BR112018075305B1

BR112018075305B1 - Aparelho de fabricação de aditivo e método de formação de um objeto a partir de camadas sequencialmente depositadas de um material de construção

Info

Publication number: BR112018075305B1
Application number: BR112018075305-0A
Authority: BR
Inventors: Ola Lyckfeldt; Emil JOHANSSON; Thorbjörn Åklint; Urban Harrysson
Original assignee: Digital Metal Ab
Priority date: 2016-06-13
Filing date: 2017-05-17
Publication date: 2022-09-06
Also published as: CA3027111C; MX2018014767A; TWI765889B; EP3468779A1; CN109562563A; TW201801897A; US20190308370A1; EP3468779B1; RU2019100316A3; WO2017215870A1; JP2019525852A; GB201610267D0; CN109562563B; BR112018075305A2; RU2019100316A; JP6968836B2; CA3027111A1; KR102348434B1; ZA201807974B; RU2738936C2

Abstract

A presente invenção se refere para um aparelho o qual é proporcionado para fazer extrusão de um material de construção curável por radiação (M) acima de uma superfície de suporte com uma matriz de ranhura (slot die) (110) para depositar uma camada (L) de material de construção extrudado (M) acima da superfície de suporte. Radiação (R) é seletivamente projetada com uma unidade de projeção (160, 260, 360) para uma região de construção entre a superfície de suporte e a matriz de ranhura (110), em conseqüência disso, curando porções do material de construção extrudado (M). O aparelho repete estas etapas e as mesmas são repetidas até que um objeto desejado venha a ser formado pelas porções curadas contíguas do material de construção extrudado (M) se estendendo através das e entre as camadas (L) do mesmo.

Description

CAMPO TÉCNICO INVENÇÃO

[001] A presente invenção ser refere para um aparelho e para um método para fabricação de aditivo, e particularmente para um método e para um aparelho que têm capacidade para formar um ou mais objetos desejados por cura induzida por radiação de um meio viscoso, especialmente de um meio viscoso que é uma suspensão de partículas finas em uma fase líquida curável por radiação.

PANORAMA TÉCNICO

[002] A fabricação de aditivo envolve a fabricação de objetos por sucessiva adição de material para um objeto parcialmente formado. Isto é contraste para fabricação subtrativa, na qual porções de um material a granel (em massa) são removidas até que o objeto venha a ser formado.

[003] A fabricação de aditivo apresenta a possibilidade para permitir construção efetiva em custos de alta precisão ou de peças sob medida, e também para permitir a fabricação em uma peça única de geometrias que não podem ser conseguidas prontamente por técnicas de fabricação subtrativas convencionais.

[004] Em muitos modos de fabricação de aditivo, um objeto é formado por deposição sucessivamente de camadas de um material de construção um sobre o outro, e porções de ligação (de aglutinação) de cada camada depositada juntamente e bem como ligação daquelas porções com porções previamente ligadas de uma camada imediatamente abaixo. O objeto é formado pelas regiões contiguamente ligadas se estendendo através das camadas. Porções não ligadas das camadas podem, então, ser removidas por técnicas apropriadas.

[005] Exemplos de tais tecnologias de fabricação de aditivo incluem cabeça de jato de tinta e impressão em 3D de leito de pó, sinterização a laser seletiva, e modelagem de deposição fundida.

[006] Em tais técnicas, porções ligadas de uma camada superior particular são tipicamente suportadas tanto por porções ligadas e quanto por porções não ligadas de camadas dispostas abaixo daquela camada superior. Isto restringe os materiais e as técnicas que podem ser utilizado/as em fabricação de aditivo, e bem como as geometrias de partes que podem ser encontradas.

[007] Foi proposto superar estes problemas para formar, em adição para o objeto intencionado para ser fabricado, porções de suporte formadas por regiões ligadas de camadas que estão por baixo de porções do objeto. Tais porções de suporte podem ser conectadas para o objeto ou podem ser separadas a partir do objeto.

[008] Entretanto, tais abordagens podem aumentar o consumo de material, podem aumentar o tempo de fabricação, e podem dificultar a produção de partes possuindo geometrias particulares.

[009] Em concordância com isso, existe uma necessidade para uma tecnologia de fabricação de aditivo que venha a superar estes problemas.

[0010] Por exemplo, em uma tecnologia de fabricação de aditivo proposta previamente, objetos são fabricados por deposição sucessivamente de camadas de um líquido curável por radiação para um poço e cura seletivamente de porções de cada camada por aplicação seletiva de radiação para a camada para formar o objeto. Entretanto, em uma tal técnica, as porções curadas de cada camada são suportadas, pelo menos em parte, por porções não curadas das camadas abaixo. Na medida em que meio líquido possui uma tendência para fluir, o suporte proporcionado por tais porções não curadas pode ser insuficiente, e distorção no objeto fabricado pode ocorrer. Para evitar tais distorções, é freqüentemente necessário incluir no suporte de objeto impresso porções formadas por líquido curado que tem que, então, ser descartado a partir do objeto acabado, conduzindo para as desvantagens observadas acima.

[0011] Foi também proposto utilizar uma modificação de uma tal técnica para fabricar componentes cerâmicos ou metálicos a partir de um pó fino por suspensão do pó como uma suspensão (ou colóide) em um meio líquido curável, por formação de um objeto por um processo de fabricação de aditivo baseado em líquido utilizando aquele meio de líquido como o material de construção, e então, por sinterização do objeto fabricado resultante a partir do processo de fase líquida.

[0012] Entretanto, tais técnicas como observadas acima tipicamente não pode proporcionar suporte adequado do objeto fabricado pela fase líquida durante fabricação. Particularmente, deposição de camadas de uma suspensão relativamente viscosa de partículas metálicas ou cerâmicas em um ligante de liquido curável por radiação é difícil para se conseguir sem aplicação de forças de cisalhamento indesejadas para camadas depositadas previamente, na medida em que a deposição de um líquido viscoso, por exemplo, por uma cabeça de deposição em movimentação tende a arrastar camadas inferiores na direção de movimentação da cabeça de deposição.

[0013] Em concordância com isso, existe uma necessidade para um aparelho e método de fabricação de aditivo que possibilita a deposição de camadas de um líquido curável por radiação enquanto permitindo a fabricação de objetos de geometrias complexas, com velocidade de fabricação aumentada e/ou com desperdício de material reduzido.

[0014] Existe também uma necessidade para uma tecnologia de fabricação em 3D de fase líquida que pode conseguir tais vantagens até mesmo com uma suspensão de partículas em uma fase líquida curável que possibilita pelo menos algumas das vantagens indicadas para serem conseguidas.

SUMÁRIO

[0015] Os presentes inventores reconheceram, inter alia, que a deposição de um material de construção de líquido relativamente viscoso por intermédio de uma matriz de ranhura (slot die) pode vantajosamente possibilitar que algumas das vantagens acima indicadas venham a ser conseguidas.

[0016] Em concordância com isso, à luz desta percepção, a presente divulgação proporciona, em um primeiro aspecto, um aparelho de fabricação de aditivo. O aparelho de fabricação de aditivo é adequado para seqüencialmente depositar camadas de um material de construção viscoso para formar um objeto. O aparelho compreende uma superfície de suporte. A superfície de suporte é adequada para suporte do objeto durante formação. O aparelho compreende uma matriz de ranhura (slot die). A matriz de ranhura possui uma cavidade interna. A cavidade interna é adequada para acomodação de material de construção. A cavidade se comunica com uma ranhura formada em uma superfície inferior da matriz de ranhura. A ranhura é adequada para extrusão do material de construção a partir da cavidade interna. O aparelho compreende um carro. O carro suporta a matriz de ranhura. O carro é disposto para possibilitar movimentação de uma matriz de ranhura através de uma e acima de uma superfície de suporte em uma direção de movimentação. A movimentação é para deposição de uma camada de material de construção extrudado em cima da superfície de suporte. O aparelho compreende um mecanismo de tração. O mecanismo de tração é disposto para tracionar a movimentação de um carro em uma direção de movimentação. O aparelho compreende uma unidade de projeção. A unidade de projeção é para projeção seletivamente de radiação para uma região de construção. A região de construção é localizada entre a superfície de suporte e a matriz de ranhura. A projeção de radiação é para definição de regiões da camada extrudada fazendo parte do objeto. O aparelho compreende um controlador. O controlador é configurado para controlar pelo menos o mecanismo de tração. No aparelho, a matriz de ranhura e a superfície de suporte são relativamente movíveis. A movimentação relativa da matriz de ranhura e da superfície de suporte é em uma direção de separação entre a matriz de ranhura e a superfície de suporte. A movimentação relativa é para possibilitar deposição de camadas seqüenciais de material de construção umas para as outras.

[0017] Em uma concretização da presente invenção, a matriz de ranhura (slot die) é proporcionada com uma unidade de aquecimento. A unidade de aquecimento é para aquecimento de pelo menos uma porção da matriz de ranhura que define a ranhura.

[0018] Em uma concretização da presente invenção, a ranhura é definida por duas metades de ranhura. A matriz de ranhura é proporcionada com um vibrador. O vibrador é adequado para vibração de bordas da ranhura relativamente umas para as outras.

[0019] Em uma concretização da presente invenção, o aparelho é proporcionado com uma unidade de refrigeração. A unidade de refrigeração é adequada para remoção de calor a partir da região de construção.

[0020] Em uma concretização da presente invenção, a unidade de refrigeração compreende pelo menos uma porta de suprimento de gás. A pelo menos uma porta de suprimento de gás é conectável para uma fonte de gás. A pelo menos uma porta de suprimento de gás é disposta para soprar o gás em direção da região de construção.

[0021] Em uma concretização da presente invenção, a ranhura é orientada em uma direção de orientação de ranhura. A direção de movimentação é perpendicular para a direção de orientação de ranhura.

[0022] Em uma concretização da presente invenção, a direção de separação é perpendicular para cada uma da direção de orientação de ranhura e da direção de movimentação.

[0023] Em uma concretização da presente invenção, a superfície de suporte é plana. A superfície de suporte define um plano perpendicular para a direção de separação.

[0024] Em uma concretização da presente invenção, o plano está paralelo para a direção de orientação de ranhura. O plano é paralelo para a direção de movimentação. Em uma concretização da presente invenção, o aparelho compreende uma bomba. A bomba é conectável para um reservatório de material de construção. A matriz de ranhura possui uma porta de entrada. A porta de entrada é conectada para a bomba. A conexão é de maneira tal que o material de construção a partir do reservatório pode ser extrudado sob pressão a partir da bomba por intermédio da ranhura.

[0025] Em uma concretização da presente invenção, o controlador é configurado para controlar a bomba. O controlador é deste modo para provocar que o material de construção venha a ser extrudado em uma taxa pré- determinada.

[0026] Em uma concretização da presente invenção, o controlador é configurado para controlar a taxa de volume de extrusão e a taxa de movimentação do carro. A taxa de volume de extrusão e a taxa de movimentação de um carro são controladas em proporcionalidade uma com a outra.

[0027] Em uma concretização da presente invenção, o controlador é configurado para controlar a taxa linear de extrusão e a taxa de movimentação do carro. A taxa linear de extrusão e a taxa de movimentação do carro são controladas para serem iguais uma para a outra.

[0028] Em uma concretização da presente invenção, uma unidade de projeção compreende uma fonte de radiação. A fonte de radiação é adequada para geração de um feixe de radiação. A unidade de projeção compreende uma unidade de padronização. A unidade de padronização é iluminada pelo feixe de radiação. A iluminação é de maneira tal para ser adequada para padronização do feixe de radiação. A unidade de projeção compreende óticos de projeção. Os óticos de projeção são adequados para projeção de uma imagem do padrão em cima de um plano. O plano é definido entre a superfície de suporte e a matriz de ranhura. A projeção é dessa forma para seletivamente aplicar radiação para o plano. A aplicação seletiva de radiação para o plano em concordância com isso fundamentada sobre a padronização do feixe de radiação pela unidade de padronização.

[0029] Em uma concretização da presente invenção, a unidade de padronização é um modulador de luz espacial.

[0030] Em uma concretização, a unidade de padronização é um processador de luz digital.

[0031] Em uma concretização da presente invenção, a unidade de projeção compreende uma fonte de radiação. A fonte de radiação é adequada para geração de um feixe de radiação. A unidade de projeção compreende óticos de escaneamento. Os óticos de escaneamento são adequados para escaneamento do feixe de radiação através de um plano. O plano é definido entre a superfície de suporte e a matriz de ranhura.

[0032] Em uma concretização da presente invenção, o feixe de radiação é um feixe de radiação intermitente e o escaneamento de maneira tal a seletivamente aplicar radiação para o plano como uma imagem texturizada (raster image).

[0033] Em uma concretização da presente invenção, o escaneamento é de maneira tal a seletivamente aplicar radiação para o plano como uma imagem de vetor (imagem vetorial).

[0034] Em uma concretização da presente invenção, o feixe de radiação é um feixe de elétrons.

[0035] Em uma concretização da presente invenção, a radiação do feixe de radiação é luz ultravioleta ou luz visível.

[0036] Em uma concretização da presente invenção, o aparelho compreende um poço. O aparelho compreende um mecanismo de elevador. A superfície de suporte é movível na direção de separação para o poço. A movimentação é por intermédio do mecanismo de elevador.

[0037] Em uma concretização da presente invenção, o poço possui uma parede interna. A superfície de suporte é proporcionada com uma vedação de borda. A vedação de borda é configurada para vedar contra a parede interna.

[0038] Em uma concretização da presente invenção, um topo do poço é circundado por uma superfície inclinada. A superfície inclinada é inclinada para baixo (descendente) para fora a partir do topo do poço.

[0039] Em uma concretização da presente invenção, a superfície de suporte é proporcionada com um ou mais elementos de refrigeração. Os elementos de refrigeração são adequados para remoção de calor a partir da superfície de suporte.

[0040] Em uma concretização da presente invenção, o poço é proporcionado com um ou mais elementos de refrigeração. O um ou mais elementos de refrigeração são para refrigeração das paredes do poço. Em uma concretização da presente invenção, o um ou mais elementos de refrigeração compreendem canais. Os canais são conectáveis para uma fonte de refrigerante. Os canais são dispostos para carregar (transportar) um refrigerante.

[0041] Em uma concretização da presente invenção, o um ou mais elementos de refrigeração compreendem um refrigerador termoelétrico.

[0042] Em uma concretização da presente invenção, o poço possui uma seção transversal constante. A superfície de suporte possui uma configuração correspondendo para a seção transversal do poço.

[0043] Em uma concretização da presente invenção, o poço é retangular.

[0044] Em uma concretização da presente invenção, a unidade de controle é configurada para controlar a unidade de projeção. O controle é em concordância com o mecanismo de tração. O controle é dessa forma para proteger uma série de diferentes imagens parciais para cada movimentação do carro através da superfície de suporte. Cada imagem parcial se sobrepõe com uma ou mais outras imagens parciais.

[0045] Em uma concretização da presente invenção, a unidade de controle é configurada para controlar a unidade de projeção. O controle é de maneira tal que cada imagem parcial compreende pixels isolados. Os pixels isolados são conectados por outras imagens parciais da pluralidade de imagens parciais, quando as imagens parciais são sobrepostas. Em uma concretização da presente invenção, a unidade de controle é configurada para controlar a unidade de projeção. O controle é de maneira tal que cada uma das imagens parciais possui um padrão. O padrão é um padrão que combina com um ou mais padrões do restante da pluralidade de imagens para formar uma área uniformemente irradiada.

[0046] Em uma concretização da presente invenção, o padrão é um padrão pseudorrandômico.

[0047] Em uma concretização da presente invenção, o material de construção é um meio líquido. O meio líquido é curável por radiação.

[0048] Em uma concretização da presente invenção, o meio líquido é polimerizável.

[0049] Em uma concretização da presente invenção, o material particulado é uma cerâmica.

[0050] Em uma concretização da presente invenção, a cerâmica é um nitreto.

[0051] Em uma concretização da presente invenção, a cerâmica é um óxido.

[0052] Em uma concretização da presente invenção, a cerâmica é um carboneto.

[0053] Em uma concretização da presente invenção, o meio líquido curável por radiação é curável por luz ultravioleta curável ou é curável por luz visível.

[0054] Em uma concretização da presente invenção, o meio líquido curável por radiação é curável por feixe de elétrons.

[0055] Em uma concretização da presente invenção, o material particulado é um pó de metal.

[0056] Em uma concretização da presente invenção, o material particulado possui um diâmetro médio de menos do que 5 mícrons.

[0057] Em uma concretização da presente invenção, o material particulado possui um diâmetro médio de menos do que 2 mícrons.

[0058] Em uma concretização da presente invenção, a unidade de projeção é configurada para projetar imagens com uma resolução melhor do que 10 mícrons.

[0059] Em uma concretização da presente invenção, a unidade de projeção é suportada por um carro adicional. O carro adicional é disposto para possibilitar movimentação de uma posição de projeção da unidade de projeção. A movimentação é através e acima da superfície de suporte na direção de movimentação e em uma direção transversal. A direção transversal é perpendicular para a direção de movimentação. O aparelho compreende um mecanismo de tração adicional. O mecanismo de tração adicional é disposto para tracionar a movimentação de um carro adicional na direção de movimentação e na direção transversal.

[0060] Em uma concretização da presente invenção, o aparelho adicionalmente compreende um exaustor (capuz) de gás. O exaustor de gás é para suprimento de um gás para uma região de projeção da unidade de projeção da camada de gás.

[0061] Em uma concretização da presente invenção, o exaustor de gás é suspenso a partir da unidade de projeção.

[0062] Em uma concretização da presente invenção, o exaustor de gás é retrátil para fora a partir da superfície de suporte.

[0063] Em uma concretização da presente invenção, o exaustor de gás é disposto para substancialmente circundar pelo menos uma porção da radiação projetada a partir da unidade de projeção.

[0064] Em uma concretização da presente invenção, o exaustor de gás possui uma abertura inferior. A abertura inferior é disposta para voltar-se para a região de projeção.

[0065] Em uma concretização da presente invenção, o exaustor de gás possui uma abertura superior. A abertura superior é para possibilitação de que a radiação projetada a partir da unidade de projeção venha a passar.

[0066] Em uma concretização da presente invenção, a abertura superior é proporcionada com uma placa transparente à radiação.

[0067] Em uma concretização da presente invenção, uma porção superior do exaustor de gás é transparente à radiação para possibilitação de que a radiação projetada a partir da unidade de projeção venha a passar.

[0068] Em uma concretização da presente invenção, o exaustor de gás é configurado para suprir um gás inerte.

[0069] Em uma concretização da presente invenção, o exaustor de gás é configurado para suprir um gás de refrigeração.

[0070] Em um aspecto adicional, a presente divulgação proporciona um método de formação de um objeto. A formação do objeto é a partir de camadas seqüencialmente depositadas de um material de construção. O método compreende formação repetidamente de uma série de etapas. As etapas incluem extrusão de um material de construção curável por radiação acima de uma superfície de suporte de uma matriz de ranhura (slot die) enquanto relativamente movimentando a matriz de ranhura acima e através da superfície de suporte em uma direção de movimentação para depositar uma camada de material de construção acumulado (construído) acima da superfície de suporte. As etapas incluem projeção seletivamente de radiação para uma região de construção entre a superfície de suporte e a matriz de ranhura, em conseqüência disso, curando porções do material de construção extrudado para definir regiões da camada extrudada fazendo parte do objeto. Estas etapas incluem movimentação relativamente da matriz de ranhura e da superfície de suporte em uma direção de separação entre a matriz de ranhura e a superfície de suporte.

[0071] Em uma implementação da presente invenção, o material de construção viscoso é uma suspensão de um material particulado em um meio líquido curável por radiação.

[0072] Em uma implementação da presente invenção, o material particulado é uma cerâmica ou um pó de metal.

[0073] Em uma implementação da presente invenção, o meio líquido é curável por radiação para formar um polímero.

[0074] Em uma implementação da presente invenção, o material particulado possui um diâmetro médio de menos do que 5 mícrons, opcionalmente de menos do que 2 mícrons.

[0075] Em uma implementação da presente invenção, a radiação é radiação ultravioleta, radiação de luz visível ou radiação de feixe de elétrons.

[0076] O método pode ser desempenhado com o aparelho do primeiro aspecto da presente invenção, e pode aplicar características de qualquer concretização divulgada da presente invenção.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0077] Para uma melhor compreensão da presente invenção, e para mostrar como a mesma pode ser levada a efeito, a presente invenção irá agora ser explanada, por intermédio de exemplificação unicamente, e com referência para os Desenhos anexos, nos quais: A Figura 1 mostra uma seção transversal vertical de um aparelho de fabricação de aditivo em concordância com a presente invenção; A Figura 2 mostra uma vista plana do aparelho de fabricação de aditivo mostrado na Figura 1; A Figura 3 mostra uma seção transversal de um matriz de ranhura (slot die) do aparelho de fabricação de aditivo em uma operação de extrusão; A Figura 4 mostra uma unidade de projeção do aparelho da Figura 1 em uma operação de projeção; A Figura 5 mostra uma vista plana simplificada do aparelho da Figura 1 para explanação de um modo de projeção; A Figura 6 mostra uma variante da Figura 5 mostrando um outro modo de projeção; A Figura 7 mostra uma primeira configuração de uma unidade de projeção adequada para utilização no aparelho da Figura 1; A Figura 8 mostra uma variante alternativa de uma unidade de projeção adequada para utilização no aparelho da Figura 1; A Figura 9A mostra uma variação da unidade de projeção da Figura 6 possuindo um exaustor (capuz) de gás; A Figura 9B mostra uma variante adicional da unidade de projeção da Figura 6 possuindo um exaustor de gás; A Figura 10A mostra um primeiro modo de superposição (sobreposição) de padrões em uma área de tiro; A Figura 10B mostra um segundo modo de superposição (sobreposição) de padrões em uma área de tiro; A Figura 11 mostra um digrama de blocos mostrando a disposição de controle do aparelho da Figura 1; e: A Figura 12 mostra um fluxograma ilustrando um método de fabricação de aditivo em concordância com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[0078] A Figura 1 mostra um aparelho de fabricação de aditivo implementando os princípios da presente invenção.

[0079] Na Figura 1, o aparelho de fabricação de aditivo (100) inclui uma matriz de ranhura (slot die) (110) suspensa acima da plataforma de construção (120). A plataforma de construção (120) é acomodada no poço (124). A matriz de ranhura (110) é movível em uma primeira direção (X) correndo a partir da esquerda para direita sobre o Desenho pelo carro de matriz de ranhura (130).

[0080] O carro de matriz de ranhura (130) é suportado sobre um guia de carro de matriz de ranhura (140). O guia de carro de matriz de ranhura (140) corre na direção (X) e proporciona uma superfície de rolamento sobre a qual o carro de matriz de ranhura (130) é disposto para deslizar. Por exemplo, o guia de carro de matriz de ranhura (140) pode proporcionar uma superfície superior plana que coopera com rolamentos (mancais) de roletes proporcionados em uma superfície inferior de carro de matriz de fenda (130) para possibilitar movimentação de deslizamento do carro de matriz de ranhura (130) relativamente para o guia de carro de matriz de ranhura (140). Alternativamente, outros rolamentos, tal como rolamentos de deslizamento planos, rolamentos a ar, ou outros rolamentos, como são conhecidos no estado da técnica podem ser aplicados.

[0081] O guia de carro de matriz de ranhura (140) é separado em uma direção [direção (Y)] perpendicular para a direção de movimentação do carro de matriz de ranhura (130) a partir de matriz de ranhura (110), e o carro de matriz de ranhura (130) se estende nesta direção [direção (Y)] para possibilitar que a matriz de ranhura (110), suportada sobre o carro de matriz de ranhura (130), venha a cruzar o guia de carro de matriz de ranhura (140) em uma direção perpendicular para a direção de movimentação da matriz de ranhura [direção (X)] e para a direção de separação da matriz de ranhura (110) a partir do guia de carro de matriz de ranhura [direção (Y)].

[0082] Esta configuração da presente invenção pode mais facilmente ser observada com referência para a Figura 2, que é uma vista plana do aparelho representado na Figura 1. Na Figura 2, pode ser observado que dois guias de carro de matriz de fenda (140) são proporcionados, separados um a partir do outro [na direção (Y)], suportando o carro de matriz de ranhura (130) entre os mesmos. Evidentemente, em concretizações alternativas da presente invenção, somente um guia de carro de matriz de guia (140), por exemplo, necessita ser proporcionado, apesar de que a provisão de uma de dois guias de carro de matriz de ranhura (140) dispostos sobre ambas as laterais de matriz de fenda (110) em uma direção perpendicular para a direção de movimentação da matriz de ranhura (110) pode aperfeiçoar a estabilidade do aparelho.

[0083] Pode também ser observado a partir da Figura 2 que o carro de matriz de ranhura (130) é proporcionado para possuir duas porções de carro de matriz de ranhura dispostas sobre ambas as laterais da matriz de ranhura (110) para a direção de movimentação da [direção (X)] da matriz de ranhura (110). Novamente, em concretizações alternativas da presente invenção, somente uma porção de carro de matriz de ranhura necessita ser proporcionada, por exemplo, sobre uma ou outra lateral da matriz de ranhura (110). Entretanto, a provisão de uma porção de carro de matriz de ranhura sobre ambas as laterais da matriz de ranhura (110) para a de movimentação da matriz de ranhura (110) pode aperfeiçoar a estabilidade do aparelho. Em algumas concretizações da presente invenção, por exemplo, o carro de matriz de fenda (130) pode ser integral com a matriz de ranhura (110), ou em outras palavras, a matriz de ranhura (110) pode ser diretamente suportada pelo guia de carro de matriz de ranhura (140), caso no qual o guia de carro de matriz de ranhura (140) irá funcionar como um guia de matriz de ranhura ao invés de um guia de carro de matriz de ranhura.

[0084] Com referência novamente para a Figura 1, o carro de matriz de ranhura (130) é movível na direção de movimentação de matriz de ranhura (110) [direção (X)] por uma seção de tração de carro de matriz de ranhura (150). A seção de tração de matriz de ranhura (150) aqui compreende um motor de tração de carro de matriz de ranhura (151) que gira um parafuso de tração de carro de matriz de ranhura (152). O parafuso de tração e carro de matriz de ranhura (152) em si mesmo é orientado na direção de movimentação [direção (X)] da matriz de ranhura (110) acima e paralelo para o guia de carro de matriz de ranhura (140). O parafuso de tração de carro de matriz de ranhura (152) coopera com uma rosca de cooperação formada no carro de matriz de ranhura (130) de maneira tal que a rotação do parafuso de tração de carro de matriz de ranhura (152) aplica uma força na direção de movimentação [direção (X)] da matriz de ranhura (110) para movimentar o carro de matriz de ranhura (130), suportando a matriz de ranhura (110), na direção de movimentação [direção (X)] da matriz de ranhura (110). A rotação reversa do parafuso de tração de carro de matriz de ranhura (152) pelo motor de tração de carro de matriz de ranhura (151) possibilita retração de matriz de ranhura (110) na direção reversa [direção (X) negativa].

[0085] Como é mostrado na Figura 2, um correspondente motor de tração de carro de matriz de fenda (151) e um correspondente parafuso de tração de carro de matriz de ranhura (152) são dispostos de uma maneira similar acima do guia de carro de matriz de ranhura (140). Esta configuração de dupla tração pode contribuir para movimentação estável de matriz de ranhura (110).

[0086] Entretanto, em outras concretizações da presente invenção, nenhum de tal segundo recurso de tração de carro de matriz de ranhura incluindo um segundo motor de tração de carro de matriz de ranhura e um segundo parafuso de tração de carro de matriz de ranhura necessita ser proporcionado. Em adicionais concretizações da presente invenção, no lugar do segundo motor de tação de carro de matriz de ranhura e do parafuso de tração de carro de matriz de ranhura, um trilho de suporte simples possuindo, por exemplo, um rolamento (mancal) para suporte do carro de matriz de ranhura (130) pode ser proporcionado.

[0087] Em ainda adicionais concretizações alternativas da presente invenção, se o parafuso de tração de carro de matriz de ranhura (152) e o segundo parafuso de tração de carro de matriz de ranhura (ou trilho de suporte como apropriado) pode completamente suportar (apoiar) o peso da matriz de ranhura (110) e do carro de matriz de ranhura (130); pode ser possível omitir os guias de carro de matriz de ranhura (140).

[0088] Também é mostrada na Figura 1 uma unidade de suprimento de gás (170). A unidade de suprimento de gás (170) é disposta sobre uma lateral da matriz de ranhura (110) na direção de movimentação [direção (X)] da matriz de ranhura (110). Na presente concretização da presente invenção, a unidade de suprimento de gás (170) é disposta em uma lateral de reboque da matriz de ranhura (110) relativamente para a direção de movimentação [direção (X)] da matriz de ranhura (110). Alternativamente, a unidade de suprimento de gás (170) pode ser disposta sobre uma lateral de condução da matriz de ranhura (110) na direção de movimentação da matriz de ranhura (110) [direção (X)]. A unidade de suprimento de gás (170) possui uma ou mais portas de suprimento de gás (171) formadas em uma superfície inferior da unidade de suprimento de gás (170) e, por conseqüência, dispostas para voltar-se para a plataforma de construção (120).

[0089] A configuração da unidade de suprimento de gás (170) pode ser observada também na vista plana na Figura 2, na qual é mostrado que a unidade de suprimento de gás (170) possui uma pluralidade de portas de suprimento de gás (171) dispostas para voltar-se para a plataforma de construção (120).

[0090] Em uma configuração alternativa, uma porta de suprimento de gás única pode ser proporcionada se estendendo através da área coberta, por exemplo, por portas de suprimento de gás (171) na Figura 2.

[0091] Cada porta de suprimento de gás (171) pode ser proporcionada com um membro poroso, tal como uma placa de cerâmica porosa, para difundir o fluxo de gás.

[0092] Uma tal configuração pode evitar a força de um material de perturbação de jato de gás depositado a partir da matriz de ranhura.

[0093] A unidade de suprimento de gás (170) é conectada para um suprimento de gás (não mostrado) que pode ser proporcionado no aparelho ou que pode ser proporcionado como um serviço para o aparelho, por exemplo, como uma linha de ar comprimido ou uma linha de nitrogênio seco proporcionada na facilidade na qual o aparelho (110) é instalado.

[0094] Na medida em que a unidade de suprimento de gás (170) é fixada sobre a matriz de ranhura (110), a unidade de suprimento de gás (110) se movimenta juntamente com a matriz de ranhura (110) quando tracionada pela seção de tração de carro de tração de ranhura (150) na direção de movimentação [direção (X)] da matriz de ranhura (110). Alternativamente, em várias concretizações da presente invenção, a unidade de suprimento (170) poderia ser proporcionada sobre seu próprio carro independente.

[0095] Também é mostrada na Figura 1 uma unidade de projeção (160). A unidade de projeção (160) é proporcionada acima da matriz de ranhura (110) e é também disposta para movimentação acima da plataforma de construção (120) em uma primeira direção [direção (X)] que, na configuração como é mostrada na Figura 1, coincide com a direção de movimento [direção (X)] da matriz de ranhura (110). A unidade de projeção (160) é suportada pelo carro de unidade de projeção (194) que irá, por razões que irão ser aparentes aqui a seguir, ser aqui posteriormente referido para como um carro de tração (Y) de unidade de projeção (194).

[0096] As disposições de suporte para a unidade de projeção (160) são o mais facilmente apreciadas com referência para a Figura 2. A unidade de projeção (160) é diretamente suportada pelo carro de tração (Y) de unidade de projeção (194), que é movivelmente montado em uma direção perpendicular para a direção de movimentação [direção (X)] da matriz de ranhura (110), e irá ser chamada a direção transversal [direção (Y)].

[0097] Na concretização da presente invenção que é mostrada na Figura 1 (e na Figura 2), o carro de tração (Y) de unidade de projeção (194) contém um motor de tração (Y) (não mostrado) que coopera com trilhos de tração (Y) de unidade de projeção (194) se estendendo na direção transversal [direção (Y)] acima da plataforma de construção (120), por exemplo, por intermédio de uma tração de cremalheira e pinhão ou de outra tração adequada assim como pode ser conhecida no estado da técnica. Por exemplo, como uma alternativa, uma tração de correia ou tração de roda e superfície poderia equivalentemente ser utilizada para permitir que o carro de tração de unidade de projeção (194) venha a ser movível na seção transversal [direção (Y)] sobre os trilhos de tração (Y) de unidade de projeção (194).

[0098] Os trilhos de tração (Y) de unidade de projeção (194), dos quais em concretizações alternativas da presente invenção somente um necessita ser proporcionado, estendido entre os carros de tração (X) de unidade de projeção (193), que são dispostos sobre ambas as laterais na direção transversal [direção (Y)] da unidade de projeção (160).

[0099] Os carros de tração (X) de unidade de projeção (193) são cada um dispostos para serem movíveis na direção de movimentação de matriz de ranhura (110) [direção (X)] sobre os trilhos de tração (X) de unidade de projeção (192). Esta movimentação pode ser tracionada de uma maneira similar como a movimentação do carro de tração (Y) de unidade de projeção (194) sobre os trilhos de tração (Y) de unidade de projeção (194).

[00100] Os trilhos de tração (X) de unidade de projeção (192) são suportados por correspondentes suportes de tração de unidade de projeção (191).

[00101] Os suportes de tração de unidade de projeção (191), os trilhos de tração (X) de unidade de projeção (192), o carro de tração (X) de unidade de projeção (193), o trilho de tração (Y) de unidade de projeção (194), e o carro de tração (Y) de unidade de projeção (194) juntamente formam a seção de tração de unidade de projeção (190).

[00102] Os trilhos (192) de trilho de tração (X) de unidade de projeção (192) se estendem na direção de movimentação da matriz de ranhura (110) [direção (X)] e são dispostos exteriormente relativamente para os guias de carro de matriz de ranhura (140) relativamente para a matriz de ranhura (110).

[00103] Também, como é mostrada na Figura 1, a seção de tração de unidade de projeção (190) e a unidade de projeção (160) são dispostas acima do carro de matriz de ranhura (130) e da matriz de ranhura (110). Entretanto, esta disposição não é obrigatória, e outras configurações de montagem são possíveis conseguindo pelo menos alguma da mesma funcionalidade. Em particular, embora a seção de tração de unidade de projeção (190) venha a possuir trilhos de tração (X) (192) e trilhos de tração (Y) (194) que são baseados sobre um correspondente sistema de coordenadas como a seção de tração de carro de matriz de ranhura (150), em que a unidade de projeção (160) se movimenta em um plano paralelo para o plano de movimentação de matriz de ranhura (110), isto não é obrigatória. Um sistema de coordenadas alternativo pode ser utilizado para movimentação da unidade de projeção (160). Por exemplo, a unidade de projeção (160) poderia ser suportada por um carro de tração radial alternativo disposto para se movimentar ao longo de um trilho de tração radial de unidade de projeção, trilho de tração radial o qual é, então, disposto para rotacionar em torno de uma extremidade dentro de um plano de movimentação da unidade de projeção (160) de maneira tal que a posição de unidade de projeção (160) pode ser ajustada em termos de coordenadas polares, ao invés do que coordenadas Cartesianas como é mostrado na Figura 1 e na Figura 2.

[00104] A unidade de projeção (160) possui uma abertura de projeção (161) através da qual radiação, tal como radiação ultravioleta, radiação de luz visível ou radiação de feixe de elétrons, pode ser projetada abaixo da unidade de projeção (160). Como uma conseqüência das disposições de movimentação para a unidade de projeção (160) proporcionada pela seção de tração de unidade de projeção (190), radiação pode ser projetada a partir de posições acima de uma faixa de pontos sobre a plataforma de construção (120), faixa de pontos a qual se estende em duas dimensões. Portanto, radiação pode ser projetada a partir de posições dentro de uma área pré-determinada.

[00105] Similarmente, como pode o mais facilmente ser observado com referência para a Figura 2, a matriz de ranhura (110) possui ranhura (134) se estendendo na direção transversal [direção (Y)] e se estendendo através da e além da largura completa de plataforma de construção (120) na direção transversal, de maneira tal que pela movimentação da matriz de ranhura (110) na direção de movimentação [direção (X)], todos os pontos sobre a plataforma de construção (120) podem ser dispostos debaixo da ranhura (134).

[00106] Como é mostrada na Figura 2, a plataforma de construção (120) possui uma seção transversal genericamente retangular no plano definido pela construção superior [plano (X Y)], superfície a qual é genericamente plana e alinhada com a direção de movimentação [direção (X)] e com a direção transversal [direção (Y)] da matriz de ranhura (110). Entretanto, em outras concretizações da presente invenção, a seção transversal de plataforma de construção (120) pode ser de uma outra configuração, por exemplo, quadrada, circular, poligonal ou de uma outra configuração como possivelmente for requerido.

[00107] Também apreciável a partir da Figura 2 é o fato de que portas de suprimento de gás (171) da unidade de suprimento de gás (170) são dispostas, através de movimentação da matriz de ranhura (110) pela seção de tração de carro de matriz de ranhura (150), e bem como pela disposição de portas de suprimento de gás (171) através da direção de largura [direção (Y)] da plataforma de construção (120), para se ter capacidade para suprir gás para substancialmente todas as localizações sobre a superfície de plataforma de construção (120).

[00108] Alternativamente, a unidade de suprimento de gás (170) pode ser movivelmente montada acima do poço (124), mas pode ser fixada em posição relativamente para o poço (124) com a porta de suprimento de gás ou as portas de suprimento de gás disposta/s para proporcionar gás de refrigeração para substancialmente a integridade de região de topo aberta do poço (124). Por exemplo, uma ou mais portas de suprimento de gás podem ser dispostas acima do e circundando o poço (124) para direcionar gás de refrigeração interiormente e descendentemente para substancialmente a integridade de região de topo aberta do poço (124) a partir de uma pluralidade de posições em torno do poço (124).

[00109] Também como é mostrada na Figura 1, a plataforma de construção (121) é movível, em particular retrátil, relativamente para uma direção [direção (Z)] perpendicular para a superfície superior de plataforma de construção (121) por intermédio de elevadores de plataforma de construção (122). Os elevadores de plataforma de construção (122), como é mostrado na Figura 1, são formados como duas colunas dispostas para se estenderem em uma direção [direção (Z)] normal para a superfície superior de plataforma de construção (121) a partir da superfície inferior da plataforma de construção (123) e são acopladas para unidades de tração (não mostradas) que provocam extensão e retração dos elevadores de plataforma de construção (122).

[00110] A plataforma de construção (120) é localizada no poço (124). O poço (124) se estende, a partir de um limite de topo (124a), com seção transversal interna constante, em uma direção normal para a superfície superior de plataforma de construção (121). A seção transversal do poço (124) é a mesma como a seção transversal da plataforma de construção (120) na direção [direção (Z)] normal para a superfície superior de plataforma de construção (121). Isto possibilita que a plataforma de construção (120) venha a ser livremente elevada e abaixada dentro do poço (124) pelos elevadores de plataforma de construção (122).

[00111] Vedações (121a) são proporcionadas margeando a plataforma de construção (120) para vedar entre as bordas da plataforma de construção (120) e as paredes do poço (124). Tais vedações podem ser proporcionadas, por exemplo, por um cordão resiliente (flexível) contínuo, tal como um O-ring, encaixado (ajustado) para um entalhe (sulco) formado em torno da plataforma de construção (120). Alternativamente, limpadores resilientes ou outras vedações como tais conhecido/as no estado da técnica, podem ser proporcionados.

[00112] Deve ser observado que uma outra configuração poderia ser proporcionada ao invés daquela descrita anteriormente, em que a matriz de ranhura (slot die) (110) é gradualmente elevada ao invés do que a plataforma de construção (120) vindo a ser gradualmente abaixada. Isto pode ser conseguido com ou sem correspondentemente paredes de elevação do poço (124) relativamente para a plataforma de construção (120). Entretanto, a presente configuração da presente invenção é considerada particularmente simples para se construir.

[00113] Em concordância com isso, a matriz de ranhura (110) e partes de cooperação, tal como a seção de tração de matriz de ranhura (150), e bem como o poço (124) são todos suportados por uma estrutura principal do aparelho (100) (não mostrada), que suporta o aparelho (100) sobre uma superfície estável, tal como um piso de fábrica, e a plataforma de construção (120) é retraída relativamente para esta estrutura principal.

[00114] Como é visível na Figura 1, o limite de topo (124a) do poço (124) é proporcionado com uma superfície inclinada (124b), que é descendentemente inclinada e para fora a partir do limite de topo (124a) do poço (124). Como uma conseqüência, qualquer material que cai no exterior da seção transversal interna do poço (124) pode fluir, deslizar, ou rolar, sob a influência de gravidade para baixo da superfície inclinada (124b) para fora a partir das partes de trabalho do aparelho (100).

[00115] Também são mostrados na Figura 1 elementos de refrigeração de poço (125), que são proporcionados nas paredes do poço (124) para circundar o poço (124). Em uma configuração da presente invenção, estes elementos de refrigeração de poço (125) podem ser canais adaptados para transportar um fluido de refrigeração a partir de uma fonte de fluido de refrigeração, tal como um resfriador, não mostrado. Em uma outra variante da configuração da presente invenção, elementos de refrigeração de poço (125) podem ser refrigeradores (arrefecedores) termoelétricos, tais como elementos de refrigeração de Peltier ou outros elementos de refrigeração, como podem ser aqueles disponíveis no estado da técnica. Elementos de refrigeração de poço (125) possibilitam que as paredes do poço (124) venham a ser refrigeradas, de maneira tal a remover calor a partir de dentro do poço (124).

[00116] A plataforma de construção (120) é também proporcionada com elementos de refrigeração, na forma de elementos de refrigeração de plataforma (126). Os elementos de refrigeração de plataforma (126) atuam para remover calor a partir de uma região acima da superfície superior da plataforma de construção (121). Os elementos de refrigeração de plataforma (126) podem ser elementos de refrigeração do mesmo tipo ou de diferente tipo, tal como aquele dos elementos de refrigeração (125). Os elementos de refrigeração de plataforma (126) são concretizados na plataforma de construção (120). Em algumas concretizações da presente invenção, os elementos de refrigeração de plataforma (126) são posicionados em uma pequena distância debaixo da superfície superior da plataforma de construção (121).

[00117] A operação da matriz de ranhura (110) irá ser agora explanada com referência para a Figura 3. A matriz de ranhura (110) é principalmente formada por duas porções, uma primeira porção de matriz de ranhura (111) e uma segunda porção de matriz de ranhura (112). Cada uma da primeira porção de matriz de ranhura (111) e da segunda porção de matriz de ranhura (112) é disposta na direção transversal [direção (Y)] para se estender pela largura completa da matriz de ranhura (110). A primeira porção de matriz de fenda (111) e a segunda porção de matriz de fenda (112) juntamente cooperam para definir uma cavidade de matriz de ranhura (113), também correndo substancialmente a integridade de comprimento da matriz de ranhura (110).

[00118] A cavidade de matriz de ranhura (113) é fechada nas extremidades de direção transversal [extremidades de direção (Y)] por paredes de cavidade de matriz de ranhura (não mostradas). A cavidade de matriz de ranhura (113) abre em um topo da matriz de ranhura (110) com uma porta de entrada de matriz de ranhura (115), que pode não se estender pelo comprimento completo através da matriz de ranhura (110) na direção transversal [direção (Y)]. A cavidade de matriz de ranhura (113) abre em um fundo da matriz de ranhura (110) na ranhura (114), que se estende substancialmente pela integridade de largura de matriz de ranhura (110) na direção transversal [direção (Y)]. A ranhura (114) é, por conseqüência, altamente alongada, sendo relativamente longa na direção transversal, mas relativamente estreita na direção de movimentação.

[00119] Por exemplo, para proporcionar uma ranhura alongada, estreita, a ranhura (114) pode ser maior do que 10 cm em comprimento, e pode ser mais estreita do que 500 mícrons. Em algumas configurações da presente invenção, a ranhura pode ser mais estreita do que 300 mícrons, mais estreita do que 250 mícrons, mais estreita do que 200 mícrons, ou mais estreita do que 100 mícrons, em cada caso a largura sendo mensurada perpendicular para uma direção de alongamento da ranhura (114). Na presente concretização da presente invenção, a direção de alongamento da ranhura (114) corresponde para a direção transversal [direção (Y)]. A ranhura (114) é, por conseqüência, orientada na direção transversal [direção (Y)].

[00120] Evidentemente, a ranhura (114) pode alternativamente ser angulada com respeito para a direção transversal. Entretanto, em determinadas concretizações da presente invenção, é considerado que o ângulo da direção de alongamento da ranhura (114) para a direção de movimentação [direção (X)] da matriz de ranhura (110) pode ser de menos do que 20 graus, de menos do que 15 graus, de menos do que 10 graus, ou de menos do que 5 graus.

[00121] Em algumas concretizações da presente invenção, a largura de ranhura (114) pode ser ajustável. A largura ajustável de ranhura (114) pode ser proporcionada, por exemplo, inserindo calços adicionais (espaçadores rígidos) entre primeira porção de matriz de ranhura (111) e a segunda porção de matriz de ranhura (112) para separar as porções de matriz de ranhura uma a partir da outra, enquanto mantendo a integridade substancial de cavidade de matriz de ranhura (113).

[00122] Alternativamente, espaçadores resilientes (flexíveis) podem ser proporcionados, por exemplo, gaxetas de borracha. Com uma tal configuração, parafusos de fixação ou parafusos de ajustamento podem ser proporcionados para aplicar uma força de travamento variável entre a primeira porção de matriz de fenda (111) e a segunda porção de matriz de ranhura (112) para comprimir os espaçadores resilientes e trazer as bordas da ranhura (114) juntamente mais próximas. Reciprocamente, a redução da força de travamento deveria possibilitar que as bordas da ranhura (114) viessem a se separar.

[00123] A matriz de ranhura (110) é proporcionada com um membro de formação de canal de matriz de ranhura (116) que tampa a cavidade (113) e possibilita comunicação entre um canal formado no membro de formação de canal de matriz de ranhura (116) e a porta de entrada de matriz de ranhura (115). O material de construção líquido pode ser bombeado por intermédio de uma bomba (não mostrada) sucessivamente através do membro de formação de canal de matriz de ranhura (116) e da porta de entrada de matriz de ranhura (115) para preencher a cavidade de matriz de ranhura (113).

[00124] A ranhura (114) é tão estreita que, até mesmo quando a cavidade de matriz de ranhura (113) é cheia com um líquido relativamente viscoso, o líquido irá tender a não vazar através da ranhura (114) pela ação de tensão superficial na ranhura (114). Entretanto, quanto mais líquido é bombeado por intermédio do membro de formação de canal de matriz de ranhura (116) e da porta de entrada de matriz de ranhura (115) para a cavidade de matriz de ranhura (113), tanto mais a pressão na cavidade de matriz de ranhura (113) se eleva, e o material na cavidade de matriz de fenda (113) é, então, forçado através da ranhura (114).

[00125] Para uma determinada categoria de líquido, em particular, os assim chamados líquidos de desbaste de cisalhamento (líquidos de pseudoplasticidade), o líquido exibe uma diminuição em viscosidade quando submetido para tensão de cisalhamento. A matriz de ranhura (110) possui uma superfície inclinada (111) que progressivamente estreita a área de seção transversal de cavidade de matriz de ranhura (113) a partir da porção principal da cavidade de matriz de ranhura (113) para a ranhura (114). Na medida em que a área de seção transversal da cavidade de matriz de ranhura (113) é progressivamente restringida, o fluido fluindo a partir da cavidade de matriz de ranhura (113) em direção da ranhura (114) tende a cisalhar. Os fluidos de desbaste de cisalhamento, por conseqüência, irão particularmente facilmente ser dispensados através da ranhura (114) sob pressão apropriadamente aumentada. Este efeito pode ser observado até mesmo sem a presença da superfície inclinada (111), por exemplo, onde a superfície inclinada (111) é aproximada por uma ou mais etapas.

[00126] Sob uma pressão adequadamente alta, até mesmo fluidos de desbaste sem cisalhamento (sem pseudoplasticidade) podem sucessivamente ser dispensados através da ranhura (114), apesar de possuírem viscosidade relativamente alta.

[00127] Pressões típicas obteníveis na cavidade de matriz de ranhura (113) incluem pressões em excesso de, por exemplo, 2 bar.

[00128] A matriz de ranhura (110) é também proporcionada com elementos de aquecimento de matriz de ranhura (117), que são na presente concretização da presente invenção, dispostos na vizinhança da ranhura (114). Os elementos de aquecimento de matriz de ranhura (117) proporcionam calor para fluido na cavidade de matriz de ranhura (113), especialmente para fluido se aproximando da ranhura (114). Os elementos de aquecimento de ranhura (117) podem, por exemplo, ser elementos de aquecimento termoelétricos, elementos de aquecimento resistivos, ou canais transportando um fluido de aquecimento, tal como água quente ou óleo quente, suprido a partir de uma fonte de fluido quente (não mostrada).

[00129] Enquanto que três de tais elementos de aquecimento de matriz de ranhura (117) venham a ser mostrados sobre cada metade de matriz de ranhura (110), sendo seis no total, isto é puramente exemplificativo, e mais ou menos do que este número pode ser proporcionado, e em disposições alternativas da presente invenção, por exemplo, tais elementos de aquecimento de matriz de ranhura (117) podem ser proporcionados somente sobre uma ou outra lateral de cavidade de matriz de ranhura (113).

[00130] Na presente concretização da presente invenção, os elementos de aquecimento de matriz de ranhura (117) são proporcionados aproximadamente uniformemente espaçados relativamente para o topo e para o fundo da cavidade de matriz de ranhura (113). Em concordância com isso, os elementos de aquecimento de matriz de ranhura (117) são configurados para aplicar calor para a altura completa da cavidade de matriz de ranhura (113). Em outras concretizações da presente invenção, os elementos de aquecimento de matriz de ranhura (117) podem ser concentrados próximos da ranhura (114), ou podem ser somente proporcionados próximos da ranhura (114), e podem ser menos densamente proporcionados ou até mesmo ausentes em posições relativamente mais longe a partir da ranhura (114).

[00131] Se a matriz de ranhura (110) é feita de um material de condutividade térmica relativamente mais alta, tal como cobre ou alumínio, então, relativamente menos elementos de aquecimento de matriz de ranhura (117) podem ser proporcionados como comparados com a situação quando a matriz de ranhura (110) é feita de um material de condutividade térmica relativamente mais baixa, tal como aço. Na última situação, relativamente mais elementos de aquecimento de matriz de ranhura (117) podem ser proporcionados.

[00132] Em algumas configurações da presente invenção, o exterior de matriz de ranhura (110) pode ser isolado contra perda de calor para aperfeiçoar a eficiência de aquecimento da matriz de ranhura (110) com os elementos de aquecimento de matriz de ranhura (117).

[00133] Os elementos de aquecimento de matriz de ranhura (117) têm capacidade para elevar a temperatura de fluido na cavidade de matriz de ranhura (113) para reduzir sua viscosidade precedentemente para a extrusão por intermédio da ranhura (114). A aplicação de calor utilizando elementos de matriz de ranhura (117), conseqüentemente, tanto pode controlar a passagem de fluido através da ranhura (114) e quanto pode também reduzir a pressão requerida para extrusão de material através da ranhura (114) em uma determinada taxa.

[00134] Em outras concretizações da presente invenção, os elementos de aquecimento de matriz de ranhura (117) podem ser dispostos através de toda uma ou outra da primeira porção de matriz de ranhura (111) e da segunda porção de matriz de ranhura (112).

[00135] A matriz de ranhura (110) é também proporcionada com um vibrador de matriz de ranhura (118a), que é posicionado sobre a primeira porção de matriz de ranhura (111) e, por acoplamento para a haste de tração de vibrador de matriz de ranhura (118b), tem capacidade para vibrar a primeira porção de matriz de ranhura (111) relativamente para a segunda porção de matriz de ranhura (112). Na presente concretização da presente invenção, o vibrador de matriz de ranhura (118a) aplica alternância de forças de empurrar e de puxar para a haste de tração de vibrador de matriz de ranhura (118b), que alternadamente empurra separadamente e puxa juntamente as bordas da ranhura (114). Tal vibração pode ser efetuada por recursos mecânicos, por exemplo, por um excêntrico de rotação contactando uma extremidade de vibrador de matriz de fenda (118b) localizada dentro do vibrador de matriz de ranhura (118a), por um recurso eletromagnético, por exemplo, por tração alternadamente de um solenóide acoplado para a extremidade de haste de tração de vibrador de matriz de ranhura (118b) localizada dentro do vibrador de matriz de ranhura (118a), ou por recurso piezoeléctrico, no qual um elemento piezoeléctrico posicionado no vibrador de matriz de ranhura (118a) alternadamente empurra ou puxa a haste de tração de vibrador de matriz de ranhura (118b). Outros mecanismos de vibração são possíveis, incluindo o posicionamento de lâminas de vibração em um excesso da ranhura (114), ou simplesmente proporcionando vibração mecânica para a integridade de matriz de ranhura (110) como uma totalidade. Tal vibração tende a quebrar a tensão superficial e permitir que material venha a ser extrudado mais facilmente através da ranhura (114).

[00136] Vibração, especialmente vibração ultrasônica, pode também ser utilizada para induzir desbaste em determinados fluidos. Em algumas variantes da presente invenção, o vibrador de matriz de ranhura (118a) pode ser adaptado para proporcionar vibrações de alta freqüência ou ultrassônicas para se conseguir isto.

[00137] O acionamento do vibrador de matriz de ranhura (118a) pode ser utilizado para reduzir a pressão requerida para extrusão de fluido a partir da cavidade de matriz de ranhura (113) por intermédio da ranhura (114), ou para modificar a taxa de massa na qual tal extrusão ocorre.

[00138] Uma operação de deposição de camada do aparelho (100) irá ser agora explanada utilizando a Figura 3, com referência também para a Figura 1.

[00139] No começo de uma operação de deposição de camada do aparelho (100), a matriz de ranhura (110) está em uma posição de partida de maneira tal que a ranhura (134) é posicionada relativamente para a lateral esquerda [lateral de direção (Y) negativa] do limite de topo (124a) do poço (124). Um líquido de construção desejado é bombeado por intermédio da bomba (não mostrada) através da porta de entrada de matriz de ranhura (115) para encher a cavidade de matriz de ranhura (113), e os elementos de aquecimento (117) e o vibrador de matriz de ranhura (118a) são ativados. É observável que, dependendo do fluido e da taxa de deposição desejada, os elementos de aquecimento de matriz de ranhura (117) e o vibrador de matriz de ranhura (118a) não necessitam ser acionados, ou somente um ou outro pode ser acionado. Em algumas circunstâncias, é suficiente bombear material para a cavidade de matriz de ranhura (113) e, em conseqüência disso, elevar a pressão dentro da cavidade de matriz de ranhura (113) para conseguir extrusão de material de construção a partir da cavidade de matriz de ranhura (113) através da ranhura (114).

[00140] Uma vez que a extrusão de material venha a se iniciar, como um resultado da posição da ranhura (114) relativamente para o poço (124), o material primeiramente extrudado cai em cima da superfície inclinada (124b) e, através da ação de gravidade, é transportado para fora a partir das partes de trabalho do aparelho (100). Uma vez que a extrusão tenha se iniciado, a seção de tração de carro de matriz de ranhura (150) é acionada para avançar a matriz de ranhura (110) em uma velocidade controlada através da plataforma de construção (120) até que a ranhura (114) venha a ser posicionada em uma lateral a mais à direita [lateral de direção (X) positiva] do limite de topo (124a) do poço (124).

[00141] Agora com referência para a Figura 3, na medida em que a matriz de ranhura (110) se movimenta na direção (A) [que corresponde para a direção (X) na Figura 1], material extrudado (M) é depositado a partir da ranhura (114) em cima da plataforma de construção (110) e forma a camada depositada (L).

[00142] A taxa de extrusão de material (M) pode ser controlada em coordenação com a movimentação da matriz de ranhura (110) na direção (A) de maneira tal que as taxas de extrusão lineares de material (M) substancialmente correspondem para a, ou é substancialmente a mesma como a, velocidade de movimentação da matriz de ranhura (110) na direção (A). O efeito de uma tal coordenação é o de que o material (M) é depositado como a camada (L) em cima da plataforma de construção (120) de uma maneira análoga para, por exemplo, desenrolar um carpete, de maneira tal que nenhuma força de cisalhamento (ou de arraste) é aplicada para partes já depositadas da camada (L) ou para a plataforma de construção (120).

[00143] Uma vez que uma camada única tenha sido depositada, a matriz de ranhura (110) pode ser retornada pela seção de tração de carro de matriz de ranhura (150) para a posição inicial [a mais à esquerda, direção (X) negativa], e uma camada adicional pode ser depositada. Até mesmo para um material depositado relativamente viscoso (M), uma camada adicional (L) pode ser depositada sobre o topo de uma camada depositada previamente (L) sem aplicação de forças substanciais para a camada previamente depositada.

[00144] Na Figura 1 e na Figura 3, o espaçamento da ranhura (114) a partir da plataforma (120) é exagerado para facilidade de referência. Em uma concretização da presente invenção, a ranhura (114) pode se espaçada somente por uma curta distância acima do topo do poço (124). Por exemplo, a ranhura (114) pode ser disposta a menos do que um milímetro, a menos do que 500 mícrons, a menos do que 300 mícrons, a menos do que 200 mícrons ou a menos do que 100 mícrons.

[00145] Uma vez que uma primeira camada tenha sido depositada, de maneira tal a possibilitar suficiente espaço para que uma adicional camada venha a ser depositada, a plataforma de construção (120) pode ser retraída por uma curta distância, correspondendo para a espessura de uma camada (L), por intermédio de elevadores de plataforma de construção (122), antes que a próxima camada venha a ser depositada.

[00146] Em algumas configurações da presente invenção, a plataforma de construção (120) pode já ser retraída por uma curta distância correspondendo para a espessura de uma primeira camada antes que a primeira camada venha a ser depositada, de maneira tal que as paredes do poço (124) atuam para estabilizar a primeira camada. Em outras configurações da presente invenção, cada camada é depositada acima das paredes do poço (124), e as paredes do poço (124), então, estabilizam as camadas na medida em que as camadas descendem para o poço (124).

[00147] Por um tal processo, diversas camadas podem ser depositadas em seqüência, sem a deposição de uma camada superior aplicando forças para as, e substancialmente sem perturbar as, camadas previamente depositadas.

[00148] No processo de deposição de camada, a taxa de extrusão pode ser selecionada para aplicar camadas de espessura de menos do que 250 mícrons, particularmente de menos do que 100 mícrons. Na presente concretização da presente invenção, as camadas podem não ser de espessura uniforme como entre sucessivas camadas, mas uma espessura de camada pode ser variada como for requerido.

[00149] A habilidade de um tal processo para evitar a deposição de camadas as mais superiores perturbando camadas previamente depositadas pode ser reforçada por utilização de efeitos de desbaste de cisalhamento (efeitos de pseudoplasticidade) associados com a utilização de vibrador de matriz de ranhura (118a), ou efeitos térmicos associados com a utilização de elementos de aquecimento de matriz de ranhura (117).

[00150] Em particular, se a viscosidade do material de extrusão (M) brevemente depois de extrusão é maior do que a viscosidade de material que foi previamente depositado, a camada previamente depositada irá ser mais resiliente (flexível) para quaisquer forças que são aplicadas durante a deposição de uma camada adicional.

[00151] Referindo-se agora para a Figura 1, pode ser compreendido que a utilização de elementos de refrigeração de poço (125) e/ou elementos de refrigeração de plataforma (126) podem ser vantajosos em aumento da viscosidade de camadas previamente depositadas, por refrigeração de camadas previamente depositadas de maneira tal que sua viscosidade aumenta. Esta abordagem pode também contribuir para a formação de uma série de camadas estáveis, não perturbadas pela deposição de adicionais camadas (L).

[00152] Para esta finalidade, também, a unidade de suprimento de gás (170) pode ser acionada durante a passagem da matriz de ranhura (110) através do poço (124) durante a operação de deposição para ejetar gás de refrigeração através das portas de suprimento de gás (171). A aplicação de gás de refrigeração através das portas de suprimento de gás (171), que são direcionadas em direção do poço (124) na medida em que a matriz de ranhura (110) se desloca através do poço (124) na direção de movimentação de matriz de ranhura [direção (X)], pode também proporcionar um efeito de refrigeração rapidamente de uma camada enquanto a camada está sendo depositada.

[00153] Alternativamente, uma deposição de material passa da matriz de ranhura (110) através do poço (124) na qual nenhuma refrigeração é proporcionada para o material depositado com a unidade de suprimento de gás (170), pode ser seguida por uma subseqüente refrigeração de passagem da matriz de ranhura (110) passagem durante a qual o gás de refrigeração é suprido por intermédio da unidade de suprimento de gás (170) e da porta de suprimento de gás (171). Na concretização variante previamente descrita da presente invenção, na qual as portas de suprimento de gás são dispostas acima do e circundando o poço (124) para direcionar gás de refrigeração interiormente e descendentemente para substancialmente a integridade de região de topo aberta do poço (124) a partir de uma pluralidade de posições em torno do poço (124), um fluxo de gás de refrigeração pode continuamente ser proporcionado.

[00154] Em concordância com isso, diversas características do aparelho (100) apresentado podem habilitar a formação de uma série de camadas estáveis sobre a plataforma de construção (120) de maneira tal que a plataforma de construção (120) gradualmente descende para o poço (124).

[00155] A Figura 4 explana a operação da unidade de projeção (160). A unidade de projeção (160) possui uma abertura de unidade de projeção (161) através da qual um feixe de radiação (R) pode ser projetado em cima de um plano de imagem (P). O plano de imagem (P) corresponde para um plano de imagem dentro da espessura de uma camada depositada (L), repousando entre a ranhura (114) e a plataforma de construção (120). O plano de imagem (P) irá normalmente corresponder para um plano contido dentro da camada depositada o mais recentemente (L). Na Figura 4, a camada (L) é mostrada depositada sobre a superfície superior de plataforma de construção (121), em outras palavras, como a primeira camada. Entretanto, a camada (L) que é mostrada na Figura 4 poderia igualmente bem ser depositada sobre o topo de uma ou mais camadas previamente depositadas, a qual, por aplicação do processo de deposição previamente apresentado, não foi substancialmente perturbada pela deposição da camada (L).

[00156] Na discussão relacionada para a Figura 4, é assumido que a camada (L) é formada de um material de construção líquido viscoso (M) que pode ser curado para um estado sólido pela aplicação de radiação (R). A radiação (R) pode, por exemplo, ser luz ultravioleta (UV). Em outras concretizações da presente invenção, a radiação (R) pode ser luz ultravioleta extrema (EUV), radiação de raios X, radiação gama, radiação de partícula, tal como radiação de feixe de elétrons, radiação infravermelha ou térmica, ou luz visível. O tipo de radiação não é particularmente limitado proporcionado que esta radiação pode ser direcionada de uma maneira controlada para seletivamente irradiar a camada depositada a mais recente (L).

[00157] Se o feixe de radiação (R) foi uniforme em intensidade através de uma região iluminada da camada (L), a integridade da região iluminada da camada (L) deveria se tornar curada. Entretanto, na configuração da presente invenção que é mostrada na Figura 4, o feixe de radiação (R) é seletivamente aplicado para determinadas regiões (B) da camada (L) para curar somente aquelas determinadas regiões, enquanto deixando determinadas outras regiões (U) não ligadas (não aglutinadas). No exemplo da Figura 4, o feixe de radiação (R) é padronizado, de maneira tal que as regiões (B) recebem uma alta dose de radiação, e as regiões (U) recebem uma relativamente baixa dose de radiação, que pode ser nenhuma dose de radiação. Por conseqüência, somente as regiões (B) são curadas por radiação para um estado sólido, enquanto regiões não ligadas (U) permanecem no estado líquido. A intensidade do feixe de radiação (R) pode ser ajustada de maneira tal que a integridade de espessura da camada (L) é curada, e também uma conexão curada é feita para as porções previamente curadas em uma camada subjacente, enquanto quaisquer camadas subjacentes permanecem substancialmente não curadas.

[00158] Na medida em que a unidade de projeção (160) é movível acima do poço (124) em uma integridade de plano repousando acima do poço (124) [plano (X Y)] pela ação da seção de tração de unidade de projeção (190), ainda que uma região de projeção para a qual a unidade de projeção (160) pode projetar radiação (R) em qualquer determinado tempo pode ser muito menor do que a área de seção transversal do poço (124); por movimentação da unidade de projeção (160) dentro de seu plano de movimentação [plano (X Y)] a radiação (R) pode ser seqüencialmente aplicada para uma série de regiões de tiro (S) sobre a camada (L) dentro do poço (124), como é mostrado na Figura 5. Em concordância com isso, qualquer ponto sobre a camada (L) dentro do poço (124) pode ser curado.

[00159] Como é mostrado na Figura 5, as áreas de tiro (S) podem ser regularmente dispostas e espaçadas em uma formação de grade ou de matriz. Entretanto, esta necessidade não vem a ser o caso.

[00160] Na configuração da presente invenção que é mostrada na Figura 5, a área no exterior (fora) de regiões de tiro (S) permanecem não ligada, e nenhuma parte é maior em uma dimensão de seção transversal do que uma região de tiro (S). Em concordância com isso, cada região de tiro (S) pode corresponder para uma parte a ser fabricada, formada por regiões ligadas da camada (L) juntamente com regiões ligadas de qualquer camada abaixo da camada (L). Em uma tal configuração da presente invenção, a parte pode possuir um comprimento máximo correspondendo para a profundidade do poço (124), mas dimensões de seção transversal dentro daquelas da região de tiro (S).

[00161] Alternativamente, como são mostradas na Figura 6, as regiões de tiro podem ser parcialmente sobrepostas ou confinadas em um modo de projeção de passo e ponto, em que substancialmente a integridade de camada (L) pode ser exposta com radiação (R). Com uma tal abordagem, as regiões de tiro (S) podem corresponder para porções de um objeto integral possuindo dimensões maiores do que aquelas de uma região de tiro individual (S).

[00162] Considerando a configuração anteriormente descrita da presente invenção da unidade de projeção (160) para ser movível acima do poço (124), é também equivalentemente possível que somente uma posição de projeção da unidade de projeção (160), tal como a abertura de projeção (161), que define um ponto a partir do qual o feixe de radiação se origina, venha a ser movível acima do poço (124). Por exemplo, uma fonte de radiação a partir da qual a radiação (R) se origina pode ser proporcionada em uma localização fixada relativamente para o poço (124), ou até mesmo externa para o aparelho (100). A radiação (R) pode, então, ser guiada por intermédio de guias de radiação adequados, tais como guias de onda, fibras ópticas, espelhos ou os assemelhados, para a abertura de projeção (161) para projeção. Por configuração adequada dos guias, a fonte de radiação e os componentes óticos associados podem ser fixados, mas a posição de projeção a partir da qual a radiação é projetada para a camada (L) pode ser movível.

[00163] Em uma variante adicional desta configuração da presente invenção, um ou mais guias podem ser movíveis em um caminho ou ao longo de um eixo geométrico tanto no plano [plano (X Y)] ou quanto em outro diferente no plano [plano (X Y)] de movimentação da posição de projeção de maneira tal a trazer a radiação a partir da fonte para a posição de projeção. Por exemplo, um ou mais dos guias podem ser movíveis em um plano perpendicular [o plano (X Z) ou o plano (Y Z)], ou ao longo de um eixo geométrico paralelo [eixo (X), eixo (Y)] ou de um eixo geométrico perpendicular [eixo (Z)]. Em uma tal configuração da presente invenção, os guias podem ser movivelmente localizados para uma lateral de, ou para fora a partir de, uma região acima do poço (124) dentro da qual a posição de projeção se movimenta. A posição de projeção movível pode ser definida por um elemento ótico, tal como uma lente de projeção ou um espelho de relé.

[00164] Foi assumido que quando descrevendo o aparelho em relação para as Figuras 1 até 6, a unidade de projeção (160) pode somente iluminar com precisão uma pequena região de tiro (S). Em outras concretizações da presente invenção, pode ser proporcionado que a unidade de projeção (160) tem capacidade para iluminar a integridade da ou substancialmente a integridade de camada (L) sem movimentação, por exemplo, a partir de uma posição de iluminação central, posição de iluminação central a qual pode estar acima de um centro do poço (124). Em uma tal configuração da presente invenção, a unidade de projeção (160) pode ser fixada relativamente para uma estrutura principal de aparelho, e então, a seção de tração de unidade de projeção (190) não necessita ser proporcionada. Entretanto, para fabricação de partes pequenas, pode ser necessário se possuir um sistema de projeção de resolução muito alta, caso no qual pode ser mais prático se proporcionar uma unidade de projeção de movimentação (160) como é mostrado e é descrito em relação para as Figuras 1 até 6.

[00165] Referindo-se para a Figura 4, a unidade de projeção (160) pode iluminar substancialmente toda a área de tiro (S) com radiação (R) simultaneamente, ou pelo menos pode proporcionar radiação para várias posições dispersas dentro da área de tiro (R) simultaneamente, efetivamente aplicando uma imagem padrão para a área de tiro (R). A Figura 7 mostra a configuração interna da unidade de projeção (160) que pode possibilitar tal iluminação simultânea de uma área de tiro (S).

[00166] Na Figura 7, a unidade de projeção (160) compreende uma fonte de iluminação (162) que gera radiação (R) de uma característica apropriada, tal como energia, comprimento de onda e/ou intensidade, para curar material (M) formando a camada (L). A fonte de iluminação (162) pode ser, por exemplo, um laser ou diodo de emissão de luz [light emitting diode (LED)], e em particular, pode ser um laser ultravioleta ou diodo de emissão de luz ultravioleta (LED). Para radiação de feixe de elétrons, a fonte de iluminação (162) pode ser gerador de feixe de elétrons. A radiação (R) a partir da fonte de iluminação (162) é configurada por moldagem (configuração) da lente (163) para formar um feixe colimado, que ilumina o modulador de luz espacial (164).

[00167] O modulador de luz espacial (164) aciona um elemento de padronização para definir um padrão de regiões iluminadas e não iluminadas. Por exemplo, o modulador de luz espacial (164) pode proporcionar uma matriz de espelhos movíveis, espelhos movíveis os quais são movíveis entre uma primeira orientação e uma segunda orientação, a primeira orientação defletindo a radiação (R) a partir da fonte de iluminação (162) em um ângulo maior para um eixo geométrico ótico (AX) da unidade de projeção (160) e uma outra direção na qual a radiação (R) é direcionada longitudinalmente ou em um pequeno ângulo para o eixo geométrico ótico (AX). Entretanto, outras variedades de modulador de luz espacial, tal como aquela utilizando uma máscara de transmissão variável, são também conhecidas no estado da técnica para feixes de radiação de padronização, e podem também ser aplicados na configuração discutida da presente invenção.

[00168] A radiação (R) direcionada em um pequeno ângulo para eixo geométrico ótico (AX) é capturada por um primeiro elemento ótico de projeção (165), que guia a radiação (R) através do elemento de projeção final (166). O elemento de projeção final (166) é disposto na abertura de projeção (161) para formar uma imagem do modulador de luz espacial (164) na camada (L).

[00169] O modulador de luz espacial (164), conseqüentemente, define um padrão ou uma imagem que é transferido/a pelos óticos de projeção, que incluem o primeiro elemento de projeção (165) e o elemento de projeção final (166) em cima da camada (L). Entretanto, a estrutura precisa dos óticos de projeção é somente exemplificativa, e outras disposições óticas são possíveis que possibilitam que uma imagem venha a ser definida pelo modulador de luz espacial (164) e, então, projetada em cima de um plano, como irá ser compreendido por aqueles especializados no estado da técnica.

[00170] A unidade de projeção (160) pode, em concordância com isso, ser implementada como um processador de luz digital [digital light processor (DLP)].

[00171] Quando radiação eletromagnética carregada, tal como radiação ultravioleta ou radiação de luz visível, é utilizada, os conceitos de unidade de projeção (160) que são mostrados na Figura 7 podem ser adotados. Em particular, radiação ultravioleta ou radiação de luz visível é facilmente refletida por superfícies de espelho, e conseqüentemente, radiação de luz ultravioleta ou radiação de luz visível é facilmente padronizada por um modulador de luz espacial compreendendo espelhos movíveis.

[00172] Entretanto, com referência para a Figura 8, um tipo alternativo de unidade de projeção (160’) pode ser utilizado no lugar da unidade de projeção (160). A unidade de projeção (160’) também inclui uma fonte de iluminação (162’) que gera um feixe de radiação (R). A fonte de iluminação (162’) gera radiação que é configurada por óticos de configuração de feixe (163’) para proporcionar um feixe colimado de diâmetro estreito. Por exemplo, os óticos configuração de feixe (163’) podem tomar a saída da fonte de iluminação (162’) e podem gerar um feixe de radiação (R) de forma circular ou Gaussiana. Um tal feixe pode ser, por exemplo, de menos do que 10 mícrons em diâmetro ou de menos do que 1 mícron em diâmetro.

[00173] O feixe de radiação (R) é, então, trazido pela ação do espelho dobrável (164’) em cima do primeiro espelho de direção (de esterço) (165’), que deflete o feixe em uma primeira direção em um ângulo variável, de maneira tal a escanear o feixe em torno de um primeiro eixo geométrico. O primeiro espelho de direção (165’) pode ser, por exemplo, um escâner de galvanômetro. O feixe a partir do primeiro espelho de direção (165’) é, então, trazido para um segundo espelho de direção (166’), que deflete o feixe de radiação (R) em torno de um segundo eixo geométrico, que pode ser perpendicular para o primeiro eixo geométrico do primeiro espelho de direção (165’). O segundo espelho de direção (166’) pode também ser um escâner de galvanômetro. O feixe de radiação (R) é, então, direcionado através da abertura (161’), antes que o feixe de radiação (R) venha a ser aplicado para a camada (L).

[00174] A utilização do feixe de radiação (R) da configuração da unidade de projeção (160’) não tem capacidade para iluminar a integridade da região de tiro (S) em um momento único, mas ao invés disso, pode ser direcionado para qualquer ponto dentro da área de tiro (S) em momentos sucessivos. O feixe de radiação (R) pode, por conseqüência, escanear sobre a (ao longo da) área de tiro (S), por exemplo, de uma maneira texturizada (raster fashion), progressivamente escaneando fileira por fileira sob a orientação (guia) do primeiro espelho de direção (164’) e de um segundo espelho de direção (165’). Com um escaneamento de feixe de uma maneira texturizada sobre a (ao longo da) região de tiro (S), para seletivamente iluminar porções da camada (L) na área de tiro (S), a fonte de iluminação (162’) pode por si mesma ser pulsada na medida em que o feixe é escaneado. Alternativamente, o espelho dobrável (164’) pode ser permutável entre uma primeira posição na qual o feixe é direcionado para o primeiro espelho de direção (165’) e uma segunda posição onde o feixe é direcionado para fora a partir do primeiro espelho de direção (165’), em conseqüência disso, para interromper seletivamente o feixe de radiação (R).

[00175] Em uma configuração variante, o feixe é direcionável para definir um vetor, ao invés do que um padrão texturizado (raster) sobre a camada (L).

[00176] Quando radiação de partícula carregada, tal como radiação de feixe de elétrons, é utilizada, os conceitos da unidade de projeção (160’) que são mostrados na Figura 8 podem ser adotados. Em particular, a radiação de feixe de elétrons é facilmente defletida por campos magnéticos, e conseqüentemente, a radiação de feixe de elétrons é facilmente escaneada através de uma região de projeção.

[00177] As configurações da Figura 7 e da Figura 8 da presente invenção são exemplificativas, e outras abordagens para porções de iluminação seletivamente de uma camada com uma unidade de projeção estão disponíveis dentro do estado da técnica.

[00178] A Figura 9A mostra uma concretização variante da presente invenção, baseada sobre a configuração da Figura 4, na qual a unidade de projeção (260), que pode operar em concordância com os princípios que são mostrados na Figura 7 ou na Figura 8, por exemplo, é proporcionada com um exaustor (capuz) de gás (267). O exaustor de gás (267) é um membro assemelhado a copo que é posicionável para circundar pelo menos uma parte do feixe de radiação (R) projetado pela unidade de projeção (260).

[00179] O exaustor de gás (267) é posicionável de maneira tal que uma pequena fenda (G), de tipicamente entre 1 cm e 1 mm, existe entre uma superfície inferior (267a) do exaustor de gás (267) e a camada depositada (L).

[00180] O exaustor de gás (267) possui uma abertura inferior (267b) margeada por uma superfície inferior (267a). O exaustor de gás (267) também possui uma abertura superior (267c) margeada por uma superfície superior (267d) do exaustor de gás (267). A abertura inferior (267b) é apropriadamente configurada e dimensionada para circundar uma região acima da integridade da região de projeção intencionada do feixe de radiação (R). A abertura superior (267a) é na presente concretização da presente invenção configurada e dimensionada para circundar pelo menos uma porção de unidade de projeção (260). A abertura superior (267a) pode, por exemplo, se encaixar (ajustar) confortavelmente ou vedar contra uma parte da unidade de projeção (260). Em concordância com isso, o exaustor de gás (267) engloba substancialmente o feixe de radiação completo (R) entre a unidade de projeção (267) e a camada (L).

[00181] Similarmente para a unidade de suprimento de gás (170), o exaustor de gás (267) é conectado para um suprimento de gás (não mostrado) que pode ser proporcionado no aparelho ou que pode ser proporcionado como um serviço para o aparelho, por exemplo, como uma linha de ar comprimido ou uma linha de nitrogênio seco proporcionada na facilidade na qual o aparelho é instalado. O exaustor de gás (267) possui uma ou mais portas de suprimento de gás (268) que possibilitam que um gás venha a ser suprido a partir do suprimento de gás para um interior do exaustor de gás (267). Cada porta de suprimento de gás (268) pode ser proporcionada com um membro poroso (não mostrado), tal como uma placa cerâmica porosa, para difundir o fluxo de gás. Uma tal configuração da presente invenção pode evitar fluxo turbulento para dentro do exaustor de gás (267) o que pode perturbar o material da camada (L).

[00182] O exaustor de gás (267) pode ser disposto em uma configuração fixada para um corpo da unidade de projeção (260), ou pode ser retrátil. Na presente concretização da presente invenção, o exaustor de gás (267) é retrátil. Em particular, o exaustor de gás (267) pode ser retraído pela unidade de retração (269) disposta entre um corpo da unidade de projeção (260) e o exaustor de gás (267). Aqui, a unidade de retração (269) é uma unidade que é conectada, por exemplo, por uma haste ou por um cabo para uma extremidade inferior do exaustor de gás (267), e que por aplicação de uma força para cima (ascendente) sobre a extremidade inferior do exaustor de gás (267) eleva a superfície inferior (267a) do exaustor de gás (267) verticalmente a partir da camada (L), ao longo da direção da flecha não simbolizada na Figura 9A. Nesta concretização da presente invenção, um topo do exaustor de gás (267) é atado para a unidade de projeção (260), e pelo menos as paredes laterais (367a) de exaustor de gás (267) são de uma construção flexível ou de fole (coifa), de maneira tal que o exaustor de gás (267) pode ser retraído para um estado compacto a partir do estado estendido que é mostrado na Figura 9A. Outras configurações para retração do exaustor de gás (267) são possíveis.

[00183] A unidade de retração (269) pode ser acionada para elevar o exaustor de gás (267) para fora a partir da camada (L) de maneira tal que a matriz de ranhura (110) pode passar debaixo. Conseqüentemente, é possível evitar interferência mecânica entre exaustor de gás (267) e a matriz de ranhura (110) na medida em que a matriz de ranhura (110) passa entre a unidade de projeção (260) e a plataforma de construção (121).

[00184] Em configurações alternativas da presente invenção, a unidade de projeção completa (260) pode ser retrátil para evitar interferência entre o exaustor de gás (267), ou o exaustor de gás (267) pode não ser de construção flexível ou de fole (coifa), mas pode ser rígido e retraído por elevação a partir de debaixo da unidade de projeção (260).

[00185] Quando gás, opcionalmente gás frio, e também opcionalmente gás não oxigenado ou gás inerte, tal como nitrogênio, é introduzido por intermédio das portas de gás (268) para um interior para exaustor de suprimento de gás (267), comportamento de cura aperfeiçoado da camada (L) pode ser obtido quando o feixe de radiação (R) é aplicado. Em particular, determinados polímeros curáveis por radiação curam mais uniformemente e reprodutivelmente na ausência de oxigênio livre. Em concordância com isso, distorções em cura podem ser evitadas, e uma ocorrência de cura incompleta ou excessiva pode ser reduzida. Também, na medida em que o processo de cura pode aquecer a camada (L), um fluxo de gás de refrigeração introduzido através das portas de gás (268) tem capacidade para remover calor em excesso a partir da camada (L).

[00186] A Figura 9B mostra uma concretização variante adicional da presente invenção, baseada sobre a configuração da Figura 9A, na qual a unidade de projeção (360) é proporcionada com uma configuração alternativa do exaustor de gás (367). O exaustor de gás (367) é similar para o exaustor de gás (267) que é mostrado na Figura 9A, sendo um membro assemelhado a copo que é posicionável para circundar pelo menos uma parte do feixe de radiação (R) projetado pela unidade de projeção (360). Assim como para o exaustor de gás (267) que é mostrado na Figura 9A, o exaustor de gás (367) possui uma ou mais portas de suprimento de gás (368) que possibilitam que um gás venha a ser suprido a partir do suprimento de gás para um interior do exaustor de gás (367).

[00187] Entretanto, o exaustor de gás (367) é mais curto entre a superfície inferior e a superfície superior do que o exaustor de gás (267) que é mostrado na Figura 9A, e por conseqüência, somente circunda uma parte inferior do feixe de radiação (R). O exaustor de gás (367) possui uma abertura inferior (367b) margeada por uma superfície inferior (367a) para possibilitar que o feixe de radiação (R) e o gás no exaustor de gás (367) venham a alcançar a camada (L). O exaustor de gás (367) também possui uma abertura superior (367c) margeada por uma superfície superior (367d) do exaustor de gás (367). A abertura inferior (367b) é apropriadamente configurada e dimensionada para circundar uma região acima da integridade da região de projeção intencionada. A abertura superior (367a) é na presente concretização da presente invenção configurada e dimensionada para possibilitar que o feixe de radiação (R) venha a passar.

[00188] Também, a abertura superior (367a) é na presente concretização da presente invenção proporcionada com um membro transparente à radiação (367f) para possibilitar que o feixe de radiação (R) venha a passar, enquanto evitando o escape de gás a partir de dentro do exaustor de gás (367). Por exemplo, o membro transparente à radiação (367f) é aqui mostrado como uma placa transparente, tal como uma placa de quartzo ou de fluorita.

[00189] Em outras concretizações da presente invenção, se o escape de gás não é considerado um problema, a abertura (367c) pode permanecer desbloqueada. Alternativamente, nenhuma abertura (367c) pode estar presente, e ao invés disso a integridade de exaustor de gás (367), ou uma porção apropriada, tal como a superfície superior (367d) do exaustor de gás (367), pode ser feita transparente à radiação. Por exemplo, o exaustor de gás (367) pode ser feito de quartzo ou de fluorita, ou pode possuir uma porção superior ou tampa de quartzo ou de fluorita.

[00190] Em contraste com o exaustor de gás (267), o exaustor de gás (367) é suspenso com uma pequena fenda (G) acima da camada (L) por intermédio da unidade de retração (369) que é disposta entre um corpo da unidade de projeção (360) e o exaustor de gás (367). Assim como para o exaustor de gás (267), para o exaustor de gás (367), a fenda (G) pode ser de tipicamente entre 1 cm e 1 mm. A unidade de retração (369) pode ser acionada para elevar a integridade de exaustor de gás (367) para fora a partir da camada (L) de maneira tal que a matriz de ranhura (110) pode passar debaixo. Nesta configuração da presente invenção, o exaustor de gás (367) não necessita ser parcialmente ou completamente flexível ou possuir uma construção de fole (coifa), mas pode ser rígido.

[00191] Na Figura 9B, o exaustor de gás (367) é suportado pela unidade de projeção (260), mas em concretizações variantes da presente invenção, o exaustor de gás (367) pode ser separadamente suportado por um outro membro. Por exemplo, um mecanismo similar para a seção de tração de unidade de projeção (190) pode ser proporcionado para introdução e para remoção do exaustor de gás (367) acima da região de projeção intencionada em um tempo apropriado.

[00192] Como na configuração da presente invenção da Figura 9A, é possível evitar interferência mecânica entre o exaustor de gás (267) e a matriz de ranhura (110) na medida em que a matriz de ranhura (110) passa entre a unidade de projeção (260) e a plataforma de construção (121).

[00193] Em concordância com isso, por deposição de uma camada de material curável por radiação utilizando a matriz de ranhura (110) e, então, por sucessivamente cura seletivamente de porções daquela camada com a unidade de projeção (160), e por repetição deste processo de maneira tal que um objeto é construído camada por camada, porções de cada camada são unidas juntamente e são unidas com porções da camada subjacente, um objeto completo pode ser construído. Utilizando as configurações divulgadas da presente invenção, perturbação de material não curado em camadas inferiores é evitada até mesmo enquanto de deposição de numa camada superior.

[00194] Adicionalmente, por utilização de uma unidade de projeção (160) para definição de um padrão de regiões ligadas dentro de uma camada depositada (L), técnicas de múltipla exposição podem ser empregadas para reduzir a deformação. Em particular, quando uma área maior de uma camada (L) é curada juntamente, as porções curadas podem tender a encolher ou a inchar, conduzindo para distorções. Em concordância com isso, uma abordagem pode ser adotada em que, ao invés de uma exposição única de uma área de tiro, múltiplas exposições de uma área de tiro única podem ser desempenhadas nas quais um padrão conectado global dentro de uma área de tiro é construído a partir de uma seqüência de imagens que, quando superpostas, formam a estrutura conectada. Esta abordagem pode possuir a vantagem de se ter redução de distorções globais.

[00195] Por exemplo, se uma área circular (C) é para ser curada dentro de uma área de tiro (S), como é mostrado na Figura 10A, um padrão quadriculado, por exemplo, pode ser definido dentro de um círculo (C), e então, quadrados uniformes pares (1) do padrão quadriculado podem ser primeiramente iluminados em uma primeira exposição parcial, e então, quadrados numerados ímpares (2) do quadriculado podem ser expostos em uma segunda sobreposição parcial superposta sobre a primeira exposição parcial. A cura dos quadrados numerados ímpares (2) conecta o material previamente curado nos quadrados numerados pares (1) juntamente. Em algumas situações, os quadrados do padrão quadriculado podem corresponder para pixels de uma imagem global para ser a imagem projetada por intermédio da unidade de projeção (160). Também, por aplicação de uma tal abordagem, o grau global de encolhimento e as forças resultantes totais dentro de uma camada devido para o fato de cura podem ser reduzido/as ou eliminado/as. Isto pode reduzir a distorção comparada com a cura da integridade do círculo (C) em uma exposição única.

[00196] Em uma outra abordagem, que é mostrada na Figura 10B, diversas imagens são superpostas, cada uma das quais contém um sub conjunto pseudorrandômico dos pixels (n1) definindo o círculo (C). Outras abordagens são possíveis. Também por esta abordagem, o grau global de encolhimento e as forças resultantes totais dentro de uma camada devido para o fato de cura podem ser reduzido/as ou eliminado/as, e a distorção pode ser reduzida.

[00197] A Figura 11 mostra um controle esquemático mostrando controle global do aparelho (100). O controle esquemático mostrado na Figura 11 pode ser proporcionado como hardware discreto, ou pode ser proporcionado como módulos de software integrados ou discretos dentro de um sistema ou microcomputador de controle industrial global.

[00198] A unidade de controle de sistema global CONT recebe instruções se relacionando para a operação do aparelho (100) por intermédio de interface de comunicações COMM. A ligação (link) de comunicações COMM pode ser uma ligação (link) de rede para um computador de cliente contendo instruções para a operação do aparelho (100), que pode incluir, por exemplo, dados de definição de objeto definindo um objeto, por exemplo, como uma série de camadas (L) a serem depositadas e, então, ligadas seletivamente em seqüência em concordância com os dados de definição de objeto. Dados de definição de objeto podem, por exemplo, ser uma seqüência de imagens, ou podem alternativamente ser dados de voxel ou uma outra forma de dados de definição de objeto que pode ser conhecida no estado da técnica. Alternativamente, ligação (link) de comunicação COMM pode ser um ônibus (bus) conectado para um dispositivo de entrada/saída (input/output) interativo proporcionando uma seção de controle de aparelho interativo para um usuário. Alternativamente, ligação (link) de comunicação COMM pode ser uma ligação (link) com armazenamento local ou um controlador industrial proporcionando instruções para operação do aparelho (100). Estas instruções podem juntamente formar, por exemplo, uma fórmula (receita) definindo uma seqüência de operações a serem desempenhadas.

[00199] A unidade de controle CONT é conectada para um controlador de projeção PRONJ, que controla a seção de tração de unidade de projeção (190) e bem como a unidade de projeção (160). Em concordância com isso, a unidade de controle de projeção PROJ controla a posição da unidade de projeção (160) e bem como o padrão a ser projetado para qualquer determinada área de tiro (S), e bem como, por exemplo, outros aspectos da operação da unidade de projeção (160), tais como o tempo de exposição, a taxa de escaneamento onde for apropriado, o comprimento de onda ou a energia de radiação onde for apropriado, as dimensões e a configuração de feixe de radiação, e outras características de radiação. Também, o controlador de projeção PROJ pode ser configurado para quebrar uma imagem grande a ser projetada para uma série de imagens menores a serem parcialmente superpostas para uma abordagem por passo e ponto como é mostrado na Figura 6, ou pode quebrar uma área de tiro (S) para uma sucessão de imagens parciais a serem superpostas uma sobre o topo da outra como é descrito com referência para a Figura 10A e para a Figura 10B.

[00200] A unidade de controle CONT também é conectada para um controlador de bomba PUMP, que controla a operação da bomba (não mostrada) em termos de, por exemplo, taxa de fluxo de massa de material entregue para a matriz de ranhura (110) ou pressão obtida tanto interna para a bomba ou quanto interna para a cavidade de matriz de ranhura (113).

[00201] A unidade de controle CONT conecta um controlador de tração de matriz de ranhura DRIVE que controla a seção de tração de carro de matriz de ranhura (150) para posicionar a matriz de ranhura (110) em uma direção de movimentação.

[00202] A unidade de controle CONT pode coordenar a operação do controlador de bomba PUMP e o controlador de tração de matriz de ranhura DRIVE de maneira tal a conseguir uma correspondência entre as taxas de extrusão de material (M) e a velocidade de movimentação da matriz de ranhura (110) como é explanado em conexão com a Figura 3.

[00203] A unidade de controle CONT é também conectada para o controlador de aquecedor HEAT, para o controlador de vibração VIB e para o controlador de refrigeração COOL que respectivamente controlam os elementos de aquecimento de matriz de ranhura (117), o vibrador de matriz de ranhura (118a), e os elementos de refrigeração de plataforma (126) e os elementos de refrigeração de poço (125) e bem como a unidade de suprimento de gás (170) para conseguir parâmetros de processo apropriados para a deposição de camada.

[00204] Um fluxograma para a operação do aparelho (100) é mostrado na Figura 12, e é descrito como se segue.

[00205] Em uma etapa de deposição de camada (S1), um material de construção curável por radiação é extrudado acima de uma superfície de suporte com uma matriz de ranhura (slot die) enquanto relativamente movimentando a matriz de ranhura acima da e através da superfície de suporte em uma direção de movimentação para depositar uma camada de material de construção extrudado acima da superfície de suporte, como é explanado em conjunção com as Figuras 1 até 3.

[00206] Em uma etapa de cura (S2), radiação é seletivamente projetada para uma região de construção entre a superfície de suporte e a matriz de ranhura, em conseqüência disso, curando porções do material de construção extrudado para definir regiões da camada extrudada fazendo parte do objeto, como é explanado em conexão com as Figuras 4 até 8 e com a Figura 10.

[00207] Em uma etapa de separação (S3), a matriz de ranhura e a superfície de suporte são movimentadas em uma direção de separação entre a matriz de ranhura e a superfície de suporte, como é explanado em conexão com as Figuras 1 até 3.

[00208] As etapas (S1) até (S3) são repetidas até que um objeto desejado venha a ser formado pelas porções curadas contíguas do material de construção se estendendo através das e entre as camadas.

[00209] Este aparelho e este método são particularmente aplicáveis para a deposição de uma suspensão de partículas de pó de um metal ou de uma cerâmica. Particularmente, o aparelho e o método são aplicáveis para um carboneto, um óxido ou um nitreto cerâmico dispersado dentro de uma fase líquida curável, particularmente dentro de uma fase líquida curável por ultravioleta, ou curável por feixe de elétrons. Uma suspensão exemplificativa é uma suspensão de tais partículas dentro de uma mistura líquida de monômeros e/ou de oligômeros, opcionalmente contendo foto iniciadores, que curam para formar um polímero. Tais suspensões são freqüentemente altamente viscosas e difíceis para se lidar (manipular) por intermédio de recurso de deposição de líquido tradicional. Na suspensão, as partículas podem possuir um diâmetro médio de menos do que 5 mícrons, ou até mesmo de menos do que 2 mícrons. A adoção de um tal material como o material de construção pode proporcionar um método e um aparelho que podem formar objetos curados que podem ser subseqüentemente sinterizados juntamente para proporcionar uma parte de metal ou de cerâmica, na qual muito ou substancialmente todo do ligante curável é removido ou degradado durante o processo de sinterização. Quando as partículas de pó são partículas de cerâmica, outros exemplos de cerâmicas podem alternativamente ser utilizados, por exemplo, boretos e silicatos, sem qualquer limitação.

[00210] Esta abordagem possui uma vantagem de que o líquido não curado pode simplesmente ser removido e reutilizado, enquanto o objeto curado pode, em princípio, ser removido a partir do líquido e, depois da limpeza, ser imediatamente colocado em serviço.

[00211] A apresentação anteriormente divulgada é puramente exemplificativa, e pode ser modificada por aqueles peritos especializados no estado da técnica em concordância com requerimentos locais e com a prática de engenharia, e bem como com a disponibilidade de materiais e de partes. Em concordância com isso, a presente invenção é considerada para ser definida unicamente pelo espírito e pelo escopo das reivindicações de patente anexadas.

Claims

1. Aparelho de fabricação de aditivo, o aparelho compreendendo: uma superfície de suporte (120); uma matriz de fenda (110) possuindo uma cavidade interna (113) se comunicando com uma ranhura (114) formada em uma superfície interna da matriz de fenda; um carro (130) suportando a matriz de fenda e disposto para possibilitar movimentação da matriz de fenda através e acima da superfície de suporte em uma direção de movimentação; um mecanismo de tração (150) disposto para tracionar a movimentação do carro na direção de movimentação; uma unidade de projeção (160) para projeção seletiva de radiação para uma região de construção entre a superfície de suporte e a matriz de fenda; e um controlador (CONT) configurado para controlar pelo menos o mecanismo de tração; em que a matriz de fenda e a superfície de suporte são relativamente movíveis em uma direção de separação entre a matriz de ranhura e a superfície de suporte, caracterizado pelo fato de que a ranhura é definida por duas metades de ranhura (111, 112) e a matriz de fenda é proporcionada com um vibrador (118a) para vibração das bordas da ranhura uma em relação à outra.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho é disposto com uma unidade de refrigeração (125, 126) para remoção de calor a partir da região de construção, e em que a unidade de refrigeração compreende opcionalmente pelo menos uma porta de suprimento de gás (171) conectável a uma fonte de gás e disposta para soprar o gás em direção da região de construção.

3. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o controlador é configurado para controlar a taxa de volume de extrusão e a taxa de movimentação do carro em proporcionalidade uma com a outra, ou o controlador é configurado para controlar a taxa linear de extrusão e a taxa de movimentação do carro para serem iguais uma a outra.

4. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o aparelho compreende um poço (124) e um mecanismo de elevador (122), e a superfície de suporte é movível na direção de separação para o poço por intermédio do mecanismo de elevador, em que o poço possui opcionalmente uma parede interna, e a superfície de suporte é proporcionada com uma vedação de borda (121a) para vedar contra a parede interna, em que um topo do poço é opcionalmente circundado por uma superfície inclinada (124b) que é inclinada descendente para fora a partir do topo do poço.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o poço é disposto com um ou mais elementos de refrigeração (125) para refrigeração das paredes do poço.

6. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a superfície de suporte é disposta com um ou mais elementos de refrigeração (126) para remoção de calor da superfície de suporte.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o um ou mais elementos de refrigeração compreendem canais conectáveis a uma fonte de refrigerante e são dispostos para carregar um refrigerante, ou em que o um ou mais elementos de refrigeração compreendem um refrigerador termoelétrico.

8. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle é configurada para controlar a unidade de projeção em concordância com o mecanismo de tração para projetar uma série de diferentes imagens parciais em diferentes momentos através da superfície de suporte, cada imagem parcial se sobrepondo com uma ou mais outras imagens parciais.

9. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle é configurada para controlar a unidade de projeção de tal maneira que cada imagem parcial compreenda pixels isolados, e de tal maneira que os pixels isolados são conectados por outras imagens parciais da pluralidade de imagens parciais quando as imagens parciais são sobrepostas.

10. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a unidade de controle é configurada para controlar a unidade de projeção de tal maneira que cada uma das imagens parciais possui um padrão que combina com um ou mais padrões do restante da pluralidade de imagens para formar uma área uniformemente irradiada, em que o padrão opcionalmente é um padrão pseudorrandômico, ou um padrão quadriculado.

11. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um exaustor de gás (267) para suprimento de um gás para uma região de projeção da unidade de projeção.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o exaustor de gás é suspenso a partir da unidade de projeção e/ou, em que o exaustor de gás é retrátil para fora a partir da superfície de suporte e/ou, em que o exaustor de gás é disposto para circundar pelo menos uma porção da radiação projetada a partir da unidade de projeção e/ou, em que o exaustor de gás possui uma abertura inferior disposta para voltar-se para a região de projeção e/ou, em que o exaustor de gás possui uma abertura superior (267a) para possibilitar que a radiação projetada a partir da unidade de projeção passe, a abertura superior opcionalmente sendo proporcionada com uma placa transparente à radiação (367f) e/ou, em que uma porção superior do exaustor de gás é transparente à radiação para possibilitar que a radiação projetada a partir da unidade de projeção passe e/ou, em que o exaustor de gás é configurado para suprir um gás inerte e/ou, em que o exaustor de gás é configurado para suprir um gás de refrigeração.

13. Método de formação de um objeto a partir de camadas sequencialmente depositadas de um material de construção, em que o método compreende repetidamente as etapas de: extrusar um material de construção curável por radiação acima de uma superfície de suporte (12) com uma matriz de fenda (110) enquanto a matriz de fenda se movimenta relativamente acima e através da superfície de suporte em uma direção de movimentação para depositar uma camada de material de construção extrudado acima da superfície de suporte, a matriz de fenda tendo uma cavidade interna (113) que se comunica com uma ranhura (114) formada em uma superfície inferior da matriz de fenda, a ranhura (114) sendo definida por duas metades de ranhura (111, 112); projetar seletivamente radiação para uma região de construção entre a superfície de suporte e a matriz de fenda, em consequência disso, curando porções do material de construção extrudado para definir regiões da camada extrudada fazendo parte do objeto; e movimentar relativamente a matriz de fenda e da superfície de suporte em uma direção de separação entre a matriz de ranhura e a superfície de suporte, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de vibrar as bordas da ranhura (114) uma em relação a outra.

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o material de construção viscoso é uma suspensão de um material particulado em um meio líquido curável por radiação, o material particulado opcionalmente sendo uma cerâmica ou um pó de metal, o meio líquido sendo opcionalmente curável por radiação para formar um polímero, o material particulado possuindo opcionalmente um diâmetro médio de menos do que 5 mícrons, ainda opcionalmente de menos do que 2 mícrons.

15. Método, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato da radiação ser radiação de luz ultravioleta, radiação de luz visível ou radiação de feixe de elétrons.