BR112017012746B1

BR112017012746B1 - Método para fabricar artigos moldados que consiste em pelo menos uma camada de artigo moldado e aparelho para produzir um artigo moldado de pelo menos uma camada de artigo moldado

Info

Publication number: BR112017012746B1
Application number: BR112017012746-6A
Authority: BR
Inventors: Sebastian Hirschberg
Original assignee: Hirschberg Engineering Ag
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2015-12-07
Publication date: 2021-12-14
Also published as: BR112017012746A2; ES2838726T3; CN107428091B; EP3233427B1; EP3233427A1; US20170348912A1; CN107428091A; WO2016095060A1; PL3233427T3; US11155027B2; WO2016095059A1

Abstract

a presente invenção refere-se a um método para fabricar artigos moldados que consistem em pelo menos uma camada de artigo moldado, o dito método compreendendo as etapas de: a) colocar um suporte de camada no lugar para acomodar pelo menos uma camada de artigo moldado; b) aplicar uma camada de artigo moldado a uma placa de impressão utilizando uma ferramenta de modelagem; c) posicionar a placa de impressão e o suporte de camada ou uma camada de artigo moldado anteriormente produzida uma em relação à outra; d) curar a camada de artigo moldado de modo que a dita camada torna-se uma camada de artigo moldado anteriormente produzida, e transferir a camada de artigo moldado; e) se necessário, colocar a placa de impressão no lugar para acomodar camadas de artigo moldado adicionais e repetir as etapas b) a d). a invenção ainda refere-se a um aparelho para executar o método descrito assim como à utilização de artigos moldados obtidos por meio deste.

Description

[001] A presente invenção refere-se a métodos para produzir artigos moldados de pelo menos uma camada de artigo moldado. Esta mais ainda refere-se a aparelhos para produzir um artigo moldado de pelo menos uma camada de artigo moldado e à utilização do dito artigo moldado, todos de acordo com das partes genéticas da invenção.

TÉCNICA ANTERIOR

[002] A impressão 3D refere-se a métodos de acabamento para construir peças de trabalho tridimensionais camada por camada e automaticamente. Costumeiramente, uma forma predefinida é produzida durante a impressão 3D de um material de partida. Materiais típicos utilizados em impressão 3D são plásticos, resinas, cerâmicas e metais. Especialmente em prototipagem rápida, a qual é presentemente muito corrente, uma pluralidade de possíveis formas e estruturas deve ser produzida se possível sem esforço manual. A versatilidade da máquina de impressão é o preferencial aqui para replicar estruturalmente e passo a passo uma forma definida suportada por computador pelo usuário da massa moldável como material de partida. Estes aparelhos e métodos referem-se, como o nome já declara, à produção de "protótipos", isto é, peças grandemente individuais. Consequentemente, a maioria dos aparelhos e métodos não está adequada para uma fabricação em massa industrial já que estes não têm grandes números de movimentação e são dispendiosos com referência a material e energia.

[003] Existe, portanto, uma necessidade para tornar métodos e aparelhos disponíveis de modo a tornar possível uma construção camada por camada de estruturas tridimensionais em um modo eficiente e industrialmente escalável.

[004] Além a área de aplicação de produção de protótipos, espécimes únicos e visualizações, o que é interessante para rápida prototipagem, a impressão 3D pode ser utilizada para fazer artigos moldados os quais podem ser utilizados industrialmente e tecnicamente. Tais artigos moldados estão mostrados no WO 2014/043823 A1 (Hirschberg Engineering). Estes artigos moldados compreendem teias ramificadas e camadas as quais são especialmente adequadas para aplicações em processos acionados por fluxo. Entre outras coisas, os artigos moldados mostrados podem ser utilizados como misturadores estáticos ou trocadores de calor ou para emulsificar ou formar substâncias ou como superfícies catalíticas e reações químicas. Os artigos moldados são produzidos em que uma massa plasticamente deformável é aplicada camada por camada por um gabarito. As camadas podem ser curadas passo a passo ou no final após o artigo moldado acabado estar presente. Aqui, cada camada é aplicada por um gabarito adequado, associado por sobre a camada anterior. A cura é executada por secagem, cura por UV ou alguma outra cura induzida. Os rebaixos do gabarito utilizado como máscara ou peneira determinam a forma das camadas específicas aqui.

APRESENTAÇÃO DA INVENÇÃO

[005] Partindo desta técnica anterior conhecida e da necessidade acima citada, a presente invenção tem o problema de tornar disponível um método para a construção camada por camada de artigos moldados com pelo menos uma camada de artigo moldado a qual é especialmente adequada para ser industrialmente automatizada e é no todo mais eficiente. Especificamente, um método deve ser tornado disponível o qual é adequado para produção em massa.

[006] A solução de pelo menos um dos problemas citados está definida na invenção.

[007] Um aspecto da presente invenção refere-se a um método para produzir artigos moldados de pelo menos uma camada de artigo moldado. O método da invenção compreende uma série de etapas. Em uma primeira etapa um carregador de camada é tornado disponível para acomodar pelo menos uma camada de artigo moldado. A camada de artigo moldado é aplicada por sobre uma placa de impressão, em que a camada de artigo moldado é aplicada por uma ferramenta de modelagem por sobre esta placa de impressão. Deve ser retido que no contexto das etapas de método da presente invenção as quais não logicamente precisam obrigatoriamente seguir uma à outra ou no caso no qual uma sequência não está explicitamente mencionada não precisam acontecer exclusivamente na sequência a qual acontece na presente enumeração. Neste caso concreto tornar disponível o carregador de camada pode acontecer, por exemplo, simultaneamente com a aplicação da camada de artigo formada sobre a placa de impressão pela ferramenta de modelagem. Mais ainda, o método de acordo com a invenção compreende a etapa que a placa de impressão e o carregador de camada estão posicionados um em relação ao outro. Neste tempo uma primeira ou uma pluralidade de camadas de artigo moldado mais antigas podem estar presentes sobre o carregador de camada as quais foram transferidas por sobre este em passagens anteriores do método de acordo com a invenção.

[008] No sentido da presente invenção o posicionamento relativo da placa de impressão pode denotar que qualquer da placa de impressão ou do carregador de camada ou ambos executam um movimento durante o qual a camada de artigo moldado faz contato sobre a placa de impressão com ou o carregador de camada ou uma camada de artigo moldado mais antiga que já estava em qualquer caso presente sobre este. A placa de impressão e o carregador de camada estão de preferência posicionados de tal modo um em relação ao outro que a camada de artigo moldado fique alinhada exatamente como desejado sobre o carregador de camada durante a transferência da placa de impressão por sobre o carregador de camada.

[009] A camada de artigo moldado é curada em uma etapa adicional. Uma camada de artigo moldado curada torna-se uma camada de artigo moldado mais antiga no contexto do método da invenção ou esta entra em um composto com uma camada de artigo moldado mais antiga, já existente. Esta etapa de cura pode acontecer especificamente no tempo no qual a placa de impressão e o carregador de camada estão posicionados um em relação ao outro. Neste estado o carregador de camada e a placa de impressão podem formar suportes mecânicos para a camada de artigo moldado não ainda curada.

[0010] Consequentemente, a camada de artigo moldado da corrente etapa de método pode ser transferida por sobre uma ou mais camada(s) de artigo moldado mais antiga(s), em que a placa de impressão ou a(s) camada(s) de artigo moldado mais antiga(s) estão consequentemente posicionadas umas em relação às outras. Uma transferência da camada de artigo moldado compreende uma separação da placa de impressão. Para subsequentes passagens a camada de artigo moldado transferida, curada, portanto, torna-se uma camada de artigo moldado mais antiga. No sentido da presente invenção uma camada de artigo moldado mais antiga está definida em relação à camada de artigo moldado corrente. Isto é, cada camada de artigo moldado que precede uma camada de artigo moldado é uma camada de artigo moldado mais antiga em relação a esta última. Alternativamente, as camadas de artigo moldado podem ser sequencialmente numeradas considerando o seu número. Portanto, a primeira camada de artigo moldado transferida sobre um carregador de camada é a primeira camada de artigo moldado. A segunda camada de artigo moldado é consequentemente a segunda, etc. É claro, a primeira camada de artigo moldado seria a camada de artigo moldado mais antiga com referência à segunda. O número de repetições feitas é uma função da forma final desejada do artigo moldado resultante e poder individualmente selecionada por uma pessoa versada na técnica. Consequentemente, a última etapa do método da invenção compreende eventualmente tornar a placa de impressão disponível para acomodar outras camadas de artigo moldado e a subsequente repetição das etapas de método acima citadas. Em uma modalidade especial uma camada de artigo moldado mais antiga é ao mesmo tempo uma camada de artigo moldado curada.

[0011] No sentido da presente invenção o artigo moldado que resulta do método da invenção está até agora construído de pelo menos uma camada de artigo moldado já que isto é um resultado direto do método. No entanto, os artigos moldados resultantes não estão basicamente limitados ao reconhecimento das camadas de artigo moldado individuais as quais são condicionadas após a conclusão do processo. Também, os artigos moldados resultantes não estão limitados a camadas retangulares, planas ou camadas com uma espessura homogênea.

[0012] Em uma modalidade especial do método da invenção a ferramenta de modelagem é um gabarito. O gabarito pode estar projetado de tal modo que este possa ser posicionado em uma superfície de nível sobre a placa de impressão. Rebaixos no gabarito definem a forma da camada de artigo moldado aplicada pelos gabaritos. Um gabarito ou uma ferramenta de modelagem podem definir uma pluralidade de formas idênticas ou diferentes para as camadas de artigo moldado.

[0013] As camadas de artigo moldado podem ser rapidamente construídas e aplicadas em um modo automatizado. Como um resultado, o método da invenção é especialmente bom para produção em massa.

[0014] Em uma modalidade especial a ferramenta de modelagem é uma peneira, especificamente uma peneira para impressão de peneira técnica.

[0015] Outra vantagem do método da invenção é que este está adequado para impressa de peneira assim como para impressão de gabarito. Isto é simplificado especificamente pelo fato que a etapa da aplicação da camada de artigo moldado sobre o carregador de camada acontece indiretamente, isto é, que primeiro a camada de artigo moldado é transferida de uma placa de impressão com uma forma já definida por sobre o carregador de camada. Devido a este método de impressão indireto uma combinação de impressão de peneira e de gabarito pode ser utilizada para camadas apropriadas no presente método.

[0016] Em uma modalidade especial a placa de impressão está projetada para estar de nível. Isto tem a vantagem que, especialmente para a impressão de gabarito, um suporte perfeitamente de nível resulta em resultados de impressão especialmente bons na camada de artigo moldado individual. No entanto, mesmo em impressão de peneira uma placa de impressão de nível é vantajosa para o resultado de impressão das camadas de artigo moldado individuais.

[0017] Sem ser ligado a esta teoria, uma das vantagens da invenção parece ser que a placa de impressão supre uma retenção adicional para as camadas de artigo moldado até que estas estejam curadas. Como um resultado, é possível imprimir padrões mais complexos os quais não precisam apoiar completamente sobre camadas de artigo moldado mais antigas.

[0018] Em uma modalidade especial a placa de impressão está projetada de modo que a camada de artigo moldado fracamente adere a esta. A camada de artigo moldado é transferida da placa de impressão por sobre o carregador de camada ou por sobre a camada de artigo moldado mais antiga. De modo a facilitar a transferência, é vantajoso se a camada de artigo moldado não adira excessivamente à placa de impressão. A adesão de uma pasta curada sobre uma superfície é uma função da forma de superfície assim como da pasta de superfície emparelhada. Para uma ligeira adesão uma conexão química da pasta na superfície deve ser excluída, a estrutura de superfície deve ser lisa e a superfície deve ter a energia de superfície mais baixa possível. Energias de superfície menores do que 40 mN/m, especificamente energias de superfície menores do que 30 mN/m e especialmente energias de superfície menores do que 20 mN/m são consideradas baixas no sentido da presente aplicação.

[0019] Em uma modalidade especial o material da placa de impressão está projetado de tal modo que a camada de artigo moldado adira fracamente a esta. Além disso, ou em uma modalidade alternativa a superfície da placa de impressão pode ser trabalhada de tal modo que a camada de artigo moldado prontamente separa na etapa de transferência correspondente. Isto é basicamente possível por um tratamento de superfície da placa de impressão. O tratamento de superfície pode ser permanente, isto é, a placa de impressão está provida com um tratamento de superfície apropriado o qual já aconteceu do processo de fabricação da placa de impressão. Alternativamente ou além disso, a placa de impressão pode estar equipada com um sistema temporário de tratamento de superfície. Por exemplo, é possível revestir a placa de impressão com uma cera ou resina ou um pó o qual é consumido no curso das aplicações da placa de impressão e deve ser repetidamente aplicado. Consequentemente, estruturas podem ser providas em um aparelho para executar o método da invenção as quais fazem este revestimento em intervalos periódicos ou antes de cada utilização da placa de impressão.

[0020] Em uma modalidade especial o comportamento de adesão da placa de impressão é diminuído por siliconização de estufa. Em uma alternativa, uma modalidade especial da placa de impressão está provida com um revestimento que contém fluoropolímeros.

[0021] Em uma modalidade especial o comportamento de adesão da placa de impressão é diminuído por uma camada de polidimetilsiloxano ou de outros polissilanos.

[0022] Em uma modalidade especial um fino revestimento é aplicado sobre a placa de impressão antes de cada utilização. Em uma modalidade preferida camadas que contém graxa ou cera são aplicadas sobre a placa de impressão antes de cada utilização.

[0023] Alternativamente, mesmo lubrificantes secos ou camadas deslizantes secas tais como são conhecidas de lubrificação seca podem ser utilizados para diminuir as propriedades de adesão da placa de impressão. Camadas deslizantes secas transparentes com base em ceras sintéticas são preferidas.

[0024] Em uma modalidade especial camadas de silicato termicamente tratadas são utilizadas. Silicatos de soda solúveis em água, silicatos de lítio ou silicatos de potássio podem ser aplicados em forma líquida e endurecer durante a secagem para camadas amorfas, vitrificadas. Surpreendentemente se constatou, especialmente quando pastas com fotopolímeros baseados em acrila são utilizados para formar as camadas de artigo moldado, que um revestimento da placa de impressão com uma fina camada de silicato de soda a qual é aquecida antes da utilização em um forno por meia hora a aproximadamente 100°C gera resultados especialmente bons.

[0025] Em uma modalidade especial a camada de artigo moldado mais antiga sobre o carregador de camada ou o próprio carregador de camada está provido em uma etapa de método com um promotor de adesão antes de uma próxima, outra camada de artigo moldado ser aplicada sobre esta. Esta etapa de preferência compreende uma imersão, pulverização ou umidificação por uma almofada de estampo do carregador de camada com este promotor de adesão.

[0026] Um promotor de adesão pode ter o resultado que a conexão entre a camada de artigo moldado corrente e a camada de artigo moldado mais antiga seja aperfeiçoada. Para este fim a superfície dianteira da camada de artigo moldado mais antiga, a qual já está curada, é umidificada, por exemplo, com um promotor de adesão fino, líquido. Diferentes promotores de adesão podem ser empregados dependendo do material utilizado. Especificamente no caso de pastas baseadas em fotopolímeros, por exemplo, monômeros sem fotoiniciador podem ser utilizados os quais umidificam somente quando do contato com as pastas que contêm o fotoiniciador apropriado. Este promotor de adesão permanece líquido mesmo sob a ação de radiação UV onde a nova camada de artigo moldado não toca a camada de artigo moldado mais antiga, já curada. No caso de fotopolímeros baseados em acrila e seus monômeros finos, líquidos, os fotoiniciadores podem ser alternativamente misturados dentro do monômero utilizado como promotor de adesão. Neste caso as finas camadas de monômero não curam se estas não forem cobertas com pela pasta da nova camada de artigo moldado já que a polimerização é inibida pelo oxigênio no ar nas camadas de promotor de adesão muito finas. Em uma modalidade especial do método da invenção uma massa plasticamente deformável é suprida através dos rebaixos da ferramenta de modelagem por sobre a placa de impressão de modo a formar a camada de artigo moldado. Massas plasticamente deformáveis, adequadas podem ser selecionadas pela pessoa versada na técnica de acordo com a área de aplicação desejada, o processo de cura pretendido e a disponibilidade de material.

[0027] As massas plasticamente deformáveis têm propriedades reológicas adequadas para a impressão pelas ferramentas de modelagem. Massas formáveis com propriedades tixotrópicas são especialmente preferidas. Tais massas plasticamente deformáveis fluem bem sob tensão de cisalhamento, mas são além disso inerentemente estáveis sobre a placa de impressão. Suspensões são especialmente adequadas. As suspensões podem compreender um pó de grão fino como o componente principal o qual é selecionado de acordo com o material do artigo moldado desejado. Por exemplo, metais, ligas metálicas, aço de alto grau ou metais nobres assim como materiais cerâmicos e/ou materiais cerâmicos de vidro são adequados. Especificamente, aglutinadores orgânicos são adicionados para formar um material plasticamente deformável. Materiais os quais podem ser utilizados, por exemplo, como aglutinadores orgânicos são, entre outros, CMC (carboximetilcelulose), poliolefina e várias formas de amido natural (amido de milho, amido de trigo, etc.). Alternativamente, vários tipos de fotopolímeros podem ser utilizados como aglutinadores orgânicos. Monômeros e oligômeros assim como suas misturas são designados como fotopolímeros os quais começam a polimerizar pela ação de um fotoiniciador admisturado em pequenas quantidades de tipicamente menos de 5% pela radiação de luz, tipicamente na faixa ultravioleta. Existe um grande número de diferentes fotopolímeros. Monômeros de acrílico são preferidos tais como, entre outros, por exemplo, hexano-1,6-diol diacrilato, trimetilpropano triacrilato, poli(etileno glicol) diacrilato, os quais foram compostos com pequenas quantidades de fotoiniciadores tais como, entre outros, por exemplo, 0,5% 2,2-dimetóxi-2-fenilacetofenona e podem ser considerados como um material aglutinador. Dependendo dos requisitos, estes monômeros podem ser misturados com diferentes oligômeros de poliacrilatos.

[0028] Se a massa plasticamente deformável for provida para uma etapa de sinterização, o que é o caso, por exemplo, para materiais cerâmicos, metais ou vidro, esta contém uma alta quantidade por volume do pó a ser sinterizado, especificamente >35% por volume, mais ainda especificamente >50% por volume.

[0029] Em uma modalidade especial as massas plasticamente deformáveis compreendem aditivos adicionais os quais podem ser utilizados para mudar as propriedades reológicas da massa tal como, por exemplo, auxiliadores de dispersão. Tais aditivos são conhecidos da pessoa versada na técnica e podem ser selecionados por ele adaptados à situação e às condições requeridas (Journal of Engineering, volume 2013 (2013), Article ID 930832).

[0030] Em uma modalidade especial alternativa a massa plasticamente deformável compreende partes de plástico puro. Estas podem compreender monômeros e/ou oligômeros apropriados os quais são posteriormente polimerizados. Tais massas plasticamente deformáveis podem também conter aditivos adicionais para ajustar as propriedades reológicas tais como as solventes, pigmentos, catalisadores ou biocidas.

[0031] Em uma modalidade especial a massa plasticamente deformável pode conter um pó de um material de base como suspensão, selecionado do grupo que consiste em: metais, ligas de aço, metais duros, metais coloridos, metais nobres, materiais cerâmicos, materiais compostos metal-cerâmicos, vidro, plásticos e/ou materiais compostos de plástico com reforço de fibra ou partículas metálicas ou partículas de materiais cerâmicos. Mesmo misturas destes materiais são concebíveis.

[0032] Em uma modalidade especial a camada de artigo moldado é construída de diversas camadas parciais de artigo moldado as quais são prensadas individualmente em série por sobre a placa de impressão e são montadas dentro das camadas de artigo moldado e curadas. As camadas parciais individuais de artigo moldado podem consistir na mesma ou diferentes pastas, como um resultado do que as camadas de artigo moldado podem ser preparadas as quais são construídas de diversos diferentes materiais.

[0033] Em uma modalidade especial uma pluralidade de massas plasticamente deformáveis com diferentes propriedades é aplicada através de vários rebaixos na ferramenta de modelagem por sobre a placa de impressão para formar a camada de artigo moldado. Como um resultado, a camada de artigo moldado pode ser formada a qual consiste em diferentes materiais.

[0034] Estas duas modalidades podem ser providas neste modo, por exemplo, no produto final desejado, isto é, o artigo moldado. Outra possível aplicação seria utilizar um ou mais materiais adicionais os quais são subsequentemente modificados. Os últimos podem ser utilizados como estruturas de preenchimento ou estruturas de suporte as quais imprimem uma melhor estabilidade para o artigo moldado sendo construído durante o processo de construção. Estas estruturas de preenchimento ou estruturas de suporte podem subsequentemente ser removidas do artigo moldado novamente, por métodos mecânicos, químicos ou térmicos.

[0035] Se um material de sinterização do grupo acima descrito for utilizado, tal como, por exemplo, metais, ligas metálicas, materiais cerâmicos, vidro ou compostos destes materiais como uma massa plasticamente deformável, então o método da invenção compreende um tratamento térmico do artigo moldado para a sinterização a qual é executada após a conclusão do processo de formação do artigo moldado.

[0036] Em uma modalidade preferida o artigo moldado é sinterizado a temperaturas 500 e 2.500°C, de preferência entre 600 e 1.700°C.

[0037] Em uma modalidade especial o carregador de camada está projetado de tal modo que as camadas de artigo moldado aderem bem a este. Isto pode ser controlado pela seleção do material do carregador de camada ou por um revestimento do carregador de camada. Se o carregador de camada não deve ser utilizado em um tratamento térmico após a construção do artigo moldado, uma liga de alumínio, por exemplo, é um material adequado para carregadores de camada para pastas com fotopolímeros baseados em acrila.

[0038] Em uma modalidade especial a qual compreende uma etapa de sinterização, o carregador de camada está projetado de tal modo que este está adequado como carregador para o processo de sinterização. Para este fim o carregador de camada deve ser projetado de tal modo que este possa suportar sem ser danificado a temperatura gerada na etapa de sinterização. O carregador de camada de preferência consiste em um material cerâmico tal como, por exemplo, óxido de alumínio, corundum, carbureto de silício ou safira. Alternativamente, grafite ou fibras de carbono podem ser utilizados como o material para o carregador de camada. Durante o processo de impressão a camada moldada deve aderir bem no carregador de camada. Se o artigo moldado deve ser sinterizado no final do processo de produção e o carregador de camada deve também ser utilizado como suporte de sinterização no processo de sinterização, o artigo moldado produzido deve ser separado do corpo de camada de modo que o artigo moldado possa expandir e especificamente contrair em relação ao carregador de camada. Para este fim o carregador de camada está de preferência provido com um revestimento. O carregador de camada está espe-cialmente de preferência provido com uma camada de polivinil butiral (PVB). No início do processo de sinterização com temperaturas entre 500 a 600°C este revestimento desintegra substancialmente sem resíduos e, portanto, torna possível uma contração desimpedida do artigo moldado no curso seguinte do processo de sinterização.

[0039] Em uma modalidade especial o método da invenção compreende uma etapa de polimerização. Esta é de preferência uma etapa de polimerização selecionada do grupo que consiste em: polimerização fotoinduzida, termicamente induzida ou quimicamente induzida.

[0040] O método da invenção especialmente de preferência compreende uma etapa de fotopolimerização. Nesta etapa uma camada de artigo moldado é curada sobre a placa de impressão e em contato com o carregador de camada ou as camadas carregadoras moldadas já curadas, mais antiga. Para este fim a massa plasticamente deformável, apropriadamente selecionada é carregada com luz com o comprimento de onda apropriado de modo a iniciar a reação de polimerização. Para isto, uma adição apropriada de fotopolímeros é adicionada à massa plasticamente deformável. Este carregamento da massa plasticamente deformável da camada de artigo moldado de preferência acontece na placa de impressão. Para este fim a placa de impressão deve ser transparente para a luz com o comprimento de onda apro-priado. Um diferente comprimento de onda é aqui requerido de acordo com o fotoiniciador utilizado. Como uma regra, a fotopolimerização é iniciada com luz de comprimento de onda curto, isto é, luz no espectro ultravioleta. Uma placa de impressão de vidro de quartzo ou vidro de safira mostrou ser adequada. A placa de impressão é de preferência selecionada de um material o qual não muda a sua permeabilidade para a luz UV sobre um tempo bastante longo.

[0041] Em uma modalidade alternativa a cura da camada de artigo moldado pode acontecer por um processo físico tal como, por exemplo, secagem e/ou resfriamento. Em um exemplo concreto um fundido seria utilizado como a massa plasticamente deformável a qual solidifica após ter resfriado. Portanto, o método da invenção poderia também ser executado com um termoplástico como a massa plasticamente deformável. Alternativamente, a cura poderia acontecer por uma secagem e/ou complexação e/ou cristalização tal como acontece, por exemplo, durante a evaporação de um solvente em um adesivo ou durante o endurecimento de cimentos.

[0042] Em uma modalidade especial a placa de impressão e o carregador de camada estão posicionados um em relação ao outro de tal modo que a camada de artigo moldado sobre a placa de impressão toca o carregador de camada ou a camada de artigo moldado mais antiga e está exatamente alinhada sobre o carregador de camada respectivamente em relação às camadas de artigo moldado mais antigas conforme necessário para a produção do artigo moldado desejado.

[0043] Em uma modalidade especial a espessura de camada de cada camada de artigo moldado é constante.

[0044] Em uma modalidade especial alternativa as espessuras de camadas das camadas de artigo moldado individuais, comumente aplicadas são variáveis. Por exemplo, uma ferramenta de modelagem poderia ser selecionada a qual compreende rebaixos para definir uma pluralidade de camadas de artigo moldado. Todas estas camadas de artigo moldado podem ter a mesma espessura de camada. No entanto, a ferramenta de modelagem poderia também ser construída de tal modo que esta aplique diferentes espessuras de camada. Portanto, estruturas especialmente complexas podem ser construídas como artigos moldados de acordo com a seleção da sequência das ferramentas de modelagem e as camadas de artigo moldado correspondentes. Especificamente, a placa de impressão pode ser projetada de tal modo que esta precisamente posicione a transferência da camada de artigo moldado por sobre o carregador de camada ou por sobre a camada de artigo moldado mais antiga.

[0045] Portanto, mesmo as camadas de artigo moldado especialmente pequenas, filigrana ou embutidas podem ser construídas e formadas como artigos moldados.

[0046] Em uma modalidade especial a placa de impressão é substancialmente rígida. No sentido da presente invenção a placa de impressão pode ser considerada como substancialmente rígida se esta não experimenta nenhuma deformação válida de menção durante a operação de acordo com a invenção. Neste caso a placa de impressão suporta ser dobrada condicionada pelo material e/ou a construção. Isto está condicionado pelo material e/ou a construção desde que a resistência a um torque de dobramento seja uma função da rigidez do material e do tamanho da seção transversal da placa de impressão.

[0047] Em uma alternativa para a modalidade apenas citada a placa de impressão está projetada como uma chapa. Em tal modalidade a transferência da(s) camada(s) de artigo moldado da chapa por sobre o carregador de camada pode ser criada pela retirada da chapa. Tal retirada significaria um dobramento da chapa em pelo menos uma extensão de superfície e seria comparável à retirada de um curativo ou chapa adesiva. Como uma consequência deste dobramento, a camada de artigo moldado poderia ser destacada mais prontamente. Especificamente, uma camada de artigo moldado já umidificada e/ou curada poderia ser destacada melhor em que a chapa é retirada da superfície de contato da camada de artigo moldado. Tal retirada pode ser tornada possível, por exemplo, pela seleção do material da chapa e/ou uma espessura de chapa selecionada para ser apropriadamente fina. A espessura da chapa da chapa é de preferência menor do que 2.000 μm, especialmente 10 - 2.000 μm, especialmente de preferência 50 - 500 μm, especificamente 50 - 200 μm e bastante especialmente de preferência 100 μm.

[0048] Nesta modalidade especial pode mais ainda ser vantajoso se a chapa for rigidamente seca durante a transferência por sobre o carregador de camada. A chapa está de preferência colocada por sobre um suporte rígido para isto.

[0049] Em uma modalidade especial a chapa é transparente à indução de polimerização, radiação eletromagnética, especialmente transparente à radiação UV. Como um resultado, a cura do carregador de camada pode acontecer quando ainda em contato com a chapa, a qual pode então subsequentemente ser retirada da camada de artigo moldado com menos esforço. A chapa está especialmente de preferência provida com um revestimento antiadesão sobre pelo menos o lado de contato o qual carrega a camada de artigo moldado ou consiste em um plástico com qualidades correspondentes. Materiais adequados para o revestimento antiadesão da chapa são hidrocarbonetos fluoretados tal como, por exemplo, FEP (etileno propileno fluoretado ), EFTE (etileno tetrafluoroetileno) ou também poli-tetrafluoroetileno (Teflon, DuPont). FEP e ETF têm a vantagem adicional de uma boa permeabilidade para a radiação UV.

[0050] Outro aspecto da presente invenção refere-se a um aparelho para produzir um artigo moldado de pelo menos uma camada de artigo moldado. É, é claro compreendido que o aparelho correspondente pode ser provido com características estruturais as quais podem compreender qualquer combinação e possibilidade das características de método citadas as quais não mutuamente excluem umas às outras.

[0051] Um aparelho de acordo com a invenção basicamente compreende um ou mais carregadores de camada para acomodar pelo menos uma camada de artigo moldado. Mais ainda, este compreende uma ou mais placas de impressão e pelo menos uma ferramenta de modelagem pela qual uma camada de artigo formado pode ser aplicada com uma forma definida por sobre a placa de impressão. A placa de impressão e/ou o carregador de camada estão projetados de tal modo aqui que as camadas de artigo moldado aplicadas possam ser posicionadas umas em relação às outras e possam ser transferidas por sobre o carregador de camada ou por sobre uma camada de artigo moldado mais antiga a qual já está presente sobre o carregador de camada. O aparelho está de preferência construído de tal modo que este torna possível um alinhamento preciso da placa de impressão e do carregador de camada um em relação ao outro.

[0052] Em uma modalidade preferida a carregador de camada está projetado de tal modo que este esteja substancialmente de nível e dificilmente deforme. No sentido da presente invenção isto significa que o carregador de camada pode ser projetado de tal modo que este resista às temperaturas de operação do aparelho sem deformar plasticamente. Um carregador de camada correspondente pode, por exemplo, ser dimensionado para ser suficientemente espesso de modo que este não deforme. As dimensões concretas podem ser adaptadas às dimensões da placa de impressão e respectivamente das camadas moldadas.

[0053] Em uma modalidade especial a placa de impressão está disposta móvel, especificamente disposta rotativa.

[0054] Em uma modalidade especial a placa de impressão é permeável a ondas de luz, especificamente a placa de impressão é permeável à luz UV.

[0055] Em uma modalidade especialmente preferida, a placa de impressão consiste substancialmente de vidro de quartzo ou vidro de safira.

[0056] Em uma modalidade preferida, a placa de impressão está provida com pelo menos uma superfície de redução de adesão. Alternativamente ou além disso, a placa de impressão consiste em um material de substancialmente redução de adesão. Especificamente, a placa de impressão está provida com uma superfície de redução de adesão selecionada do grupo que consiste em: superfície siliconizada em estufa, revestimento de polissilano, revestimento de fluoropolímero, revestimento que contém graxa, revestimento que contém cera e/ou revestimento de silicato.

[0057] Em uma modalidade especial, o carregador de camada está projetado de tal modo que este tenha alta rigidez e inércia química mesmo sob tensão térmica, de preferência a temperaturas acima 500°C, especialmente de preferência acima 800°C. O carregador de camada consiste especialmente de preferência de um material tal como óxido de alumínio, corundum, carbureto de silício ou safira.

[0058] Em uma modalidade especial o aparelho compreende uma pluralidade de ferramentas de modelagem. Cada ferramenta de modelagem de preferência compreende rebaixos e está projetada de modo que esta defina uma diferente forma.

[0059] Em uma modalidade especial, a ferramenta de modelagem está projetada de tal modo que diversas camada moldadas possam ser impressas umas com as outras em um processo de impressão as quais são então curadas uma após a outra em relação ao carregador de camada respectivamente para as camadas moldadas mais antigas e estão separadas da placa de impressão. Isto torna possível reduzir o número de diferentes gabaritos de impressão ou peneiras de impressão.

[0060] Em uma modalidade especial o aparelho compreende um meio para aplicar um promotor de adesão por sobre uma camada de artigo moldado sobre o carregador de camada. Especificamente, o aparelho compreende um aparelho de pulverização ou um rolo ou uma almofada de estampo para aplicar um promotor de adesão por sobre uma camada de artigo moldado e/ou por sobre o carregador de camada.

[0061] Em uma modalidade especial o aparelho compreende uma lâmina raspadora para distribuir uma massa deformável por sobre a ferramenta de modelagem de modo que uma camada de artigo moldado seja aplicada através de rebaixos da ferramenta de modelagem por sobre a placa de impressão.

[0062] Em uma modalidade especial a placa de impressão é substancialmente rígida. No sentido da presente invenção a placa de impressão pode ser vista como substancialmente rígida se esta não experimenta nenhuma deformação válida de menção durante a operação de acordo com a invenção. Neste caso, a placa de impressão suporta ser dobrada condicionada pelo material e/ou a construção. Isto está condicionado pelo material e/ou a construção desde que a resistência a um torque de dobramento seja uma função da rigidez do material e do tamanho da seção transversal da placa de impressão.

[0063] Em uma modalidade especial, a placa de impressão está projetada como uma chapa e especificamente é assegurado por sua espessura de seção transversal e/ou natureza de material que está é suficientemente flexível pelo menos em uma extensão de superfície de modo que um dobramento reversível seja possível de modo que a chapa possa ser retirada de uma camada de artigo moldado curada.

[0064] Em uma modalidade especial, a chapa compreende um revestimento o qual é muito lento para reagir este próprio e compreende um baixo coeficiente de atrito. O revestimento de preferência compreende um coeficiente dinâmico ou atrito menor do que 0,1. Em uma modalidade especialmente preferida o material tem um coeficiente dinâmico ou atrito o qual é igual ao coeficiente de atrito adesivo do dito material. Em modalidade suplementar ou alternativa a chapa consiste em tal material.

[0065] É preferível que a chapa compreende ou consiste em um material que consiste do grupo de hidrocarbonetos fluorados, especialmente de preferência FEP e/ou ETFE.

[0066] Outro aspecto da presente invenção refere-se à utilização de um artigo formado que resulta de um método de acordo com a invenção para produzir microestruturas tridimensionais para aplicações de engenharia. Especificamente, artigos moldados com espaços ocos e capilaridades complexas no seu interior podem ser produzidos. Os artigos moldados produzidos podem também ser vantajosamente utilizados para construção de automóveis, construção de aviões e turbinas de vento já que estes são especialmente adequados para produzir estruturas de construção leves.

[0067] Como o método da invenção permite combinar materiais com diferentes qualidades elétricas, os artigos moldados podem ser produzidos em uma modalidade especial a qual contém trilhas condutoras. Mais ainda, mesmo materiais com diferentes qualidades magnéticas, também incluindo um material permanentemente magnético podem ser processados. Como um resultado, sensores, por exemplo, sensores de temperatura, sensores de pressão e outros, ou atuadores, por exemplo eletromotores rotativos ou motores lineares podem ser produzidos com o método da invenção e integrados em artigos moldados.

[0068] Os artigos moldados da invenção podem compreender especificamente estruturas e geometrias de filigrana.

[0069] Outro aspecto da presente invenção provê a utilização dos artigos moldados que resultam do método da invenção como carregadores catalíticos com camadas cataliticamente ativas impressas diretamente dentro do artigo moldado. Isto torna possível precisamente indicar a espessura de camada da camada cataliticamente ativa no interior de artigos moldados complexos como aqueles os quais podem ser produzidos com o método da invenção. Como um resultado, reações químicas altamente seletivas podem ser executadas com a presente invenção. As camadas cataliticamente ativas são de preferência aplicadas pela seleção de uma, massa plasticamente deformável apropriada na espessura de camada requerida.

[0070] Outra possível área de aplicação dos artigos moldados os quais podem ser produzidos pelo método da invenção não são conclusivos: catalisadores microestruturados, trocadores de calor, estruturas para a promoção da troca de substância, distribuidores de líquido, separadores, sensores, atuadores, etc.

[0071] No todo, o método de acordo com a invenção oferece um número de vantagens. Em comparação com o método de impressão direta, é mais simples, por exemplo, combinar diferentes camadas de artigo moldado em um plano com o método da invenção. Além disso, este é especialmente adequado para produzir estruturas com diversos diferentes materiais. A superfície da placa de impressão pode ser selecionada de modo que a imagem impressa de camadas de artigo moldado individuais torna-se especialmente boa, especialmente quando utilizando gabaritos de impressão, mas também no caso de peneiras de impressão, e como um resultado o artigo formado inteiro pode ter a imagem formada especialmente precisamente. As ferramentas de modelagem específicas podem ser selecionadas de tal modo que camadas de artigo moldado individuais, especialmente espessas ou especialmente finas possam ser produzidas. Como um resultado da possibilidade de produzir camadas especialmente espessas, o número de procedimentos de impressão individuais pode ser reduzido, o que novamente aumenta a eficiência total. O posicionamento da camada de artigo moldado acontece durante a transferência da camada moldada da placa de impressão por sobre o carregador de camada. Como um resultado, um requisito para o posicionamento preciso da ferramenta de modelagem em relação à placa de impressão e do procedimento de impressão não são necessários. Portanto, o procedimento de impressão pode ser executado no todo em um modo mais simples e mais eficiente assim como mais vantajosamente.

[0072] Todas as modalidades especiais podem ser combinadas em qualquer modo na estrutura da presente invenção no grau em que estas não mutuamente excluam uma às outras.

[0073] A invenção está explicada em detalhes a seguir utilizando modalidades exemplares concretas em descrições detalhadas sem, no entanto, ser limitada a estas. De outro modo, outras modalidades vantajosas e combinações de características da presente invenção resultam desta descrição detalhada e das concretizações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0074] Os desenhos utilizados para explicar as modalidades exemplares esquematicamente mostram:

[0075] Figura 1 mostra um fluxograma esquematicamente simplificado de um método de acordo com a invenção;

[0076] Figura 2 mostra uma placa de impressão vazia;

[0077] Figura 3 mostra a geração de camadas de artigo moldado por uma ferramenta de modelagem;

[0078] Figura 4 mostra as camadas de artigo moldado geradas sobre a placa de impressão;

[0079] Figura 5 mostra o posicionamento da placa de impressão sobre o carregador de camada;

[0080] Figura 6 mostra o carregador de camada com as camadas de artigo moldado;

[0081] Figura 7 mostra a impressão seguinte;

[0082] Figura 8 mostra a transferência das camadas de artigo moldado seguintes por sobre as camadas de artigo moldado mais antigas;

[0083] Figura 9 mostra o carregador de camada com dois planos sobre camadas de artigo moldado;

[0084] Figura 10 mostra um exemplo com camadas de artigo moldado diferentemente formadas;

[0085] Figura 11 mostra um exemplo de um artigo moldado complexamente construído que consiste em diversos planos e camadas de artigo moldado;

[0086] Figura 12 mostra esquematicamente um aparelho para executar o método da invenção;

[0087] As mesmas partes estão basicamente providas com os mesmos números de referência nas figuras.

MODOS PARA EXECUTAR A INVENÇÃO EXEMPLO 1

[0088] Um exemplo de uma massa moldável na qual fotopolímeros são utilizados como aglutinantes está aqui descrito. A massa está destinada para a produção de estruturas de cerâmica com base em óxido de alumínio. A massa consiste em aproximadamente 80% de pó de óxido de alumínio, com uma qualidade para material cerâmico técnico de alto grau e com um tamanho de grão médio de poucos micrômetros. Hexano-1.6 diol diacrilato é utilizado como aglutinante. De modo a controlar as propriedades reológicas, pequenas quantidades de um meio de dispersão auxiliar adequado são adicionadas. 0,5 % 2, 2-dimetóxi-2-fenilacetofenona são adicionadas como fotoiniciador.

[0089] A Figura 1 mostra um fluxograma exemplar para executar o método de acordo com a invenção. Um primeiro, um carregador de camada é tornado disponível A para acomodar a camada de artigo moldado e o artigo moldado resultante.

[0090] O carregador de camada pode ser construído no presente exemplo de uma placa de vidro de safira em nível com uma espessura de camada de 2 mm. Em uma primeira etapa um fino filme de um promotor de adesivo pode ser aplicado sobre a superfície do carregador de camada de modo que subsequentemente a umidificação torna-se melhor e como um resultado também a conexão entre o carregador de camada e a nova camada de formação. Para este fim uma almofada de estampo, um rolo ou um bocal de pulverização pode ser utilizado C. No entanto, esta etapa não é obrigatória e pode ser omitida em poucos casos B.

[0091] Mais ainda, uma placa de impressão é tornada disponível. Para que a etapa 1 possa ser melhor executada subsequentemente, a superfície da placa de impressão é modificada de tal modo que a adesão da camada de artigo moldado curada a esta seja somente muito leve. Para este fim, várias técnicas podem ser utilizadas. Medidas adequadas para reduzir a adesão da camada de artigo moldado são, por exemplo, uma siliconização em estufa, um fino revestimento com ceras sintéticas, um revestimento com polidimetilsiloxano ou com outros polissilanos, uma fina camada que contém graxa ou uma fina camada de silicato. Alguns dos métodos descritos para redução da adesão da camada de artigo moldado sobre a placa de impressão requerem uma repetição regular do tratamento da placa de impressão antes de passagens individuais ou antes de cada passagem. Se este for o caso, a placa de impressão é adequadamente preparada para a impressão D, E.

[0092] Agora, a massa plasticamente deformável é aplicada por sobre esta placa de impressão por um gabarito que compreende rebaixos na forma da camada de artigo moldado que resulta neste procedimento de impressão. Para este fim o gabarito é substancialmente cheio com a massa plasticamente deformável e aplicada com uma lâmina raspadora de tal modo que uma pressão de penetração acontece através do gabarito por sobre a placa de impressão. Então, o gabarito é removido.

[0093] A placa de impressão e o carregador de camada são subsequentemente exatamente posicionados um em relação ao outro de modo que o seu intervalo corresponda à espessura de camada desejada e que a camada de artigo moldado fique alinhada exatamente como desejado sobre o carregador de camada G. Isto acontece de tal modo que a camada de artigo moldado fisicamente contata o carregador de camada. Uma possibilidade para executar isto é girar a placa de impressão substancialmente através de 180° e alinhá-la sobre o carregador de camada firmemente montado. Outra possibilidade é trabalhar com uma placa de impressão firmemente montada e posicionar o carregador de camada sobre esta.

[0094] A massa que forma a camada de artigo moldado é agora curada H. No caso de massas baseadas em fotopolímeros, isto acontece, por exemplo, pelos raios de uma lâmpada cuja luz contém os comprimentos de onda os quais excitam o fotoiniciador através da placa de impressão transparente. A faixa de comprimento de onda relevante para esta expectativa está frequentemente na faixa de ultravioleta do espectro de lux no caso de frequências de ondas muito curtas. No caso do fotoiniciador do exemplo acima citado, 2, 2- dimetóxi-2-fenilacetofenona o comprimento de onda relevante é, por exemplo, 280 nm. Neste caso uma placa de vidro de quartzo ou uma placa de safira pode ser considerada como uma placa de impressão transparente a qual compreende a necessária estabilidade e robustez assim como uma suficiente transparência para a luz na faixa de comprimento de onda ultravioleta. No caso de outras massas deformáveis a etapa de cura pode acontecer por polimerização termicamente induzida por secagem física da massa termicamente acelerada.

[0095] Após a cura a camada de artigo moldado adere a camada de artigo moldado no carregador de camada. Posteriormente, a camada curada é separada da placa de impressão e como um resultado é transferida da placa de impressão por sobre o carregador de camada I.

[0096] De modo a facilitar a separação da camada de artigo moldado da placa de impressão a superfície da placa de impressão foi modificada de tal modo que a camada de artigo moldado adere somente ligeiramente a esta (ver etapa C). Portanto, a adesão da camada de artigo moldado no carregador de camada é distintamente mais forte do que na placa de impressão e quando da separação a camada de artigo moldado permanece sobre o carregador de camada, respectivamente sobre as camadas de artigo moldado mais antigas.

[0097] Se a impressão for continuada, isto é, se outras camadas de artigo moldado forem providas J, então o processo começa novamente na etapa B. Se esta for a segunda ou uma posterior impressão, a placa de impressão e o carregador de camada são posicionados um em relação ao outro de tal modo que a camada de artigo moldado corrente contate a camada de artigo moldado mais antiga. É claro, é também possível transferir camadas de artigo moldado adjacentemente, isto é, de modo que a camada de artigo moldado corrente também contate o carregador de camada. Isto é especialmente apropriado se camadas de artigo moldado que consistem em diferentes materiais, mas com diferentes gabaritos devem ser impressas.

[0098] Agora, uma fina camada de promotor de adesão é seletivamente aplicada também com a segunda ou seguinte camada de artigo moldado por sobre a camada de artigo moldado mais antiga de modo que uma umidificação mais completa da camada de artigo moldado mais antiga resulte pela nova C.

[0099] Agora, a placa de impressão é seletivamente pré-tratada mesmo com a segunda ou seguinte camada de artigo moldado de tal modo que a camada de artigo moldado possa ser subsequentemente prontamente separada desta E.

[00100] Uma vez que todas as camadas de artigo moldado desejadas foram produzidas, curadas e transferidas por sobre o carregador de artigo moldado, o processo é terminado K. Dependendo da massa deformável utilizada e do material do qual a peça acabada deve consistir, o artigo moldado produzido deste modo sobre o carregador de camada e que consiste de pelo menos uma camada de artigo moldado deve finalmente ainda ser suprido para um tratamento térmico, por exemplo, para uma sinterização ou uma pirólise.

[00101] O número de passagens H é determinado pelo número desejado de camadas de artigo moldado. O processo inteiro pode acontecer em um modo controlado por computador. Isto é, um aparelho pode ser provido com um gabinete com um certo número definido de gabaritos de modo a executar uma sequência definida de procedimentos de impressão. Este aparelho pode ser projetado para ser modular, como um resultado do qual as ferramentas apropriadas podem ser flexivelmente substituídas.

[00102] A execução do método está ilustrada novamente em um modo exemplar nas Figuras 2 a 11 utilizando as etapas de método individuais.

[00103] A Figura 2 mostra uma placa de impressão 1 adequada para ser utilizada no método da invenção. A placa de impressão 1 consiste em um vidro de quartzo e compreende uma armação 2.

[00104] Uma massa plasticamente deformável (não mostrada) é suprida por um gabarito 3 através dos rebaixos 5 com o auxílio de uma lâmina raspadora 4 por sobre a placa de impressão 1 mostrada na Figura 2. Uma imagem de impressão é produzida a qual forma uma camada de artigo moldado do artigo moldado a ser produzido. A Figura 4 mostra a placa de impressão 1 correspondentemente impressa. Quatro idênticas camadas de artigo moldado 6 estão mostradas sobre esta cuja forma foi definida pelos rebaixos 5 do gabarito 3. A Figura 5 mostra como a placa de impressão 1 está agora posicionada com as camadas de artigo moldado 6 sobre o carregador de camada 7 de tal modo que as camadas de artigo moldado 6 façam contato com o carregador de camada 7. Nesta posição, as camadas de artigo moldado são curadas entre a placa de impressão e o carregador de camada.

[00105] A Figura 6 mostra o carregador de camada correspondente 7 com as camadas de artigo moldado 6 agora localizadas sobre este após a placa de impressão ter sido separada do artigo moldado. Entrementes a placa de impressão 1 foi tornada disponível novamente.

[00106] A Figura 7 mostra outro gabarito 3' com um padrão de rebaixo desviado e rebaixos 5' com os quais a massa plasticamente deformável (não mostrada) foi pressionada por sobre a placa de impressão 1 em um modo análogo por uma lâmina raspadora 4. Esta placa de impressão recentemente impressa é agora também posicionada sobre o carregador de camada 7, o qual está mostrado na Figura 8. A camada de artigo moldado 6' faz contato aqui com a camada de artigo moldado mais antiga 6. As linhas de frequência 6'são curadas neste estado. Uma etapa de polimerização pode ser prontamente executada nas etapas de processo da cura das Figuras 5 e 8 em que uma luz com o comprimento de onda UV requerido, apropriado é carregada através da placa de impressão transparente 1 por sobre as camadas de artigo moldado 6, 6' a serem curadas.

[00107] As camadas de artigo moldado 6' formam conexões com as camadas de artigo moldado mais antigas 6 de modo que o artigo moldado resultante esteja substancialmente em uma peça. As conexões podem ser de um material no mesmo material. Reticulações no caso de certos materiais podem também ocorrer.

[00108] A Figura 9 mostra o carregador de camada 7 com quatro artigos moldados os quais compreendem dois planos e consiste em duas camadas de artigo moldado 6, 6' integramente conectadas uma na outra.

[00109] As etapas anteriores podem ser repetidas tão frequentemente quanto desejado. Também, não é necessariamente obrigatório que as camadas de artigo moldado correntes sejam posicionadas de tal modo que estas acumulem sobre as camadas de artigo moldado mais antigas.

[00110] O exemplo da Figura 10 mostra quatro artigos moldados nos quais os artigos moldados consistem ao todo três camadas de artigo moldado 6, 6', 6" cada uma das quais foi produzida em um procedimento de impressão. No entanto, no todo os artigos moldados consistem somente de dois planos de camada. A Figura 11 mostra como exemplo um artigo moldado com cinco planos de camada e o qual consiste em cinco camadas de artigo moldado 6''', 6'''', 6''''', 6'''''', 6'''''''.

[00111] As simples estruturas geométricas nas figuras estão basicamente selecionadas somente para propósitos de visualização. Basicamente, as camadas de artigo moldado e seus projetos não estão sujeitos a nenhum limite.

[00112] O método de acordo com a invenção está também adequado para produzir artigos moldados tridimensionais tais como estão mostrados no WO 2014/043823 A1. Estes artigos moldados compreendem diversas camadas de artigo moldado suportadas umas sobre as outras, trama por trama.

[00113] As camadas de artigo moldado da presente invenção podem ter espessuras de camada de 10 μm a 50 mm. Estas têm especialmente de preferência espessuras de camada de entre 50 e 3000 μm. No todo, um artigo moldado de acordo com a invenção pode ter dimensões externas de entre 1 mm e 5.000 mm, especificamente entre 4 e 500 mm, especialmente entre 10 e 300 mm, e especificamente aproximadamente 50 mm, dependendo da utilização. Estas magnitudes são especialmente adequadas para a produção de micromisturadores e catalisadores. Para maiores componentes estruturais em construção leve as dimensões apropriadas podem ser maiores.

[00114] A Figura 12 mostra esquematicamente como exemplo um aparelho 11 adequado para executar o método da invenção. O aparelho 11 substancialmente compreende uma estrutura a qual compreende as guias apropriadas para operar as partes móveis do aparelho. Um sistema de trilho serve para posicionar um carregador de camada 16. Este sistema de trilho compreende um eixo geométrico X do sistema de posicionamento 12, um eixo geométrico Y do sistema de posi-cionamento 14 e um eixo geométrico Z do sistema de posicionamento 13. Além disso, o carregador de camada 16 está conectado por uma conexão rotacional 15 suportada em um modo articulado no eixo geométrico Z do sistema de posicionamento 13. Isto torna possível que o carregador de camada assuma o posicionamento necessário em todos os eixos geométricos em um modo móvel de modo a executar o método da invenção. Uma ferramenta de modelagem apropriada pode estar suportada em um magazine de gabaritos 21. Como um resultado deste magazine de gabaritos 21, é possível preparar um número de ferramentas de modelagem predefinidas tais como, por exemplo, gabaritos ou peneiras e automatizar a impressão deste modo. Durante a operação um aparelho de substituição assume o movimento para fora dos gabaritos 22 (como exemplo) sobre a placa de impressão (não mostrada). Uma lâmina raspadora 18 está posicionada acima do gabarito 22 para distribuir a massa correspondente a qual é aplicada de um sistema de fornecimento automático (não mostrado).

[00115] Ao mesmo tempo o carregador de camada 15 pode estar impregnado com um promotor de adesão apropriado por uma almofada de estampo 17. O sistema de posicionamento do carregador de camada 16 pode ser determinado por um sistema de visão que consiste em uma câmera, lente e software de análise. Para o bem da simplicidade, o sistema não está mostrado na presente representação. Uma vez que o procedimento de impressão foi concluído, o gabarito utilizado é empurrado de volta através das guias 19 do sistema de substituição automático para dentro do magazine 21. O carregador de camada 16 pode agora ser abaixado por sobre a placa de impressão pelo sistema de posicionamento e exatamente alinhado. Um radiador de UV 20 pode agora iniciar a polimerização e cura através da placa de impressão transparente. Logo que a cura foi concluída, o carregador de camada 16 pode ser levantado novamente. Como um resultado deste movimento, no presente exemplo a camada de artigo moldado é separada da placa de impressão e forma a camada de artigo moldado mais antiga sobre o carregador de camada 16.

[00116] Este aparelho aqui mostrado está mostrado somente como exemplo e pode ser construído com diversas placas de impressão com aparelhos de substituição de gabarito associados para a impressão simultânea de diversos componentes estruturais.

Claims

1. Método para fabricar artigos moldados que consiste em pelo menos uma camada de artigo moldado (6, 6’, 6’’), caracterizado pelo fato de compreender as etapas a) um carregador de camada (7) é tornado disponível para acomodar pelo menos uma camada de artigo moldado (6) b) uma camada de artigo moldado (6) é aplicada por sobre uma placa de impressão (1), em que a camada de artigo moldado (6) é aplicada por uma ferramenta de modelagem (3) por sobre a placa de impressão (1); c) posicionar a placa de impressão (1) e/ou carregador de camada (7) com relação a uma camada de artigo moldado (6) mais antiga e um em relação ao outro, especificamente contatando a camada de artigo moldado (6, 6’) no carregador de camada (7) ou em uma camada de artigo moldado (6) mais antiga; d) curar a camada de artigo moldado (6, 6’) de modo que esta torna-se uma camada de artigo moldado mais antiga esta própria ou forme um composto com uma tal e transfira a(s) camada(s) de artigo moldado da placa de impressão (1) por sobre o carregador de camada (7); e) possivelmente tornar a placa de impressão (1) disponível para acomodar outras camadas de artigo moldado (6’, 6’’) e repetição das etapas b) a d).

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de modelagem (3, 3’) é um gabarito e especificamente a camada de artigo moldado (6, 6’) é definida por rebaixos (5, 5’) da ferramenta de modelagem (3, 3’).

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a placa de impressão (1) está projetada de tal modo que a camada de artigo moldado (6, 6’, 6’’) fracamente adere a esta, especificamente tem uma energia de superfície menor do que 40 mN/m, especificamente tem uma energia de superfície menor do que 30 mN/m, especificamente uma energia de superfície menor do que 20 mN/m.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a camada de artigo moldado mais antiga (6, 6’) sobre o carregador de camada (7) ou o próprio carregador de camada (7) está provido com um promotor de adesão antes que uma próxima camada de artigo moldado (6, 6’) seja aplicada sobre este.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado pelo fato de que a massa plasticamente deformável é aplicada através dos rebaixos (5, 5’) da ferramenta de modelagem (3, 3’) por sobre a placa de pressão (1) de modo a formar a camada de artigo moldado (6, 6’), e especificamente uma pasta com propriedades tixotrópicas é utilizada como a massa deformável.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o método de acordo com a etapa d) também compreende a seguinte etapa: f) separação da placa de impressão (1) da camada de artigo moldado (6) curada.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma da pluralidade de massas plasticamente deformáveis serve como massa de suporte do artigo moldado e pode ser removida novamente do artigo moldado por métodos mecânicos, químicos ou térmicos.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o artigo moldado é sinterizado, especificamente é sinterizado após a conclusão da construção do artigo moldado.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a cura compreende uma etapa de polimerização, especificamente uma etapa de polimerização selecionada do grupo que consiste em polimerização fotoinduzida, termicamente induzida ou quimicamente induzida.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que uma polimerização fotoinduzida pelo carregamento da camada de artigo moldado (6, 6’, 6’’) com luz acontece através da placa de impressão (1).

11. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que a cura da camada de artigo moldado acontece por um processo físico tal como, por exemplo, por secagem e/ou resfriamento.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a placa de impressão (1) está projetada como uma chapa e a transferência da(s) camada(s) de artigo moldado (6, 6’, 6’’) da placa de impressão (1) por sobre o carregador de camada (7) compreende a retirada da chapa.

13. Aparelho (11) para produzir um artigo moldado de pelo menos uma camada de artigo moldado, especificamente um aparelho para executar um método como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de compreender: a) um carregador de camada (16) para acomodar pelo menos uma camada de artigo moldado; b) uma placa de impressão, e c) uma ferramenta de modelagem pela qual uma camada de artigo moldado como uma forma predefinida pode ser aplicada por sobre a placa de impressão, e em que a placa de impressão e/ou o carregador de camada (16) estão projetados de tal modo que uma camada de artigo moldado aplicada sobre a placa de impressão possa ser posicionada em relação ao carregador de camada (16) e possa ser transferida por sobre o carregador de camada (16) ou por sobre uma camada de artigo moldado mais antiga já presente sobre o carregador de camada (16), e especificamente a placa de impressão e/ou o carregador de camada (16) estão projetados de tal modo que a camada de artigo moldado possa ser curada em contato com o carregador de camada (16) com uma camada de artigo moldado mais antiga e possa ser transferida separando a placa de impressão por sobre o corpo de camada (16).

14. Aparelho de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a placa de impressão está projetada para ser permeável para ondas de luz, especificamente é transparente para luz UV, e de preferência consiste substancialmente em vidro de quartzo ou vidro de safira.

15. Aparelho (11) de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que a placa de impressão está provida com pelo menos uma superfície de redução de adesão ou consiste substancialmente em um material de redução de adesivo, e especificamente a placa de pressão está provida com uma superfície de redução de adesivo selecionada do grupo que consiste em: superfície siliconizada em estufa, revestimento de polissilano, revestimento de fluoropolímero, revestimento que contém graxa, revestimento que contém cera ou um revestimento que consiste em uma camada de silicato.

16. Aparelho (11) de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que o carregador de camada (16) está projetado de tal modo que este tem uma alta rigidez mesmo sob tensão térmica, de preferência a temperaturas acima de 500°C, e de preferência consiste substancialmente de um material selecionado do grupo que consiste em: óxido de alumínio, corundum, carbureto de silício ou safira.

17. Aparelho (11) de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizado pelo fato de compreender uma pluralidade de ferramentas de modelagem, em que cada ferramenta de modelagem individual está projetada de tal modo que esta define uma diferente forma.

18. Aparelho (11) de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de modelagem está projetada de tal modo que esta define uma pluralidade de formas.

19. Aparelho (11) de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 18, caracterizado pelo fato de compreender um meio para aplicar um promotor de adesão por sobre uma camada de artigo moldado sobre o carregador de camada, especificamente compreendendo um aparelho de pulverização para aplicar um promotor de adesão por sobre uma camada de artigo moldado sobre o carregador de camada ou compreendendo um rolo / ou uma almofada de estampo (17) para aplicar um promotor de adesão por sobre uma camada de artigo moldado sobre o carregador de camada (16).

20. Aparelho (11) de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 19, caracterizado pelo fato de que a placa de impressão está projetada como uma chapa de modo que esta possa dobrar pelo menos em uma direção de retirada, especificamente em que a placa de impressão está projetada como uma chapa e tem uma espessura menor do que 2.000 μm, especialmente 10 - 2.000 μm, especialmente de preferência 50 - 500 μm, especificamente 50 - 200 μm e bastante especialmente de preferência 100 μm.