BE1009947A6 - Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium. - Google Patents

Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium. Download PDF

Info

Publication number
BE1009947A6
BE1009947A6 BE9600132A BE9600132A BE1009947A6 BE 1009947 A6 BE1009947 A6 BE 1009947A6 BE 9600132 A BE9600132 A BE 9600132A BE 9600132 A BE9600132 A BE 9600132A BE 1009947 A6 BE1009947 A6 BE 1009947A6
Authority
BE
Belgium
Prior art keywords
vessel
curtain
liquid medium
layer
medium
Prior art date
Application number
BE9600132A
Other languages
English (en)
Inventor
Kurt Renap
Wilfried Vancraen
Original Assignee
Materialise Nv
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Materialise Nv filed Critical Materialise Nv
Priority to BE9600132A priority Critical patent/BE1009947A6/nl
Priority to EP97904312A priority patent/EP0928242B1/en
Priority to PCT/BE1997/000015 priority patent/WO1997029901A1/nl
Priority to DE69704623T priority patent/DE69704623T2/de
Application granted granted Critical
Publication of BE1009947A6 publication Critical patent/BE1009947A6/nl

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C41/00Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/34Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C41/46Heating or cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C41/00Shaping by coating a mould, core or other substrate, i.e. by depositing material and stripping-off the shaped article; Apparatus therefor
    • B29C41/34Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C41/36Feeding the material on to the mould, core or other substrate
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B29C64/129Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • B29C64/135Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask the energy source being concentrated, e.g. scanning lasers or focused light sources
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29KINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2995/00Properties of moulding materials, reinforcements, fillers, preformed parts or moulds
    • B29K2995/0037Other properties
    • B29K2995/0072Roughness, e.g. anti-slip
    • B29K2995/0073Roughness, e.g. anti-slip smooth

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)

Abstract

De inrichting bevat een vat (6) gevuld met een hardbaar vloeibaar medium (2) en boven dit vat (6) aanbrengbare stuurbare middelen (18) om een laagje vloeibaar medium volgens een bepaald patroon uit te doen harden, daardoor gekenmerkt dat ze een gietkop (4) bevat die boven het vat (6) is opgesteld en onderaan voorzien is van een spleet (12) en middelen (5) om deze gietkop (4) een relatieve verplaatsing te geven over het oppervlak van het medium (2) in het vat (6). Het mdium (2) wordt onder vorm van een stabiel gordijn (3) op een steun of een vorig gevormd laagje gegoten.

Description


   <Desc/Clms Page number 1> 
 



  Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium. 



  Deze uitvinding heeft betrekking op een werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium, waarbij het voorwerp laagje per laagje wordt opgebouwd door telkens op een steun en/of een reeds gevormd gedeelte van het voorwerp een laagje medium in vloeibare vorm aan te brengen en vervolgens volgens een bepaald patroon uit te harden alvorens een volgend laagje op dezelfde manier wordt gevormd. 



  Dergelijke werkwijzen worden vooral gebruikt voor het vervaardigen van prototypes en dergelijke en worden daarom   meestal"rapid prototyping"processen   genoemd. De meest gebruikte is stereolithografie waarbij het vloeibaar medium of hars van elk laagje wordt uitgehard door middel van elektromagnetisch stralen, bijvoorbeeld een of meer laserstalen, die volgens computergegevens worden bestuurd. 



  Door de stralen verhardt het medium volgens een bepaald patroon, namelijk een x-y doorsnede van het te vervaardigen voorwerp, aan de oppervlakte. 



  Dergelijke technieken worden beschreven in onder meer   US-U-4. 575. 330   en   EP-A-0. 348. 061.   



  Bij bekende werkwijzen wordt een laagje vloeibaar hars aangebracht door de steun met een reeds gevormd gedeelte van het voorwerp in een bad van het vloeibare hars meer dan één laagdikte onder te dompelen zodat op de steun of het produkt een teveel aan hars vloeit. Vervolgens wordt het reeds gevormde gedeelte van het voorwerp omhoog gebracht tot juist   een   laagdikte onder het niveau van het hars. Door 

 <Desc/Clms Page number 2> 

 het visceus karakter van het hars zal het teveel aan hars dat zieh op het reeds gevormde gedeelte bevindt niet onmiddellijk uitvloeien tot een egaal laagje met de gewenste dikte. Dit teveel wordt dan met een schraper afgeschraapt maar hierna is meestal nog een wachttijd nodig om een egaal oppervlak te verkrijgen. 



  Het is duidelijk dat deze bekende werkwijzen zeer tijdrovend zijn. Vooral bij het opbouwen van kleine voorwerpen, waarbij slechts weinig tijd gevergd wordt voor het uitharden is de tijd nodig voor het aanbrengen van de laagjes vloeibaar hars duurbepalend voor het volledige proces dat dus zeer traag verloopt. 



  Daarenboven bieden de bekende werkwijzen nogal wat problemen bij het aanbrengen van laagjes op bepaalde geometriën van voorwerpen zoals bijvoorbeeld holle of dunwandige voorwerpen. De schraper kan dan vaak niet voldoende hars van het reeds gevormde gedeelte van het voorwerp verwijderen zodat na een aantal lagen de schraper tegen een uitgeharde laag aanbotst. 



  De uitvinding heeft een werkwijze voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium tot doel die voornoemde en andere nadelen niet bezit en dus relatief snel is. 



  Dit doel wordt volgens de uitvinding verwezenlijkt door een werkwijze voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium, waarbij het voorwerp laagje per laagje wordt opgebouwd door telkens op een steun en/of een reeds gevormd gedeelte van het voorwerp een laagje medium in vloeibare vorm aan te brengen en vervolgens volgens een bepaald patroon uit te harden alvorens een volgend laagje op dezelfde manier wordt 

 <Desc/Clms Page number 3> 

 gevormd, waarbij daarenboven de opeenvolgende laagjes medium in vloeibare vorm worden aangebracht onder vorm van een stabiel gordijn waaraan een relatieve verplaatsing ten opzichte van de steun of een reeds uitgehard laagje wordt gegeven. 



  Bij voorkeur wordt het gordijn gevormd door vloeibaar medium door een spleet te persen met een druk tussen 5 en 20 bar. 



  Het gordijn kan gevormd worden door middel van een gietkop die opgesteld is boven een vat met vloeibaar medium waarin de steun of het reeds gevormde gedeelte van het voorwerp zodanig wordt opgesteld dat het oppervlak waarop een laagje moet aangebracht worden praktisch samenvalt met het oppervlak van het medium in het vat. 



  De uitvinding heeft ook betrekking op een inrichting die bijzonder geschikt is voor het toepassen van de werkwijze volgens de uitvinding. 



  De uitvinding heeft aldus betrekking op een inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium, welke inrichting een vat bevat gevuld met een hardbaar vloeibaar medium en boven dit vat gelegen stuurbare middelen om een laagje vloeibaar medium volgens een bepaald patroon uit te doen harden, en die daardoor gekenmerkt is dat ze een gietkop bevat die boven het vat is opgesteld en onderaan voorzien is van een   spleet,   middelen om deze gietkop een relatieve verplaatsing te geven over het oppervlak van het medium in het vat. 



  Bij voorkeur zijn aan de gietkop ten minste twee geleidingsrandjes aangebracht die zieh in de omgeving van 

 <Desc/Clms Page number 4> 

 de uiteinden van de spleet naar beneden uitstrekken om de vorm van randen van het gordijn te bepalen. 



  Ook tussen deze geleidingsrandjes kunnen geleidingen op gietkop zijn aangebracht die naar onder gericht zijn en het gordijn leiden. 



  Met het inzicht de kenmerken van de uitvinding beter aan te tonen zijn hierna, als voorbeeld zonder enig beperkend karakter, enkele voorkeurdragende uitvoeringsvormen van een werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium beschreven met verwijzing naar de bijgaande tekeningen, waarin : figuur 1 schematisch een inrichting volgens de uitvinding weergeeft tijdens een eerste stap voor het aanbrengen van een laagje vloeibaar medium op een gedeelte van een reeds gevormd voorwerp ; figuren 2 tot 4 een gedeelte van de inrichting van figuur 1 weergeven maar tijdens drie volgende stappen voor het aanbrengen van het laagje ; figuur 5 een doorsnede weergeeft volgens de lijn V-V in figuur   2 ;   figuur 6 schematisch een variante van de inrichting volgens de uitvinding weergeeft ;

   figuur 7 een zieht van perspectief weergeeft van een praktische uitvoering van het gedeelte van de inrichting volgens de figuren 2 tot   4 ;   figuren 8 tot 12 langse doorsneden weergeven van vier uitvoeringsvormen van een gietkop uit de inrichting van figuur 7, tijdens het aanbrengen van vloeibaar medium. 

 <Desc/Clms Page number 5> 

 



  Volgens de uitvinding wordt een voorwerp 1 opgebouwd door laagje na laagje een selectief hardbaar vloeibaar medium 2, bijvoorbeeld een hars aan te brengen en volgens een welbepaald patroon uit te harden, waarbij elk laagje aangebracht wordt door vloeibaar medium onder vorm van een stabiel gordijn 3 te gieten. 



  Zoals weergegeven is in de figuren 1 en 5, waarin schematisch een inrichting voor het uitvoeren van de werkwijze is weergegeven, wordt dit gordijn 3 gespoten met behulp van een gietkop 4 die, bijvoorbeeld door een zuigermechanisme 5, horizontaal heen en weer verplaatsbaar is over een bovenaan open vat 6 dat met vloeibaar medium 2 is gevuld en waarin het voorwerp 1 wordt gevormd. 



  De gietkop 4 is in hoogte stationnair, maar het vat 6 bevat een beweegbaar gedeelte dat in het voorbeeld door de bodem 7 gevormd is om het reeds gevormde gedeelte van het voorwerp 1 laagje per laagje opwaarts te verplaatsen. 



  De inrichting bevat middelen 8 die bijvoorbeeld uit een zuigermechanisme bestaan om de bodem 7 stapsgewijze te verplaatsen. 



  Op de bodem 7 is nog een plateau 9 aangebracht en daarop een steunconstructie 10 die meestal op dezelfde manier als het voorwerp 1 zelf van gehard medium 2 wordt gevormd. De bodem 7, het plateau 9 en de steunconstructie 10 vormen samen een steun voor het te vormen voorwerp 1. 



  De gietkop 4 bevat een inwendige drukverdeelkamer 11 waarop een spleet 12 uitgeeft die op de onderkant van de gietkop 4 uitmondt. 

 <Desc/Clms Page number 6> 

 



  De inrichting bevat verder een reservoir 13 voor vloeibaar medium. De gietkop 4 sluit door middel van een leiding 14 waarin een pomp 15 gemonteerd is op dit reservoir 13 aan. 



  De bovenkant van het vat 6 is omgeven door een opvangbak 16 dat via een afvoerleiding 17 met het lager gelegen reservoir 13 in verbinding staat. 



  Om het selectief hardbaar medium laagje per laagje uit te harden is op een op zieh bekende manier boven het vat 6 een verplaatsbare laserstraalbron 18 gemonteerd waarvan de verplaatsing gechiedt door niet in de figuren 1 tot 5 weergegeven middelen die door een besturingsinrichting 19 met ingebouwde computer worden bestuurd zodanig dat de laserstraalbron 18 een bepaald patroon kan beschrijven en ook de plaats kan vrijmaken voor de doorgang van de gietkop 4. 



  Daar waar een laserstraal op het oppervlak van het vloeibare medium valt, hardt dit medium uit. 



  In figuur 1 is in het vat 6 een reeds gevormd en uitgeharde gedeelte van het voorwerp weergegeven. Het bovenvlak van dit gedeelte is ter hoogte gelegen van het oppervlak van het medium in het vat 6. 



  Om een volgend laagje te vormen wordt volgens de uitvinding de bodem 7 van het vat 6 naar beneden verplaatst over een afstand gelijk aan de dikte van het te vormen nieuwe laagje, zoals schematisch in figuur 2 is weergegeven, en voor, tijdens of na dit verplaatsen, wordt de gietkop 4 van de ene kant naar de andere verplaatst, terwijl een vloeibaar medium door de pomp 15 uit het reservoir 13 via de leiding 14 in de drukverdeelkamer 11 wordt gepompt en 

 <Desc/Clms Page number 7> 

 onder vorm van een stabiel gordijn 3 door de spieet 12 uitstroomt, zoals is weergegeven in figuur 3. 



  De breedte van het gordijn 3 en de snelheid waarmee de gietkop 3 over het vat 6 wordt verplaatst worden zo gekozen dat het gordijn 3 beantwoordt aan volgend   stabiliteitscriterium :      p. u t   = 2T Daarbij wordt het medium uit de spleet 12 geperst met bijvoorbeeld een druk tussen 5 en 20 bar en met een minimum volumedebiet per eenheidsbreedte Q/b gelijk aan de vierkantwortel van   2T. t/p.   



  In beide vergelijkingen   is :   p : het soortelijk gewicht van het vloeibare medium   (kg/m3)   u : de snelheid van de vloeistof in het gordijn (m/s) t : de breedte van het gordijn (m) T : de oppervlaktespanning van het vloeibare medium (N/m). 



  De heen en weergaande verplaatsing van de gietkop 4 is groter dan de afmeting van het vat 6 in de verplaatsingsrichting, terwijl de spleet 12 in de gietkop 4 langer is dan de afmeting van het vat 6 in de langsrichting van de spleet 12 zodat het gordijn 3 niet enkel over het reeds geharde laagje van het voorwerp 1 een nieuw laagje aanbrengt maar ook over het omringende oppervlak van het medium 2 in het vat 6. 



  Medium dat naast het vat 6 terecht komt, wordt in de opvangbak 16 opgevangen en vloeit terug naar het reservoir 13. 

 <Desc/Clms Page number 8> 

 In figuren 3 en 4 is de toestand weergegeven respectievelijk tijdens en na het aanbrengen van het nieuwe laagje. 



  Als eindstap wordt de laserstraalbron 18 door de besturingsinrichting 19 volgens een bepaald patroon over het nieuwe laagje verplaatst zodanig dat dit laagje uithardt volgens dit patroon. 



  Dit proces werd of wordt voor alle laagjes herhaald waarbij tussen twee opeenvolgende laagjes de verplaatsingsrichting van gietkop 4 omgekeerd wordt en hij terug naar zijn beginstand over het vat 6 wordt verplaatst. 



  Na het volledig vormen van het voorwerp 1 wordt het uit het vat 6 genomen en wordt de steunconstructie 10 verwijderd. 



  Het ondersteunende karakter van het medium 2 in het vat 6 kan worden verhoogd door dit medium te koelen, bijvoorbeeld door met een ventilator 20 koellucht over het vat 6 te blazen. 



  De stabiliteit van het gordijn 3 kan worden bevorderd door het medium 2 dat door de gietkop 4 wordt gegoten te verwarmen, waardoor onder meer luchtbellen in het gordijn worden vermeden. Dit kan geschieden door verwarmingsmiddelen 21, bijvoorbeeld een elektrische weerstand, die in het reservoir 13 zijn opgesteld. 



  De besturingsinrichting 19 bestuurt niet enkel voornoemde middelen om de laserstraalbron 18 te verplaatsen maar ook de middelen 8 om de bodem 7 te verplaatsen en het zuigermechanisme 5 dat de gietkop 4 verplaatst en eventueel de pomp 15. 

 <Desc/Clms Page number 9> 

 



  Na het aanbrengen van   n of meer laagjes wordt de dikte van het aangebrachte laagje gemeten en worden in funktie van de gemeten dikte, de hoeveelheid medium dat de gietkop 4 bij een beweging op een vorig laagje aanbrengt en dus de dikte van het nieuwe laagje, indien nodig aanpast. Dit kan geschieden door de pomp 15 te   be nvloeden   en dus het debiet te wijzigen of door het zuigermechanisme 5 te besturen en dus de snelheid van de gietkop 4 bij te stellen. 



  Door metingen van een aangebracht laagje en het   be nvloeden   van de laserstraalbron 18 en haar beweging kunnen de uithardparameters en de uithardingsdiepte van een nieuw laagje ook indien nodig bijgestuurd worden zodanig dat opeenvolgende laagjes stevig aan elkaar hechten. 



  Niet alleen laat de hiervoor beschreven manier van werken toe het voorwerp 1 relatief snel te vervaardigen, maar de steunconstructie 10 kan eenvoudiger worden uitgevoerd aangezien geen zijdelingse krachten door een schraper of dergelijke op het reeds gevormde gedeelte van het voorwerp 1 worden uitgeoefend. 



  In plaats van medium 2 uit een afzonderlijk reservoir 13 naar de gietkop 4 te pompen, kan dit medium ook gepompt worden uit het vat 6 zelf zoals weergegeven in figuur 6. 



  In dit geval is de bodem 7 van het vat 6 niet verplaatsbaar maar is het plateau 9 op een lift 22 gemonteerd. De middelen 8 om de bodem 7 te verplaatsen zijn dan vervangen door middelen 23 om de lift 22 in hoogte te verplaatsen. 



  Een nieuw laagje van het voorwerp 1 wordt op de hiervoor beschreven manier gevormd, maar de verplaatsing van het reeds gevormde gedeelte van het voorwerp over de dikte van een laagje vooraleer een nieuw laagje door de gietkop 4 

 <Desc/Clms Page number 10> 

 wordt gegoten, geschiedt door de lift 22 te doen zakken in plaats van de bodem 7. 



  Deze uitvoeringsvorm van de werkwijze biedt dezelfde voordelen als de hoger beschreven uitvoeringsvorm. 



  Op welke manier de inrichting en meer bepaald het gedeelte ervan waarmee een laagje van het vloeibare medium 2 kan gegoten worden in de praktijk kan worden geconstrueerd is weergegeven in de figuren 7 tot 12, waarin elementen die overeenkomen de hoger genoemde elementen met overeenstemmende verwijzingscijfers zijn aangeduid. 



  De gietkop 4 is samengesteld uit twee delen 24 en 25 die onder tussenkomst van een dichting 26 tegen elkaar vastgemaakt zijn, waarbij de dichting zieh langs de randen behalve aan de onderzijde van de gietkop uitstrekt zodat aan de onderzijde tussen de delen 24 en 25 de spleet 12 wordt gevormd. De drukverdeelkamer 11 is door een holte in het deel 25 en binnen de dichting 26 gevormd. Het deel 25 is in zijn wand van een op de holte uitgevende toegang 27 voorzien waarop de leiding 14 wordt aangesloten. 



  Het vat 6 is cilindrisch terwijl de opvangbak 16 de vorm van een schaal bezit. 



  Om te beletten dat tijdens de beweging van de gietkop 4, wanneer het gordijn 3 plots in contact komt met het vat 6, de stabiliteit van dit gordijn 3 in gevaar gebracht wordt, is boven de opvangbak 16, tegen of nabij de bovenste rand van het vat 6 een horizontale hulplaat 28 opgesteld. 



  Om de stabiliteit van het gordijn 3 te verbeteren zijn twee naar beneden hangende geleidingsrandjes 29 voor het 

 <Desc/Clms Page number 11> 

 geleiden van het gordijn 3 aan de gietkop 4 bevestigd zoals in detail in de figuren 8 tot 12 is weergegeven. 



  Door de oppervlaktespanning van het vloeibare medium 2 zal het gordijn 3, zonder deze geleidingsrandjes 29, onmiddellijk bij het verlaten van de spleet 12 ingesnoerd worden zoals in streeplijn in figuur 8 is weergegeven. 



  Door de geleidingsrandjes 29 op of nabij de randen van het gordijn 3 wordt dit insnoeren tegengegaan. Door de adhesie van het medium aan de geleidingsrandjes 29 wordt de oppervlaktespanning teniet gedaan en dus een egaal gordijn verkregen. 



  Deze geleidingsrandjes 29 die dus de randen van het gordijn 3 geleiden, kunnen op de uiteinden van de spleet 12 gelegen zijn zoals weergegeven in figuren 7 en 8. 



  Bij voorkeur zijn de geleidingsrandjes 29 evenwel op een kleine afstand van de uiteinden van de spleet 12 aangebracht om te vermijden dat het gordijn 3 ervan los zou kunnen komen. In dit geval kunnen de geleidingsrandjes 29 gemakkelijker bevochtigd worden door het uitstromende medium en is de adhesie tussen het medium en de geleidingsrandjes 29 beter. 



  Om de stabiliteit van het gordijn 3 nog te verbeteren kunnen de onderste uiteinden van de geleidingsrandjes 29 naar binnen geplooid worden zoals in figuur 10 is weergeven. 



  Een andere mogelijkheid om de stabiliteit van het gordijn 3 te verbeteren bestaat erin tussen de geleidingsrandjes 29   n of meer bijkomende geleidingslipjes 30 te bevestigen die in het gordijn 3 naar beneden zijn gericht, zoals in figuur 11 is weergegeven. 

 <Desc/Clms Page number 12> 

 



  De beste stabiliteit wordt verkregen door geleidingsrandjes 29 die nagenoeg de vorm hebben van het natuurlijke gordijn 3, dit is het gordijn 3 wanneer geen geleidingsrandjes 29 aanwezig zijn, en dus naar elkaar gekromd zijn zoals in figuur 12 is weergegeven. 



  De huidige uitvinding is geenszins beperkt tot de hiervoor beschreven en in de figuren weergegeven uitvoeringsvormen, doch dergelijke werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp kunnen in verschillende varianten worden verwezenlijkt zonder buiten het kader van de uitvinding te treden. 



  In het bijzonder is de uitvinding niet beperkt tot stereolithografie. Ze is ook toepasbaar bij andere zogenoemde rapid prototyping processen. 



  Het toevoeren van vloeibaar medium aan de gietkop moet niet noodzakeljk door middel van een pomp geschieden. Dit toevoeren kan bijvoorbeeld ook door middel van geperste lucht.

Claims (19)

  1. Conclusies. 1. - Werkwijze voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium, waarbij het voorwerp laagje per laagje wordt opgebouwd door telkens op een steun en/of een reeds gevormd gedeelte van het voorwerp (1) een laagje medium in vloeibare vorm (2) aan te brengen en vervolgens volgens een bepaald patroon uit te harden alvorens een volgend laagje op dezelfde manier wordt gevormd, daardoor gekenmerkt dat de opeenvolgende laagjes medium in vloeibare vorm worden aangebracht onder vorm van een stabiel gordijn (3) waaraan een relatieve verplaatsing ten opzichte van de steun of een reeds uitgehard laagje wordt gegeven.
  2. 2.-Werkwijze volgens conclusie 1, daardoor gekenmerkt dat het vloeibare medium (2) wordt aangebracht onder vorm van een gordijn (3) dat beantwoordt aan volgend stabiliteitscriterium : p. u t = 2T waarin : p = het soortelijk gewicht van het vloeibare medium (kg/m3) u = de snelheid van de vloeistof in het gordijn (m/s) t = de breedte van het gordijn (m) T = de oppervlaktespanning van het vloeibare medium (N/m).
  3. 3.-Werkwijze volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat het gordijn (3) wordt gevormd met een volumedebiet per eenheidsbreedte Q/b gelijk aan de vierkantwortel van 2T. t/p, waarin : p = het soortelijk gewicht van het vloeibare medium (kg/m3) <Desc/Clms Page number 14> t = de breedte van het gordijn (m) T = de oppervlaktespanning van het vloeibare medium (N/m).
  4. 4.-Werkwijze volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat het gordijn (3) wordt gevormd door vloeibaar medium (2) door een spleet (12) te persen met een druk tussen 5 en 20 bar.
  5. 5.-Werkwijze volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat het gordijn (3) gevormd wordt door middel van een gietkop (4) die opgesteld is boven een vat (6) met vloeibaar medium (2) waarin de steun of het reeds gevormde gedeelte van het voorwerp zodanig wordt opgesteld dat het oppervlak waarop een laagje moet aangebracht worden praktisch samenvalt met het oppervlak van het medium (2) in het vat (6).
  6. 6.-Werkwijze volgens conclusie 5, daardoor gekenmerkt dat de gietkop (4) en het vat (6) zodanig ten opzichte van elkaar worden verplaatst dat het gordijn (3) niet enkel een laagje legt op de steun of het reeds gevormd laagje, maar ook op het volledige oppervlak het medium (2) dat in dit vat (6) de steun of dit gevormde laagje omringt.
  7. 7.-Werkwijze volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat het gordijn (3) gevormd wordt door middel van een gietkop (4) en na elk laagje de afstand tussen de gietkop (2) en het laatst gevormde laagje op een nagenoeg zelfde waarde ingesteld wordt.
  8. 8.-Werkwijze volgens de conclusies 5 en 7, daardoor gekenmerkt dat het vloeibaar medium (2) dat onder vorm van een gordijn (3) wordt aangebracht uit een reservoir (13) wordt gepompt en de afstand tussen de gietkop (4) en het laatst gevormde laagje wordt ingesteld door de bodem (7) <Desc/Clms Page number 15> van het vat (6) met het reeds gevormde gedeelte van het voorwerp (1) te verplaatsen.
  9. 9.-Werkwijze volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat het vloeibare medium (2) dat onder vorm van een gordijn (3) wordt aangebracht wordt opgewarmd.
  10. 10.- Werkwijze volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat het gordijn (3) gevormd wordt door middel van een gietkop (4) die opgesteld is boven een vat (6) met vloeibaar medium (2) waarin de steun of het reeds gevormde gedeelte van het voorwerp (1) is opgesteld en dit medium (2) in het vat (6) wordt gekoeld.
  11. 11.-Werkwijze volgens een van de vorige conclusies, daardoor gekenmerkt dat de dikte van een aangebracht laagje wordt gemeten en de vorming van het gordijn (3) in funktie daarvan zodanig wordt bestuurd dat een volgend laagje de gewenste dikte bezit.
  12. 12.-Inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium, welke inrichting een vat (6) bevat gevuld met een hardbaar vloeibaar medium (2) en boven dit vat (6) aanbrengbare stuurbare middelen (18) om een laagje vloeibaar medium volgens een bepaald patroon uit te doen harden, daardoor gekenmerkt dat ze een gietkop (4) bevat die boven het vat (6) is opgesteld en onderaan voorzien is van een spleet (12) en middelen (5) om deze gietkop (4) een relatieve verplaatsing te geven over het oppervlak van het medium (2) in het vat (6).
  13. 13.-Inrichting volgens conclusie 12, daardoor gekenmerkt dat de gietkop (4) een drukverdeelkamer (11) bevat waarop de spleet (12) aansluit. <Desc/Clms Page number 16>
  14. 14.-Inrichting volgens de conclusie 12 of 13, daardoor gekenmerkt dat op de gietkop (4) ten minste twee geleidingsrandjes (29) aangebracht zijn die zieh in de omgeving van de uiteinden van de spleet (12) naar beneden uitstrekken om de randen van het gordijn (3) te geleiden.
  15. 15.-Inrichting volgens conclusie 14, daardoor gekenmerkt dat ze tussen de geleidingsrandjes (29) bijkomende geleidingslipjes (30) bevat die het gordijn (3) geleiden.
  16. 16.-Inrichting volgens een van de conclusies 12 tot 15, daardoor gekenmerkt dat het vat (6) een verplaatsbare bodem (7) bezit en de inrichting middelen (8) bevat om deze bodem (7) te verplaatsen en een afzonderlijk reservoir (13) met vloeibaar medium (2) dat door een leiding (14) op de gietkop (4) aansluit.
  17. 17.-Inrichting volgens een van de conclusies 12 tot 15, daardoor gekenmerkt dat ze een lift (22) bevat die in het vat (6) is opgesteld en middelen (23) om deze lift in hoogte te verplaatsen.
  18. 18.-Inrichting volgens een van de conclusies 12 tot 17, daardoor gekenmerkt dat het vat (6) ten minste plaatselijk omringd is door een opvangbak (16) voor het opvangen van het overtollige vloeibaar medium (2) dat naast het vat (6) neerkomt.
  19. 19.-Inrichting volgens conclusie 18, daardoor gekenmerkt dat in deze opvangbak (16) een hulpplaat (28) is aangebracht tegen het vat (6) in de nabijheid van de bovenste rand ervan.
BE9600132A 1996-02-15 1996-02-15 Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium. BE1009947A6 (nl)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9600132A BE1009947A6 (nl) 1996-02-15 1996-02-15 Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium.
EP97904312A EP0928242B1 (en) 1996-02-15 1997-02-14 Method and device for making a three-dimensional object from a hardenable liquid medium
PCT/BE1997/000015 WO1997029901A1 (nl) 1996-02-15 1997-02-14 Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium - method and device for making a three-dimensional object from a hardenable liquid medium
DE69704623T DE69704623T2 (de) 1996-02-15 1997-02-14 Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines dreidimensionalen gegenstandes aus einer härtbaren flüssigkeit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
BE9600132A BE1009947A6 (nl) 1996-02-15 1996-02-15 Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium.

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BE1009947A6 true BE1009947A6 (nl) 1997-11-04

Family

ID=3889540

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BE9600132A BE1009947A6 (nl) 1996-02-15 1996-02-15 Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium.

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0928242B1 (nl)
BE (1) BE1009947A6 (nl)
DE (1) DE69704623T2 (nl)
WO (1) WO1997029901A1 (nl)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6712856B1 (en) 2000-03-17 2004-03-30 Kinamed, Inc. Custom replacement device for resurfacing a femur and method of making the same
DE10114290B4 (de) * 2001-03-23 2004-08-12 Ivoclar Vivadent Ag Desktop-Verfahren zur Herstellung von Dentalprodukten unter Verwendung des 3D-Plottings
DE102007010624B4 (de) 2007-03-02 2009-04-30 Deltamed Gmbh Vorrichtung zur schichtweisen generativen Herstellung dreidimensionaler Formteile, Verfahren zur Herstellung dieser Formteile sowie diese Formteile
US8454880B2 (en) 2008-02-14 2013-06-04 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Method and system for layerwise production of a tangible object
EP2151214B1 (de) 2008-07-30 2013-01-23 Ivoclar Vivadent AG Lichthärtende Schlicker für die stereolithographische Herstellung von Dentalkeramiken
US9579106B2 (en) 2010-03-31 2017-02-28 New York Society For The Relief Of The Ruptured And Crippled, Maintaining The Hospital For Special Surgery Shoulder arthroplasty instrumentation
ES2744218T3 (es) 2010-07-08 2020-02-24 Ivoclar Vivadent Ag Barbotina cerámica fotoendurecible para la producción estereolitográfica de cerámicas de alta resistencia
JP6438385B2 (ja) 2012-04-11 2018-12-12 イフォクレール ヴィヴァデント アクチェンゲゼルシャフトIvoclar Vivadent AG 複合樹脂組成物およびステレオリソグラフィーによる歯科構成部品の生成のためのプロセス
JP2017534495A (ja) * 2014-10-02 2017-11-24 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー.Hewlett‐Packard Development Company, L.P. 積層造形装置用の一体型の構築および材料供給装置
DE102014116402A1 (de) 2014-11-11 2016-05-12 Voco Gmbh Verwendung radikalisch härtbarer Zusammensetzungen in generativen Fertigungsverfahren
DE102014116389A1 (de) 2014-11-11 2016-05-12 Voco Gmbh Radikalisch härtbare dentale Zusammensetzungen
CN106079435B (zh) * 2016-06-02 2018-05-11 广州南沙3D打印创新研究院 3d打印设备及方法
CN109414307B (zh) * 2016-06-30 2021-08-17 Dws有限公司 用于制造牙齿假体的方法和系统
US11426958B2 (en) 2018-05-30 2022-08-30 The Boeing Company 3D printed end cauls for composite part fabrication
DE102018007982A1 (de) 2018-10-10 2020-04-16 Exocad Gmbh Bohrschablone für ein dentales Implantat
JP6868656B2 (ja) * 2019-03-27 2021-05-12 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル.ピー.Hewlett‐Packard Development Company, L.P. 積層造形装置用の一体型の構築および材料供給装置
DE102022123585A1 (de) 2022-09-15 2024-03-21 Voco Gmbh Unreaktive Transferschienen
DE102022123586A1 (de) 2022-09-15 2024-03-21 Voco Gmbh Opazitätsumschlag bei Druckharzen

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5739985A (en) * 1980-08-22 1982-03-05 Fuji Photo Film Co Ltd Manufacture for pressure-sensitive recording sheet
JPS6461230A (en) * 1987-09-02 1989-03-08 Kunihiko Moriyama Manufacturing device of solid statue of photo-setting resin
WO1991012120A1 (en) * 1990-02-15 1991-08-22 3D Systems, Inc. Method of and apparatus for forming a solid three-dimensional article from a liquid medium
CA2036695A1 (en) * 1990-03-01 1991-09-02 Brian Gregory Chapman Solid imaging apparatus and method with coating station
JP2715649B2 (ja) * 1990-10-05 1998-02-18 ソニー株式会社 樹脂立体形状形成装置と形成方法
FR2684590A1 (fr) * 1991-12-09 1993-06-11 Ciraud Pierre Appareil et procede pour la fabrication par couches superposees d'objets tridimensionnels et produits fabriques par ce procede.
US5432045A (en) * 1992-05-28 1995-07-11 Cmet, Inc. Photo-solidification modeling apparatus and photo-solidification modeling method having an improved recoating process
JP3353925B2 (ja) * 1992-12-16 2002-12-09 三菱製紙株式会社 インクジェット記録シート及びその製造方法
DE4417083A1 (de) * 1994-05-16 1995-11-23 Eos Electro Optical Syst Beschichtungsvorrichtung, insbesondere für eine Einrichtung zum stereolithographischen Bilden eines dreidimensionalen Objekts

Also Published As

Publication number Publication date
EP0928242A1 (en) 1999-07-14
DE69704623T2 (de) 2001-10-18
WO1997029901A1 (nl) 1997-08-21
EP0928242B1 (en) 2001-04-18
DE69704623D1 (de) 2001-05-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BE1009947A6 (nl) Werkwijze en inrichting voor het vervaardigen van een driedimensionaal voorwerp uit een hardbaar vloeibaar medium.
US5904889A (en) Apparatus and method for producing an object using stereolithography
US5902537A (en) Rapid recoating of three-dimensional objects formed on a cross-sectional basis
US5238614A (en) Process of fabricating three-dimensional objects from a light curable resin liquid
US5174931A (en) Method of and apparatus for making a three-dimensional product by stereolithography
KR100189270B1 (ko) 평탄화 기구를 사용하여 매질의 층을 형성하는 스테레오리토그라피에 의하여 3차원 물체를 형성하는 방법 및 장치
US5258146A (en) Method of and apparatus for measuring and controlling fluid level in stereolithography
JP2805674B2 (ja) 光学的造形方法および光学的造形装置
US5139711A (en) Process of and apparatus for making three dimensional objects
WO1996023647A9 (en) Rapid recoating of three-dimensional objects formed on a cross-sectional basis
JP3330094B2 (ja) 三次元形状の形成方法
JPH0788966A (ja) 三次元形状の形成方法
JP3571123B2 (ja) 立体造形装置
KR100251552B1 (ko) 적층 조형방법 및 적층 조형장치
JP7312808B2 (ja) セラミックスまたは金属材料からグリーン体部品グリーン体部品を製造するための機械
DE4417083A1 (de) Beschichtungsvorrichtung, insbesondere für eine Einrichtung zum stereolithographischen Bilden eines dreidimensionalen Objekts
JP2619545B2 (ja) 立体モデル製造方法
JP2715649B2 (ja) 樹脂立体形状形成装置と形成方法
JP2000202915A (ja) 光造形装置のスキ―ジ装置及びその方法
JPH07329189A (ja) 三次元物体の製造方法及び製造装置
JP4102479B2 (ja) 光硬化造形装置
JP3694970B2 (ja) 光造形装置及び光造形方法
JPH09131799A (ja) 光造形装置
JPH07205304A (ja) 光造形装置
DE4110903A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines dreidimensionalen objekts

Legal Events

Date Code Title Description
RE20 Patent expired

Owner name: MATERIALISE N.V.

Effective date: 20020215