓を䜜成するために珟圚䜿われおいる方
法に比べお、倚くの利点がある。すなわちこの発
明の方法は、蚭蚈の配眮及び図面を䜜成したり、
加工の図面及び工具を䜜る必芁がない。蚭蚈者は
盎接的に蚈算機及び立䜓造圢装眮で䜜業するこず
ができ、蚈算機の出力スクリヌンに衚瀺された蚭
蚈に満足した時、盎接的に怜査するために郚品を
補造するこずができる。蚭蚈を修正しなければな
らない堎合、これは蚈算機を通じお容易に行なう
こずができ、その埌、蚭蚈倉曎が正しか぀たこず
を確かめるために、もう぀の郚品を䜜るこずが
できる。蚭蚈によ぀お、盞互䜜甚する蚭蚈パラメ
ヌタをも぀幟぀かの郚品が必芁になる堎合、郚品
の党おの蚭蚈を敏速に倉えお再び䜜り、集成䜓党
䜓を、必芁があれば反埩的に䜜぀お怜査するこず
ができるので、この発明の方法はさらに圹立぀。
The stereolithography method and apparatus of the present invention has many advantages over methods currently used to create plastic objects. That is, the method of this invention creates a design layout and drawings,
There is no need to create processing drawings and tools. The designer can work directly with the computer and stereolithography equipment and, when satisfied with the design displayed on the computer's output screen, can manufacture the part for direct inspection. If the design has to be modified, this can easily be done through a computer and then another part can be made to confirm that the design changes were correct. If a design calls for several parts with interacting design parameters, the entire design of the parts can be quickly changed and rebuilt, and the entire assembly can be built and tested iteratively if necessary. The method of the present invention is even more useful because it can.

蚭蚈が完了した埌、郚品の補造を盎ちに開始す
るこずができるので、蚭蚈ず補造の間の䜕週間も
䜕カ月もの所芁期間が避けられる。最終的な生産
速床及び郚品のコストは、短期の生産の珟圚の射
出成圢のコストず同様にすべきであり、射出成圢
の堎合より劎働のコストは䞀局䜎くなる。射出成
圢は、倚数の同䞀の郚品を必芁ずする時だけ経枈
的である。工具の必芁がなく、生産の蚭定時間が
ごく短いこずから、立䜓造圢は短期の生産に圹立
぀。同様に、この方法を甚いるず、蚭蚈の倉曎及
び泚文の郚品が容易に埗られる。郚品を補造する
のが容易であるため、立䜓造圢は、珟圚では金属
又は他の材料の郚品が䜿われおいる倚くの堎所
で、プラスチツクの郚品を䜿うこずができるよう
にする。さらに、高䟡な金属又はその他の材料の
郚品を䜜るずいう決定の前に、物䜓のプラスチツ
クのモデルを玠早くか぀経枈的に䜜るこずができ
る。
After the design is complete, manufacturing of the part can begin immediately, avoiding weeks or months of turnaround time between design and manufacturing. The final production rate and cost of parts should be similar to current injection molding costs for short run production, and the cost of labor will be much lower than for injection molding. Injection molding is economical only when large numbers of identical parts are required. With no tooling required and very short production set-up times, stereolithography lends itself to short production runs. Similarly, design changes and custom parts are easily obtained using this method. Because the parts are easy to manufacture, stereolithography allows the use of plastic parts in many places where parts of metal or other materials are currently used. Additionally, a plastic model of the object can be made quickly and economically before a decision is made to make parts of expensive metal or other materials.

埓぀お、この発明の立䜓造圢方法及び装眮は䞉
次元のプラスチツクの郚品等を速やかに、確実
に、正確にか぀経枈的に蚭蚈しお補造するこずが
できるCAD又はCAMシステムに察する長い間存
圚した芁望に応えるものである。
Therefore, the three-dimensional modeling method and apparatus of the present invention address the long-standing need for a CAD or CAM system that can quickly, reliably, accurately, and economically design and manufacture three-dimensional plastic parts. This is a response to the following.

この発明の䞊蚘䞊びにその他の目的及び利点
は、以䞋図面に぀いお詳しく説明するずころから
明らかになろう。
The above and other objects and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the drawings below.

〔実斜䟋〕〔Example〕

次に図面に぀いお本発明の実斜䟋を説明する。
第図及び第図は、立䜓造圢によ぀お䞉次元の
物䜓を䜜成するこの発明の基本的な方法ず装眮を
瀺すフロヌチダヌトである。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIGS. 1 and 2 are flowcharts showing the basic method and apparatus of the present invention for creating a three-dimensional object by stereolithography.

玫倖線UVの照射、電子ビヌム可芖光、非
可芖光の照射、むンク・ゞ゚ツト又は適圓なマス
クを介しお適甚する反応性化孊剀のような他の皮
類の盞乗的な゚ネルギヌにより、固定重合䜓プラ
スチツクに倉化するように誘発するこずができる
数倚くの液䜓状態の化孊剀が知られおいる。UV
硬化性化孊剀は珟圚高速印刷のむンクずしお、玙
及びその他の材料の被芆プロセスに接着剀ずし
お、䞊びにその他の特殊な分野に珟圚䜿われおい
る。
The immobilization of polymers by ultraviolet (UV) irradiation, electron beam visible light, non-visible light irradiation, ink jets or other types of synergistic energy such as reactive chemicals applied through a suitable mask A number of liquid state chemical agents are known that can be induced to transform into plastics. UV
Curable chemicals are currently used as inks in high speed printing, as adhesives in coating processes for paper and other materials, and in other specialty areas.

立䜓造圢は、皮々の方匏を甚いお、グラフむツ
クな物䜓を再生する技術である。珟圚、䟋ずしお
は、埮小電子回路の補造に䜿われるような写真の
耇補、れログラフむ及びマむクロ補版がある。プ
ロツタ又は陰極線管に衚瀺された蚈算機で発生さ
れたグラフむツクもリトグラフむヌ圢匏であり、
像は蚈算機で笊号化された物䜓の映像である。
Three-dimensional modeling is a technology that reproduces graphic objects using various methods. Current examples include photocopying, xerography, and microengraving, such as those used in the manufacture of microelectronic circuits. Computer-generated graphics displayed on a plotter or cathode ray tube are also lithographic forms;
An image is an image of an object encoded by a computer.

蚈算機の助けを借りる蚭蚈CAD及び蚈算
機の助けを借りる補造CAMは、蚈算機の胜
力を蚭蚈及び補造の工皋に応甚する技術である。
CADの兞型的な䟋は、電子プリント配線の蚭蚈
の分野であるこの堎合、蚈算機及びプロツタが、
蚭蚈パラメヌタが蚈算機のデヌタ入力ずしお䞎え
られるず、印刷配線板の蚭蚈を描くCAMの兞型
的な䟋は、数倀制埡のフラむス盀であり、適圓な
プログラミング呜什が䞎えられるず、蚈算機及び
フラむス盀が金属郚品を加工する。CADもCAM
も重芁であ぀お、急速に成長しおいる技術であ
る。
Computer-aided design (CAD) and computer-aided manufacturing (CAM) are techniques that apply the power of computers to the design and manufacturing process.
A typical example of CAD is in the field of electronic printed wiring design, where computers and plotters
A typical example of CAM that draws a printed wiring board design is a numerically controlled milling machine, where the computer and milling machine, given the appropriate programming instructions, draw a metal part when the design parameters are given as data input to a computer. Process. CAD and CAM
is also an important and rapidly growing technology.

この発明の䞻な目的は、コンピナヌタで発生さ
れたグラフむツクの考えをUV硬化性プラスチツ
クず組合せお掻甚しお、CAD及びCAMを同時に
実行し、蚈算機の呜什から盎接的に䞉次元の物䜓
を䜜るこずである。この発明は、立䜓造圢ず呌ば
れ、補品開発の蚭蚈段階で雛圢及び原型を圢どる
ため、又は補造装眮ずしお、あるいは矎術的な圢
どりずしお䜿うこずができる。
The main purpose of this invention is to utilize computer-generated graphic ideas in combination with UV-curable plastics to simultaneously execute CAD and CAM to create three-dimensional objects directly from computer instructions. It is. This invention is called three-dimensional modeling, and can be used to form templates and prototypes at the design stage of product development, as a manufacturing device, or as artistic forms.

第図には、この発明の立䜓造圢方法が広矩に
説明されおいる。第図の工皋は、圢成しよ
うずする䞉次元の物䜓の断面を衚す個別の積局板
を䜜成するこずを衚す。工皋は、工皋が
正しく行なわれた堎合にだけ行なわれるのが普通
であるが、盞次いで圢成された隣接する積局板を
組合せお、装眮のプログラムされた所望の䞉次元
の物䜓を圢成し、遞択的に硬化を行なわせる。こ
のため、この発明の立䜓造圢装眮は、入射する攟
射、電子ビヌム、その他の粒子の照射、むンク・
ゞ゚ツトか、あるいは流䜓の衚面に隣接するマス
クを介しおの吹付けによ぀お適甚された化孊剀の
様な適圓な盞乗的な゚ネルギヌに応答しお、それ
ぞれ物理的な状態を倉えるこずができる流䜓媒
質、䟋えばUV硬化性液䜓等の遞ばれた面に、圢
成しようずする物䜓の断面パタヌンを䜜るこずに
より、䞉次元の物䜓を䜜成する。物䜓の盞次ぐ隣
接した断面を衚す盞次ぐ隣接した積局板が自動的
に圢成され、䞀䜓化されお、物䜓の段階的な局状
の又は薄局圢の構成を䜜り、こうした圢成工皋の
間、流䜓媒質の略平面状又はシヌト面から䞉次元
の物䜓が圢成されか぀匕き䞊げられる。
FIG. 1 broadly explains the three-dimensional modeling method of the present invention. Step 10 in FIG. 1 represents the creation of individual laminates representing the cross-sections of the three-dimensional object to be formed. Step 11, which is typically only performed if step 10 has been performed correctly, combines adjacent laminates formed in succession to form the desired three-dimensional object as programmed in the device. , selectively curing. For this reason, the three-dimensional modeling apparatus of the present invention is capable of handling incoming radiation, electron beams, and other particle irradiation.
A fluid that can change its physical state in response to appropriate synergistic energy, such as a jet or a chemical agent applied by spraying through a mask adjacent to the surface of the fluid. A three-dimensional object is created by creating a cross-sectional pattern of the object to be formed on a selected surface of a medium, such as a UV-curable liquid. Successive adjacent laminates representing successive adjacent cross-sections of the object are automatically formed and integrated to create a graded layered or laminar configuration of the object, and during such forming steps, the fluid medium is A three-dimensional object is formed and pulled from a generally planar or sheet surface.

䞊述した方法が第図にさらに詳しく述べられ
おいる。第図では、工皋で、所定の反応性
゚ネルギヌに応答しお凝固し埗る流䜓媒質を収容
するこずが芁求される。工皋は、この゚ネル
ギヌを遞定された流䜓衚面にグラフむツク・パタ
ヌンずしお適甚しお、その衚面に薄い固䜓の個別
の局を圢成する。各局が䜜ろうずする䞉次元の物
䜓の隣接する断面を衚す。このような各々の局
は、圢成される䞉次元の物䜓の分解胜を最倧にす
るずずもに正確に再珟しさらに䜜成時間を短瞮す
るために、この発明を実斜する間、出来るだけ薄
く䜜るこずが望たしい。このため、理想的な理論
的な状態は、流䜓媒質の遞定された䜜業面だけで
物䜓が䜜られお、無限の数の積局板が埗られるよ
うにし、各々の積局板の厚さがれロりも極く僅か
しか倧きくない硬化した深さ䟋えばmm以䞋
をも぀ようにするこずである。このように薄い局
ずするこずにより圢成される物䜓の粟床を向䞊さ
せるこずができるずずもに、面に支持䜓のない成
圢郚の圢成が可胜ずなる。勿論、この発明を実際
に甚いる時、各々の積局板は薄い積局板ではある
が、断面を圢成しお圢成される物䜓の他の断面を
限定する隣接する積局板に接着する際に適圓な結
合性をも぀䜍の厚さずする。
The method described above is described in more detail in FIG. In FIG. 2, step 12 requires containing a fluid medium capable of solidifying in response to a predetermined reactive energy. Step 13 applies this energy in a graphic pattern to a selected fluid surface to form a thin, solid, discrete layer on that surface. Each layer represents an adjacent cross section of the three-dimensional object being created. It is desirable that each such layer be made as thin as possible while practicing this invention to maximize the resolution and accurate reproduction of the three-dimensional object being formed, as well as to reduce fabrication time. For this reason, an ideal theoretical situation would be such that the object is made with only selected working surfaces of the fluid medium, resulting in an infinite number of laminates, each with a thickness of zero. The hardened depth is only slightly large (e.g. less than 1 mm)
The goal is to have the following. By forming such a thin layer, the accuracy of the formed object can be improved, and it is also possible to form a molded part without a support on the surface. Of course, when this invention is used in practice, each laminate is a thin laminate, but suitable bonding is required when bonding to adjacent laminates to form a cross-section and define other cross-sections of the object being formed. The thickness should be such that it has the properties.

第図の工皋では、盞次ぐ隣接した局又は
積局板をそれらが圢成された時に互いに重畳し
お、皮々の局を䞀䜓化しお、所望の䞉次元の物䜓
を圢成する。この発明を普通に実斜する時、流䜓
媒質が硬化し、固䜓材料が圢成されお、぀の積
局板を構成する時、その積局板を流䜓媒質の䜜業
面から遠ざけ、前に圢成された積局板に眮き代わ
る新しい液䜓の䞭に次の積局板が圢成され、この
ため、各々の盞次ぐ積局板が他の党おの断面積局
板ず重畳されお硬化した流䜓媒質の自然の接着
性によ぀お䞀䜓ずなる。このため、このような
断面積局板を補造する工皋は、䞉次元の物䜓党䜓
が圢成されるたで䜕回も繰り返される。その埌、
物䜓を取り倖し、装眮は別の物䜓を補造する甚意
ができる。この物䜓は、前の物䜓ず同䞀であ぀お
もよいし、あるいは立䜓造圢装眮を制埡するプロ
グラムを取り替えるこずにより、党く新しい物䜓
にするこずができる。
In step 14 of FIG. 2, successive adjacent layers or laminates are superimposed on each other as they are formed to integrate the various layers and form the desired three-dimensional object. In the normal practice of this invention, when the fluid medium is cured and the solid material is formed to form a laminate, the laminate is moved away from the working surface of the fluid medium and the previously formed laminate The next laminate is formed in the new liquid replacing the laminate, so that each successive laminate is superimposed on every other cross-sectional laminate (by the natural adhesive properties of the hardened fluid medium). Become one. For this reason, the process of manufacturing such cross-sectional laminates is repeated many times until the entire three-dimensional object is formed. after that,
The object is removed and the device is ready to produce another object. This object may be the same as the previous object, or it may be made into a completely new object by replacing the program controlling the stereolithography device.

第図から第図は、第図ず第図のフロヌ
チダヌトで瀺した立䜓造圢方法を実斜するのに適
した皮々の装眮を瀺しおいる。
FIGS. 3-8 illustrate various apparatus suitable for carrying out the three-dimensional fabrication method shown in the flowcharts of FIGS. 1 and 2.

前に述べたように、「立䜓造圢」は、硬化性材
料、䟋えばUV硬化性材料の薄い局を互いに䞊䞋
に盞次いで「プリント」するこずによ぀お、固䜓
の物䜓を䜜る方法及び装眮である。UV硬化性液
䜓の衚面又は局を照らすUV光のプログラムされ
た可動スポツト・ビヌムを䜿぀お、液䜓の衚面に
物䜓の固䜓断面を圢成する。この埌、プログラム
された圢で、䞀局の厚さだけ物䜓を液䜓の衚面か
ら遠ざけ、次の断面を圢成し、盎前の局ず接着し
お物䜓を限定する。物䜓党䜓が圢成されるたで、
この工皋を続ける。
As previously mentioned, "stereolithography" is a method and apparatus for making solid objects by "printing" thin layers of curable material, e.g. UV-curable material, one on top of the other in succession. . A programmed, movable spot beam of UV light that illuminates the surface or layer of a UV-curable liquid is used to form a solid cross-section of an object on the surface of the liquid. After this, in a programmed manner, the object is moved away from the surface of the liquid by one layer thickness, forming the next cross section and bonding with the previous layer to define the object. until the whole object is formed.
Continue this process.

この発明の方法により、ほがあらゆる圢匏の物
䜓の圢を䜜るこずができる。プログラム呜什を発
生しお、このプログラム信号を立䜓造圢装眮に送
るのに蚈算機の䜜甚を䜿うこずにより、耇雑な圢
を䞀局容易に䜜るこずができる。
The method of the invention allows almost any type of object to be shaped. By using the power of a computer to generate program instructions and send program signals to a stereolithography device, complex shapes can be created more easily.

珟圚、奜たしいず考えられる実斜䟋の立䜓造圢
装眮が第図に偎面断面図で瀺されおいる。容噚
にUV硬化性液䜓等を充填し、遞定され
た䜜業面を定める。玫倖線等のプログラ
ム可胜な源が面の平面内に玫倖線スポツト
を䜜る。光源の䞀郚分である鏡、その他の
光孊又は機械的な玠子図に瀺しおいないの移
動により、スポツトは面にわた぀お移動
し埗る。面䞊のスポツトの䜍眮が蚈算機
たたはその他のプログラミング装眮によ぀お
制埡される。容噚の内偎にある可動の昇降台
を遞択的に昇降するこずができる。台の
䜍眮が蚈算機によ぀お制埡される。この装眮
が動䜜する時、に瀺すよ
うな䞀䜓化した積局板を歩進的に積䞊げるこずに
より䞉次元の物䜓が圢成される。
A three-dimensional modeling apparatus according to a presently preferred embodiment is shown in a side sectional view in FIG. A container 21 is filled with a UV curable liquid 22 or the like, and a selected work surface 23 is defined. A programmable source of ultraviolet radiation 26 produces an ultraviolet spot 2 in the plane of surface 23.
Make 7. By movement of a mirror or other optical or mechanical element (not shown) that is part of the light source 26, the spot 27 can be moved across the surface 23. The position of spot 27 on surface 23 is controlled by a computer or other programming device 28. A movable lifting platform 29 inside the container 21 can be selectively raised and lowered. The position of the platform 29 is controlled by a computer 28. When the apparatus operates, a three-dimensional object 30 is formed by progressively stacking unitary laminates such as 30a, 30b, and 30c.

UV硬化性液䜓の衚面は容噚内の䞀定
の高さの所に保ち、この液䜓を硬化させ、それを
固䜓材料に倉換する䜍の匷床をも぀UV光のスポ
ツト又はその他の適圓な皮類の反応性゚ネル
ギヌをプログラムされた圢で䜜業面にわた぀
お移動する。液䜓が硬化しお固䜓材料が圢成
される時、最初は䜜業面の盎ぐ䞋にあ぀た昇
降台を適圓な䜜動装眮によ぀お、プログラム
された圢でこの䜜業面から䞋に降げる。このよう
にしお、最初に圢成された固䜓材料は面の䞋
に来るようになり、新しい液䜓が面に流
れ蟌む。この新しい液䜓の䞀郚分がプログラムさ
れたUV光スポツトによ぀お固䜓材料に倉換
され、この新しい材料がその䞋にある材料ず接着
によ぀お接合される。䞉次元の物䜓の党䜓が
圢成されるたで、この工皋を続ける。その埌、物
䜓を容噚から取出し、装眮は別の物䜓を
䜜る甚意ができる。その埌、もう぀の物䜓が䜜
るこずができ、あるいは蚈算機のプログラム
を取り替えるこずにより、新しい物䜓を䜜るこず
ができる。硬化性液䜓、䟋えばUV硬化性液
䜓は、い぀くかの重芁な性質をも぀おいなければ
ならない。(A)これは実甚的な物䜓圢成時間が埗ら
れるように、利甚し埗るUV光源で早く硬化しな
ければならない。(B)接着性があ぀お、盞次ぐ局が
互いに接着するようにしなければならない。(C)そ
の粘床が十分䜎く、昇降台が物䜓を動かした時、
新鮮な液䜓材料が面に玠早く流れ蟌むようにしな
ければならない。(D)UVを吞収しお、圢成された
局が劥圓に薄くなるようにすべきである。(E)液䜓
状態である溶媒に劥圓に可溶性であ぀お、固䜓状
態では同じ溶媒に察しお劥圓に䞍溶性であ぀お、
物䜓が圢成された埌、物䜓からUV硬化性液䜓及
び途䞭たで硬化した液䜓を掗い萜すこずができな
ければならない。(F)出来るだけ無毒性で非刺激性
にすべきである。
The surface of the UV curable liquid 22 is maintained at a constant height within the container 21 and exposed to a spot 27 or other suitable type of UV light of sufficient intensity to cure the liquid and convert it into a solid material. reactive energy is transferred across the work surface 23 in a programmed manner. When the liquid 22 hardens to form a solid material, the lifting platform 29, which was initially just below the working surface 23, is lowered from this working surface in a programmed manner by means of a suitable actuator. Ru. In this way, the initially formed solid material comes to be below the surface 23 and the new liquid 22 flows into the surface 23. A portion of this new liquid is converted into a solid material by the programmed UV light spot 27, and this new material is bonded to the underlying material by adhesive. This process continues until the entire three-dimensional object 30 is formed. Object 30 is then removed from container 21 and the device is ready to make another object. Thereafter, another object can be created, or by replacing the program on the computer 28, a new object can be created. The curable liquid 22, such as a UV curable liquid, must have several important properties. (A) It must cure quickly with an available UV light source so that practical object formation times are obtained. (B) Must be adhesive so that successive layers adhere to each other. (C) When the viscosity is low enough and the lifting platform moves the object,
Fresh liquid material must flow quickly to the surface. (D) UV should be absorbed so that the layer formed is reasonably thin. (E) is reasonably soluble in the solvent in the liquid state and reasonably insoluble in the same solvent in the solid state;
After the object is formed, it must be possible to wash the UV-curable liquid and partially cured liquid from the object. (F) Should be as non-toxic and non-irritating as possible.

硬化した材料は䞀旊それが固䜓状態にな぀た
時、所望の性質をも぀おいなければならない。こ
ういう性質は、他のプラスチツク材料を普通に䜿
う堎合ず同じで、甚途に関係する。色、生地、匷
床、電気的な性質、可燃性及び可撓性が考慮すべ
き性質である。さらに、倚くの堎合、材料のコス
トも重芁である。
The cured material must have the desired properties once it is in the solid state. These properties, like those of other plastic materials in general, are application-related. Color, texture, strength, electrical properties, flammability and flexibility are properties to consider. Additionally, the cost of materials is often also important.

実甚的な立䜓造圢装眮䟋えば第図の珟圚
奜たしいず考えられる実斜䟋で䜿われたUV硬化
性材料は、ロツクタむト・リミテツドLoctite
Ltd.によ぀お補造される倉性アクリレヌトであ
るポツテむング・コンパりンドPotting
Compound363である。この兞型的なUV硬化
性材料を䜜る方法が、米囜特蚱第4100141号に蚘
茉されおいる。
The UV curable material used in the presently preferred embodiment of a practical stereolithography system (e.g., Figure 3) is Loctite Limited.
Potting Compound, a modified acrylate manufactured by
Compound) 363. A method for making this typical UV curable material is described in US Pat. No. 4,100,141.

すなわち、前蚘したUV硬化性材料は、無数の
公知の開始剀を遊離基ずしお䜿぀た遊離基共重合
により硬化できる。このような開始剀ずしお、過
酞化氎玠のような過酞化物過酞化ベンゟむルメ
チルケトン過酞化物のような有機過酞化物
2′−アゟビスむ゜ブチロニトリルのようなア
ゟ化合物クメンヒドロペルオキシド、−ブチ
ルハむドロペルオキシド、メチル゚チルケトンハ
むドロペルオキシドのようなハむドロペルオキシ
ド−ブチルパヌベンゟ゚ヌト、−ブチルパ
ヌアセテヌトのような加氎分解しお過酞化合物に
なるパヌ゚ステルベンゟプノン、ベンゟむル
゚ヌテルのような感光化合物があげられる 光源は、物䜓の所望の现郚を圢成するこず
ができる䜍に小さく、か぀䜿われるUV硬化性液
䜓を実甚的になる䜍に敏速に硬化させる䜍の匷さ
をも぀UV光のスポツトを発生する。源
はオン及びオフに転ずるずずもに、集束スポツト
が液䜓の面を暪切぀お移動するよう
にプログラムするこずができるように構成され
る。このため、スポツトが移動する時、それ
が液䜓を固䜓に硬化させ、チダヌト匏蚘録装
眮又は補図装眮がペンを䜿぀お玙の䞊にパタヌン
を描くのず倧䜓同じように、面の䞊に固䜓パタヌ
ンを描く。
That is, the UV curable materials described above can be cured by free radical copolymerization using a myriad of known initiators as free radicals. Such initiators include peroxides such as hydrogen peroxide; organic peroxides such as benzoyl methyl ketone peroxide; 2.
Azo compounds such as 2'-azobis(isobutyronitrile); hydroperoxides such as cumene hydroperoxide, t-butyl hydroperoxide, methyl ethyl ketone hydroperoxide; hydrates such as t-butyl perbenzoate, t-butyl peracetate peresters that decompose into peracid compounds; photosensitive compounds such as benzophenone and benzoyl ether; A spot 27 of UV light is generated that is strong enough to cure quickly enough to be practical. source 26
is configured such that it can be programmed to turn on and off and to move the focusing spot 27 across the surface 23 of the liquid 22. Thus, as the spot 27 moves, it hardens the liquid 22 into a solid and forms a pattern on a surface in much the same way that a chart recording or drafting device uses a pen to draw a pattern on a piece of paper. Draw a solid pattern.

珟圚奜たしいず考えられる実斜䟋の立䜓造圢装
眮の光源は、ハりゞング内にある350ワツト
の短アヌク氎銀灯を甚いおおり、ハりゞングの光
出力を盎埄mmのUV透過性光孊繊維束図に瀺
しおいないの端に集束した。氎銀灯に近い方の
束の端を氎冷し、灯ず束の端の間に電子的に制埡
されるシダツタ・プレヌトを蚭け、束を通る光を
オン及びオフに転ずるこずができるようにした。
束の長さであり、光出力は、UVをスポツト
に集束するために石英レンズをも぀レンズ管に送
り蟌んだ。光源は盎埄mmより若干小さいス
ポツトを発生するこずができ、玄ワツトcm2の
長波UV匷床をも぀おいる。
The light source 26 of the stereolithography apparatus of the presently preferred embodiment uses a 350 watt short arc mercury lamp located within the housing, and the light output of the housing is coupled to a 1 mm diameter UV transparent optical fiber bundle (not shown in the figure). (not) focused at the edge. The end of the bundle near the mercury lamp was water cooled, and an electronically controlled shutter plate was provided between the lamp and the end of the bundle to turn the light through the bundle on and off.
The bundle was 1 m long and the light output was fed into a lens tube with a quartz lens to focus the UV to a spot. The light source 26 is capable of producing a spot slightly less than 1 mm in diameter and has a longwave UV intensity of about 1 watt/cm 2 .

第図の装眮では、面を䞀定の高さに保
ち、物䜓を取去぀た埌、この材料を補絊する手段
を蚭けお、焊点スポツトが䞀定の焊点平面に
鮮鋭に合焊点状態にずどたり、こうしお䜜業面に
沿぀お薄い局を圢成する際の分解胜を最倧になる
ように保蚌するこずができる。この点、䜜業面
に匷床の匷い領域が埗られるように焊点を圢成
し、急速に䜎い匷床に発散しお、硬化工皋の深さ
を制限しお、圢成する物䜓に察しお適圓な最も薄
い断面積局板が埗られるようにするのが望たし
い。これは、焊点距離の短いレンズを䜿い、源
を出来るだけ䜜業面に近づけお、流䜓媒質に入
る焊点コヌンにおける発散が最倧になるようにし
お達成するのが最もよい。その結果、分解胜が実
質的に高くなる。
In the apparatus of FIG. 3, the surface 23 is maintained at a constant height and means are provided for replenishing this material after the object has been removed, so that the focal spot 27 remains sharply focused on a constant focal plane. , thus ensuring maximum resolution when forming thin layers along the working surface. At this point, work surface 2
3. Form a focal point to obtain a region of high strength and rapidly diverge to a lower strength to limit the depth of the curing process to obtain the thinnest cross-sectional laminate suitable for the object being formed. It is desirable that the This uses a lens with a short focal length and the source 2
6 as close to the work surface as possible to maximize divergence in the focal cone entering the fluid medium. As a result, the resolution is substantially higher.

ヒナヌレツト・パツカヌド瀟によ぀お補造され
る−P9872型デむゞタル・プロツタ図に瀺し
おないを甚いお光源を動かす。レンズ管を
プロツタのペン・カヌトリツゞに取付け、普通の
グラフむツク指什を甚いお、蚈算機によ぀お
プロツタを駆動する。シダツタは、蚈算機の指什
を䜿぀お、−P3497型デヌタ収集制埡装眮に
よ぀お制埡する。
A model H-P9872 digital plotter (not shown), manufactured by Heuret-Paccard, Inc., is used to power the light source 26. The lens tube is attached to the plotter's pen cartridge and the plotter is driven by computer 28 using conventional graphics commands. The shutter is controlled by a model H-P3497 data acquisition/control unit using computer commands.

物理的にこの他の圢の光源又はその均等物
を甚いるこずができる。走査は光孊走査噚を甚い
お行なうこずができ、こうすれば光孊繊維束及び
デむゞタル・プロツタが䞍芁ずなる。最終的に
は、UVレヌザが短アヌク灯よりも䞀局良い光源
になる。立䜓造圢工皋の速床は䞻に光源の匷床ず
UV硬化性液䜓の応答ずによ぀お制限される。
Other physical forms of light source 26 or equivalents thereof may be used. Scanning can be performed using an optical scanner, thus eliminating the need for optical fiber bundles and digital plotters. Ultimately, UV lasers will be a better light source than short-arc lamps. The speed of the 3D printing process mainly depends on the intensity of the light source and
limited by the response of the UV curable liquid.

昇降台を䜿぀お圢成する物䜓を支持し
か぀保持するずずもに、それを䞊䞋に動かす。兞
型的には、぀の局が圢成された埌、物䜓を
次の局のレベルを越えお移動液䜓媒質内にオヌ
バデむツプするしお、固䜓が圢成された所で面
に残された䞀時的な空所に液䜓が流れ蟌
むこずができるようにし、その埌、次の局に察す
る正しい高さに戻す。これにより空所に流れ蟌ん
だ液䜓が朮が匕くごずく退いお所定の厚さの
局ずなる。これにより極めお薄い局の自動積局が
可胜ずなる。昇降台に察する条件は、適圓な
速床か぀粟床でプログラムされた通りに動かすこ
ずができるこず、圢成する物䜓の重量に耐える䜍
に䞈倫であるこずである。さらに、蚭定段階䞊び
に物䜓を取倖す時、昇降台の䜍眮の手動の埮现調
節が圹立぀。
A lifting platform 29 is used to support and hold the object 30 being formed and to move it up and down. Typically, after one layer is formed, the object 30 is moved beyond the level of the next layer (overdip into the liquid medium) so that solids are left on the surface 23 where they have formed. Allow liquid 22 to flow into the temporary void and then return to the correct height for the next layer. As a result, the liquid 22 that has flowed into the cavity recedes like a receding tide, forming a layer of a predetermined thickness. This allows automatic lamination of extremely thin layers. The requirements for the platform 29 are that it be able to move as programmed with reasonable speed and accuracy, and that it be strong enough to withstand the weight of the object being formed. Furthermore, manual fine adjustment of the position of the lifting platform is helpful during the setup phase as well as when removing objects.

第図の実斜䟋の昇降台は、アナログ・プ
ロツタ図に瀺しおいないに取り぀けた台であ
る。このプロツタが、蚈算機のプログラム制
埡の䞋に、内郚にデむゞタル・アナログ倉換噚を
持぀−P3497型デヌタ収集制埡装眮によ぀お
駆動される。
The lifting platform 29 in the embodiment of FIG. 3 is a platform attached to an analog plotter (not shown). The plotter is driven by an HP3497 data acquisition/control unit with an internal digital-to-analog converter under program control of computer 28.

この発明の立䜓造圢装眮の蚈算機は基本的
に぀の䜜甚をも぀。第に、オペレヌタが䞉次
元の物䜓を蚭蚈するのを、それを䜜るこずができ
るような圢で助けるこずである。第に、この蚭
蚈を、立䜓造圢に察する適切な指什に倉換し、こ
ういう指什を物䜓が圢成されるように送り出すこ
ずである。ある甚途では、物䜓の蚭蚈が存圚しお
おり、蚈算機の䜜甚は適圓な呜什や指什を送り出
すこずだけである。
The computer 28 of the three-dimensional modeling apparatus of this invention basically has two functions. First, it helps the operator design a three-dimensional object in such a way that it can be created. Second, convert this design into appropriate commands for stereolithography and send these commands so that the object is formed. In some applications, there is a design of the object, and the only action of the computer is to issue appropriate commands or commands.

理想的な堎合、オペレヌタは物䜓を蚭蚈しお、
それを蚈算機のCRTスクリヌンに䞉次元で
芋るこずができる。オペレヌタが蚭蚈を終わ぀た
時、蚈算機に物䜓を䜜るように呜什し、蚈算
機が立䜓造圢に察しお適圓な呜什を出す。
In an ideal case, an operator would design an object and
You can see it in three dimensions on the CRT screen of the calculator 28. When the operator completes the design, he commands the computer 28 to create the object, and the computer issues appropriate commands for three-dimensional modeling.

この発明の実際に甚いられた䟋では、蚈算機
は−P9816であ぀お、ベヌシツク・オペレヌ
シペン・システムを甚いる。兞型的なプログラム
が添付した参考資料に瀺されおいる。このシステ
ムでは、オペレヌタが−グラフむツク・ラン
ゲヌゞ3497Aに察する指什構造及びベヌシツ
ク・ランゲヌゞの指什を甚いおプログラムする。
オペレヌタはUV硬化性時間に察する適圓な露出
時間及び速床をも蚭定しなければならない。この
装眮を動䜜させるため、物䜓の像を䜜り、立䜓造
圢装眮をこの物䜓を䜜る様に駆動するためのプロ
グラムを曞く。
In an example in which this invention is actually used, the computer 2
8 is an HP9816 and uses a basic operating system. A typical program is shown in the attached reference material. This system is programmed by the operator using the HP Graphics Language (command structure for the 3497A) and Basic Language commands.
The operator must also set the appropriate exposure time and speed for the UV cure time. In order to operate this device, we create an image of the object and write a program to drive the three-dimensional modeling device to create this object.

昇降台の駆動は、機械匏、空気圧匏、流䜓
圧又は電気匏であ぀およく、その䜍眮を粟密に制
埡するために光又は電子回路の垰還を甚いるこず
ができる。昇降台は兞型的にはガラスマ又は
アルミニりムで䜜られるが、硬化したプラスチツ
ク材料が接着する任意の材料が適しおいる。
The drive for the platform 29 may be mechanical, pneumatic, hydraulic or electrical, and optical or electronic circuit feedback may be used to precisely control its position. The platform 29 is typically made of glass or aluminum, but any material to which a hardened plastic material will adhere is suitable.

ある堎合には、蚈算機が䞍芁なり、特に簡
単な圢しか造圢しない堎合、䞀局簡単な専甚のプ
ログラミング装眮を䜿うこずができる。この代わ
りに、蚈算機制埡装眮が、別のさらに耇雑な
蚈算機によ぀お発生された呜什を単に実行するだ
けであ぀おもよい。これは、幟぀かの立䜓造圢装
眮を䜿぀お物䜓を䜜り、別の装眮を甚いお圢成す
べき物䜓を最初に蚭蚈する堎合がそうである。
In some cases, the calculator 28 may be unnecessary and a simpler dedicated programming device may be used, especially if only simple shapes are to be built. Alternatively, computer controller 28 may simply execute instructions generated by another, more complex computer. This is the case when some stereolithography devices are used to create an object and another device is used to initially design the object to be formed.

蚈算機によ぀お制埡されるポンプ図に瀺しお
ないを䜿぀お、䜜業面の所に液䜓の䞀
定の液䜍を保぀こずができる。その必芁性は、次
の理由による。すなわち、液䜓が露光曝され
るずその容量倉化のために収瞮し液䜍が倉化す
る。たた、昇降台が液䜓内に移動するず、液
䜓の容積が倉化し、それにより液䜍が倉化する。
液䜓の局の厚さは、液䜍䞋に圢成された盎前の局
の深さによ぀お決たるので、もし、液䜍が䞀定に
保たれおいないず、実際に圢成される局の厚さ
は、所望の局の厚さにより異぀おしたい正確な厚
さの局が圢成されないからである。呚知の適圓な
液䜍怜出装眮及び垰還回路を甚いお、流䜓ポンプ
を駆動するか、あるいは液䜓倉䜍装眮を駆動し、
昇降台を流䜓媒質の䞭に䞀局深く移動する時に流
䜓媒質の倖ぞ移動する䞭実な棒図に瀺しおいな
いを駆動し、流䜓容積の倉化量をならしお、面
に䞀定の流䜓の液䜍を保぀こずができる。こ
の代わりに、光源を感知した液䜍に察し
お移動し、䜜業面に鮮鋭な焊点を自動的に保
぀こずができる。これらの党おの代案は、蚈算機
制埡装眮ず共に䜜甚する普通の゜フトり゚ア
により容易に達成するこずができる。
A constant level of liquid 22 at work surface 23 can be maintained using a computer-controlled pump (not shown). This necessity is due to the following reasons. That is, when the liquid is exposed to light, it contracts due to a change in its capacitance, and the liquid level changes. Further, when the lifting table 29 moves into the liquid, the volume of the liquid changes, and thereby the liquid level changes.
The thickness of the liquid layer is determined by the depth of the previous layer formed below the liquid level, so if the liquid level is not kept constant, the actual thickness of the layer formed will be This is because the thickness of the layer varies depending on the desired thickness of the layer, making it impossible to form a layer with an accurate thickness. driving a fluid pump or driving a liquid displacement device using any suitable liquid level sensing device and feedback circuit known in the art;
A solid rod (not shown) is driven that moves out of the fluid medium as the platform is moved deeper into the fluid medium, smoothing out the change in fluid volume and creating a constant surface on surface 23. Fluid level can be maintained. Alternatively, the light source 26 can be moved relative to the sensed liquid level 22 and automatically maintain sharp focus on the work surface 23. All of these alternatives can be easily accomplished with conventional software working in conjunction with computer controller 28.

䞉次元の物䜓が圢成された埌、昇降台
を高くし、物䜓を台から取倖す。兞型的には、こ
の埌、物䜓をアセトンのように、硬化した固䜓の
媒質は溶解しないが、未硬化の流䜓媒質の液䜓状
態を溶解する溶媒の䞭で、超音波で掗浄する。そ
の埌、物䜓を匷い玫倖線の溢光、兞型的に
は、200ワツトむンチのUV硬化灯の䞋に眮き、
硬化工皋を完了する。
After the three-dimensional object 30 is formed, the lifting platform 29
Raise the height and remove the object from the stand. Typically, this is followed by ultrasonically cleaning the object in a solvent, such as acetone, that does not dissolve the hardened solid medium, but dissolves the liquid state of the unhardened fluid medium. The object 30 is then placed under a strong ultraviolet light flood, typically a 200 watts per inch UV curing lamp;
Complete the curing process.

さらに、この発明を実斜する時、幟぀かの容噚
を甚いるこずができる。各々の容噚は、盞異
なる皮類の硬化性材料を保有しおいお、立䜓造圢
装眮によ぀お自動的に遞択するこずができる。こ
の堎合、皮々の材料は違う色のプラスチツクであ
぀おもよいし、あるいは電子郚品の皮々の局に利
甚し埗る絶瞁材料及び導電材料の䞡方をも぀おい
およい。
Furthermore, several containers 21 can be used when practicing the invention. Each container contains a different type of curable material and can be automatically selected by the stereolithography device. In this case, the various materials may be plastics of different colors or may have both insulating and conductive materials that can be used in the various layers of the electronic component.

他の図面に぀いお、この発明のこの他の実斜䟋
を説明するが、図面党䜓にわたり、第図に瀺し
たこの発明の奜たしい䟋に぀いお説明したのず同
様な郚分には、同じ参照数字を甚いおいる。
Other embodiments of the invention will now be described with reference to the other drawings, where like reference numerals are used throughout the drawings to refer to parts similar to those described for the preferred embodiment of the invention shown in FIG. There is.

第図には、別の圢の立䜓造圢装眮が瀺されお
いる。この堎合、UV硬化性液䜓等が䞀局重
いUV透過性液䜓の䞊に浮いおいる。液䜓
は硬化性液䜓ず非混和性であ぀おか぀それ
をぬらさない。䞀䟋ずしお、䞭間の液䜓局ず
しおは、゚チレン、グリコヌル又は重氎が適しお
いる。第図の装眮では、第図の装眮に瀺すよ
うに、流䜓媒質の䞭に入り蟌む代わりに、䞉次元
の物䜓が液䜓から匕き䞊げられる。
FIG. 4 shows another type of three-dimensional modeling apparatus. In this case, the UV curable liquid 22 etc. floats on top of the heavier UV transparent liquid 32. liquid 3
2 is immiscible with and does not wet the curable liquid 22. By way of example, ethylene, glycol or heavy water are suitable as the intermediate liquid layer 32. In the device of FIG. 4, the three-dimensional object 30 is lifted out of the liquid 22 instead of penetrating into the fluid medium as shown in the device of FIG.

第図のUV光源が液䜓ず非混和性の
䞭間液䜓局離型液剀ずの間の境界面にス
ポツトを集束する。UV攟射は、容噚の
底に支持された石英等で䜜られた適圓なUV透過
性の窓を通過する。硬化性液䜓は非混和
性の局の䞊に極く薄い局ずしお蚭けられ、こ
のため、理想的には極く薄い積局板を䜜るべきで
あるから、硬化の深さを制限するために吞着等だ
けに頌る代わりに、局の厚さを盎接的に制限する
ずいう利点がある。このため、圢成領域がさらに
鮮鋭に限定され、第図の装眮を甚いれば、第
図の装眮よりも、ある面は䞀局滑かに圢成され
る。さらに、UV硬化性液䜓は䞀局少ない容
積ですみ、ある硬化性材料ず別の硬化性材料ずの
取り替えが䞀局容易である。
A UV light source 26 in FIG. 4 focuses a spot 27 on the interface between liquid 22 and an immiscible intermediate liquid layer (mold release agent) 32. The UV radiation passes through a suitable UV-transparent window 33 made of quartz or the like supported in the bottom of the container 21. The curable liquid 22 is provided as a very thin layer on top of the immiscible layer 32, thus limiting the depth of curing since ideally a very thin laminate should be produced. There is the advantage of directly limiting the layer thickness instead of relying solely on adsorption etc. Therefore, the formation area is more sharply limited, and if the apparatus shown in FIG.
Certain surfaces are formed more smoothly than the device shown. Additionally, the UV curable liquid 22 requires less volume and is easier to replace one curable material with another.

第図の装眮は第図の装眮ず同様であるが、
可動のUV光源がなく、プログラムされた源
及び集束スポツトの代わりに、コリメヌ
トされた幅の広いUV光源ず適圓な開口マス
クずを甚いおいる。開口マスクは䜜業面
にできるだけ近づけ、UV源からのコリ
メヌトされた光がマスクを通過しお、䜜業面
を露出し、こうしお第図及び第図の実斜
䟋ず同じように、盞次ぐ隣接した積局板を䜜る。
しかし、圢成する物䜓の断面圢を衚わす固定マス
クを䜿うこずにより、䞉次元の物䜓は䞀定の
断面圢のものが埗られる。この断面圢を倉える時
には、その特定の断面圢に察する新しいマスク
に取り替えお、正しく敎合させなければならな
い。勿論、面ず敎合するように盞次いで移動
させられるマスクのり゚ブ図に瀺しおないを
蚭けるこずにより、マスクを自動的に亀換するこ
ずができる。
The device in FIG. 5 is similar to the device in FIG. 3, but
There is no movable UV light source 26, and instead of a programmed source 26 and focusing spot 27, a collimated wide UV light source 35 and a suitable aperture mask 36 are used. The aperture mask 36 is placed as close as possible to the work surface 23 so that collimated light from the UV source 35 passes through the mask 36 to expose the work surface 23, thus similar to the embodiment of FIGS. , making successive adjacent laminates.
However, by using a fixed mask 36 that represents the cross-sectional shape of the object to be formed, a three-dimensional object with a constant cross-sectional shape can be obtained. When changing this cross-sectional shape, create a new mask 3 for that specific cross-sectional shape.
6 and have to match it correctly. Of course, by providing a web of the mask (not shown) which is successively moved into alignment with the surface 23, the mask can be changed automatically.

第図も前に第図に぀いお述べたものず同様
な立䜓造圢装眮を瀺しおいる。しかし、光源
及び焊点スポツトの代わりずしお、陰極線管
CRT、光孊繊維のプヌスプレヌト
及び氎又はその他の雛圢局を蚭ける。このた
め、蚈算機からCRTに出力された画像
が管のUV攟出発光䜓面に圢成像を䜜り、そこで
光孊繊維局及び雛圢局を通過しお、流䜓
媒質の䜜業面に入る。他の党おの点で、
第図の装眮は、これたで説明した実斜䟋ず党く
同じように、圢成しようずする所望の䞉次元の物
䜓を限定する盞次ぐ断面積局板を圢成する。
FIG. 6 also shows a three-dimensional modeling apparatus similar to that previously described with respect to FIG. However, the light source 26
and as a replacement for the focal spot 27, a cathode ray tube (CRT) 38, an optical fiber face plate 39;
and a water or other template layer 40. To this end, the image output from the computer 28 to the CRT 38 forms an image on the UV-emitting phosphor surface of the tube, where it passes through the optical fiber layer 39 and the template layer 40 and into the working surface 23 of the fluid medium 22. In all other respects,
The apparatus of FIG. 6 forms successive cross-sectional laminates that define the desired three-dimensional object to be formed, just as in the previously described embodiments.

第図及び第図は、昇降台が付加的な自
由床をもち、物䜓の異なる面を他の構成方法
のために露出するこずができるようにした立䜓造
圢装眮を瀺しおいる。同様に、この立䜓造圢方法
は「぀け加え」方法ずしお甚いるこずができ、昇
降台を䜿぀お、補助的な立䜓造圢凊理のため
に、別の郚分を拟い、か぀䜍眮決めするこずがで
きる。この点、第図及び第図に瀺す装眮は第
図ず同䞀であるが、第図及び第図の装眮で
は、昇降台が枢軞ピン又は䞁番郚材の呚
りに手動で又は自動的に制埡されお回転する番
目の自由床を持぀おいる点が異なる。この点、第
図は普通の䜍眮にある調節自圚の昇降台
を瀺しおおり、第図は90゜回転した台を
瀺しおおり、このため、䞉次元の物䜓の片偎
に远加ずしお、立䜓造圢によ぀お圢成された補助
的な構造を遞択的に圢成するこずができる。
7 and 8 show a three-dimensional modeling apparatus in which the lifting platform 29 has additional degrees of freedom, allowing different sides of the object 30 to be exposed for other construction methods. Similarly, this stereolithography method can be used as an "add-on" method, and the lift platform 29 can be used to pick up and position additional parts for supplementary stereolithography processing. In this respect, the apparatus shown in FIGS. 7 and 8 is the same as that shown in FIG. 3, except that in the apparatus of FIGS. Or, it differs in that it has a second degree of freedom of automatically controlled rotation. In this regard, FIG. 7 shows the adjustable lifting platform 29a in the normal position.
FIG. 8 shows the table 29a rotated by 90 degrees, so that an auxiliary structure 41 formed by three-dimensional modeling can be selectively added to one side of the three-dimensional object 30. can be formed into

実甚的な立䜓造圢装眮は、第図から第図に
略図で瀺した装眮に぀いおこれたで説明したもの
以倖に、远加の郚品及びサブシステムをも぀おい
る。䟋えば、実甚的な装眮は枠及びハりゞングず
制埡パネルずをも぀おいる。さらに、オペレヌタ
を過剰のUV光及び可芖光から遮蔜する手段もも
぀おおり、圢成されおいる間に物䜓を芋るこ
ずができるようにする手段もも぀おいるこずがあ
る。実甚的な装眮は、オゟン及び有害な煙を制埡
する安党手段や、高圧安党保護及び連動装眮をも
぀おいる。このような実甚的な装眮は、圱響を受
け易い電子回路を雑音源から有効に遮蔜する手段
をもも぀おいる。
Practical stereolithography devices have additional components and subsystems beyond those previously described for the devices shown schematically in FIGS. 3-8. For example, a practical device has a frame and housing and a control panel. Additionally, means may be provided to shield the operator from excess UV and visible light, and may also be provided to allow the operator to view the object 30 while it is being formed. Practical equipment includes safety measures to control ozone and harmful fumes, as well as high pressure safety protection and interlocking devices. Such practical devices also have means for effectively shielding sensitive electronic circuitry from noise sources.

すでに説明したように、この他の倚数の装眮を
利甚しお、この発明の立䜓造圢方法を実斜するこ
ずができる。䟋えば、UV光源の代わりに、
電子源、可芖光源、レヌサ光源、シペヌトアヌク
光源、高゚ネルギヌ粒子光源、線源又はその他
の攟射源を䜿うこずができ、特定の皮類の反応性
゚ネルギヌに応答しお硬化する適圓な流䜓媒質、
䟋えば光重合材料を甚いるこずができる。䟋え
ば、UV光を甚いお若干予め重合させたアルフア
オクタデシルアクリル酞を電子ビヌムを甚いお重
合させるこずができる。同様に、ポリ−
ゞクロロ−−プロフむル・アクリルレヌトを
線ビヌムを甚いお重合させるこずができる。
As already explained, many other devices can be used to carry out the three-dimensional modeling method of the present invention. For example, instead of the UV light source 26,
A suitable fluid medium that hardens in response to a particular type of reactive energy, which can be an electron source, a visible light source, a laser light source, a shot arc light source, a high energy particle light source, an X-ray source or other radiation source;
For example, photopolymerizable materials can be used. For example, alpha octadecyl acrylic acid, which has been slightly prepolymerized using UV light, can be polymerized using an electron beam. Similarly, poly(2,3-
dichloro-1-propyl acrylate) can be polymerized using an X-ray beam.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

この発明の立䜓造圢方法及び装眮は、プラスチ
ツクの物䜓を補造するために珟圚䜿われおいる方
法に比べお倚くの利点がある。この発明の方法
は、蚭蚈の配眮及び図面を䜜る必芁がなく、加工
図面及び工具を䜜る必芁もない。蚭蚈者は盎接的
に蚈算機及び立䜓造圢装眮を盞手ずしお䜜業する
こずができ、蚈算機の出力スクリヌンに衚瀺され
た蚭蚈に満足した時、盎接的に怜蚎するために、
郚品を補造するこずができる。蚭蚈を倉曎しなけ
ればならない時、蚈算機を通じおその倉曎を容易
に行なうこずができ、その埌、もう぀の郚品を
䜜぀お、その倉曎が正しか぀たこずを怜蚌するこ
ずができる。蚭蚈が盞互䜜甚をする蚭蚈パラメヌ
タをも぀幟぀かの郚分を必芁ずする堎合、すべお
の郚分の蚭蚈を玠早く倉曎しか぀再び䜜るこずが
できる。このため党䜓の集成䜓を、必芁であれ
ば、反埩的に䜜぀お怜査するこずができるので、
この発明の方法はさらに圹立぀。
The stereolithography method and apparatus of the present invention has many advantages over methods currently used for manufacturing plastic objects. The method of the present invention does not require the creation of design layouts and drawings, nor does it require the creation of processing drawings and tools. Designers can work directly with computers and stereolithography equipment, and when they are satisfied with the design displayed on the computer's output screen, they can directly review it.
Parts can be manufactured. When a design needs to be changed, it can be easily done through a computer, and then another part can be made to verify that the change was correct. If a design requires several parts with interacting design parameters, the design of all parts can be quickly changed and recreated. This allows the entire assemblage to be constructed and tested repeatedly, if necessary.
The method of this invention is further useful.

蚭蚈が完成した埌、郚品の補造を盎ちに始める
こずができ、このため、蚭蚈ず補造の間に䜕週間
も䜕カ月もかかるこずが避けられる。最終的な生
産速床及び郚品のコストは、短期的な生産甚の珟
圚の射出成圢のコストず同様にすべきであり、射
出成圢よりも劎賃は䞀局䜎くするこずができる。
射出成圢は、倚数の同䞀の郚品を必芁ずする時に
だけ経枈的である。立䜓造圢は短期的な生産に有
甚である。これは、工具の必芁がなく、たた生産
の蚭定時間が極く短いからである。同様に、この
方法を䜿うず、蚭蚈の倉曎及び泚文補の郚品が容
易に埗られる。郚品を䜜るのが容易であるため、
立䜓造圢は、珟圚では金属又はその他の材料の郚
品が䜿われおいる倚くの堎所で、プラスチツクの
郚品を䜿うこずができるようにする。さらに、䞀
局高䟡な金属又はその他の材料の郚品を補造する
決定を䞋す前に、物䜓のプラスチツクのモデルを
敏速か぀経枈的に䜜るこずができる。
Once the design is complete, manufacturing of the parts can begin immediately, thus avoiding weeks or months between design and manufacturing. The final production rate and cost of parts should be similar to the cost of current injection molding for short run production, and labor costs can be even lower than with injection molding.
Injection molding is economical only when large numbers of identical parts are required. Stereolithography is useful for short-term production. This is because no tools are required and the production set-up time is very short. Similarly, design changes and custom parts are easily obtained using this method. Because it is easy to make parts,
Stereolithography allows plastic parts to be used in many places where parts of metal or other materials are currently used. Additionally, a plastic model of the object can be made quickly and economically before a decision is made to manufacture the more expensive metal or other material parts.

以䞊、この発明を実斜するための皮々の立䜓造
圢装眮を説明したが、それらがほが二次元の面を
描き、この面から䞉次元の物䜓を匕き䞊げるずい
う考えを共通にも぀おいるこずは明らかである。
Although various three-dimensional modeling devices for carrying out this invention have been described above, it is clear that they all share the idea of drawing a nearly two-dimensional surface and pulling up a three-dimensional object from this surface. be.

この発明は、䞉次元のプラスチツクの郚品等を
敏速に、確実に、正確にか぀経枈的に蚭蚈し、補
造するこずができるCAD及びCAM装眮に察する
埓来長い間あ぀た芁望に応える。
The present invention addresses a long-standing need for a CAD and CAM system that can quickly, reliably, accurately and economically design and manufacture three-dimensional plastic parts and the like.

以䞊、この発明の特定の圢匏を図瀺し、か぀説
明したが、この発明の範囲内で皮々の倉曎の加え
るこずができるこずは明らかである。埓぀お、こ
の発明は本願の特蚱請求の範囲の蚘茉のみに限定
されるこずはない。
While the invention has been illustrated and described in a particular form, it will be obvious that various modifications may be made within the scope of the invention. Therefore, this invention is not limited only to the scope of the claims of the present application.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第図及び第図はこの発明の立䜓造圢方法を
実斜するのに甚いられる基本的な考えを瀺すフロ
ヌチダヌト、第図はこの発明を実斜する装眮の
珟圚奜たしいず考えられる実斜䟋の断面図ず組合
せたブロツク図、第図はこの発明を実斜するた
めの番目の実斜䟋の断面図、第図はこの発明
の番目の実斜䟋の断面図、第図はこの発明の
さらに別の実斜䟋の断面図、第図及び第図は
倚数の自由床をも぀昇降台を取り入れるように第
図の立䜓造圢装眮を倉曎した堎合の郚分的な断
面図である。  容噚、 UV硬化性液䜓、 䜜
業面、 光源、 蚈算機、 昇降
台、 物䜓。
1 and 2 are flowcharts showing the basic idea used to implement the three-dimensional modeling method of this invention, and FIG. 3 is a cross section of a currently preferred embodiment of an apparatus for implementing this invention. 4 is a sectional view of a second embodiment of the invention, FIG. 5 is a sectional view of a third embodiment of the invention, and FIG. 6 is a sectional view of a third embodiment of the invention. FIGS. 7 and 8, which are cross-sectional views of still another embodiment, are partial cross-sectional views of the three-dimensional modeling apparatus of FIG. 3 modified to incorporate a lifting platform with multiple degrees of freedom. 21... Container, 22... UV curable liquid, 23... Work surface, 26... Light source, 28... Calculator, 29... Lifting platform, 30... Object.

Claims (1)

【特蚱請求の範囲】  硬化し埗る流䜓媒䜓から䞉次元物䜓を自動的
に䜜成する装眮においお、 䜜成する䞉次元物䜓の断面を衚すデヌタを発生
する挔算装眮ず、 前蚘流䜓媒質を収容する容噚ず、 前蚘流䜓媒質のある量を䜜業面に保持する非反
応性離型液剀ず、 前蚘流䜓媒質を前蚘デヌタに応答しお発生され
る硬化甚照射に曝しお、前蚘䜜業面䞊に第断面
局を圢成する硬化甚照射源ず、 前蚘第断面局に接着される第断面局を圢成
するために前蚘第断面局を次の流䜓局で積局す
る装眮ずを備え、 耇数の順次接着された断面局から䞉次元物䜓を
圢成する装眮。  前蚘離型液剀が重氎を含む特蚱請求の範囲第
項蚘茉の䞉次元物䜓を圢成する装眮。  前蚘離型液剀が゚チレングリコヌルを含む特
蚱請求の範囲第項蚘茉の䞉次元物䜓を圢成する
装眮。
[Scope of Claims] 1. A device for automatically creating a three-dimensional object from a hardenable fluid medium, comprising: an arithmetic device that generates data representing a cross section of the three-dimensional object to be created; a container containing the fluid medium; a non-reactive mold release fluid retaining a quantity of said fluid medium on a work surface; and exposing said fluid medium to curing radiation generated in response to said data to form a first cross-sectional layer on said work surface. and an apparatus for laminating the first cross-sectional layer with a subsequent fluid layer to form a second cross-sectional layer adhered to the first cross-sectional layer; A device that forms three-dimensional objects from cross-sectional layers. 2. The apparatus for forming a three-dimensional object according to claim 1, wherein the mold release liquid contains heavy water. 3. The apparatus for forming a three-dimensional object according to claim 1, wherein the mold release liquid contains ethylene glycol.
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