AT510881A2

AT510881A2 - Dreidimensionale modelliervorrichtung, dreidimensionales modellierverfahren sowie modell, das mit dem verfahren ausgebildet wird

Info

Publication number: AT510881A2
Application number: ATA1760/2011A
Authority: AT
Original assignee: Sony Corp
Priority date: 2010-12-21
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2012-07-15
Also published as: AT510881B1; US20120156516A1; CN102555027A; JP2012131094A; AT510881A3

Abstract

Dreidimensionale Modelliervorrichtung, die umfasst: eine Bühne, auf die ein pulverförmiges Material für eine Laminierung aufgebracht wird; einen Zuführmechanismus, der das pulverförmige Material für jeweils eine Schicht auf die Bühne zuführt; eine Mehrzahl an Köpfen, von denen jeder eine Mehrzahl an Düsen besitzt, die jeweils eine Flüssigkeit zum Ausbilden eines Modells abspritzen, wobei sie die Flüssigkeit auf das pulverförmige Material spritzen können, das vom Zuführmechanismus auf die Bühne zugeführt wurde; sowie einen Bewegungsmechanismus, der die Mehrzahl von Köpfen relativ zur Bühne jeweils in verschiedene Richtungen bewegt.

Description

1

DREIDIMENSIONALE MODELLIERVORRICKTUNG, DREIDIMENSIONALES MODELLIERVERFAHREN SOWIE MODELL, DAS MIT DEM VERFAHREN AUSGEBILDET WIRD

HINTERGRUND

Diese Erfindung betrifft eine dreidimensionale Modelliervorrichtung, ein dreidimensionales Modellierverfahren, mit dem ein dreidimensionales Modell durch Laminieren aufgrund von Bilddaten eines Querschnitt ausgebildet wird, sowie ein Modell, das mit diesem Verfahren ausgebildet wird.

In der Vergangenheit verstand man eine derartige dreidimensionale Modelliervorrichtung als eine Vorrichtung, für eine schnelle Prototypenentwicklung, wobei sie für industrielle Anwendungen weit verbreitet verwendet wird. Hauptsysteme für dreidimensionale Modelliervorrichtungen sind ein optisches Modelliersystem, ein Bahnenlaminierungs-Modelliersystem sowie ein Pulver-Modelliersystem.

Das optische Modelliersystem dient dazu, um eine Querschnittform dadurch auszubilden, dass ein unter Licht aushärtendes Harz mit einem Hochleistungslaser bestrahle und laminiert wird, wodurch eine dreidimensionale Form erzeugt wird. Das Bahnenlaminierungs-Modelliersystem besteht daraus, dass dünne Bahnen in Schichten ausgeschnitten werden, die aneinanderhaften und laminiert werden, um eine dreidimensionale Form zu erzeugen. Das Pulver-Modelliersystem besteht daraus, dass ein pulverförmiges Material in Schichten aufgetragen und eine Querschnittform hergestellt wird, worauf eine Laminierung erfolgt, um eine dreidimensionale Form zu erzeugen.

Das Pulver-Modelliersystem wird weiters grob in Systeme, die Pulver schmelzen oder sintern, sowie in Systeme eingeteilt, bei denen ein Pulver erstarrt, wobei ein Haftmittel verwendet wird. Beim letztgenannten System wird eine Flüssigkeit, beispielsweise ein Haftmittel und ein Bindemittel auf ein Pulver gespritzt, das als Hauptbestandteil Gips enthält, wobei ein Tintenstrahrkopf verwendet wird, wie er bei einem Drucker 2 oder dergleichen Verwendung findet, um ein Erstarren hervorzurufen, wobei eine Querschnittschicht ausgebildet und laminiert wird, wodurch eine dreidimensionale Form hergestellt wird.

Beim Pulvermodellieren, bei dem ein Tintenstrahikopf verwendet wird, bei dem es sich beispielsweise um einen Kopf für einen im Kandel erhältlichen Tintenstrahldrucker handelt, wird eine Flüssigkeit, wie etwa ein Haftmittei, selektiv auf eine Bahn, auf die ein Pulver aufgesprüht wurde, so wie beim Drucken in Übereinstimmung mit einem Bereich gespritzt, um das Pulver zu verfestigen. Bei der dreidimensionalen Modelliervorrichtung, die in der ungeprüften Japanischen Patentanmeldung 2009-101651 beschrieben wird, handelt es sich um eine Vorrichtung, die einen Tintenstrahlkopf eines Pulver-Modelliersystems verwendet (siehe beispielsweise die ungeprüfte Japanische Patentanmeldung 2009-101651).

ZUSAMMENFASSUNG

Bei einer Modelliervorrichtung, die einen Tintenstrahikopf eines Pulver-Modelliersystems verwendet, wird dann, wenn ein Spritzfehler, wie etwa eine Verstopfung, in einem Teil einer Mehrzahl an Düsen auftritt, die im Tintenstrahikopf vorhanden sind, eine Puiverschicht laminiert, die den fehlerhaften Bereich aufweist. Da ein Tintenstrahikopf in einer vorgegebenen Richtung abgetastet wird, bedeutet das, dass dadurch schwerwiegende Probleme entstehen, dass ein linearer, ungebundener Bereich in einem Modell auftritz, der dann ausgebildet wird, wenn in einer Spritzeinheit ein Spritzfehler auftritt, wobei das Modell in einer Richtung leicht zerbrechen kann.

Es ist daher erwünscht, dass eine dreidimensionale Modelliervorrichtung und ein dreidimensionales Modellierverfahren vorgesehen werden, die das Ausbilder, eines Bereichs verhindern können, um ein Modell herzustellen, das aus Bereichen leicht herausgebrochen werden kann, aus denen das Modell zusammengesetzt ist, wobei verhindert werden kann, dass das Modell in den Richtungen beschädigt wird, in denen es leicht zerbrechen kann, sowie ein Modell vorgesehen wird, das mit diesem Verfahren ausgebildet wird.

Eine dreidimensionale Modelliervorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung umfasst eine Bühne, einen Zuführmechanismus, eine Mehrzahl an Köpfen sowie einen Bewegungsmechanismus.

Auf der Bühne wird ein pulverförmiges Material für die Lamir.ierung aufgebracht.

Der Zuführmechanismus führt das pulverförmige Material für jeweils eine Schicht auf die Bühne zu.

Die Mehrzahl von Köpfen ist mit einer Mehrzahl von Düsen versehen, die jeweils eine Flüssigkeit zum Ausbilden eines Modells abspritzen, wobei sie die Flüssigkeit auf das pulverförmige Material spritzen, das vom Zuführmechanismus auf die Bühne zugeführt wurde.

Der Bewegungsmechanismus bewegt die Mehrzahl von Köpfen relativ zur Bühne jeweils in verschiedene Richtungen.

Auch dann, wenn ein Spritzfehler in einer der vielen Düsen in zumindest einem Kopf auftritt, wird die Mehrzahl von Köpfen vom Bewegungsmechanismus relativ zur Bühne in verschiedene Richtungen bewegt. In Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung ist es damit möglich, dass das Ausbilden eines fehlerhaften Bereichs verhindert wird, bei dem es sich um einen Grenzbereich handelt, in dem das Modell leicht zerbrechen kann, wobei er in eine Richtung verstärkt ausgebildet ist, wobei dies möglicherweise dann auftritt, wenn nur ein einziger Kopf vorgesehen ist. Damit ist es möglich, dass ein Modell daran gehindert wird, dass es in den Richtungen beschädigt wird, an denen es leichr zerbrechen kann.

Der Bewegungsmechanismus kann auch zwei Köpfe, bei denen es sich um die Mehrzahl von Köpfen handelt, so bewegen, dass die Bewegungsrichtungen der beiden Köpfe senkrecht zueinander liegen. Die Bewegungsrichtungen' der beiden Köpfe stehen aufeinander senkrecht, wodurch es möglich ist, den Aufbau des Kopfs und des Bewegungsmechanismus im Vergleich mit einem Fall ♦ * 4 ♦ ♦ zu vereinfachen, in dem sie nicht aufeinander senkrecht stehen.

Der Bewegungsmechanismus kann weiters alternativ die Mehrzahl von Köpfen jedesmal bewegen, wenn das pulverfcnnige Material für eine Schicht vom Zuführmechanismus zugeführt wurde. Wenn ein Spritzfehler aufgetreten ist, ist es daher möglich, dass das durchgehende Ausbilden eines fehlerhaften Bereichs an derselben Stelle in jener Richtung verhindert wird, in der die Laminierung des pulverförmigen Materials erfolgt. Alternativ kann aber auch wie bei der nun folgenden Ausführungsform vorgegangen werden.

Der Bewegungsmechanismus kann weiters einen ersten Kopf aus der Mehrzahl von Köpfen bewegen, wenn das pulverförmige Material für eine erste Anzahl von fortlaufenden Schichten vom Zuführmechanismus zugeführt wurde, wobei er auch einen zweiten Kopf, bei dem es sich nicht um den ersten Kopf handelt, aus der Mehrzahl von Köpfen bewegen kann, wenn das pulverfcrmige Mauerial für eine zweite Anzahl von fortlaufenden Schichten vom Zuführmechanismus zugeführt wurde.

In diesem Fall kann sich auch die erste Anzahl von Schichten von der zweiten Anzahl von Schichten unterscheiden. Die Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung ist beispielsweise dann nützlich, wenn jeder Kopf eine andere Flüssigkeit abspritzt, und wenn vom Zuführmechanismus für jeden Kopf ein anderes Material zugeführt wird.

Der Zuführmechanismus kann der Bühne weiters eine Mehrzahl von unterschiedlichen pulverförmigen Materialien auf die Bühne zuführen, die jeweils der Mehrzahl von Köpfen entspricht. Alternativ kann die Mehrzahl von Köpfen, wie des oben beschrieben wurde, jeweils unterschiedliche Flüssigkeiten abspritzen. Diese Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung ermöglichen das Ausbilden eines Modells, bei dem jede einzelne oder eine Vielzahl von Schichten, aus denen das Modell aufgebaut ist, verschiedenen Eigenschaften besitzen.

Eine dreidimensionale Modelliervorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung umfasst eine Bühne, einen Zuführmechanismus, einen Kopf sowie einen 5

Bewegungsmechanismus.

Auf der Bühne wird ein puiverförmiges Material aufgebracht, um es zu laminieren.

Der Kopf ist mir einer Mehrzahl an Düsen versehen, die eine Flüssigkeit zum Ausbiiden eines Modells abspritzen, wobei er die Flüssigkeit auf das pulverförmige Material spritzt, das vom Zuführmechanismus auf die Bühne zugeführt wurde.

Der Bewegungsmechanismus bewegt den Kopf relativ zur Bühne jeweils in verschiedene Richtungen, wenn die Flüssigkeit auf das pulverförmige Material jeweils für verschiedene Schichten gespritzt wird, das vom Zuführmechanismus zugeführt wurde.

Auch dann, wenn ein Spritzfehler in einer der vielen Düsen auftritt, die im Kopf enthalten sind, wird der Kopf vom Bewegungsmechanismus relativ zur Bühne in verschiedene Richtungen bewegt. Das bedeutet, dass es möglich ist, dass das Ausbilden eines fehlerhaften Bereichs verhindert wird, bei dem es sich um einen Grenzbereich handelt, der ermöglicht, dass ein Modell leicht zerbrechen kann, wobei er in eine Richtung verstärkt ausgebildet ist, wobei dies möglicherweise dann aufrritt, wenn nur ein Kopf vorgesehen ist, und wobei es möglich ist, dass eine Beschädigung eines Modells verhindert wird.

In diesem Fall kann die dreidimensionale Modelliervorrichtung weiters einen Drehmechanismus umfassen, um den Kopf um eine Achse zu drehen, die in einer Richtung der Laminierung des pulverförmigen Materials verläuft. Damit kann eine Bewegungsrichtung des Kopfs verändert werden.

Ein dreidimensionales Modellierverfahren gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung umfasst das Zuführen eines pulverförmigen Materials für eine Schicht auf eine Bühne.

Eine Flüssigkeit zum Ausbiiden eines Modells wird von einem ersten Kopf auf das pulverförmige Material gespritzt, das auf 6

die Bühne zugeführt wurde, während der erste Kopf relativ zur Bühne in eine erste Richtung bewegt wird.

Das pulverförmige Material für eine andere Schicht wird auf die Bühne zugeführt, nachdem die Flüssigkeit vom ersten Kopf abgespritzt wurde.

Eine Flüssigkeit zum Ausbilden eines Modells wird von einem zweiten Kopf auf das pulverförmige Material gespritzt, das auf die Bühne zugeführt wurde, während der zweite Kopf relativ zur Bühne in eine zweite Richtung bewegt wird, die sich von der ersten Richtung unterscheidet.

Bei einem Modell gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung handelt es sich um ein Modell, das mit dem dreidimensionalen Modellierverfahren ausgebildet wird, das oben beschrieben wurde.

Wie oben beschrieben wurde, ist es in Übereinstimmung mit den Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung möglich, dass das Ausbilden eines Bereichs verhindert wird, in dem das Modell leicht aus Bereichen herausbrechen kann, aus denen das Modell zusammengesetzt ist, wobei auch verhindert wird, dass das Modell in jenen Richtungen leicht beschädigt werden kann, in denen es leicht zerbricht.

KÜRZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

In den Zeichnungen zeigt:

Fig. 1 eine dreidimensionale Modelliervorrichtung in Üb ereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung;

Fig. 2 einen Schrägriss, in dem ein innerer Aufbau eines Hauptkastens einer dreidimensionalen

Modelliervorrichtung dargestellt ist;

Fig. 3 eine Draufsicht auf die dreidimensionale

Modelliervorrichtung, die in Fig. 2 dargestellt ist;

Fig. 4 einen Schnitt durch die dreidimensionale

Modelliervorrichtung entlang einer Seitenfläche, wobei ein Zustand der dreidimensionalen Modelliervorrichtung dargestellt ist, in dem eine obere Abdeckung vom Hauptkästen entfernt wurde;

Fig. 5A eine vereinfachte Draufsicht, in der ein X-Kopf und ein Y-Kopf dargestelit sind, und Fig. 5B eine

Abänderung davon;

Fig. 6A bis 6E die Arbeitsweise einer dreidimensionalen Modelliervorrichtung sowie vereinfachte Draufsichten auf einen Hauptteil der dreidimensionalen

Modelliervorrichtung, wobei die Arbeitsweise in ihrer Abfolge dargestellt ist;

Fig. 7A und 7B Drauf sichren, in denen ein

Modellierkasten dargestelit ist, in dem ein Modell untergebracht ist, das mit einem Verfahren ausgebildet wurde, das mit der Ausführungsform verglichen wird;

Fig. 8 einen Schrägriss, in dem ein Hauptteil einer dreidimensionalen Modelliervorrichtung in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung dargestellt ist;

Fig. 9 einen Schrägriss, in dem die dreidimensionale Modelliervorrichtung, die in Fig. 8 dargestelit ist, in einem Zustand gezeigt wird, in dem eine obere Platte sowie eine Druckbasisplatte entfernt wurden;

Fig. IC einen Hauptteil einer dreidimensionalen Modelliervorrichtung in Übereinstimmung mit noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung sowie eine Draufsicht, in der ein Modellierkasten und Köpfe dargestellt sind; und

Fig. 11 einen Hauptteil einer dreidimensionalen Modelliervorrichtung in Übereinstimmung mit noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung sowie eine Draufsicht, in der ein Modeliierkasten und ein Kopf dargestellt sind. ausführliche Beschreibung von ausführungsformen

Nunmehr sollen Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung im Zusammenhang mit den Zeichnungen beschrieben werden.

[Ausführungsform] (Aufbau der dreidimensionalen Modelliervorrichtung)

Fig. 1 'zeigt: eine dreidimensionale Modelliervorrichtung in Übereinstimmung mit einer Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung.

Eine dreidimensionale Modelliervorrichtung 100 umfasst einen Hauptkästen 1, der etwa die Form eines rechtwinkeligen Parallelepipeds besitzt, sowie ein Steuerschaltungsgehäuse 3, das mit dem Hauptkasten 1 verbunden ist. Der Hauptkasten 1 besitzt eine Seitenabdeckung 5, eine darauf angebrachte Hauptabdeckung 7 sowie eine obere Abdeckung 6, die von der Hauptabdeckung 7 entfernt werden kann.

Fig. 2 zeigt einen Schrägriss, in dem ein innerer Aufbau eines Hauptkastens 1 einer dreidimensionalen Modelliervcrrichtung 100 dargestellt ist. Fig. 3 zeigt eine Draufsicht auf die dreidimensionale Modelliervorrichtung 100, die in Fig. 2 dargestellt ist. Fig. 4 zeigt einen Schnitt durch die dreidimensionale Modelliervorrichtung 100 entlang einer Seitenfläche, wobei ein Zustand der dreidimensionalen Modelliervorrichtung 100 dargestellt ist, in dem eine obere Abdeckung 6 vom Hauptkasten 1 entfernt wurde.

Die dreidimensionale Modelliervorrichtung 100 besitzt von unten nach oben eine Basisplatte 2, eine Druckbasisplatte 4 sowie eine obere Platte 8, die über eine Reihe von Säuleneiementen 9 verbunden sind. Wie die Fig. 3 und 4 zeigen, sind zwischen der Basisplatte 2 und der Druckbasisplatte 4 eine Zuführeinheit 10 sowie eine Modelliereinheit 20 vorgesehen, die in Richtung der Y-Achse ausgerichtet sind. Die Modelliereinheit 20 ist im Wesentlichen in einer Mittelstellung in Richtung der X- und der Y-Achse angeordnet.

Die Zuführeinheit 10, die als Zuführmechanismus arbeitet, führt der Modelliereinheit 20 ein pulverförmiges Material (später einfach als Pulver P bezeichnet) zu (siehe Fig. 4). Die Zuführeinheit 10 besitzt einen Zuführbehälter 11, in dem das Pulver P aufbewahrt wird, eine Hubpiatte 12, die im Zuführbehälter 11 angeordnet ist, sowie eine Zuführwalze 13, dze in Richtung der Y-Achse in der Nähe der oberen Flächen von einem Ausgangsende des Zuführbehälters 11 über ein Ende eines Modelliergehäuses 21 bewegbar ist, das später beschrieben werden soll. Die Zuführwalze 13 kann in Richtung der Y-Achse beispielsweise mit einem Bewegungsmechanismus bewegt werden, der nicht dargestellt ist, etwa mit einem Kugeigewindetrieb.

Wie die Fig. 2 und 4 zeigen, sind die Druckbasisplatte 4, die obere Platte 8 und die Hauptabdeckung 7 mit Öffnungen 4a, 8a bzw. 7a an etwa den gleichen Stellen versehen, wenn man aus Richtung der Z-Achse blickt. Auf der Öffnung 7a der Hauptabdeckung 7 ist die obere Abdeckung 6 (siehe Fig. 1) angebracht. Wenn die obere Abdeckung 6 von der Hauptabdeckung 7 entfernt wurde, führt ein Benutzer das Pulver P auf die Hubplatte 12 im Zuführbehälter 11 durch die Öffnung 4a, 8a und 7a vcn oberhalb der oberen Platte 8 zu.

Die Hubplatte 12 kann von einem Hubmotor 14 angehoben werden. Die Zuführwalze 13 kann, beispielsweise aus einer Bereitschaftsstellung, die Fig. 4 zeigt, nach rechts bewegt werden, während sie sich (um ihre Achse) gegen den Uhrzeigersinn dreht. Damit bewegt sich die Zuführwalze 13 nach rechts, während sie auf einer Fläche des Pulvers P reibt, das auf die Hubplatte 12 aufgebracht wurde, wodurch sie das Pulver P nach vorne zur Modelliereinheit 20 drückt und das Pulver P der Modeiliereinheit 20 mit der Menge für eine Schicht zuführt.

Die Modelliereinheit 20 umfasst das Modelliergehäuse 21, eine Modellierbühne 22, die im Modelliergehäuse 21 angeordnet ist und auf die das Pulver P aufgebracht werden kann, um es zu laminieren, sowie einen Hubmotor 23, der die Modellierbühne 22 im Modelliergehäuse 21 nach oben und unten bewegen kann. Das Pulver P, das von der Zuführwalze 13 so, wie dies oben beschrieben wurde, zugeführt wird, wird im Modelliergehäuse 21 (auf der Modellierbühne 22) aufgebracht. Wenn ein Modell bearbeitet wird, wird die Modellierbühne 22 immer dann, wenn das Pulver P von der Zuführwalze 13 in der Menge für eine Schicht zugeführt wurde, vom Hubmotcr 13 angetrieben, wobei die Modellierbühne 22 vom Hubmotor 23 um die Dicke des Pulvers P für eine Schicht abgesenkt wird.

In der Modelliereinheit 20 ist in Richtung der Y-Achse gegenüber jener Seite, auf der die Zuführeinheit 10 vorgesehen ist, ein Gehäuse 30 angeordnet, um überschüssiges Pulver P aufzunehmen. Das überschüssige Pulver P wird entsorgt oder einer Wiederverwendung zugeführt.

Auf der Druckbasisplatte 4 sind als Mehrzahl von entsprechenden Köpfen, die eine Flüssigkeit auf das Pulver P auf der Modellierbühne 22 im Modelliergehäuse 21 spritzen, zwei Köpfe, d.h. ein X-Kopf 4IX und ein Y-Kopf 41Y, vorgesehen. Der X-Kopf 4IX und der Y-Kopf 41Y können am Modelliergehäuse 21 in Richtungen bewegt werden, die aufeinander senkrecht stehen.

Wie die Fig. 2 und 3 zeigen, kann beispielsweise der X-Kopf 4IX in Richtung der X-Achse mit einem X-Achsen Bewegungsmechanismus 40X bewegt werden. Der Y-Kopf 41Y kann in Richtung der Y-Achse mit einem Y-Achsen Bewegungsmechanismus 4 OY bewegt werden. Der X-Achsen Bewegungsmechanismus 4 0X besitzt eine Führungsschiene 43X, die in Richtung der X-Achse vorgesehen ist, sowie eine Kopfhalterung 42X, die den X-Kopf 41X trägt und auf der Führungsschiede 43X vorgesehen ist, wobei sie mit einem nicht dargestellten Motor bewegt werden kann. Der Y-Achsen Bewegungsmechanismus 40Y besitzt, ähnlich wie der X-Achsen Bewegungsmechanismus 40X, ebenfalls eine Führungsschiene 43Y, die in Richtung der Y-Achse vorgesehen ist, sowie eine Kopfhalterung 42Y, die den Y-Kopf 41Y trägt und auf der Führungsschiene 43Y vorgesehen ist, wobei sie von einem nicht dargesteilten Motor bewegt werden kann. Der X-Achsen Bewegungsmechanismus 40X und der Y-Achsen Bewegungsmechanismus 4 OY bilden einen 3ewegungsmechanismus, bei dem es sich beispielsweise um einen Kugelgewindetrieb oder um eine Zahnstange mit einem Ritzel handeln kann.

Die Ruhestellungen der beiden Köpfe 41X und 41Y liegen oberhalb von Seitenteilen des Modelliergehäuses 21, wenn sich die dreidimensionale Modelliervorrichtung 100 im Bereitschaftszustand befindet, der in Fig. 3 und dergleichen dargestellt ist.

Fig. 5A zeigt eine vereinfächze Draufsicht, in der ein X-Kopf 41X und ein Y-Kopf 41Y dargestelit sind. Das Prinzip, mit dem eine Flüssigkeit von dem X-Kopf 41X und dem Y-Kopf 41Y abgespritzt wird, ist typisch dem Prinzip eines Kopfs eines Tintenstrahldruckers ähnlich, wie er aus der Vergangenheit bekannt ist. Der X-Kopf 41X und der Y-Kopf 41Y sind jeweils Zeilen-Köpfe. Das bedeutet, dass, wie dies Fig. 3 zeigt, die Länge des X-Kopfs 41X in Richtung der Y-Achse nicht kleiner als eine Länge von zumindest einem vorgegebenen Modellierbereich im Modelliergehäuse 21 in Richtung der Y-Achse ist.

Wie Fig. 5A zeigt, isr der X-Kopf 41X mit einer Mehrzahl von Düsen nX versehen, die in Richtung der Y-Achse ausgerichtet sind, um eine Flüssigkeit abzuspritzen. Die Länge des Y-Kopfs 4iY in Richtung der X-Achse ist nicht kleiner als eine Länge des vorgegebenen Modellierbereichs 22a im Modelliergehäuse 21 in Richtung der X-Achse. Der Kopf 41Y ist mit einer Mehrzahl von Düsen nY versehen, die in Richtung der X-Achse ausgerichtet sind, um eine Flüssigkeit abzuspritzen. In einem Kopf sind beispielsweise 3000 bis 5000 Düsen nX und nY vorgesehen.

Wie Fig. 5B zeigt, können die Modellierbühne 22 und der Modellierbereich 22a auch rechteckig ausgebildet sein, wenn man sie in Richtung der Z-Achse betrachtet. In diesem Fall sind die entsprechenden Längen des X-Kopfs 4IX und des Y-Kopfs 41Y ebenfalls in den Längen in Übereinstimmung mit jeder Seite des Modellierbereichs 22a ausgebildet.

Als Pulver P wird beispielsweise Gips verwendet. Zusätzlich werden wasserlösliche, anorganische Substanzen verwendet, wie etwa Kochsalz, Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid, Kaliumchiorid und Natriumchlorid. Ein Gemisch aus Natriumchlorid und einer Salzlösung (wie etwa Magnesiumsulfat, Magnesiumchlorid und ' Kaliumchiorid) kann ebenfalls verwendet werden. Das bedeutet, dass das Pulver P als Hauptbestandteil Natriumchlorid enthält. Alternativ können auch organische Substanzen verwendet werden, wie etwa Polyvinylpyrrolidon (PVP) Polyvinylalkohol, Carboxymethylceliulose, Ammoniumpolyacrylat, Natriumpolyacrylat, Ammoniummethacrylat, Natriummethacrylat sowie deren Polymere. Das Pulver P besitzt typisch einen mittleren Teilchendurchmesser von nicht unter 10 μιη und nicht über 100 um. 12

Die von dem X-Kopf 41X und dem Y-Kopf 41Y abgespritzte Flüssigkeit umfasst einen Bestandteil, der am Pulver P anhaftet oder sich mit ihm verbindet, um ein Modell auszubilden. Alternativ wird zum Lösen des Bindemittels eine Flüssigkeit, beispielsweise Wasser, verwendet, wenn das Pulver P vorher ein Bindemittel aufweist (beispielsweise ein Haftmittel, wie etwa das oben beschriebe PVP)*

In einem Fall, in dem die Außenseite eines Modells oder die Innenseite eines Modells eingefärbt werden sollen, werden als Flüssigkeit entsprechende Farbstofftinten oder Pigmenttinten in cyan, magentarot, gelb und schwarz verwendet. Wenn kein Einfärben erforderlich ist, kann auch eine unsichtbare Tinte verwendet werden.

Die entsprechenden Steilungen, in denen der X-Achsen Bewgungsmechanismus 40X und der Y-Achsen Bewegungsmechanismus 4GY in Richtung der Z-Achse eingestellt werden, basieren auf der Lage der oberen Platte 8 in Richtung der Z-Achse, um mechanische Störungen untereinander zu vermeiden. Beispielsweise ist die Führungsschiene 43X des X-Achsen Bewegungsmechanismus 40X an einer Stelle in einem vorgegebenen Abstand von der oberen Fläche der oberen Platte 8 in Richtung der Z-Achse angeordnet. Die Führungsschiene 43Y des Y-Achsen Bewegungsmechanismus 4OY ist in Richtung der Z-Achse an einer Stelle in einem vorgegebenen Abstand von der unteren Fläche der oberen Platte 8 angeordnet.

In das Steuerschaltungsgehäuse 3, das Fig. 1 zeigt, ist eine Steuerschaltung eingebaut, die nicht dargestellt ist. Obwohl sie nicht dargestellt ist, weist diese Steuerschaitung Steuerelemente, die Antriebe für die Motoren einer jeden Einheit und für die Bewegungsmechanismen besitzen, wie sie oben beschrieben wurden, eine Hauptsteuerung, die diese Steuerungen gemeinsam steuert, und dergleichen auf. Die Hauptsteuerung kann auch außerhalb des Steuerschaltungsgehäuses 3 angeordnet sein. Diese Steuerungen bestehen aus einer Hardware oder aus einer Hardware und einer Software (d.h. einem Rechner). Die Hauptsueuerung steuert jede Einheit und jeden Bewegungsmechanismus aufgrund von Biiddaten eines laminierten Querschnitts, die in einem Speicher öder Ähnlichem gespeichert sind, wobei sie einen Modelliergegenstand zusammensetzen, um ein Modell dadurch auszubiiden, dass das Pulver P für eine Schicht pro einem Datenwort der Eilddaten geliefert wird. (Arbeitsweise der dreidimensionalen Modelliervorrichtung)

Nunmehr soll eine Arbeitsweise der dreidimensionalen Modelliervorrichtung 100 beschrieben werden, die so aufgebaut ist, wie dies oben beschrieben wurde. Die Fig. 6A bis 6E zeigen vereinfachte Draufsichten auf einen Hauptteil der dreidimensionalen Modelliervorrichtung 100, wobei die Arbeitsweise in ihrer Abfolge dargestellt ist.

Zuerst wird die Modellierbühne 22 im Modeiliergehäuse 21 in der höchsten Stellung angeordnet, wenn in Richtung der Z-Achse modelliert wird. Wenn ein Modelliervorgang gestartet wird, wird die 3ühne in Richtung der Z-Achse beispielsweise um den Abstand für eine Schicht des Pulvers P abgesenkt. Obwohl der Abstand von einer Schicht des Pulvers P beispielsweise 0,1 mm beträgt, ist der Abstand nicht auf diesen Wert beschränkt.

Das Pulver P wird in den Zuführbehäiter 11 zugeführt. Die Hubplatte 12 wird um einen Abstand angehoben, der es ermöglicht, dass das Pulver P auf die Modellierbühne 22 zugeführt wird und zwar für zumindest eine Schicht auf der Modellierbühne 22. Daraufhin bewegt sich, wie dies Fig. 6A zeigt, die Zuführwalze 13, wenn sie sich dreht, in Richtung der Y-Achse. Damir wird das Pulver ? auf der Hubplatte 12 im Modelliergehäuse 21 gepresst, wobei sich die Zuführwalze 13 anschließend auf der Modellierbühne 22 in Richtung der Y-Achse fortbewegt, während sie sich dreht, wodurch das Pulver P für eine ebene Schicht auf die Modellierbühne 22 aufgebracht wird. Für dieses Flachdrücken des Pulvers P auf der Modellierbühne 22 kann statt der Zuführwalze 13 auch eine Walze verwendet werden, die nicht dargestellt ist und sich in Richtung der Y-Achse bewegt, während sie sich auf der Modellierbühne 22 dreht.

Wie Fig. 6B zeigt, spritzt der Y-Kopf 41Y, während er sich in Richtung der Y-Achse bewegt, die Flüssigkeit selektiv in «I * « t * ·* *·· • » * · · #·· Ί Λ ·*«· ···· X Q *« ·»·«·#· *««···# · * Übereinstimmung mit den Bilddaten des Querschnitts auf einen Bereich des gesamten Modeliierbereichs 22a (siehe auch Fig. 5A und 5B) , wie dies auch bei einem normalen Drucken mit einem Drucker der Fall ist. Dair.it wird das Pulver P in jenem Bereich untereinander verbunden, auf den die Flüssigkeit gespritzt wird, damit dieser erstarrt.

Wie Fig. 6C zeigt, wird, genauso wie beim letzten Mal, die Hubplatte 12 angehoben und die Modellierbühne 22 für eine Schicht des Pulvers P abgesenkt. Daraufhin wird das Pulver P mit der Zuführwalze 13 für eine Schicht auf die Modellierbühne 22 zugeführt (auf das Pulver P der ersten Modellierschicht, die vorher bearbeitet wurde).

Wie Fig. 6D zeigt, spritzt der X-Kopf 41X, während er sich in Richtung der X-Achse bewegt, die Flüssigkeit in Übereinstimmung mit den Bilddaten des Querschnitts selektiv in Richtung der X-Achse auf einen Bereich des gesamten Modellierbereichs 22a, wie dies auch bei einem Drucken mit einem normalen Drucker der Fall ist. Dadurch wird die Flüssigkeit dem Pulver P für eine zweite Schicht unter Verwendung des X-Kopfs 41X zugeführt.

Als nächstes wird auf das Pulver P für eine dritte Schicht, das von der Zuführwalze 13 zugeführt wurde, die Flüssigkeit gespritzt, wobei wiederum der Y-Kopf 41Y verwendet wird. Daraufhin wird auf die gleiche Art die Flüssigkeit abwechselnd so gespritzt, dass sie vom X-Kopf 41X gespritzr wird, vom Y-Kopf 41Y gespritzr wird, vom X-Kopf 4IX gespritzt wird und dergleichen.

Nachdem die Flüssigkeit auf das Pulver p der letzter. Schicht gespritzt wurde, wird dann, wie dies Fig. 6Ξ zeigt, ein Modell T, das auf diese Weise hergestellr wurde, aus dem Modelliergehäuse 21 genommen.

Fig. 7A zeigt eine Draufsicht, in der ein Modelliergehäuse 21 dargestellt ist, in dem ein Modell untergebracht ist, das mit einem Verfahren ausgebildet wurde, das mit der Ausführungsform verglichen werden soll. Bei diesem Beispiel wird ein Modell T' eines Kiefers (einschließlich der Zähne) eines Menschen als Modelliergegenstand ausgebildet, wobei ein Kopf linear in

Richtung der Y-Achse bewegt werden kann. Wie Fig. 7A zeigt, wird dann, wenn ein Spritzfehler, wie etwa eine Verstopfung, in zumindest einer Düse nX' aus der Mehrzahl von Düsen nX, die in Richtung der X-Achse ausgerichtet sind, in einem Kopf 141 auftritt, die Flüssigkeit nicht passend auf die Zeile abgespritzt, über die die Düse nX' läuft. Damit wird ein fehlerhafter Bereich D ausgebiidet, bei dem es sich um einen Grenzbereich handelt, an dem das Modell T' leicht zerbrechen kann, wobei er in Richtung der Y-Achse isotrop ausgebildet ist. Ein derartiger fehlerhafter 3ereich D wird im Modell Τ', wie dies Fig. 7B zeigt, als Fehler Ta' in Form eines dünnen Spalts ausgebildet, der in dem Modell Τ' auftritt, das auf diese Weise ausgebiidet wurde.

Auch wenn kein Spritzfehler auftritt, wird dann, wenn beispielsweise die Spritzmenge von jeder Düse nX abweicht, das Problem auftreten, dass das Modell Τ' in Richtung der X-Achse leicht zerbrechen kann, während es aber in Richtung der Y-Achse von Fig. 7A nicht leicht zerbricht.

Im Gegensatz dazu spritzen der X-Kopf 4IX und der Y-Kopf 41Y in Übereinstimmung mit der dreidimensionalen Modelliervorrichtung 100 der Ausführungsform die Flüssigkeit abwechselnd auf das Pulver P für jede Schicht, während sie sich in Richtungen bewegen, die senkrecht aufeinander stehen. Auch dann, wenn eine Spritzfehler in zumindest einer der vielen Düsen nX und nY im X-Kopf 41X und/oder im Y-Kopf 41Y auftritt, oder auch dann, wenn die Spritzmengen von den Düsen nX und nY abweichen, werden der fehlerhafte Bereich D oder die Änderung anisotrop. Das bedeutet, dass es möglich ist, dass die durchgehende Ausbildung des fehlerhaften Bereichs D an der selben Stelle in Richtung der Laminierung des Pulvers P (in Richtung der Z-Achse) verhindert wird, wie dies die Fig. 7A und 7B zeigen. Damit kann verhindert werden, dass das Modell T in jenen Richtungen beschädigt wird, in denen es leicht zerbrechen kann.

Bei der Ansführungsform bewegen sich der X-Kopf 4IX und der Y-Kopf 41Y senkrecht zueinander, so dass im Vergleich mit einem Fall, in dem sie sich beispielsweise nicht senkrecht zueinander bewegen, der Aufbau der Köpfe 4IX und 41Y sowie die

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Bewegungsmechanismen 4 0X und 4 OY einfacher auf gebaut werden können.

Bei der Ausführungsform Können der X-Kopf 4IX und der Y-Kopf 41Y auch abwechselnd für jede Vielzahl von Schichten und nicht nur abwechselnd für jeweils eine Schicht verwendet werden.

[Andere Ausführungsform]

Fig. 8 zeigt einen Schrägriss, in dem ein Hauptteil einer dreidimensionalen Modelliervorrichtong in Übereinstimmung mit einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung dargestellt ist. Fig. 9 zeigt einen Schrägriss, in dem eine dreidimensionalen Modelliervorrichtung 200, die in Fig. 8 dargestellt ist, in einem Zustand gezeigt wird, in dem eine obere Platte 28 und eine Druckbasisplatte 24 entfernt wurden. In der nun folgenden Beschreibung wird die Beschreibung von Elementen und Funktionen vereinfacht oder weggelassen, die jenen Elementen oder Funktionen gleichen, die in der dreidimensionalen Modelliervorrichtung 100 gemäß der vorherigen Äusführungsform enthalten sind, wobei hauptsächlich nur unterschiedliche Punkte beschrieben werden.

Die dreidimensionalen Modelliervorrichtung 2C0 in Übereinstimmung mit der anderen Ausführungsform ist mit zwei Zuführeinheiten 10X und 10Y ausgestattet. Der Grundaufbau und die Grundfunktion dieser Zuführeinheiten 10X und 10Y ist jeweils gleich wie bei der Zuführeinheit 10 gemäß der vorherigen Äusführungsform. Bei der anderen Ausführungsform wird zusätzlich zur Y-Znführeinheit 10Y die X-Zuführeinheit 10X neu hinzugefügt. Wie Fig. 9 zeigt, ist die X-Zuführeinheit 10X so vorgesehen, dass sie mit der Modelliereinheit 20 in Richtung der X-Achse ausgerichtet ist.

Die X-Zuführeinheit 10X besitzt eine X-Zuführwalze 13X, die sich in Richtung der X-Achse bewegen kann, wenn sie sich dreht. Jeder der Zuführeinheiten 10 wird jeweils ein anderes Pulver zugeführt. Die unterschiedlichen Pulver werden beispielsweise nach einem Unterschied in der Form, der Größe, des Materials oder dergleichen eingeteilt, oder nach dem Unterschied in den Eigenschaften, wie etwa einer magnetischen Eigenschaft und der Härte. 17

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In einem Fall der Ausführungsform wird typisch die Flüssigkeit vom X-Kopf 4IX auf das Pulver zugeführt, das von der X-Zuführeinneit 10X geliefert wurde, und die Flüssigkeit vom Y-Kopf 41Y auf das Pulver zugeführt, das von der Y-Zuführeinheit 10Y geliefert wurde. Alternativ kann die Flüssigkeit auch vom Y-Kopf 41Y auf das Pulver zugeführt werden, das vor. der X-Zuführeinheit 10X geliefert wurde, wobei die Flüssigkeit auch vom X-Kopf 41X auf das Pulver zugeführt werden kann, das von der Y-Zuführeinheit 10Y geliefert wurde.

Bei der Ausführungsform, die der vorherigen Ausführungsform ähnlich ist, wird die Flüssigkeit ebenfalls abwechselnd unter Verwendung des X-Kopf s 4IX und des Y-Kopf s 41Y für jeweils eine Schicht oder für eine Vielzahl von Schichten gespritzt.

Wie oben beschrieben wurde, ist es bei er Ausführungsform, die der vorhergehenden Ausführungsform ähnlich ist, möglich, dass verhindert werden kann, dass der fehlerhafte Bereich D isotrop und durchgehend in der Schichtrichtung ausgebildet wird. Dadurch, dass ein Modell mit zwei verschiedenen .Arten von Pulvern ausgebildet wird, ist es möglich, dass in einem Modell Bereiche enthalten sind, die verschiedene Materialien und Eigenschaften besitzen.

Bei der Ausführungsform können vom X-Kopf 41X und vom Y-Kopf 41Y auch verschiedene Flüssigkeiten abgespritzt werden. In diesem Fall kann ein erstes Pulver, das ein Bindemittel aufweist, wie etwa PVP, dem Modelliergehäuse 21 beispielsweise auch von einer Zuführeinheit der beiden Zuführeinheiten 10X und 1ÜY zugeführt werden, wobei ein zweites Pulver, wie etwa Gips (ein Pulver, das kein Bindemittel aufweist), dem Modelliergehäuse 21 auch von der anderen Zuführeinheit zugeführt werden kann. In diesem Fall kann von den beiden Köpfen 41X und 41Y ein Kopf auch eine Flüssigkeit, die kein Bindemittel enthält, wie etwa eine wasserlösliche Tinte, auf das erste Pulver spritzen, während der andere Kopf auch eine zweite Flüssigkeit, die ein Bindemittel enthält, auf das zweite Pulver spritzen kann.

Bei der Ausführungsform kann auch das gleiche Pulver von der X-Zuführeinheit 10X und der Y-Zuführeinheit 10Y zugeführt 18 werden. Da die Menge des Pulvers, das jeweils in den beiden Zuführbehältern 11X und 11Y untergebracht ist, in diesem Fall im Vergleich zur Menge bei nur einem Zuführbehälter 11 halbiert werden kann, kann jeder der beiden Zuführbehälter 11X und 11Y halb so dick gemacht werden. Damit kann die dreidimensionale Modelliervorrichtung 200 dünner gemacht werden.

[Noch eine andere Ausführungsform]

Fig. 10 zeigt einen Hauptteil einer dreidimensionalen Modelliervorrichtung in Übereinstimmung mit noch einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung, wobei eine Draufsicht auf ein Modelliergehäuse und auf die Köpfe dargestellt ist.

Ein Modelliergehäuse 121 in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform besitzt beispielsweise einen sechseckigen Umriss. An Steller. entlang von drei Seiten, die das Modelliergehäuse 121 umgeben und die beispielsweise an Stellen liegen, die um einen Drehwinkel von .120° voneinander entfernt sind, wenn man die Z-Achse als Mittelpunkt nimmt, sind die Köpfe 44, 45 bzw. 4 6 angeordnet, um eine Flüssigkeit abzuspritzen. Diese Köpfe 44, 45 und 46 können jeweils in der X-Y Ebene in einem entsprechenden Winkel von 120° unterschiedlich zueinander von einem Bewegungsmechanismus bewegt werden, der nicht dargestelit ist.

Wenn die Anzahl der Köpfe größer wird, wird der Bewegungsmechanismus komplizierter, doch kann damit ein Model_ ausgebildet werden, das wesentlich mehr anisotrop ist.

Das Modelliergehäuse 121 ist nicht darauf beschränkt, dass es sechseckig ist, es kann auch viereckig sein, wie dies oben beschrieben wurde, oder es kann auch dreieckig oder kreisförmig sein.

[Noch eine andere Ausführungsform] eine

Fig. 11 zeigt einen Hauptteil einer dreidimensionalen Modelliervorrichtung in Übereinstimmung mit einer noch anderen Ausführungsform der vorliegenden Offenlegung, wobei 19

Draufsicht auf ein Modelliergehäuse und auf einen Kopf dargestellt ist.

Eine dreidimensionale Modelliervorrichtung in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform besitzt einen Kopf 47 zum Spritzen einer Flüssigkeit, wobei sie mit einem Drehmechanismus versehen ist, um den Kopf 47 um die Z-Achse zu drehen.

Beispielsweise ist eine Drehachse al des Drehmechanismus in der Nähe von einem Ende des Kopfs 47 vorgesehen. Der Kopf 47 kann in Richtung der X-Achse und der Y-Achse mit einem X-Y Bewegungsraechanismus bewegt werden, der nicht dargesteilr ist. Als X-Y Bewegungsmechanismus kann beispielsweise ein Mechanismus einer XY-Bühne verwendet werden, wie er aus der Vergangenheit bekannt ist.

Bei der so aufgebauten dreidimensionalen Modelliervorrichtung wird der Drehwinkel des Kopfs 47 für jede einzelne Schicht oder für jede Vielzahl von Schichten um 90° geändert. Während er sich abwechselnd in Richtung der X-Achse bzw. der Y-Achse bewegt, spritzt er die Flüssigkeit auf das Pulver im Modelliergehäuse 21.

[Andere Ausführungsfermen]

Ausführungsformen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenlegung sind nicht auf jene Ausführungsformen beschränkt, die oben beschrieben wurden, sondern sie können auch andere verschiedenartige Ausführungsfermen sein.

Bei jeder der ober, beschriebenen Ausführungsformen wird eine Flüssigkeit mit den Köpfen abwechselnd für jeweils die gleiche Anzahl von Schichten des Pulvers gespritzt. Es kann jedoch auch eine Flüssigkeit für jeweils unterschiedliche Anzahlen von Schichten oder für eine zufällige Anzahl von Schichter-abwechselnd mit den Köpfen gespritzt werden. Unter "für jede unterschiedliche Anzahl von Schichten" ist ein Muster zu verstehen, so dass beispielsweise eine Flüssigkeit für jeweils eine erste Anzahl von Schichten (beispielsweise für jeweils eine Schicht:) mit einem Kopf gespritzt wird, während für jeweils eine zweite Anzahl von Schichten (beispielsweise für jeweils zwei oder drei Schichten) , die sich von der ersten Anzahl von Schichten unterscheidet, mit dem anderen Kopf 20 gespritzt wird.

Alternativ kann auch ein anderer Kopf eine Flüssigkeit auf die selbe Schicht des Pulvers spritzen, nachdem ein Kopf eine Flüssigkeit auf das Pulver für eine Schicht gespritzt hat.

Die erste und die dritte beschriebene Ausführungsform zeigen die Betriebsart, bei der die gleiche Flüssigkeit aus einer Mehrzahl von Köpfen gespritzt wird. Es können jedoch zumindest zwei von diesen Köpfen auch verschiedene Flüssigkeiten abspritzen. Wenn es sich bei den Flüssigkeiten beispielsweise um färbige Tinten handele, können auch Tinten mit unterschiedlichen Zusammensetzungen, d.h. mit verschiedenen Farben, abgespritzt werden.

Bei den dreidimensionalen Modelliervorrichtungen gemäß einer jeden der oben beschriebenen Ausführungsformen ist ein Kopf mit einem Zeilen-Kopf vorgesehen, der sich in eine Richtung bewegt. Zumindest ein Kopf aus der Mehrzahl von Köpfen kann aber jedoch auch ein kurzer Kopf sein, der kein Zeilen-Kopf ist und eine Mehrzahl von Düsen besitzt, wobei seine Länge schmäler als eine Modeliierbreite im Modelliergehäuse 21 ist. In diesem Fall wird der Kopf, nachdem eine Flüssigkeit in einer Zeile örtlich auf das Pulver gespritzt wurde, während sich der kurze Kopf senkrecht zur Richtung des Düsenaufbaus bewegt hat, in die Richtung des Düsenaufbaus bewegt, wobei die Flüssigkeit in die nächste Zeile örtlich auf das Pulver gespritzr wird. In diesem Fall ist für jeweils einen Kopf ein zweiachsiger 3ewegungsmechanismus vorgesehen, um den Kopf zu bewegen.

Wenn nur ein Zeilen-Kopf verwendet wird, kann er auch so verwendet werden, dass die Stellung des Kopfs um einen vorgegebenen Abstand (beispielsweise um den Abstand einer Mehrzahl von Düsen) in Richtung des Düsenaufbaus für jeweils eine Schicht oder für eine Vielzahl von Schichten des Pulvers verschoben wird. Damit kann verhindert werden, dass eine große Anzahl von durchgehenden fehlerhaften Bereichen D in Richtung der Laminierung des Pulvers auftritt.

Eine Heizeinrichtung für eine Wärmebehandlung des ausgebildeten Modells kann ebenfalls in jeder der 21

dreidimensionalen Modelliervorrichtungen vorgesehen sein, die oben, beschrieben wurden.

Weiters kann ein Reinigungsmechanismus m jeder dreidimensionalen Modeiiiervorrichtungen vorgesehen sein, die oben beschrieben wurden, um eine Mehrzahl von Köpfen zu reinigen. Während eine Flüssigkeit von einem ersten Kopf abgespritzt wird, wird in diesem Fall ein zweiter Kopf mit dem Reinigungsmechanismus gereinigt, wodurch der Effizienz-Zeitfaktor verbessert werden kann. Beim Reinigungsmechanismus kann es sich um eine mechanische Reinigung, die eine 3ürste oder einen Abstreifer verwendet, um eine chemische Reinigung, die ein Reinigungsfluid verwendet, oder um eine Kombination davon handeln. ''

Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen ist ein Bewegungsmechanismus vorgesehen, um eine Mehrzahl von Köpfen zu bewegen. Die Mehrzahl von Köpfen kann jedoch auch ortsfest sein, wobei jede der dreidimensionalen Modeiiiervorrichtungen auch mit einem Bewegungsmechanismus versehen sein kann, um ein Modelliergehäuse (Modellierbühne) zu bewegen.

Die vorliegende Offenbarung enthält Inhalte, die mit jenen der Japanischen Prioritätsanmeldung JP 2010-284440, eingereicht am Japanischen Patentamt am 21. Dezember 2010, in Zusammenhang stehen und deren gesamter Inhalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird. Für Fachleute ist ersichtlich, dass verschiedene Abänderungen, Kombinationen, Subkombinationen und Veränderungen in Abhängigkeit von Anforderungen an den Aufbau oder von anderen Faktoren auftreten können, sofern sie im Bereich der angeschlcssenen Ansprüche oder deren Äquivalente liegen.

Claims

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PATENTANSPRÜCHE 1. Dreidimensionale Modelliervorrichtung, dadurch gekennzeichnet., dass sie eine Bühne, auf die ein pulverförmiges Material für eine Laminierung aufgebracht wird; einen Zuführmechanisinus, um das pulverförmige Material für jeweils eine Schicht auf die Bühne zuzuführen; eine Mehrzahl an Köpfen, die eine Mehrzahl an Düsen zum Abspritzen einer modellbildenden Flüssigkeit aufweisen und die so ausgebildet sind, dass sie die Flüssigkeit auf das pulverförmige Material spritzen können, das mit dem Zuführmechanismus auf die Bühne zugeführt wurde; und einen Bewegungsmechanismus, der die Mehrzahl an Köpfen relativ zur Bühne jeweils in unterschiedliche Richtungen bewegt, umfasst.
2. Dreidimensionale Modelliervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Köpfe vorgesehen sind, und der Bewegungsmechanismus die beiden Köpfe so bewegt, dass die Bewegungsrichtungen der beiden Köpfe senkrecht zueinander verlaufen.
3. Dreidimensionale Modelliervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der 3ewegungsmechanismus die Köpfe jedes Mal abwechselnd bewegt, wenn das pulverfÖrmige Material für eine Schicht mit dem Zuführmechanismus zugeführt wurde.
4. Dreidimensionale Modelliervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Bewegungsmechanismus einen ersten Kopf bewegt, wenn das pulverförmige Material für eine ‘ fortlaufende erste Anzahl von Schichter, vom Zuführmechanismus zugeführt wird, und einen zweiten Kopf, wenn das pulverfcrmige Material für eine fortlaufende zweite Anzahl von Schichten vom Zuführmechanismus zugeführt wurae.
5. Dreidimensionale Modelliervorrichtung gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die erste Anzahl von 23 fr Anzahl von Schichten Schichten von der zweiten unterscheidet.
6. Dreidimensionale Modelliervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Zurührmechanismus jeweils eine Mehrzahl an verschiedenen pulverförmigen Materialien, die jeweils der Mehrzahl der Köpfe entspricht, auf dre Bühne zuführt.
7. Dreidimensionale Modeiliervorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrzahl an Köpfen jeweils verschiedene Flüssigkeiten abspritzt.
8. Dreidimensionale Modelliervorrichtung, dadurch gekennzeichnet, dass sie eine Bühne, auf die ein pulverförmiges Material für eine Laminierung aufgebracht wird; einen Zuführmechanismus, um das pulverförmige Material für jeweils eine Schicht auf die Bühne zuzuführen; einen Kopf, der eine Mehrzahl an Düsen zum Abspritzen einer modellbildenden Flüssigkeit aufweist, die so ausgebildet sind, dass sie die Flüssigkeit auf das pulverförmige Material spritzen können, das mit dem Zuführmechanismus auf die Bühne zugeführt wurde; und einen Bewegungsmechanismus, der den Kopf relativ zur Bühne jeweils in unterschiedliche Richtungen bewegt, wenn die Flüssigkeit jeweils auf das pulverförmige Material für verschiedene Schichten gespritzt wird, die vom Zuführmechanismus zugeführt wurden, umfasst.
9. Dreidimensionale Modeiliervorrichtung gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sie weiters einen Drehmechanismus umfasst, der den Kopf um eine Achse dreht, die in Richtung der Laminierung des pulverförmigen Materials verläuft.
10. Dreidimensionales Modellierverfahren, dadurch gekennzeichnet, dass es folgende Schritte umfasst: Zuführen eines pulverförmigen Materials für eine Schicht auf eine Bühne; • * *♦ * * * ·· 24 • * *♦ * * * ·· 24

»I« • · · · ♦ • ♦ * • · ♦ · « *·»» ·»««·** »« Spritzen einer Flüssigkeit, um ein Modell auszubilden, aus einem ersten Kopf auf das pulverförmige Material, das der Bühne zugeführt wurde, während der erste Kopf relativ zur Bühne in eine erste Richtung bewegt wird; Zuführen des pulverförmigen Materials für eine andere Schicht auf die Bühne, nachdem die Flüssigkeit vom ersten Kopf gespritzt wurde; und Spritzen einer Flüssigkeit, um ein Modell auszubilden, aus einem zweiten Kopf auf das pulverförmige Material, das der Bühne zugeführt wurde, wahrend der zweite Kopf relativ zur Bühne in eine zweite Richtung bewegt wird, bei der es sich nicht um die erste Richtung handele.
11. Modell, das mit einem dreidimensionalen Modellierverfahren ausgebiidet wurde, das umfasst: Zuführen eines pulverförmigen Materials für eine Schicht auf eine Bühne; Spritzen einer Flüssigkeit, um ein Modell auszubiiden, aus dem ersten Kopf auf das pulverf örmige Material, das der Bühne zugeführt wurde, während ein erster Kopf relativ zur Bühne in eine erste Richtung bewegt wird; Zuführen des pulverförmigen Materials für eine andere Schicht auf die Bühne, nachdem die Flüssigkeit vom ersten Kopf abgespritzt wurde; und Spritzen einer Flüssigkeit, um ein Modell auszubilden, aus einem zweiten Kopf auf das pulverförmige Material, das der Bühne zugeführt wurde, während der zweite Kopf relativ zur Bühne in eine zweite Richtung bewegt wird, bei der es sich nicht um die erste Richtung handelt.