BR112021003635A2 - detecção de deformação de cubas - Google Patents
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Abstract
DETECÇÃO DE DEFORMAÇÃO DE CUBAS. Dispositivo (1) para uma instalação para a construção em camadas de um corpo (K) a partir de uma substância curável por radiação (S), com uma cuba (3) que apresenta um fundo de cuba (2) para alojar a substância curável por radiação (S), uma plataforma de construção (4) disposta acima do fundo da cuba (2) e ajustável em altura em relação ao fundo da cuba (2), e com um sensor (5) que interage com o fundo da cuba (2), em que o fundo da cuba (2) é projetado pelo menos parcialmente flexível, em que uma câmara (6) é prevista, em que a câmara (6) é delimitada por um lado inferior do fundo da cuba (2), em que o sensor (5) é configurado para detectar a alteração de volume da câmara (6) e para fornecer um sinal do sensor a partir do qual um sinal da alteração no volume pode ser determinado.
Description
Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “DETEC- ÇÃO DE DEFORMAÇÃO DE CUBAS".
[0001] A invenção se refere a um dispositivo para uma instalação para construção em camadas de um corpo a partir de um material curá- vel por radiação, com uma cuba que apresenta um fundo de cuba para alojar a substância curável por radiação, com uma plataforma de cons- trução disposta acima do fundo de cuba e ajustável em altura em rela- ção ao fundo de cuba e com um sensor que interage com o fundo de cuba, em que o fundo de cuba é pelo menos parcialmente flexível.
[0002] A invenção também se refere a um método para construir em camadas um corpo a partir de uma substância curável por radiação, que é alojada em uma cuba que apresenta um fundo de cuba , e para cada camada do corpo, a ser formada, uma plataforma de construção ajus- tável em altura em relação ao fundo de cuba é movida sobre o fundo de cuba, que define uma distância entre a plataforma de construção ou a última camada formada do corpo formando o fundo de cuba na extensão de pelo menos a espessura da camada do corpo a ser formada, a subs- tância curável por radiação para formar a camada do corpo é curada seletivamente por meio de uma fonte de radiação por irradiação, e a plataforma de construção ajustável em altura com a camada do corpo curada, que adere a ele, é movida para longe de uma posição de re- pouso do fundo de cuba, para criar espaço para a formação de uma próxima camada entre a camada curada do corpo e o fundo de cuba, em que o fundo de cuba é pelo menos parcialmente projetado como sendo flexível e pelo menos um parâmetro de processo é detectado por um sensor que interage com o fundo de cuba.
[0003] Dispositivos e métodos para construir em camadas um corpo tridimensional a partir de uma substância curável por radiação também são conhecidos sob os termos impressão 3D, produção aditiva ou pro- totipagem rápida.
[0004] A informação da seção transversal da substância a ser cu- rada em camadas por radiação eletromagnética, por exemplo, de uma foto-resina, é geralmente criada por um método de projeção de máscara ou por uma fonte de laser.
[0005] Em máquinas de produção generativa, que, por exemplo, permitem um processo de impressão contínua, principalmente DLP (Di- gital Light Processing), MEMS (Microelectromechanical Systems), telas LC (Liquid Crystal), telas LED ou lasers controláveis são usados para a exposição da seção transversal ou das camadas.
[0006] A exposição gera uma camada sólida a partir da substância fotossensível líquida.
[0007] Esta camada adere a um suporte e é afrouxada ou removida de uma superfície de referência levantando o suporte.
[0008] Nas etapas de produção subsequentes, a camada endure- cida separada da superfície de referência atua como um suporte.
[0009] Desta forma, um corpo tridimensional é sucessivamente es- tirado ou formado a partir da substância fotossensível.
[00010] A substância curável é geralmente recebida em uma cuba com um fundo de cuba permeável à radiação e pelo menos parcialmente flexível.
[00011] Com o fundo de cuba flexível, as forças de tração que sur- gem durante o processo de separação da camada curada do fundo de cuba podem ser minimizadas a fim de evitar que forças de tração ex- cessivas danifiquem o corpo a ser gerado ou separem-no da plataforma de construção.
[00012] Um problema conhecido é a falta de informação sobre quando o corpo gerado se soltou do fundo de cuba.
[00013] Consequentemente, um valor empírico é normalmente usado, o qual também pode ser variado em função da intensidade de radiação introduzida e da geometria da camada parcial curada.
[00014] O documento de patente EP 2 173 538 B2 se refere a um dispositivo para a produção de um componente tridimensional por en- durecimento de um material endurecível, com uma fonte de radiação, um suporte de componente com uma plataforma de suporte do compo- nente, um recipiente para alojar material endurecível, uma película fle- xível ou uma folha na área de construção do componente, um disposi- tivo de deslocamento para mover o suporte do componente, um sensor e uma unidade de controle conectada ao sensor para controlar o dispo- sitivo de deslocamento e a fonte de radiação.
[00015] O sensor é disposto para detectar ou medir uma pressão ou tensão em uma película ou folha flexível na área de construção.
[00016] O sensor permite o monitoramento em tempo real dos fato- res críticos do processo.
[00017] O valor medido é enviado à unidade de controle para ajustar o movimento ou a velocidade do movimento do suporte de componentes por meio do dispositivo de deslocamento.
[00018] O documento US 2018/0194080 A1 divulga um método para produzir objetos tridimensionais usando endurecimento contínuo e não contínuo.
[00019] O documento AT 518 566 A1 divulga um dispositivo para for- mar objetos dimensionalmente estáveis.
[00020] O documento US 2015/0064298 A1 divulga um aparelho es- tereolitográfico.
[00021] Embora os dispositivos conhecidos sejam projetados para detectar e controlar parâmetros de processo individuais, há uma neces- sidade de dispositivos aprimorados, em particular para uma detecção e controle mais extensos de parâmetros de processo.
[00022] Portanto, o objetivo da invenção criar um dispositivo e um método conforme especificado acima, que permite a detecção e controle dos parâmetros do processo da maneira mais simples e confiável pos- sível e, assim, uma produção rápida de corpos construídos em camadas com o mínimo possível de sucata.
[00023] Além disso, os estados de erro no processo de produção de- vem ser detectados ou evitados com segurança.
[00024] Para este propósito, a invenção fornece um dispositivo como definido na reivindicação 1 e um método como definido na reivindicação
15.
[00025] Formas de concretização e desenvolvimentos vantajosos são especificados nas reivindicações dependentes.
[00026] De acordo com a invenção, é previsto que uma câmara é prevista, em que a câmara é delimitada por um lado inferior do fundo de cuba , em que o sensor é configurado para detectar uma alteração no volume da câmara e fornecer um sinal de sensor a partir do qual um sinal de alteração em volume pode ser determinado.
[00027] O dispositivo, que é pelo menos parte de uma instalação para construir um corpo em camadas a partir de uma substância curável por radiação, apresenta uma cuba com um fundo de cuba pelo menos parcialmente flexível para alojar a substância curável por radiação.
[00028] Para este propósito, a cuba é projetada para ser estanque a líquidos a uma extensão que evita que a substância curável (o material curável) flua inadvertidamente pela cuba.
[00029] A substância curável pode ser curável, por exemplo, por ra- diação eletromagnética, em particular por luz, como luz visível ou luz UV (ultravioleta).
[00030] Em particular, a substância curável pode ser uma resina.
[00031] A substância curável pode ter uma viscosidade, por exemplo, na faixa entre a da água e a de uma substância pastosa ou densa.
[00032] Uma plataforma de construção é disposta acima do fundo de cuba, que é montada em altura ajustável em relação ao fundo de cuba.
[00033] A plataforma de construção, que é convenientemente proje- tada como uma placa plana, serve como uma plataforma na qual o corpo é construído em camadas pela irradiação por segmentos de camadas individuais da substância endurecível.
[00034] Com o ajuste em altura da plataforma de construção, a dis- tância entre a plataforma de construção e o fundo de cuba é ajustada, ou seja, a altura da plataforma de construção é definida como a distân- cia até o fundo de cuba (carregado ou descarregado, essencialmente horizontal).
[00035] O dispositivo também apresenta um sensor que interage com o fundo de cuba, a fim de ser capaz de detectar desvios do fundo de cuba flexível saindo de uma posição de repouso sob carga ou sem carga.
[00036] Para este propósito, é prevista uma câmara que é delimitada por um lado inferior do fundo de cuba.
[00037] Dessa forma, o fundo de cuba é parte de um alojamento de câmara, que é previsto abaixo da cuba (isto é, em um lado do fundo de cuba oposto à substância endurecível durante a operação) e em cuja câmara um meio compressível ou essencialmente não compressível é alojado.
[00038] Consequentemente, parte da câmara, por exemplo, uma pa- rede da câmara, é formada pelo fundo de cuba.
[00039] A câmara é, portanto, essencialmente um recipiente fechado ou parcialmente fechado, cujo compartimento interno é delimitado em alguns segmentos pelo fundo de cuba.
[00040] O sensor que interage com o fundo de cuba pode ser alojado na câmara ou no compartimento oco de um corpo conectado à câmara, por exemplo, no compartimento oco de uma mangueira conectada à câ- mara e que interage com o compartimento interno da câmara.
[00041] Tal corpo conectado à câmara pode, em particular, pode ser entendido como parte da câmara.
[00042] O sensor é configurado para detectar uma alteração no vo- lume da câmara e fornecer um sinal do sensor a partir do qual um sinal da alteração no volume pode ser determinado.
[00043] O sensor é, portanto, projetado em particular pelo menos para a detecção de se o volume da câmara está aumentando ou dimi- nuindo, e é projetado para emitir, independentemente disso, um sinal de sensor com pelo menos dois valores de sinal ou formas de sinal diferen- tes, um sinal valor / forma do sinal no caso de um aumento no volume da câmara e um outro valor de sinal / forma de sinal no caso de uma redução no volume da câmara.
[00044] Um sinal positivo e um sinal negativo da alteração de volume da câmara podem então ser atribuídos aos diferentes valores de sinal / formas de sinal.
[00045] As alterações de volume dependem da posição ou do desvio do fundo da cuba.
[00046] O sensor também pode ser projetado para a detecção de um volume constante da câmara, a fim de emitir um sinal de sensor com um terceiro valor de sinal ou uma terceira forma de sinal neste caso.
[00047] O sinal da alteração de volume não precisa ser determinado a partir de um único valor de sinal do sinal do sensor.
[00048] Por exemplo, o sinal do sensor também pode permitir que o sinal da alteração de volume seja determinado com base em pelo me- nos dois valores de sinal do sinal do sensor registrados em momentos diferentes.
[00049] O sinal do sensor acima mencionado pode, em princípio, também ser fornecido por um sensor que pode determinar o volume ab- soluto da câmara.
[00050] Isso significa que sensores deste tipo também estão incluí- dos.
[00051] Por um lado, uma alteração de volume pode ser determinada a partir do valor absoluto do volume por medição repetida e um sinal de sensor correspondente pode ser fornecido (mesmo se a determinação não for realmente realizada, a alteração de volume ainda pode ser de- terminada); por outro lado, um único valor absoluto também pode ser comparado, por exemplo, com um valor de referência predefinido ou com um valor limite, a fim de fornecer um sinal a partir do qual uma alteração de volume ou pelo menos seu sinal possa ser determinado (por exemplo Alterar acima / abaixo do valor de referência ou acima / abaixo do valor limite).
[00052] A invenção não está limitada a sinais de sensor a partir dos quais apenas o sinal de uma alteração no volume pode ser determinado.
[00053] Da mesma forma, a invenção não se restringe a sinais de sensor que incluem o sinal de uma alteração no volume.
[00054] Em vez disso, os sinais do sensor também estão incluídos, por exemplo, que também indicam ou incluem (ou seja, além do sinal) ou mesmo exclusivamente um valor absoluto de uma alteração de vo- lume, porque um sinal correspondente pode ser determinado regular- mente a partir do valor absoluto.
[00055] Por exemplo, com uma taxa de alteração acima de um valor limite predefinido, pode-se supor de que se trata de uma redução do volume após a última camada do corpo produzida ter sido separada do fundo de cuba.
[00056] O valor limite predefinido pode ser determinado pelo menos aproximadamente a partir da velocidade de movimento da plataforma de construção e da área da última camada produzida, porque esses pa- râmetros definem o valor absoluto da taxa máxima esperada de au- mento de volume (ou seja, a alteração de volume positiva máxima).
[00057] Além disso, a invenção não está limitada a um único sensor.
[00058] Por exemplo, vários sensores do mesmo tipo ou de tipos di- ferentes podem ser fornecidos, os quais são configurados para detectar uma alteração no volume da câmara e para fornecer um sinal de sensor a partir do qual um sinal da alteração no volume pode ser determinado.
[00059] Não é necessário, neste caso, que a alteração de volume ou seu sinal seja determinado com base no sinal do sensor de cada sensor individual, independentemente dos outros sensores e seus sinais de sensor.
[00060] Em vez disso, é suficiente se os sinais dos sensores dos sen- sores individuais forem levados em consideração ao determinar a alte- ração de volume ou seu sinal, além de seus parâmetros e sinais do sen- sor; isso significa que os sinais de sensor individuais já podem ser de- terminados no sentido da presente divulgação quando a alteração no volume ou mesmo apenas seu sinal for finalmente determinado a partir de uma pluralidade de sinais de sensor.
[00061] Uma vez que o sensor é previsto para detectar uma altera- ção no volume da câmara e, portanto, detectar a alteração relacionada ao processo na posição do fundo de cuba, o dispositivo pode ser usado para registrar um grande número de parâmetros de processo que estão associados à alteração em posição do fundo de cuba.
[00062] Em particular, apenas alterações parciais, ou seja, locais na posição do fundo de cuba também podem ser capturadas com o sensor.
[00063] Por conseguinte, quando é feita referência a seguir a uma posição do fundo de cuba, isso não significa necessariamente um ar- ranjo uniforme ou plano do fundo de cuba.
[00064] Em vez disso, a posição, o local ou o desvio do fundo de cuba também é definido para um fundo de cuba que é arqueado ou des- viado de forma diferente ao longo de sua extensão de superfície.
[00065] Quando é feita referência na descrição aos termos altura, ho- rizontal, vertical, acima, abaixo, debaixo ou por cima, estes termos ou outras informações de localização ou de direção devem ser entendidos na posição de uso do dispositivo.
[00066] De acordo com uma forma de concretização preferida do dis- positivo, o sensor é configurado para detectar quantitativamente uma variável de medição que é direta ou indiretamente proporcional ao vo- lume da câmara ou à alteração no volume e para fornecê-la como um sinal do sensor.
[00067] O volume ou a alteração no volume da câmara é, portanto, registrado pela detecção da variável de medição direta ou indiretamente proporcional.
[00068] O sensor é projetado para detectar esta variável de medição e emitir um sinal de sensor que representa o valor da variável de medi- ção.
[00069] É particularmente favorável se o sensor for um sensor de pressão configurado para detectar uma pressão e/ou uma alteração de pressão correspondente à alteração no volume de um meio compressí- vel, alojado na câmara e/ou um sensor de fluxo que é configurado e disposto para detectar uma alteração na quantidade de substância, que corresponde à alteração no volume, da quantidade de substância pre- sente na câmara de um fluido (isto é, um gás ou um líquido) alojado na câmara, em que o sensor é configurado para fornecer uma pressão de- tectada e/ou uma alteração de pressão detectada e/ou uma alteração de quantidade de substância detectada como uma variável de medição e sinal de sensor.
[00070] A pressão, a alteração na pressão e a alteração na quanti- dade de substância na câmara são variáveis de medição que são direta ou indiretamente proporcionais ao volume da câmara ou à alteração no volume.
[00071] Se o sensor for um sensor de pressão, uma pressão e/ou uma alteração na pressão na câmara, em particular de um meio com- pressível alojado na câmara, poderá ser detectada através dele.
[00072] Como um sensor de pressão, o sensor detecta uma altera- ção no volume da câmara por meio da pressão ou uma alteração na pressão na câmara.
[00073] A pressão, as alterações de pressão, o volume e as altera- ções de volume dependem da posição ou do desvio do fundo de cuba.
[00074] A fim de garantir a detecção confiável de pressão pelo sen- sor, a câmara é fechada neste caso, pelo menos durante o desvio do fundo de cuba, saindo de uma posição de repouso e da medição da pressão ou da alteração de pressão, e é projetada para ser essencial- mente vedada em relação ao meio compressível.
[00075] A câmara fechada não precisa ser projetada para ser com- pletamente estanque, ou seja, ela pode apresentar pequenos pontos mal vedados enquanto a função do dispositivo, em particular uma de- tecção de pressão amplamente correta para o processo de produção de pelo menos um corpo a ser produzido, é assegurada.
[00076] Isso significa que a câmara de pressão pode ser projetada de tal forma que uma compensação de pressão mais lenta / demorada com o ambiente possa ocorrer se gradientes de pressão relacionados ao processo puderem ser detectados.
[00077] O sensor também pode ser um sensor de fluxo que é confi- gurado e disposto para detectar uma alteração na quantidade de subs- tância, que corresponde à alteração no volume, da quantidade de subs- tância presente na câmara de um fluido alojado na câmara.
[00078] Neste caso, o sensor projetado como um sensor de fluxo de- tecta uma alteração no volume da câmara por meio da alteração na quantidade de substância no fluido na câmara.
[00079] A alteração na quantidade de substância, o volume e as al- terações no volume dependem da posição ou do desvio do fundo de cuba.
[00080] Para tanto, a câmara apresenta pelo menos uma abertura que atua como entrada e/ou saída do fluido, ou seja, pode ocorrer uma troca de fluido entre o compartimento interno da câmara e o ambiente externo da câmara ou reservatório de fluido. Previsto para este propó- sito.
[00081] O sensor de fluxo está disposto em ou pelo menos perto da abertura, a fim de ser capaz de detectar o fluxo de fluido através da abertura, para dentro da câmara ou para fora da câmara.
[00082] Se houver várias aberturas, vários sensores de fluxo pode- rão ser previstos, cada um dos quais é atribuído a uma abertura, de modo que um sensor de fluxo seja preferivelmente atribuído a cada abertura.
[00083] Uma alteração no volume pode então ser determinada a par- tir de um balanço de todas as alterações na quantidade de substância determinada.
[00084] Requisitos de alta precisão não são necessariamente colo- cados na detecção do fluxo de fluido.
[00085] Pode ser suficiente detectar a direção da corrente do fluxo de fluido, ou seja, se ele é direcionado para a câmara no caso de um aumento no volume ou para fora da câmara no caso de uma diminuição no volume.
[00086] O sensor de fluxo pode, no entanto, também ser projetado para emitir o fluxo de fluido detectado com maior precisão.
[00087] Uma detecção de alterações no volume por meio de altera- ções na quantidade de substância no fluido presente na câmara tem a vantagem em relação à detecção de pressão de que, devido à abertura na câmara, a compensação de pressão pode ocorrer automaticamente entre o compartimento interno e o ambiente externo da câmara e uma deformação do fundo de cuba pela alteração da pressão do ar externo (clima, localização do dispositivo) podem ser evitadas.
[00088] Além disso, os requisitos de estanqueidade da câmara são menores e a suscetibilidade da cuba a erros é reduzida.
[00089] O sensor de pressão é configurado para fornecer a pressão detectada ou a alteração de pressão detectada ou pelo menos o sinal detectado da alteração de pressão como um sinal de sensor ou sinal de saída.
[00090] O sensor de fluxo é, portanto, configurado para fornecer a alteração detectada na quantidade de substância ou pelo menos o sinal detectado da alteração na quantidade de substância como um sinal de sensor ou sinal de saída.
[00091] Dentro do escopo da presente divulgação, vários sensores diferentes também podem ser usados em paralelo, a fim de combinar as vantagens dos diferentes métodos de medição e para obter maior flexibilidade em relação ao uso da câmara.
[00092] Por exemplo, um sensor de pressão pode ser usado em con- junto com vários sensores de fluxo.
[00093] De acordo com uma forma de concretização preferida do dis- positivo, o sensor pode ser conectado a uma unidade de processamento que é configurada para processar o sinal do sensor fornecido pelo sen- sor.
[00094] A unidade de processamento pode ter um microprocessador ou um microcontrolador para essa finalidade.
[00095] Além disso, a unidade de processamento pode ser conec- tada a uma memória de dados que contém dados e/ou comandos de programa para processar uma alteração no volume detectado com o sensor ou uma variável de medição proporcional a ele.
[00096] Para a operação da unidade de processamento por um ope- rador, a unidade de processamento pode ser conectada a um dispositivo de entrada / dispositivo de saída, por exemplo, uma tela sensível ao toque.
[00097] Ao prever a unidade de processamento, as ações necessá- rias para a produção do corpo 3D podem ser realizadas automatica- mente.
[00098] Em contrapartida, essas ações teriam que ser realizadas ma- nualmente por um operador sem a unidade de processamento, em que o sensor seria conectado pelo menos a uma unidade de exibição para exibir a alteração de volume detectada ou uma variável de medição pro- porcional a ela ou um sinal de alteração de volume determinado a partir de uma ou mais variáveis de medição.
[00099] A fim de ser capaz de controlar o dispositivo de forma ade- quada, é vantajoso se o sensor for conectado através da unidade de processamento a uma unidade de acionamento para a plataforma de construção ajustável em altura e/ou a uma unidade de controle para uma fonte de radiação, que é prevista para irradiar a substância curável por radiação, e a unidade de processamento é configurada para contro- lar a unidade de acionamento para a plataforma de construção com al- tura ajustável e/ou a unidade de controle para a fonte de radiação em função do sinal do sensor fornecido pelo sensor.
[000100] Desse modo, os valores da pressão, da alteração de pressão ou da alteração da quantidade de substância registrados pelo sensor e/ou um determinado sinal de uma alteração de volume podem ser transmitidos pelo sensor, preferivelmente em tempo real, para a unidade de processamento e processados nele.
[000101] Se a unidade de processamento estiver conectada à unidade de acionamento para a plataforma de construção com altura ajustável e for projetada para controlar a unidade de acionamento, o ajuste de altura da plataforma de construção poderá ser realizado pela unidade de pro- cessamento, dependendo da pressão detectada, da alteração de pres- são ou da alteração na quantidade de substância ou de um determinado sinal de uma alteração de volume na câmara.
[000102] A unidade de acionamento tornou possível mover a plata- forma de construção e, desse modo, o corpo a ser produzido pelo me- nos para o fundo da cuba e para longe dela.
[000103] A unidade de acionamento é preferivelmente projetada para trazer a plataforma de construção ou a camada mais baixa, isto é, pro- duzida por último, do corpo até o fundo de cuba.
[000104] A unidade de acionamento pode apresentar um motor elé- trico, por exemplo um motor de passo, que é conectado à plataforma de construção.
[000105] Em particular, o motor elétrico pode estar engatado com uma haste de altura ajustável, em que a haste é conectada à plataforma de construção.
[000106] Se a unidade de processamento estiver conectada à unidade de controle para uma fonte de radiação e for projetada para controlar a unidade de controle, a irradiação da substância curável por radiação po- derá ser feita pela unidade de processamento em função da pressão detectada, da alteração de pressão ou da alteração na quantidade de substância ou de um determinado sinal de alteração de volume na câ- mara.
[000107] A unidade de controle para a fonte de radiação e, portanto, também a unidade de processamento é preferivelmente projetada para controlar a intensidade da radiação e/ou a duração da irradiação.
[000108] A fonte de radiação pode ser uma fonte de luz, em particular uma fonte de luz visível ou luz ultravioleta.
[000109] A intensidade da radiação e/ou a duração da irradiação têm geralmente uma influência na força adesiva da camada curada produ- zida com esta intensidade de radiação e/ou duração da irradiação na camada previamente curada ou na plataforma de construção.
[000110] Além disso, é vantajoso se a câmara tiver pelo menos uma fonte de pressão ajustável para o estabelecimento de uma pressão es- tática na câmara e/ou um dispositivo de aquecimento ajustável para es- tabelecimento de uma temperatura na câmara e/ou uma fonte de mate- rial de processo ajustável para o fornecimento ajustável de um meio de processo para pelo menos manipulação local do processo de endureci- mento, da substância curável por radiação é conectada à câmara e/ou a uma fonte de fluxo de ar para gerar um fluxo de ar na câmara.
[000111] Ao ajustar a pressão de repouso na câmara, a posição de repouso do fundo de cuba pode ser ajustada.
[000112] A pressão de repouso pode, no entanto, também ser alterada durante o processo de produção do corpo, por exemplo, a fim de facilitar o desprendimento da camada por último produzida do corpo, do fundo de cuba aplicando uma pressão negativa ou positiva na câmara.
[000113] Uma sobrepressão na câmara promoveria, por exemplo, o desprendimento se a sobrepressão ocorrer de forma intermitente com ou sem uma combinação com um movimento Z (isto é, elevar ou abaixar o suporte).
[000114] No caso de uma película esticada autoportante, uma sobre- pressão também aumentaria a tensão da película e, portanto, adicional- mente a tensão e, assim, endureceria o fundo da cuba formado pela película.
[000115] Quando se usa uma película semipermeável, a sobrepres- são pode ser usada de maneira particularmente vantajosa, uma vez que quando se usa um inibidor como o oxigênio ela evita a adesão ou pos- sibilita ou pelo menos influencia a formação de uma camada intermedi- ária inerte para o próximo ciclo de camada.
[000116] A sobrepressão favorece a difusão do inibidor através da pe- lícula semipermeável.
[000117] Um ajuste da temperatura na câmara pode alterar a viscosi- dade ou outras propriedades relevantes do processo da substância en- durecível alojada na cuba.
[000118] Um fornecimento ajustável de um meio de processo na câ- mara pode, pelo menos localmente, influenciar o processo de endureci- mento da substância curável por radiação.
[000119] O meio de processo pode ser um meio inibidor a fim de influ- enciar o processo de endurecimento da substância curável por radiação, em particular no fundo de cuba, em particular para desacelerá-lo e para alterar a força adesiva da última camada endurecida no fundo de cuba.
[000120] Um meio inibidor é entendido como um fluido, ou seja, um gás ou um líquido, por exemplo, oxigênio, que reduz ou evita o endure- cimento da substância endurecível em uma camada limite (por exemplo, 10-100 µm) acima do fundo de cuba.
[000121] O meio inibidor, portanto, reduz (de preferência evita) a ade- são da última camada endurecida no fundo de cuba.
[000122] Ao gerar um fluxo de ar na câmara, as propriedades do meio alojado na câmara, como, por exemplo, do meio inibidor ou de uma mis- tura de meios na câmara podem ser homogeneizadas.
[000123] Em particular, a temperatura do meio na câmara e a concen- tração do meio inibidor na câmara podem ser homogeneizadas.
[000124] Além disso, a taxa de difusão do meio inibidor e a tempera- tura podem ser influenciadas.
[000125] A fonte de fluxo de ar pode ser um ventilador ou compressor para definir um fluxo de volume.
[000126] O fluxo volumétrico pode ser gerado na câmara em circuito fechado ou na troca com o ar ambiente.
[000127] A fim de ser capaz de controlar o dispositivo de forma ade- quada, também é vantajoso se o sensor estiver conectado através da unidade de processamento à fonte de pressão ajustável e/ou ao dispo- sitivo de aquecimento ajustável e/ou à fonte de material de processo ajustável e/ou à fonte de fluxo de ar e a unidade de processamento é configurada para controlar a fonte de pressão e/ou o dispositivo de aquecimento e/ou a fonte de material de processo e/ou a fonte de fluxo de ar em função do sinal do sensor fornecido pelo sensor.
[000128] O sensor detecta a posição ou movimento atual do fundo de cuba, pelo menos na forma de uma direção atual de movimento do fundo de cuba (correspondendo ao sinal de uma alteração de volume).
[000129] Se o sensor estiver conectado à fonte de pressão ajustável por meio da unidade de processamento, a fonte de pressão poderá ser controlada pela unidade de processamento para alterar a posição do fundo de cuba aumentando ou diminuindo a pressão, dependendo da posição atual ou movimento do fundo de cuba.
[000130] Se o sensor estiver conectado à fonte de pressão ajustável por meio da unidade de processamento, a fonte de pressão poderá ser controlada pela unidade de processamento para alterar a posição do fundo de cuba aumentando ou diminuindo a pressão, dependendo da posição atual ou movimento do fundo de cuba.
[000131] Se o sensor estiver conectado à fonte de material de pro- cesso ajustável por meio da unidade de processamento, a fonte de ma- terial de processo pode ser controlada pela unidade de processamento para alterar a quantidade de meio de processo a ser introduzido na câ- mara, por exemplo, para não introduzir qualquer meio de processo na câmara, dependendo da posição atual ou movimento do fundo de cuba.
[000132] Se o sensor estiver conectado à fonte de fluxo de ar através da unidade de processamento, a fonte de fluxo de ar poderá ser contro- lada pela unidade de processamento para misturar o meio na câmara por meio de um fluxo de ar gerado pela fonte de fluxo de ar, em função da posição atual ou movimento do fundo de cuba.
[000133] Para uma produção econômica do fundo da cuba e para ser capaz de detectar desvios do fundo de cuba de maneira confiável e tão precisa quanto possível com o sensor, é vantajoso se o fundo da cuba for pelo menos parcialmente permeável à radiação e preferivelmente ti- ver uma película esticada, flexível.
[000134] Desse modo, a radiação para a cura da substância curável presente na cuba pode penetrar através do fundo de cuba pelo menos parcialmente permeável à radiação para a substância curável.
[000135] Se a fonte de radiação estiver disposta abaixo da câmara, a câmara, em particular o fundo da câmara, também será conveniente- mente concebida para ser pelo menos parcialmente permeável à radia- ção.
[000136] Se o fundo de cuba apresentar uma película esticada, flexí- vel, a película será projetada suficientemente hermética para evitar a penetração indesejada da substância endurecível através do fundo de cuba.
[000137] A película é preferivelmente concebida para ser suficiente- mente tensionada para evitar uma deflexão significativa da película, que é tensionada pela substância curável, ou seja, para poder formar cama- das essencialmente planas do corpo.
[000138] Além disso, a película é preferivelmente projetada para ser suficientemente elástica no estado tensionado para permitir desvios na direção do fundo da câmara ou para longe do fundo da câmara, ou seja, para baixo ou para cima.
[000139] O fundo da cuba pode, por exemplo, ter camadas de silicone, películas de PTFE ou Teflon e combinações.
[000140] O comportamento elástico do fundo da cuba serve para mi-
nimizar as forças de extração que ocorrem durante o processo de sepa- ração da última camada produzida a partir do fundo da cuba, o que pode danificar o corpo a ser gerado ou separá-lo da plataforma de construção.
[000141] Se o fundo de cuba for projetado para ser semipermeável, permeável a um meio de processo, um meio de processo alojado na câmara poderá penetrar através do fundo de cuba e, por exemplo, como um meio inibidor, poderá reduzir ou idealmente prevenir a aderência da camada por último produzida, ou seja, endurecida, no fundo da cuba.
[000142] Desta forma, o processo de desprendimento da última ca- mada produzida do fundo da cuba pode ser acelerado ou totalmente eliminado.
[000143] Por exemplo, o fundo da cuba pode ser permeável ao oxigê- nio como um meio inibidor.
[000144] O fundo da cuba é impermeável à substância curável por ra- diação.
[000145] Água destilada, por exemplo, pode ser usada como um meio de processo adicional.
[000146] A água pode ser levada a uma determinada temperatura, por exemplo 5°C. A substância a ser endurecida é resfriada pela água na interface no fundo da cuba, reduzindo assim a reatividade em determi- nada área.
[000147] Isso pode levar à formação de uma camada limite igualmente não reativa e, portanto, a uma redução na aderência.
[000148] Ao usar um fluido altamente viscoso como meio de processo, como óleo de silicone ou óleos de flúor especiais, a película pode ser suportada pelo fluido na área de exposição e, ao mesmo tempo, a dife- rença de pressão pode ser direcionada através do fluido, por exemplo, para um sensor de pressão.
[000149] Para aliviar o fundo da cuba, pode ser previsto que pelo me- nos parte do fundo da cuba repouse sobre uma placa de suporte pelo menos parcialmente permeável à radiação, em particular transparente.
[000150] Ao repousar, pelo menos parcialmente, o fundo da cuba na placa de transporte, é possível evitar a deflexão do fundo da cuba car- regado pela substância endurecível, em particular devido ao envelheci- mento.
[000151] A placa de suporte serve, portanto, de suporte para o fundo da cuba.
[000152] Para poder endurecer a substância curável por meio de uma fonte de radiação disposta por baixo da placa de suporte, a placa de suporte é convenientemente pelo menos parcialmente permeável à ra- diação, em particular transparente.
[000153] Por exemplo, a placa de suporte pode ser feita, pelo menos parcialmente, de vidro.
[000154] A fim de ser capaz de diminuir a reatividade da substância curável quando há uma placa de suporte ou ser capaz de alterá-la de alguma outra forma, também pode ser previsto que a placa de suporte seja projetada para ser permeável a um meio de processo ou apresente áreas elevadas no fundo da cuba para a passagem de um meio de pro- cesso entre as áreas elevadas.
[000155] O meio do processo pode, em particular, ser um meio inibi- dor, a fim de reduzir ou evitar que a última camada produzida, ou seja, endurecida, adira ao fundo da cuba.
[000156] Desse modo, quando a placa de suporte é permeável ao meio de processo / meio inibidor, o meio de processo / meio inibidor pode penetrar saindo para fora da câmara, atravessando a placa de su- porte e, de forma conveniente, passando pelo fundo da cuba, chegando até a substância curável.
[000157] Por exemplo, a placa de suporte pode ter vidro nanoporoso ou aerogel.
[000158] Em geral, a placa de suporte pode ter estruturações no lado voltado para o fundo da cuba, além das ou em vez das elevações, que assim ficam contra o fundo da cuba quando o dispositivo está em uso e que também pode ser implementado, por exemplo, por uma superfície suficientemente rugosa ou ondulada da placa de suporte.
[000159] As elevações e/ou estruturações são previstas de modo que o meio de processo / meio inibidor possa fluir entre a placa de suporte e o fundo da cuba.
[000160] Se for prevista uma lâmina raspadora que pode ser movida na cuba no fundo da cuba, a lâmina raspadora pode ser guiada sobre o fundo da cuba na substância endurecível.
[000161] A lâmina raspadora pode remover partículas parcialmente endurecidas da substância endurecível e garantir que a substância en- durecível seja misturada.
[000162] No caso de substâncias curáveis que possuem uma alta vis- cosidade devido às partículas ali presentes, a lâmina raspadora pode ser usada para alisar a camada a ser curada.
[000163] Além disso, é vantajoso se o sensor estiver conectado a uma unidade de acionamento da lâmina raspadora por meio da unidade de processamento e se a unidade de processamento for configurada para controlar a unidade de acionamento da lâmina raspadora em função do sinal do sensor fornecido pelo sensor.
[000164] Opcionalmente, a pressão de contato da lâmina raspadora no fundo da cuba, que é essencial para o funcionamento da lâmina ras- padora, pode ser registrada pelo sensor por meio da alteração de vo- lume na câmara.
[000165] Se a pressão de contato da lâmina raspadora no fundo da cuba for muito alta ou muito baixa, a pressão de contato poderá ser con- trolada pela unidade de processamento e alterada através da unidade de acionamento da lâmina raspadora.
[000166] De acordo com uma outra forma de concretização do dispo- sitivo, pode ser previsto que o fundo da cuba seja uma tampa que possa ser aberta, em particular removível de um alojamento da câmara.
[000167] Ao projetar o fundo da cuba como uma tampa, um acesso que pode ser aberto à câmara pode ser criado.
[000168] Se o fundo da cuba for projetado para ser removível como a tampa do alojamento da câmara, a câmara poderá ser fechada colo- cando-se a cuba no restante do compartimento da câmara.
[000169] O fundo da cuba também pode ter pelo menos uma parte das paredes laterais do alojamento da câmara como a tampa do alojamento da câmara.
[000170] Alternativamente, o fundo da cuba e a câmara podem ser formados em uma única peça.
[000171] No que diz respeito ao método, é previsto de acordo com a invenção também que o sensor detecta uma alteração no volume de uma câmara e fornece um sinal do sensor a partir do qual um sinal da alteração no volume pode ser determinado, em que a câmara é delimi- tada por um lado inferior do fundo da cuba , pelo qual o volume da câ- mara pode ser alterado por desvios condicionados ao processo do fundo da cuba a partir da posição de repouso.
[000172] A câmara pode ser pelo menos parcialmente fechada.
[000173] Em alguns exemplos de concretização, a câmara é substan- cialmente fechada hermeticamente.
[000174] Para evitar repetições na descrição com relação ao disposi- tivo, também é feita referência à descrição anterior do dispositivo no que diz respeito à descrição do método, na medida em que seja aplicável ao método.
[000175] O método é usado para construir em camadas um corpo a partir de uma substância curável por radiação, por exemplo, de resina fotopolimerizável, que é alojada em uma cuba.
[000176] A cuba é impermeável à substância curável e possui um fundo de cuba.
[000177] Para cada camada do corpo a ser formada, ou seja, a ser endurecida, uma plataforma de construção ajustável em altura é movida em relação ao fundo da cuba a uma altura acima do fundo da cuba, cuja altura define uma distância entre a plataforma de construção ou a última camada do corpo formada no fundo da cuba na extensão de pelo menos a espessura da camada a ser formada do corpo.
[000178] A última camada do corpo formada, se já tiver sido formada, adere à plataforma de construção com as camadas do corpo previa- mente formadas. A substância curável por radiação entre a plataforma de construção ou a última camada formada no corpo e o fundo da cuba é curada seletivamente por meio de uma fonte de radiação por irradia- ção para formar a próxima camada do corpo.
[000179] A fonte de radiação pode ser uma fonte de luz.
[000180] A plataforma de construção ajustável em altura com a ca- mada ali aderida, por último formada e curada do corpo é então movida para longe de uma posição de repouso do fundo da cuba, a fim de criar espaço para a formação de uma próxima camada entre a última camada curada do corpo e fundo da cuba.
[000181] Um fundo de cuba pelo menos parcialmente flexível é pre- visto como o fundo de cuba e pelo menos um parâmetro de método é detectado por um sensor que interage com o fundo de cuba.
[000182] O sensor detecta uma alteração no volume de uma câmara pelo menos parcialmente fechada e fornece um sinal do sensor a partir do qual um sinal da alteração no volume pode ser ou é determinado.
[000183] Desta forma, é possível verificar se e quando o volume da câmara aumenta ou diminui durante o processo de produção do corpo a ser construído.
[000184] Para isso, a câmara é delimitada por um lado inferior do fundo da cuba.
[000185] O volume da câmara pode ser / é alterado devido a desvios relacionados ao processo do lado inferior da cuba a partir da posição de repouso.
[000186] O volume da câmara, portanto, muda quando o fundo da cuba flexível é desviado de sua posição de repouso durante o processo.
[000187] A definição da posição de repouso depende da implementa- ção do método.
[000188] A posição de repouso pode ser definida como aquela posi- ção do fundo da cuba na qual a substância endurecível é alojada na cuba e carrega o fundo da cuba.
[000189] No entanto, a posição de repouso também pode ser definida como aquela posição do fundo da cuba em que nenhuma substância endurecível é alojada na cuba.
[000190] De acordo com uma forma de concretização preferida do mé- todo, pode ser previsto que o sensor detecte quantitativamente uma va- riável de medição que é direta ou indiretamente proporcional ao volume da câmara ou à alteração no volume e a forneça como um sinal do sen- sor.
[000191] O volume ou a alteração no volume da câmara é, portanto, registrado pela detecção da variável de medição direta ou indiretamente proporcional.
[000192] O sensor é projetado para detectar esta variável de medição e emitir um sinal de sensor que representa o valor da variável de medi- ção.
[000193] É particularmente favorável se o sensor for um sensor de pressão ou um sensor de fluxo, em que o sensor de pressão registra uma alteração na pressão de um meio compressível na câmara que cor- responde à alteração no volume, ou uma alteração na quantidade de substância presente na câmara de um fluido, que corresponde à altera- ção no volume, é detectada como uma variável de medição com o sen- sor de fluxo.
[000194] A pressão, a alteração na pressão ou a alteração na quanti- dade de substância na câmara podem, portanto, ser entendidas como uma variável de medição que é direta ou indiretamente proporcional ao volume da câmara ou à alteração no volume da câmara.
[000195] Em particular, o volume e as alterações de volume da câ- mara e, no caso do sensor de pressão, a pressão e as alterações de pressão na câmara e, no caso do sensor de fluxo, as alterações na quantidade de substância na câmara, depende da posição ou do desvio do fundo da cuba.
[000196] Se o sensor for um sensor de pressão, uma pressão ou uma alteração de pressão na câmara, em particular um meio compressível alojado na câmara, poderá ser detectada a fim de determinar o volume ou uma alteração no volume da câmara.
[000197] Para tanto, a câmara é fechada e projetada para ser essen- cialmente estanque ao meio compressível.
[000198] No que diz respeito à estanqueidade da câmara, é feita refe- rência à descrição anterior do dispositivo.
[000199] O sensor de pressão fornece a pressão detectada ou a alte- ração de pressão detectada como um sinal do sensor ou sinal de saída.
[000200] O sensor de pressão pode, preferivelmente, detectar um va- lor de referência para a pressão na câmara, cujo valor de referência é atribuído a uma posição de repouso do fundo da cuba.
[000201] O valor de referência está disponível, por exemplo, enquanto o processo de desprendimento de uma camada endurecida do fundo da cuba ainda não tiver sido iniciado.
[000202] O sensor de pressão pode, preferivelmente, detectar desvios do valor de referência, desvios esses que são atribuídos aos desvios da posição de repouso do fundo de cuba.
[000203] Se o sensor for um sensor de fluxo, uma alteração na quan- tidade de substância na câmara, em particular uma quantidade de subs- tância presente na câmara de um fluido alojado na câmara, pode, assim, ser detectada a fim de determinar a alteração no volume da câmara.
[000204] No que diz respeito ao projeto da câmara com pelo menos uma abertura atuando como uma entrada e/ou saída para o fluido e o arranjo do sensor de fluxo na / sobre a câmara, também é feita referên- cia à descrição anterior do dispositivo.
[000205] Com o sensor de fluxo, a direção do fluxo de fluido e/ou os valores medidos do fluxo de fluido podem ser registrados e fornecidos como um sinal de sensor ou sinal de saída.
[000206] A fim de ser capaz de simplificar as ações necessárias para a produção do corpo 3D para um operador, pode ser previsto que o sinal do sensor previsto pelo sensor seja processado em uma unidade de processamento conectada ao sensor e pelo menos um parâmetro do método seja definido dependendo do sinal do sensor fornecido pelo sen- sor.
[000207] Pelo menos um parâmetro de processo a ser definido pode ser determinado na unidade de processamento a partir do sinal do sen- sor fornecido pelo sensor, por exemplo, comparando-o com valores pre- definidos ou por cálculo.
[000208] Para tanto, a unidade de processamento pode ter um micro- processador ou um microcontrolador e estar ligada a uma memória de dados.
[000209] A memória de dados pode conter dados e/ou comandos de programa para processar o sinal do sensor fornecido pelo sensor.
[000210] Pode ser particularmente conveniente que a unidade de pro- cessamento compare a variável de medição registrada e fornecida como um sinal do sensor com um valor esperado e/ou compare um traçado de variáveis de medição registradas (ou geralmente várias variáveis de medição registradas várias vezes) com um traçado de valores espera- dos (ou em geral vários valores esperados) e define pelo menos um parâmetro de método como uma função da diferença entre a variável de medição e o valor esperado e/ou entre o traçado das variáveis medidas (as múltiplas variáveis medidas) e o traçado dos valores esperados (os múltiplos valores esperados).
[000211] Além disso, pode ser previsto que a unidade de processa- mento compare uma alteração entre várias variáveis de medição regis- tradas em momentos diferentes com um valor esperado da alteração e defina pelo menos um parâmetro de método como uma função da dife- rença entre a alteração e o valor esperado da alteração.
[000212] Da mesma forma, a variável de medição também pode cor- responder a uma taxa de alteração (ou seja, alteração por unidade de tempo) e ser comparada com um valor esperado para a taxa de altera- ção.
[000213] O valor esperado ou os valores esperados são armazenados na unidade de processamento.
[000214] Em particular, a unidade de processamento pode comparar um traçado de várias variáveis medidas ou valores medidos registrados várias vezes e fornecidos como um sinal de sensor com um traçado de valores esperados e ajustar pelo menos um parâmetro de processo em função da diferença entre o traçado das variáveis e os valores medidos e o traçado a valores esperados.
[000215] Quando uma variável de medição ou valor esperado é com- parado com um valor esperado, o ajuste de pelo menos um parâmetro de processo pode ocorrer dependendo se a variável de medição excede ou fica abaixo do valor esperado.
[000216] A definição de pelo menos um parâmetro de processo tam- bém pode ser feita em função da extensão em que o valor esperado é excedido ou fica abaixo do valor limite.
[000217] Se várias variáveis de medição forem comparadas com vá- rios valores esperados, a definição de pelo menos um parâmetro de pro- cesso poderá ser feita em uma função de uma alteração relativa nas variáveis de medição em comparação com a alteração relativa dos va- lores esperados, ou seja, independentemente de valores absolutos me- didos.
[000218] Também pode ser previsto que as alterações da variável de medição registrada pelo sensor e fornecidas como um sinal do sensor sejam processadas em uma unidade de processamento conectada ao sensor em um modelo de simulação dos valores esperados do processo de construção e pelo menos um parâmetro de processo é definido como uma função de pelo menos um valor medido registrado da variável de medição e/ou a alteração dos valores medidos registrados de acordo com a especificação do modelo de simulação.
[000219] Neste caso, a unidade de processamento possui um modelo de simulação dos valores esperados do processo de construção.
[000220] O modelo de simulação calcula pelo menos um valor de pelo menos um parâmetro do processo em função do estado atual na simu- lação e em função dos parâmetros de entrada, como pelo menos um valor da variável de medição detectado com o sensor e fornecido como um sinal do sensor.
[000221] Dependendo do resultado da simulação, o processo de con- figuração pode ser influenciado pela definição de pelo menos um parâ- metro de processo.
[000222] Para poder melhorar ainda mais o processo de construção, é vantajoso que o valor esperado e/ou vários valores esperados seja ou sejam calculados pela unidade de processamento em função de pelo menos um parâmetro de processo.
[000223] Desta forma, os valores esperados são adaptados à situação atual do processo de construção e o controle do método pode ser reali- zado de forma particularmente precisa.
[000224] Pelo menos um parâmetro de processo é vantajosamente a variável de medição detectada com o sensor e fornecida como um sinal do sensor.
[000225] Se a unidade de processamento tiver um modelo de simula- ção, é vantajoso que o modelo de simulação leve em consideração pelo menos um parâmetro de processo definido como valor de entrada.
[000226] Desta forma, o modelo de simulação fornece resultados par- ticularmente precisos, uma vez que parâmetros de processo previa- mente configurados ou seus valores também são considerados como valores de entrada na simulação.
[000227] O valor de entrada pode ser especificado pelo usuário; por exemplo, pode ser a espessura da camada, a velocidade de impressão, o material usado (propriedades mecânicas) etc., bem como combina- ções de valores de entrada.
[000228] O usuário pode determinar os valores relevantes, por exem- plo, com o auxílio do software CAM (Computer-Aided Manufacturing), que especifica os valores alvo para os parâmetros do processo (controle de sequência).
[000229] O modelo de simulação pode adaptar os valores de entrada, na media que o sinal os injeta pelo sensor.
[000230] Além disso, pode ser previsto que, com base no sinal do sen- sor fornecido pelo sensor, a altura da plataforma de construção e/ou a camada por último endurecida do corpo em relação à posição de re- pouso do fundo de cuba e /ou uma velocidade de movimento da plata- forma de construção e/ou o tamanho de uma área da última camada endurecida do corpo seja determinada como um parâmetro de processo na unidade de processamento quando o fundo da cuba é desviado da posição de repouso por movimentos da plataforma de construção.
[000231] O modelo de simulação pode determinar a área de superfície da última camada endurecida a partir dos dados do modelo que definem o corpo e o progresso do processo de construção como parâmetros do processo.
[000232] Desse modo, ao comparar o valor esperado ou o resultado da simulação com a variável de medição detectada pelo sensor, podem- se tirar conclusões sobre a altura da plataforma de construção ou da última camada endurecida do corpo, sobre a velocidade de movimento da plataforma de construção e/ou o tamanho de uma área da última ca- mada endurecida do corpo.
[000233] Por exemplo, com o aumento da altura da plataforma de construção, o volume da câmara aumenta quando as camadas do corpo que se formaram até então aderem à plataforma de construção e ao fundo da cuba.
[000234] Além disso, neste caso, o volume da câmara muda mais ra- pidamente com o aumento da velocidade da plataforma de construção.
[000235] Uma área maior da última camada endurecida do corpo, que adere ao fundo da cuba alterará o volume da câmara mais rapidamente quando a plataforma de construção for elevada do que uma área menor da última camada endurecida do corpo que adere ao fundo da cuba.
[000236] Além disso, pode ser previsto que, dependendo do sinal do sensor fornecido pelo sensor, um ajuste de altura da plataforma de construção pode ser controlado por meio de uma unidade de aciona- mento conectada a ela e à unidade de processamento para a plataforma do edifício e/ou irradiação da substância curável por radiação por meio de uma unidade de controle conectada à unidade de processamento e à fonte de radiação para a fonte de radiação como um parâmetro de processo pela unidade de processamento.
[000237] Desse modo, comparando pelo menos um valor esperado ou valor simulado da variável de medição com pelo menos um valor da va- riável de medição detectado pelo sensor, o ajuste de altura da plata- forma de construção e/ou a irradiação da substância curável por radia- ção podem ser controlados como parâmetros de processo.
[000238] Como alternativa a certos valores registrados da variável de medição, uma alteração relativa ou absoluta da variável de medição no traçado de pelo menos um segmento parcial do processo de construção pode ser produzida pela unidade de processamento para o controle dos parâmetros de processo acima mencionados.
[000239] De acordo com uma outra forma de concretização do mé- todo, pode ser previsto que, dependendo do sinal do sensor fornecido pelo sensor, seja ajustada uma pressão ociosa na câmara por meio de pelo menos uma fonte de pressão ajustável conectada à câmara e à unidade de processamento e/ou uma temperatura na câmara por meio de pelo menos um dispositivo de aquecimento ajustável conectado à câmara e à unidade de processamento e/ou um fornecimento de um meio de processo para a câmara por meio de pelo menos uma fonte de substância de processo ajustável conectada à câmara e à unidade de processamento e/ou um fluxo de ar na câmara por meio de pelo menos uma fonte de fluxo de ar conectada à câmara e à unidade de processa- mento, como parâmetros de processo através da unidade de processa- mento.
[000240] Desse modo, ao comparar pelo menos um valor esperado ou valor simulado da variável de medição com pelo menos um valor da va- riável de medição registrada pelo sensor, a pressão de repouso na câ- mara, uma temperatura na câmara, um fornecimento de um meio de processo, por exemplo, um meio inibidor para a câmara e/ou um fluxo de ar na câmara pode ser definido ou controlado como um parâmetro de processo.
[000241] Pode ser previsto, preferivelmente, que, a partir do sinal do sensor fornecido pelo sensor, um desprendimento de uma camada do corpo, que foi endurecida por último e aderiu ao fundo de cuba, do fundo de cuba e/ou uma altura de desprendimento e/ou uma velocidade de desprendimento de uma última camada endurecida do corpo, que ade- riu ao fundo da cuba, soltando-se do fundo da cuba e/ou um e/ou uma apalpação do fundo da cuba e/ou uma pressão de contato de uma lâ- mina raspadora móvel na cuba no fundo de cuba e/ou um corpo incor- retamente destacado da plataforma de construção e/ou envelhecimento da cuba e/ou adesão inesperada do corpo ao fundo da cuba quando um meio inibidor é alimentado até a câmara e à substância curável por ra- diação e/ou um nível de preenchimento da substância curável por radi- ação na cuba e/ou uma provisão da cuba e/ou uma rachadura ou orifício no fundo da cuba ou na câmara, é detectado como parâmetro de pro- cesso na unidade de processamento.
[000242] Quando uma camada do corpo que foi endurecida pela úl- tima vez e aderiu ao fundo da cuba é destacada do fundo da cuba, a rápida redução de volume da câmara como resultado do retorno inde- pendente do fundo da cuba flexível à posição de repouso, pode ser re- gistrada.
[000243] Além disso, a alteração medida no volume na câmara pode ser uma medida da altura de destacamento ou da velocidade de desta- camento de uma camada do corpo que foi por último endurecida e ade- riu ao fundo da cuba, soltando-se do fundo da cuba quando a plataforma de construção é elevada.
[000244] Durante a apalpação no fundo da cuba, ou seja, quando a plataforma de construção é abaixada contra o fundo da cuba e entra em contato com ela, o volume da câmara é reduzido assim que a plataforma de construção move o fundo da cuba para baixo em relação à posição de repouso.
[000245] Além disso, o volume da câmara diminui com o aumento da pressão de contato de uma lâmina raspadora móvel na cuba no fundo da cuba.
[000246] Um corpo que foi solto incorretamente da plataforma de construção, que está conectado por exemplo apenas à plataforma do edifício em uma borda do corpo, ou seja, inclinado e pendurado, apal- pará o fundo da cuba quando a plataforma de construção se aproximar do fundo de cuba a uma altura maior do que a altura esperada da pla- taforma de construção acima do fundo de cuba e reduzirá o volume da câmara.
[000247] Além disso, com o aumento do tempo de uso da cuba, a elas- ticidade do fundo da cuba pode mudar, o que tem impacto no volume da câmara.
[000248] A adesão inesperada do corpo ao fundo da cuba quando um meio inibidor é alimentado na câmara e posteriormente à substância cu- rável por radiação, também leva a valores de volume da câmara que se desviam dos valores de volume esperados quando a plataforma de construção é levantada.
[000249] Com o valor do volume da câmara também é possível inferir o nível de preenchimento da substância curável por radiação na cuba, uma vez que a substância curável pressiona o fundo da cuba.
[000250] A partir do valor do volume da câmara, também pode ser de- terminado se uma cuba foi fornecida no dispositivo (ou se a "câmara" é aberta para o ambiente).
[000251] Além disso, uma alteração inesperada no volume da câmara (em particular uma alteração inesperada na pressão no caso de um sen- sor de pressão e uma câmara que é fechada per se) pode ser usada para inferir uma rachadura ou um orifício no fundo da cuba ou na câ- mara.
[000252] Assim, a partir de uma medição de uma alteração no volume da câmara, em particular dos valores absolutos ou valores relativos da pressão ou da alteração na quantidade de substância ou da velocidade de alteração na pressão ou alteração na quantidade de substância, a unidade de processamento pode determinar os parâmetros de processo mencionados.
[000253] Se, dependendo do sinal do sensor fornecido pelo sensor, para desprender uma camada do corpo que foi endurecida por último e aderiu ao fundo da cuba, em particular enquanto a plataforma de cons- trução com altura ajustável está sendo afastada da posição de repouso do fundo da cuba, uma pressão negativa que desvia o fundo da cuba para longe da plataforma de construção na câmara for definida pela uni- dade de processamento, a última camada endurecida do corpo que ade- riu ao fundo da cuba poderá se desprender do fundo da cuba em um nível inferior de plataforma de construção ou sem a elevação da plata- forma de construção.
[000254] A pressão negativa que surge quando o volume da câmara é reduzido e, portanto, além de qualquer força restauradora do fundo da cuba, puxa o fundo da cuba para longe da plataforma de construção, auxiliando assim o desprendimento da camada do corpo que adere ao fundo da cuba.
[000255] O valor da pressão negativa é preferivelmente registrado com o sensor (em particular o sensor de pressão) e pode ser limitado, se necessário, a fim de evitar danos ao corpo a ser produzido ou ao fundo da cuba devido à pressão negativa excessiva ou uma alteração muito rápida na pressão na câmara.
[000256] Se, dependendo do sinal do sensor fornecido pelo sensor na câmara, uma sobrepressão do meio inibidor for ajustada pela unidade de processamento, a difusão através da película semipermeável poderá ser aumentada.
[000257] A espessura da camada de substância inibida que pode ser influenciada desta forma é um parâmetro importante do processo e tem efeito na velocidade de impressão, por exemplo.
[000258] Se, preferivelmente em função do sinal do sensor fornecido pelo sensor, antes de apalpar a plataforma de construção ou a camada por último endurecida do corpo no fundo da cuba, uma sobrepressão na câmara que desvia o fundo da cuba em direção à plataforma de cons- trução for definida pela unidade de processamento, uma alteração de pressão na câmara já poderá ser detectada antes de atingir a posição de repouso do fundo da cuba e a posição de repouso do fundo da cuba poderá ser alcançada com particular precisão abaixando a plataforma de construção.
[000259] O valor da sobrepressão é preferivelmente registrado com o sensor (em particular o sensor de pressão) e, a partir disso, regulado pela unidade de controle a fim de evitar danos ao fundo da cuba devido à sobrepressão excessiva na câmara.
[000260] Para a produção de uma camada do corpo a ser formado, pode ser previsto que a plataforma de construção ajustável em altura com uma última camada endurecida do corpo, que aderiu a ele e ao fundo da cuba seja afastada de uma posição de repouso do fundo da cuba, uma separação da camada do corpo, por último endurecida e que aderiu ao fundo da cuba, soltando-se do fundo da cuba, é determinada pela unidade de processamento por meio do sensor, a plataforma de construção com altura ajustável é movida para uma altura acima da po- sição de repouso do fundo da cuba, que define uma distância entre a última camada endurecida do corpo para a posição de repouso do fundo da cuba na extensão de pelo menos a espessura da camada do corpo recém-formado, e em seguida, a substância curável por radiação é en- durecida para formar a nova camada do corpo, seletivamente por meio da fonte de radiação por irradiação.
[000261] Assim, neste caso, a última camada endurecida do corpo que adere ao fundo da cuba é separada do fundo da cuba, por exemplo levantando a plataforma de construção.
[000262] A alteração de volume na câmara durante a elevação da pla- taforma de construção e quando a última camada endurecida do corpo é separada do fundo da cuba é vantajosamente registrada pelo sensor.
[000263] Assim que a separação for detectada, a plataforma de cons- trução pode ser movida para baixo até a altura desejada acima do fundo da cuba, em que a plataforma de construção é acionada, por exemplo, por um motor de passo.
[000264] A substância endurecível é em seguida endurecida por irra- diação no compartimento entre a última camada endurecida do corpo e o fundo da cuba, a fim de formar uma nova camada do corpo.
[000265] A exposição da substância curável é feita separadamente do movimento da plataforma de construção (modo assíncrono sem ca- mada de inibição).
[000266] Para a produção de uma camada do corpo a ser formada, também pode ser previsto, que um meio inibidor seja fornecido através da câmara da substância curável por radiação e da plataforma de cons- trução ajustável em altura com uma camada por último endurecida do corpo, que aderiu a ele, seja movido para uma altura acima da posição de repouso do fundo de cuba, que define uma distância entre a camada por último endurecida do corpo para a posição de repouso do fundo de cuba pelo menos até a extensão da espessura da camada a ser nova- mente formada do corpo, enquanto ao mesmo tempo para mover a pla- taforma de construção ajustável em altura, a substância curável por ra- diação para formar a nova camada do corpo é seletivamente endurecida por meio da fonte de radiação por irradiação.
[000267] Neste caso, o meio inibidor evita que a camada por último endurecida do corpo grude no fundo da cuba, de forma que nenhum processo de separação desta camada do fundo de cuba seja necessá- rio.
[000268] O espaço necessário para o meio inibidor é levado em con- sideração ao determinar a altura para a qual a plataforma de construção é movida acima do fundo da cuba.
[000269] A substância curável pode assim já ser irradiada durante o processo da plataforma de construção na altura desejada acima do fundo de cuba.
[000270] Desta forma, o processo de formação do corpo é significati- vamente acelerado.
[000271] Desse modo, a exposição da substância curável e o movi- mento da plataforma de construção são feitos simultaneamente (modo síncrono).
[000272] Para a produção de uma camada do corpo a ser formado, também pode ser previsto que seja conduzido um meio inibidor a ser fornecido através da câmara da substância curável por radiação e a pla- taforma de construção ajustável em altura com uma camada por último curada do corpo, que aderiu a el, seja movido para uma altura acima da posição de repouso do fundo de cuba , que define uma distância entre a camada por último endurecida do corpo para a posição de repouso do fundo da cuba pelo menos na extensão da espessura da camada a ser novamente formada do corpo, e em seguida a substância curável por radiação para formar a nova camada do corpo seja curada seletiva- mente por meio da fonte de radiação por irradiação.
[000273] Neste caso, o meio inibidor evita que a camada por último endurecida do corpo grude no fundo da cuba, de forma que nenhum processo de separação desta camada do fundo de cuba seja necessá- rio.
[000274] O espaço necessário para o meio inibidor é levado em con- sideração ao determinar a altura para a qual a plataforma de construção é movida acima do fundo da cuba.
[000275] A plataforma de construção pode ser movida para a altura desejada acima do fundo de cuba e, em seguida, a substância endure- cível entre a última camada endurecida do corpo e o fundo de cuba pode ser irradiada.
[000276] Como o processo de separação não é mais necessário, o processo de produção do corpo é significativamente acelerado.
[000277] Desse modo, a exposição da substância curável ocorre se- paradamente do movimento da plataforma de construção (modo assín- crono com camada de inibição).
[000278] A invenção será explicada em mais detalhes abaixo com base em exemplos de concretização preferidos, que não possuem ca- ráter limitativo com referência aos desenhos. Em que:
[000279] A figura 1 mostra um dispositivo de acordo com a invenção com um sensor de pressão e um fundo de cuba sem uma placa de su- porte;
[000280] A figura 2 mostra um dispositivo de acordo com a invenção com um sensor de pressão e um fundo de cuba com placa de suporte;
[000281] A figura 3 mostra uma placa de suporte com elevações apoi- adas no fundo de cuba;
[000282] A figura 4 mostra o dispositivo da figura 1 com um corpo pelo menos parcialmente formado que adere ao fundo da cuba;
[000283] A figura 5 mostra o dispositivo da figura 2 com um corpo pelo menos parcialmente formado que adere ao fundo da cuba;
[000284] As figuras 6a a 6d mostram o dispositivo da figura 2, respec- tivamente com uma fonte de pressão ajustável, um dispositivo de aque- cimento ajustável, uma fonte de material de processo ajustável (fonte de inibidor) e uma fonte de fluxo de ar;
[000285] A figura 7 mostra o dispositivo da figura 1 com uma camada de inibição;
[000286] A figura 8 mostra o dispositivo da figura 2 com uma camada de inibição;
[000287] A figura 9 mostra o dispositivo da figura 7 com uma camada de inibição parcialmente aplicada;
[000288] A figura 10 mostra o dispositivo da figura 9 com uma camada de inibição ainda mais fortemente aplicada;
[000289] A figura 11 mostra o dispositivo da figura 8 com uma camada de inibição parcialmente aplicada;
[000290] A figura 12 mostra um dispositivo de acordo com a invenção, no qual o fundo da cuba pode ser uma tampa aberta, em particular uma tampa removível de um alojamento da câmara;
[000291] A figura 13 mostra o dispositivo da figura 1 com uma lâmina raspadora no fundo de cuba;
[000292] A figura 14 mostra o dispositivo da figura 1 com uma plata- forma de construção que é apalpada no fundo da cuba;
[000293] A figura 15 mostra o dispositivo da figura 1 com uma pressão negativa na câmara que desvia o fundo da cuba para longe da plata- forma de construção;
[000294] A figura 16 mostra o dispositivo da figura 2 com uma sobre- pressão na câmara que desvia o fundo da cuba em direção à plataforma de construção;
[000295] A figura 17 mostra o dispositivo da figura 1 com um corpo parcialmente destacado da plataforma de construção de uma maneira incorreta;
[000296] As figuras 18a a 18c mostram um processo de desprendi- mento da camada por último endurecida do corpo, soltando-se do fundo de cuba em três estados exemplificativos;
[000297] A figura 19 mostra diagramas com traçados exemplificativos do volume da câmara, da pressão na câmara e da altura da plataforma de construção acima do fundo de cuba para o processo de destaca-
mento mostrado nas figuras 18a a 18c, no caso de um câmara essenci- almente fechada;
[000298] As figuras 20a e 20b mostram um processo de desprendi- mento da camada por último endurecida de um dos três corpos, sol- tando-se do fundo de cuba em dois estados exemplificativos;
[000299] A figura 21 mostra diagramas com traçados exemplificativos da pressão em uma câmara essencialmente fechada e da altura da pla- taforma de construção acima do fundo de cuba para o processo de des- tacamento mostrado nas figuras 20a e 20b;
[000300] A figura 22 mostra um corpo que adere ao fundo da cuba;
[000301] As figuras 23a a 23c são diagramas com traçados exemplifi- cativos da altura da plataforma de construção acima do fundo de cuba e com o tempo de exposição; e
[000302] A figura 24 mostra um dispositivo de acordo com a invenção com um sensor de fluxo em vez de um sensor de pressão.
[000303] Nas figuras ilustradas, partes do dispositivo que não servem para descrever a respectiva figura foram omitidas por uma questão de clareza.
[000304] Essas partes da descrição que se referem a uma medição de pressão ou detecção da pressão na câmara devem ser entendidas sob o pressuposto de que o sensor é um sensor de pressão e a câmara está essencialmente fechada.
[000305] Para explicações sobre a estanqueidade da câmara essen- cialmente fechada, é feita referência à descrição anterior.
[000306] Por uma questão de clareza, a maioria dos exemplos de con- cretização são mostrados e descritos em conexão com uma câmara es- sencialmente fechada e um sensor de pressão.
[000307] Se uma medição do fluxo de uma quantidade de material for pretendida e possível em vez de uma medição de pressão, um sensor de fluxo poderá, naturalmente, ser usado em vez do sensor de pressão,
que está disposto em uma entrada / saída da câmara para um fluido.
[000308] Por conseguinte, aqueles exemplos de concretização que são mostrados e descritos em conexão com um sensor de pressão, mas também podem ser implementados em conexão com um sensor de fluxo, também se aplicam a concretizações com um sensor de fluxo.
[000309] A figura 1 mostra um dispositivo 1 para uma instalação para construir em camadas um corpo K , que é mostrado a título de exemplo na figura 4, feito de uma substância curável por radiação S, com uma cuba 3 que apresenta um fundo de cuba 2 para alojar a substância cu- rável por radiação S. O fundo da cuba 2 é mostrado em sua posição de repouso, essencialmente plano.
[000310] O dispositivo 1 também apresenta uma plataforma de cons- trução 4, que está disposta acima do fundo da cuba 2 e é ajustável em altura em relação ao fundo da cuba 2 e um sensor 5 que interage com o fundo da cuba 2.
[000311] A plataforma de construção regulável em altura 4 é ajustável no sentido indicado pela seta dupla H, ou seja, em altura, em relação ao fundo da cuba 2 ou geralmente em relação à cuba 3 para cima e para baixo.
[000312] O fundo da cuba 2 é pelo menos parcialmente flexível em uma área parcial 13.
[000313] Abaixo da cuba 3 é prevista uma câmara 6 que é fechada na figura 1 a fim de interagir com um sensor 5 projetado como um sensor de pressão 5a.
[000314] Em outra forma de concretização mostrada na figura 24, a câmara 6 pode ter uma abertura 34 para a entrada ou saída de um fluido alojado na câmara 6, em que o sensor 5 é então um sensor de fluxo 5b.
[000315] A câmara 6 é delimitada por um lado inferior do fundo da cuba 2.
[000316] Portanto, o fundo da cuba 2 é parte de um compartimento 7 da câmara 6.
[000317] O sensor 5 pode detectar uma alteração no volume da câ- mara 6 e fornecer um sinal do sensor a partir do qual um sinal da alte- ração no volume pode ser determinado.
[000318] O sensor 5 pode, em particular, detectar quantitativamente uma variável de medição que é direta ou indiretamente proporcional ao volume da câmara ou à alteração no volume da câmara e fornecê-la como um sinal do sensor.
[000319] No exemplo mostrado na figura 1, o sensor 5 é um sensor de pressão 5a para detectar uma pressão ou uma alteração de pressão correspondente à alteração no volume de um meio compressível M alo- jado na câmara 6. A câmara 6 é projetada para ser fechada.
[000320] Em outra forma de concretização (figura 24), o sensor 5 pode ser um sensor de fluxo 5b, que é previsto para detectar uma alteração na quantidade de material contido na câmara 6 de um fluido contido na câmara 6, correspondendo à alteração em volume.
[000321] O fluido pode ser um líquido ou um gás e, portanto, compres- sível ou não compressível.
[000322] Por exemplo, o sensor 5 é configurado para fornecer uma pressão detectada, uma alteração de pressão detectada ou uma altera- ção de quantidade de substância detectada como uma variável de me- dição e sinal de sensor.
[000323] No exemplo mostrado na figura 1, um meio compressível M, por exemplo ar, é alojado na câmara 6, em que o sensor 5 é um sensor de pressão 5a que é configurado para detectar a pressão do meio com- pressível M alojado na câmara 6.
[000324] O sensor de pressão 5a é preferivelmente alojado na câmara
6.
[000325] Em uma forma de concretização especial, o sensor de pres- são 5a também pode ser projetado como um transdutor acústico.
[000326] O sensor 5 pode ser conectado a uma unidade de processa- mento 8 que é configurada para processar o sinal do sensor fornecido pelo sensor 5, em particular a pressão detectada pelo sensor de pressão 5a ou a alteração na quantidade de material detectada pelo sensor de fluxo 5b.
[000327] O sensor 5 pode ser conectado a uma unidade de processa- mento 8 que é configurada para processar o sinal do sensor fornecido pelo sensor 5, em particular a pressão detectada pelo sensor de pressão 5a ou a alteração na quantidade de material detectada pelo sensor de fluxo 5b.
[000328] A unidade de processamento 8 é configurada para controlar a unidade de acionamento 9 para a plataforma de construção ajustável em altura 4 e/ou a unidade de controle 10 para a fonte de radiação 11 como uma função do sinal do sensor fornecido pelo sensor 5.
[000329] Em outros exemplos de concretização, não mostrados, a uni- dade de processamento 8 também pode ser conectada apenas à uni- dade de acionamento 9 para a plataforma de construção ajustável em altura 4 ou apenas à unidade de controle 10 para a fonte de radiação 11 e ser projetada para controlá-la.
[000330] A força de separação necessária para separar o corpo K do fundo da cuba 2, que é introduzida pela plataforma de construção ajus- tável em altura 4, desvia o fundo da cuba 2 e, assim, gera uma alteração no volume na câmara 6.
[000331] Quando a câmara 6 é fechada para uso com um sensor de pressão 5a, a alteração no volume causa uma alteração na pressão na câmara 6.
[000332] Se, por outro lado, a câmara 6 estiver parcialmente aberta para uso com um sensor de fluxo 5b, a alteração no volume causa um fluxo (uma entrada ou saída) do fluido alojado na câmara 6 para equali- zar a pressão com o ambiente ou com outra câmara.
[000333] À medida que a energia de radiação (produto do tempo de exposição e da intensidade da exposição) que é introduzida pela fonte de radiação 11, aumenta, a camada gerada do corpo K adere mais for- temente ao fundo da cuba 2. Ao comparar a pressão mínima esperada (= pressão de separação) ou taxa de fluxo com a pressão de separação real ou taxa de fluxo, pode-se concluir que a energia de exposição é muito alta.
[000334] A unidade de acionamento 9 pode, por exemplo, apresentar um motor elétrico controlável, em particular um motor de passo, que fica engatado com uma haste ajustável em altura 12 e está conectado à pla- taforma de construção 4 através da haste 12.
[000335] O fundo da cuba 2 é pelo menos parcialmente permeável à radiação, ou seja, pelo menos parcialmente permeável à radiação emi- tida a partir da fonte de radiação 11 para o fundo da cuba 2, por exem- plo, luz.O fundo da cuba 2 apresenta, preferivelmente uma película fle- xível tensionada 13a.
[000336] A película 13a é prevista na subárea flexível 13.
[000337] A película 13a é vantajosamente concebida para ser pelo menos parcialmente permeável à radiação, em particular permeável à luz.
[000338] No exemplo mostrado na figura 1, a película 13a é esticada entre as partes da borda fixas 14 do fundo da cuba 2.
[000339] Se, como no exemplo mostrado na figura 1, a fonte de radi- ação 11 estiver disposta no lado de fora, em particular abaixo da câmara 6, o fundo da câmara 7a do alojamento da câmara 7 será conveniente- mente pelo menos parcialmente permeável à radiação , em particular permeável à luz.
[000340] Na figura 1, um cone de radiação exemplificativo B pode ser visto.
[000341] A figura 2 mostra o dispositivo 1, em que pelo menos uma parte do fundo da cuba 2, em particular a área parcial flexível 13, parti- cularmente preferivelmente a película 13a, é colocada em uma placa de suporte 15 pelo menos parcialmente permeável à radiação, em particu- lar transparente.
[000342] A placa de suporte 15, portanto, suporta um lado inferior da película 13a na posição de repouso mostrada.
[000343] A película 13a ou o fundo da cuba 2 é mostrado essencial- mente plano nesta posição de repouso.
[000344] A placa de suporte 15 pode ser projetada para ser permeável a um meio de processo Mp, em particular um meio inibidor Mi, e/ou ter elevações 16 que ficam em contato com o fundo da cuba 2 para a pas- sagem de um meio de processo Mp, em particular um meio inibidor Mi , entre as elevações 16.
[000345] As elevações 16 em contato com o fundo da cuba 2 podem, em particular, ficar contra a área parcial flexível 13 do fundo da cuba 2, de preferência na película 13a.
[000346] O meio de processo Mp ou meio inibidor Mi, por exemplo, oxigênio, é alojado na câmara 6.
[000347] Se uma construção de cuba fechada permitir uma alteração negativa no volume da câmara 6, por exemplo, devido a uma ligeira de- flexão da cuba 3, mais precisamente do fundo da cuba 2, um aumento na pressão pode ser detectado.
[000348] Desta forma, por exemplo, o nível de preenchimento da substância endurecível, por exemplo, substância fotossensível S na cuba 3 pode ser inferido.
[000349] Além disso, a posição zero do fundo da cuba 2 em relação à placa de suporte 15 pode ser medida em que uma colisão direcionada da placa de suporte 15 com o fundo flexível da cuba 2 após sua sepa- ração de um corpo K produz um gradiente de pressão mensurável.
[000350] A figura 3 mostra um segmento de uma placa de suporte 15 com elevações 16 que se apoiam contra o fundo da cuba 2.
[000351] Recessos 17, nos quais o meio de processo Mp, por exemplo o meio inibidor Mi, pode fluir, se estendem entre as elevações 16.
[000352] Os recessos 17 podem ser projetados, por exemplo, como cavidades em forma de sulco entre elevações em forma de faixa 16.
[000353] Se a placa de suporte 15 também for projetada para ser per- meável ao meio de processo Mp, em particular ao meio inibidor Mi, ca- nais (não mostrados) para a condução do meio de processo Mp, em particular meio de inibidor Mi, podem ser previstos na placa de suporte
15.
[000354] A placa de suporte 15 também pode ser projetada como sendo porosa.
[000355] Na figura 4, o dispositivo 1 é mostrado com um corpo pelo menos parcialmente formado K.
[000356] O corpo K apresenta várias camadas de K1 a Kn, que foram formadas pela cura local da substância curável S com radiação.
[000357] O corpo K adere com a primeira camada K1 à plataforma de construção 4 e - na situação mostrada antes do destacamento - com a última camada Kn ao fundo da cuba 2, em particular à película13a.
[000358] No estado mostrado, a plataforma de construção 4 já foi mo- vida um pouco para cima, ou seja, na direção Z positiva e para longe da cuba 3, em que a película 13a é desviada de sua posição de repouso pelo menos para uma área parcial.
[000359] O volume da câmara 6 é aumentado pelo desvio.
[000360] Isso corresponde a um sinal positivo ("+") da alteração de volume.
[000361] Como resultado, a pressão na câmara 6 cai (a temperatura constante e quantidade constante de substância, isto é, câmara fe- chada).
[000362] O sensor de pressão 5a é configurado para detectar esta al- teração na pressão e transmitir um sinal correspondente para a unidade de processamento 8.
[000363] Um sensor de fluxo 5b (não mostrado na figura 4) que inte- rage com uma câmara parcialmente aberta 6 também pode detectar uma alteração na quantidade de substância na câmara 6, cuja alteração na quantidade de material corresponde ao aumento no volume do câ- mara 6.
[000364] Em particular, no caso da câmara aberta 6, o fluido é sugado para dentro da câmara 6 pelo desvio da película 13a.
[000365] O sensor de fluxo 5b também pode transmitir um sinal cor- respondente para a unidade de processamento 8.
[000366] Por uma questão de clareza, a unidade de processamento 8, a unidade de acionamento 9 e a unidade de controle 10 não são mos- tradas na figura 4 e em outras figuras.
[000367] Em contraste com a figura 4, uma placa de suporte 15 é pre- vista na figura 5, sobre a qual o fundo da cuba 2, em particular a película 13a, pode repousar.
[000368] Como pode ser visto na situação ilustrada com o fundo da cuba 2 desviado, o fundo da cuba 2, mais precisamente a película 13a, repousa apenas frouxamente sobre a placa de suporte 15 e pode ser levantado sob a ação de um corpo aderente K.
[000369] Através das cavidades 17 na placa de suporte 15 é possível realizar a compensação de pressão dentro da câmara 6, isto é, entre o compartimento entre a placa de suporte 15 e a película 13a por um lado e a câmara 6 abaixo da placa de suporte 15 por outro.
[000370] O desvio do fundo da cuba 2 leva, assim, a uma alteração na pressão que pode ser detectada pelo sensor de pressão 5a ou a uma alteração na quantidade de material detectável pelo sensor de fluxo 5b.
[000371] Na figura 5, também, em vez do sensor de pressão 5a na câmara fechada 6, um sensor de fluxo 5b pode ser previsto em uma câmara parcialmente aberta 6 (não mostrada na figura 5).
[000372] A figura 6a mostra o dispositivo 1 de uma maneira simplifi- cada, em que a câmara 6, como uma câmara fechada 6, está conec- tada, por exemplo, a pelo menos uma fonte de pressão ajustável 18 para definir uma pressão estática na câmara 6, e o sensor de pressão 5a está conectado à fonte de pressão ajustável 18 através da unidade de pro- cessamento 8.
[000373] A figura 6b mostra o dispositivo 1, no qual a câmara 6 está conectada, por exemplo, a um dispositivo de aquecimento ajustável 19 (ou geralmente um trocador de calor) para definir uma temperatura na câmara 6 e o sensor de pressão 5a está conectado ao dispositivo de aquecimento ajustável 19 através da unidade de processamento 8.
[000374] Neste exemplo, a câmara 6 apresenta uma entrada 27 e uma saída 28.
[000375] A entrada 27 e a saída 28 podem ser fechadas cada uma por uma válvula 29, 30, em particular uma válvula solenóide respectiva- mente.
[000376] O dispositivo de aquecimento 19 fica disposto em uma linha de alimentação 31 entre um compressor 32 e a válvula 29 a montante da entrada 27.
[000377] A fim de alterar a temperatura na câmara 6, o compressor 32 pode ser ativado pelo menos temporariamente, por exemplo, para aspi- rar o ar ambiente através da abertura 33.
[000378] Ao mesmo tempo, as válvulas 29, 30 são abertas aproxima- damente na mesma extensão de modo que o meio compressível possa sair da câmara 6 através da saída 28 e seja substituído pelo meio com- pressível que circula através da entrada 27, em que o meio que flui a jusante foi aquecido imediatamente antes no dispositivo de aqueci- mento 19.
[000379] Através da mistura do meio compressível na câmara 6 de- vido ao fluxo, uma temperatura uniforme é rapidamente estabelecida.
[000380] Pode ser vantajoso, neste caso, se um dispositivo para medir a temperatura for previsto na câmara 6 e, se necessário, conectado à unidade de processamento 8.
[000381] O dispositivo de aquecimento 19 serve assim, por exemplo, para aquecimento indireto da substância endurecível S. Assim que a temperatura desejada é atingida, as válvulas 29, 30 são fechadas nova- mente.
[000382] Ao avaliar as alterações de pressão detectadas pelo sensor de pressão 5a, o estado das válvulas 29, 30 (isto é, fechado ou aberto ou parcialmente aberto) é levado em consideração, para poder atribuir corretamente a causa das alterações de pressão.
[000383] A figura 6c mostra o dispositivo 1 de uma maneira simplifi- cada, em que a câmara 6 está conectada, por exemplo, a uma fonte de substância de processo ajustável 20, em particular uma fonte de inibidor 20a, para o fornecimento ajustável de um meio de processo Mp, em particular um meio inibidor Mi, na câmara 6 e o sensor de pressão 5a através da unidade de processamento 8 fica conectado com a fonte de material de processo ajustável 20, em particular com a fonte de inibidor 20a.
[000384] A fonte de material de processo 20 é usada para a manipu- lação pelo menos local do processo de endurecimento da substância curável por radiação S na cuba 3.
[000385] Uma vez que, neste caso, o fundo da cuba 2 pode ser pelo menos ligeiramente permeável ao meio de processo Mp, esta variante pode funcionar apenas com uma entrada e sem uma saída.
[000386] Se o sensor 5 for projetado como um sensor de fluxo 5b, ele poderá ser disposto em uma linha de conexão entre a fonte de material de processo 20 e a câmara 6.
[000387] Neste caso, a alteração de volume é deduzida do balanço de massa; isso é proporcional à diferença entre o meio no fluxo de entrada e no fluxo de saída.
[000388] A figura 6d mostra o dispositivo 1 de uma maneira simplifi- cada, em que a câmara 6 está conectada, por exemplo, a uma fonte de fluxo de ar 21 para gerar um fluxo de ar na câmara 6 e o sensor de pressão 5a está conectado à fonte de fluxo de ar 21 por meio da unidade de processamento 8.
[000389] A fonte de fluxo de ar 21 serve, por exemplo, para misturar o meio compressível M alojado na câmara 6. Tal como na figura 6c, um sensor de fluxo 5b disposto em uma linha de conexão entre a fonte de fluxo de ar 21 e a câmara 6 pode também ser usado como o sensor 5.
[000390] Naturalmente, a câmara 6 do dispositivo 1 pode ser conec- tada a várias fontes de pressão ajustáveis 18, dispositivos de aqueci- mento ajustáveis 19, fontes de material de processo ajustáveis 20 e fon- tes de fluxo de ar 21.
[000391] A unidade de processamento 8 é preferivelmente configu- rada para controlar a fonte de pressão 18 e/ou o dispositivo de aqueci- mento 19 e/ou a fonte de material de processo 20 e/ou a fonte de fluxo de ar 21 em função do sinal do sensor fornecido pelo sensor 5.
[000392] Além disso, a unidade de processamento 8 pode, preferivel- mente, é configurada para controlar um ou mais membros do grupo que consiste na válvula de entrada 29, válvula de saída 30 e compressor 32.
[000393] A figura 7 mostra o dispositivo 1 com uma camada de inibi- ção I formada por um meio inibidor Mi. A camada de inibição I é formada entre o fundo da cuba 2 e a substância endurecível S no exemplo mos- trado.
[000394] Para este efeito, o meio inibidor Mi é introduzido na câmara 6 através de um acesso não mostrado na figura 7.
[000395] A fim de ser capaz de fornecer o meio inibidor Mi à substân- cia curável S, o fundo de cuba 2, em particular a película 13a, é preferi- velmente projetada para ser semipermeável, permeável ao meio inibidor Mi, ou geralmente a um meio de processo Mp.
[000396] O meio inibidor Mi ou a camada de inibição I formada reduz assim a força adesiva com a qual a última camada Kn do corpo K adere ao fundo da cuba 2, em particular à película 13a.
[000397] O meio inibidor Mi ou a camada de inibição I previne, prefe- rivelmente, essa adesão.
[000398] O exemplo mostrado na figura 7 também pode ser implemen- tado com um sensor de fluxo 5b em uma câmara parcialmente aberta 6 em vez do sensor de pressão 5a na câmara fechada 6.
[000399] O delta do meio de entrada e saída corresponde à alteração no volume.
[000400] O controle de temperatura da câmara 6 serve, por exemplo, para acelerar o processo de difusão do meio inibidor Mi através da ca- mada semipermeável (película 13a), mas também para aquecer a subs- tância curável S na cuba 3.
[000401] A temperatura na câmara 6 tem influência na temperatura da substância S e, portanto, na viscosidade e na reatividade da substância curável S à radiação.
[000402] Em contraste com a figura 7, uma placa de suporte 15 é pre- vista na figura 8, na qual o fundo da cuba 2, em particular a película 13a, pode assentar.
[000403] Neste caso, é conveniente se a placa de suporte 15 for pro- jetada para ser permeável ao meio inibidor Mi, ou geralmente a um meio de processo Mp, e/ou apresentar elevações 16 que ficam em contato com o fundo da cuba 2 para a passagem do meio inibidor Mi ou meio de processo Mp entre as elevações 16.
[000404] A figura 9 mostra o dispositivo 1 no qual a camada de inibição
I por baixo do corpo K foi parcialmente aplicada.
[000405] Isso é indicado pela curvatura para cima da película 13a e, portanto, pela formação mais fina da camada de inibição I abaixo do corpo K.
[000406] No exemplo mostrado na figura 10, a camada de inibição I abaixo do corpo K é completamente aplicada, razão pela qual a camada Kn do corpo K que foi formada por último adere de uma maneira inde- sejável ao fundo da cuba 2, em particular à película 13a.
[000407] As situações de acordo com a figura 9 e a figura 10 podem ser diferenciadas pelos diferentes desvios da película 13a e as diferen- tes alterações no volume resultantes com base na alteração de volume detectada pelo sensor 5.
[000408] Se o sensor 5 for um sensor de pressão 5a que interage com uma câmara fechada 6, as diferentes alterações na pressão na câmara 6 poderão ser distinguidas com base na alteração de pressão detectada pelo sensor de pressão 5a.
[000409] A unidade de processamento 8 pode, portanto, por exemplo, sinalizar uma falta de meio inibidor Mi ou - preferivelmente - garantir de forma independente que o meio inibidor Mi seja reabastecido ou distri- buído na câmara 6 em tempo útil, por exemplo, controlando uma fonte de inibidor correspondente 20.
[000410] Em contraste com a figura 9, uma placa de suporte 15 é pre- vista na figura 11 sobre a qual o fundo da cuba 2, em particular a película 13a, pode assentar.
[000411] Por causa das elevações 16 e cavidades 17, a placa de su- porte 15 não muda nada em termos da distribuição do meio inibidor Mi no modo básico de operação, conforme descrito acima.
[000412] A figura 12 mostra o dispositivo 1 em uma forma de concre- tização, na qual o fundo da cuba 2 é uma tampa removível, que pode em particular ser aberta 22 do alojamento 7 da câmara 6.
[000413] Nesta variante, a câmara 6 não é fechada até que a cuba 3 seja montada na instalação.
[000414] O alojamento da câmara 7 consiste em uma parte inferior da câmara 7a, partes laterais 7b e uma parte superior da câmara 7c.
[000415] O fundo da cuba 2 como tampa 22 do alojamento da câmara 7 pode formar a parte superior da câmara 7c e as partes laterais 7b, como no exemplo mostrado na figura 12.
[000416] Desse modo, a tampa 22 é colocada no fundo da câmara 7a, que é formado por uma superfície de suporte da instalação.
[000417] A superfície de suporte que forma o fundo da câmara 7a é, neste caso, ao mesmo tempo parte do alojamento da máquina de uma máquina de produção.
[000418] Em outra forma de concretização, a tampa 22 só pode formar a parte superior da câmara 7c e é colocada nas partes laterais 7b e no fundo da câmara 7a.
[000419] Como uma alternativa para a câmara fechada 6 mostrada como um exemplo na figura 12, a câmara 6 pode ser projetada para ser parcialmente aberta a fim de interagir com um sensor de fluxo 5b.
[000420] A figura 13 mostra o dispositivo 1 com uma lâmina 23 que pode ser movida na cuba 3 no fundo da cuba 2, em particular na película 13a.
[000421] O sensor 5, ou seja, o sensor de pressão 5a ou o sensor de fluxo 5b, está preferivelmente conectado a uma unidade de aciona- mento 24 da lâmina raspadora 23 por meio da unidade de processa- mento 8.
[000422] No exemplo mostrado na figura 13, a unidade de aciona- mento 24 da lâmina raspadora 23 é uma haste 25 que é alojada de forma deslizante na cuba 3 e que é movida por um motor 26 controlado pela unidade de processamento 8.
[000423] A unidade de processamento 8 é configurada, por exemplo,
para controlar em função do sinal do sensor detectado com o sensor 5, isto é, da pressão na câmara 6 detectada com o sensor de pressão 5a ou da alteração na quantidade de material detectada com o sensor de fluxo 5b na câmara 6, a unidade de acionamento 24 (motor 26) da lâ- mina raspadora 23.
[000424] A figura 14 mostra o dispositivo 1 em um estado em que a plataforma de construção 4, abaixada na direção Z negativa, está apal- pando o fundo da cuba 2, em particular a película 13a.
[000425] Entende-se por apalpar como sendo o contato do fundo da cuba 2 ou da película 13a através da plataforma de construção 4 ou da camada por último endurecida Kn do corpo K sem qualquer desvio ou com mínimo desvio do fundo da cuba 2 ou da película 13a.
[000426] Qualquer abaixamento adicional da plataforma de constru- ção 4 resultaria em uma alteração no volume na câmara 6 que pode ser medida pelo sensor 5 (sensor de pressão 5a ou sensor de fluxo 5b) (isto é, uma redução no volume e um aumento resultante da pressão quando o a câmara 6 é fechada ou uma redução resultante na quantidade do fluido na câmara parcialmente aberta 6).
[000427] A figura 15 mostra o dispositivo 1 em um estado, no qual, para destacar uma camada Kn do corpo K que foi endurecida por último e aderida ao fundo da cuba 2, do fundo da cuba 2, em particular durante um afastamento da plataforma de construção ajustável em altura 4 saindo da posição de repouso do fundo da cuba 2, é estabelecida uma pressão negativa que desvia o fundo da cuba 2 para longe da plataforma de construção 4 na câmara 6 pela unidade de processamento 8.
[000428] No exemplo mostrado na figura 15, a plataforma de constru- ção 4 já foi movida um pouco para cima, na direção Z positiva.
[000429] O ajuste da pressão negativa na câmara 6 é feito em função da pressão na câmara 6 detectada pelo sensor 5, em particular o sensor de pressão 5a.
[000430] O sensor de pressão 5a registrou a pressão na câmara 6.
[000431] Para este propósito, o sensor de pressão 5a é conectado através da unidade de processamento 8 a um compressor 32 conectado à câmara 6.
[000432] O compressor 32 pode, preferivelmente, ser operado em am- bas as direções, ou seja, para gerar uma sobrepressão ou uma pressão negativa na câmara 6, logo que a válvula 29 em frente à entrada 27 seja aberta.
[000433] A subpressão é indicada na figura 15 por setas apontando verticalmente para baixo.
[000434] A fim de gerar a pressão negativa na câmara 6, ela é fechada ou pelo menos projetada para ser fechada.
[000435] A figura 16 mostra o dispositivo 1 em um estado em que, antes de apalpar a plataforma de construção 4 ou a camada por último endurecida Kn do corpo K no fundo da cuba 2, uma sobrepressão na câmara 6 que desvia o fundo da cuba 2 para o a plataforma de constru- ção 4 foi definida pela unidade de processamento 8.
[000436] No exemplo mostrado na figura 16, a plataforma de constru- ção 4 já foi movida um pouco para baixo, na direção Z negativa, a fim de apalpar o fundo da cuba 2.
[000437] O ajuste da sobrepressão na câmara 6 é feito em função da pressão detectada com o sensor 5 em particular o sensor de pressão 5a na câmara 6.
[000438] Para este propósito, o sensor de pressão 5a é conectado através da unidade de processamento 8 a um compressor 32 conectado à câmara 6.
[000439] A sobrepressão faz com que a película 13a curve para cima.
[000440] Desse modo, uma apalpação pode ser empregada também no uso de uma placa de suporte 15, a fim de detectar um momento de apalpação por meio do sensor de pressão 5a com base em um aumento repentino de pressão.
[000441] Para gerar a sobrepressão na câmara 6, ela é fechada ou pelo menos projetada para ser fechada.
[000442] No início da produção de um corpo K, a plataforma de cons- trução 4 é abaixada de tal forma que fica localizada na região de uma espessura de camada (preferivelmente 22h-300h) acima do fundo da cuba 2.
[000443] A exposição subsequente da primeira camada K1 do corpo K a ser produzida é geralmente realizada com o aumento da entrada de energia, a fim de garantir que a camada K1 adira com segurança à pla- taforma de construção 4.
[000444] Devido, por exemplo, à precisão do posicionamento em al- tura da plataforma de construção 4, ao envelhecimento da cuba e às diferenças na produção da cuba, a distância entre a plataforma de cons- trução 4 e o fundo da cuba 2 pode variar, de modo que a adesão da primeira camada K1 nem sempre pode ser garantida.
[000445] Uma apalpação ativa do fundo de cuba 2 mostrada na Figura 16 pela plataforma de construção 4 é, portanto, útil e evita os problemas listados acima.
[000446] Para este propósito, a pressão na câmara 6 é aumentada por meio do compressor 32 ou de uma fonte de pressão 18 (ver figura 6a), de modo que um ligeiro arqueamento convexo do fundo da cuba 2, surja tal como na figura 16.
[000447] A plataforma de construção 4 então se move na direção do fundo da cuba 2, ou seja, para baixo.
[000448] Tão logo a plataforma de construção 4 toca o fundo curvo da cuba 2, a pressão na câmara 6 continua a aumentar. A plataforma de construção 4 pode ser movida ainda mais na direção do fundo da cuba 2 até que a pressão não mude mais, então o fundo da cuba 2 repousa na placa de suporte 15 e é pressionado para ficar plano.
[000449] Outro método na direção Z negativa leva, por exemplo, a uma perda de passo no motor de passo ou a danos na cuba 3.
[000450] A figura 17 mostra um caso de erro no qual um corpo K se separou parcialmente da plataforma de construção 4 de uma maneira indesejada.
[000451] Tal falha pode ser detectada com o sensor 5 (sensor de pres- são 5a ou sensor de fluxo 5b), uma vez que um movimento adicional para baixo da plataforma de construção 4 na direção Z negativa leva a uma redução prematura de volume (aumento de pressão ou redução da quantidade de material) na câmara 6.
[000452] A velocidade prematura da redução de volume pode ser de- terminada e reconhecida a partir da altura esperada do corpo K com base nas camadas K1-Kn já geradas e com base na trajetória da plata- forma de construção 4, indicada pelo motor de passo em comparação com o momento da redução de volume detectado pelo sensor 5.
[000453] As figuras 18a a 18c mostram como o fundo curvo da cuba 2 se destaca da camada por último endurecida Kn do corpo K, em que a altura da plataforma de construção 4 é alterada (Z1 <Z2 <Z3).
[000454] Na figura 18a, a plataforma de construção 4 já foi movida um pouco na direção z positiva.
[000455] Na figura 18b, a plataforma de construção 4 foi movida ainda mais na direção z positiva e uma separação parcial já havia ocorrido.
[000456] Na figura 18c, a plataforma de construção 4 foi movida um pouco mais na direção z positiva e o fundo da cuba 2 neste momento se destacou completamente do corpo K e voltou à sua posição de re- pouso.
[000457] Como resultado, o volume da câmara 6 diminuiu, o que cor- responde a um sinal negativo (“-”) da alteração de volume.
[000458] A figura 19 mostra o curso de tempo do volume da câmara 6, do sinal da alteração de volume, da alteração de pressão resultante da alteração de volume na câmara 6 quando ela está fechada e da po- sição Z ou da altura da plataforma de construção 4 em relação à posição de repouso do fundo de cuba 2, durante uma geração de camada mo- nitorada pelo sensor 5, em particular pelo sensor de pressão 5a.
[000459] No início, a substância curável, por exemplo, fotopolimerizá- vel S com uma forma de seção transversal desejada é curada a fim de formar uma camada Kn.
[000460] A camada endurecida Kn, que surgiu entre o fundo da cuba 2 e a camada anteriormente gerada Kn-1, então tem que ser separada do fundo da cuba 2.
[000461] De tstart, a plataforma de construção 4 é movida de z x para a direção Z positiva.
[000462] Devido ao projeto flexível do fundo da cuba 2, este é defor- mado na forma côncava na direção Z e o volume na câmara 6 aumenta em relação ao volume normal Vnorm (comparar figura 18a pouco depois).
[000463] A alteração positiva no volume (sinal “+” ou “1”) resulta em uma redução de pressão proporcional da pnorm, que é detectada pelo sensor de pressão 5a.
[000464] Dependendo da forma da seção transversal, espessura da camada, material e muitos outros fatores, a camada gerada K n se des- prende do fundo da cuba 2 assim que a altura zsep (no momento tsep) for atingida (comparar figura 18c).
[000465] O fundo curvo da cuba 2 repentinamente volta à sua forma plana original (posição de repouso).
[000466] Dependendo do projeto e do material do fundo da cuba 2, podem ocorrer vibrações amortecidas.
[000467] A transição do fundo da cuba 2 para a posição de repouso leva a uma rápida alteração negativa no volume (sinal ou "-1") que re- sulta em Vnorm, portanto, a uma alteração de pressão mensurável de psep para pnorm · O tempo de desprendimento ou tempo de separação tsep pode, assim, ser reconhecido, por exemplo, a partir da alteração no sinal da alteração de volume de "1" para "-1" durante o processo de separa- ção (o sinal da alteração de volume pode ser opcionalmente determi- nado como o sinal reverso da alteração de pressão).
[000468] Como resultado, o processo de separação, ou seja, o levan- tamento da plataforma de construção 4, pode ser encerrado e a plata- forma de construção pode ser movida de zsep para zx + 1 (rebaixada).
[000469] Em tdisp ocorre um deslocamento de material, que curva o fundo da cuba 2 de forma côncava e reduz o volume da câmara 6 para que a pressão medida aumente.
[000470] No tempo tend, a posição Z zx + l r na qual a nova camada deve ser gerada é alcançada.
[000471] A pressão na câmara pdisp é maior do que pnor .
[000472] Por essa razão, a irradiação, por exemplo exposição, é dire- cionada ao momento tnext .
[000473] Isso garante que o deslocamento do material, que é caracte- rizado por um fundo plano de cuba 2 e uma pressão de câmara resul- tante pnorm, seja concluído.
[000474] O período de exposição é mostrado no diagrama da posição Z por retângulos xadrez.
[000475] O conhecimento do tempo de separação tsep é muito valioso em termos de tecnologia de processo, pois sem isso uma altura de se- paração provável zsep deve ser assumida e isso deve ser aplicado com certeza suficiente para conseguir uma separação em qualquer caso.
[000476] Isso leva ao fato de que a plataforma de construção 4 (sem conhecimento do tempo de separação tsep) é frequentemente movida mais na direção Z positiva, embora a camada Kn já tenha se destacado do fundo do cuba 2.
[000477] Vários segundos por camada neste caso são desperdiçados.
[000478] Os corpos normais a serem gerados consistem em mais de
1000 camadas, então o trabalho de impressão é consideravelmente mais longo sem o conhecimento do tempo de separação tsep.
[000479] As figuras 20a e 20b mostram um processo de separação de três corpos K do fundo da cuba 2, em que o corpo K mostrado mais à direita na figura 20b já havia sido destacado do fundo da cuba 2 e o fundo da cuba 2 na área abaixo do corpo K mostrado mais à direita re- tornou à sua posição de repouso.
[000480] A alteração no volume (alteração na pressão ou alteração na quantidade de material) na câmara 6 detectada pelo sensor 5 (sensor de pressão 5a ou sensor de fluxo 5b) pode ser usada para determinar se os corpos K individuais ainda não foram separados.
[000481] A figura 21 mostra os cursos de tempo da alteração na pres- são e a posição Z, ou altura da plataforma de construção 4 em relação à posição de repouso do fundo de cuba 2, durante uma geração de ca- mada monitorada pelo sensor 5, em particular pelo sensor de pressão 5a.
[000482] No momento tsepl, o corpo K mostrado mais à direita se se- para do fundo da cuba 2, no momento tsep2 o corpo K mostrado no centro se separa do fundo de cuba 2 e no momento tsep3 o corpo K mostrado mais à esquerda se separa do fundo da cuba 2.
[000483] Os três mínimos locais ao longo da alteração de pressão são as pressões de desprendimento Psepi> Psep2> Psep3 dos três corpos ge- rados K. O período de exposição é mostrado no diagrama da posição Z por retângulos xadrez.
[000484] A figura 22 é um modelo de força estática do processo de separação (decurso de separação) para um possível cálculo da altera- ção de volume nominal com o qual as alterações de volume reais podem ser comparadas.
[000485] Os corpos gerados K podem, assim, ser atribuídos aos tem- pos de separação individuais.
[000486] A força de extração Fobj, a força restauradora do fundo da cuba desviado 2 Fvat, a força do peso da resina introduzida como uma substância endurecível S PRVRg, bem como as forças no compartimento de máquina (Avat-Aobj) Patm e na câmara da cuba 6 Avatpvat são levadas em consideração.
[000487] O seguinte se aplica::
[000488] As forças conhecidas são baseadas no conhecimento das propriedades do material e do nível de preenchimento, bem como na medição da pressão no lado direito da equação acima.
[000489] Um espaço geral na máquina pode ser entendido como um compartimento de máquina, ele também pode ser o espaço de instala- ção.
[000490] Uma vez que a forma e a posição de Aobj são conhecidas, a altura Z e as propriedades do material da película 13a, Fvat pode ser aproximadamente calculado /previsto.
[000491] Desse modo, pode-se tirar conclusões sobre a força de ex- tração Fobj.
[000492] Isso influencia a qualidade do objeto e pode levar ao des- prendimento indesejado da plataforma de construção 4.
[000493] Também pode servir como uma variável de referência em um circuito regulador, com a velocidade de descolamento como a variável de controle.
[000494] Além disso, os parâmetros conhecidos podem ser usados para calcular a curvatura da película devido ao desvio.
[000495] A alteração de volume nominal resultante pode ser compa- rada pelos dados do sensor com uma alteração de volume real, que resulta da seguinte forma.
[000496] A alteração no estado da câmara resulta de:
[000497] em que se aplica ao volume , isso permite que a alteração de volume real seja calculada.
[000498] Um desvio muito grande entre o volume alvo e real (∆Vist < ∆Vsoll)indica uma diminuição na rigidez da cuba, o que significa que o envelhecimento da cuba ou a qualidade da cuba 3 podem ser avaliados.
[000499] O dispositivo e o método tornam assim possível, com o au- xílio da posição conhecida da plataforma de construção 4 e das posi- ções de cura conhecidas, por exemplo na forma de uma matriz de ex- posição, modelar a deformação nominal do fundo de cuba flexível 2 e comparar a alteração de pressão nominal resultante (alteração de vo- lume nominal) com a alteração de pressão real (alteração de volume).
[000500] Desvios indicam, entre outras coisas, uma alteração na rigi- dez da cuba, como resultado da qual o envelhecimento da cuba ou a qualidade da cuba 3 podem ser avaliados.
[000501] As figuras 23a a 23c mostram as relações entre o ajuste de altura da plataforma de construção 4 e o tempo de exposição da subs- tância curável S para três sequências de processo.
[000502] O período de exposição é mostrado nos diagramas por re- tângulos xadrez.
[000503] A figura 23a mostra, em particular, um método em que a ex- posição da substância curável S, sem o uso de uma camada de inibição I, ocorre separadamente do movimento da plataforma de construção 4 (modo assíncrono sem camada de inibição I).
[000504] A plataforma de construção 4 se move para cima na direção Z positiva, a fim de separar a camada gerada do fundo da cuba 2.
[000505] Com base nos valores medidos do sensor 5 (sensor de pres- são 5a ou sensor de fluxo 5b), a separação da camada gerada do fundo de cuba 2 é reconhecida e a elevação da plataforma de construção 4 é encerrada.
[000506] A plataforma de construção 4 é abaixada novamente e após um tempo de espera de deslocamento, a próxima camada é exposta.
[000507] Os valores medidos do sensor 5 (sensor de pressão 5a ou sensor de fluxo 5b) são usados no processo assíncrono com cuba 3 sem camada de inibição I para detectar o momento de destacamento e para definir a velocidade de descolamento através da alteração de vo- lume máxima permitida por unidade de tempo.
[000508] Em particular, a figura 23b mostra um método, no qual a ex- posição da substância curável S e o movimento da plataforma de cons- trução 4 pela altura de uma espessura de camada para cima ocorrem simultaneamente (modo síncrono, com camada de inibição I).
[000509] O sensor de pressão 5a e o sensor de fluxo 5b podem ser usados para monitorar o nível de preenchimento da cuba 2 e/ou o con- sumo da camada de inibição e, assim, permitir um controle adequado da pressão na câmara 6, um fornecimento de meio de inibição para o câmara 6 e um ajuste da temperatura na câmara 6.
[000510] Em particular, a figura 23c mostra um método no qual a ex- posição da substância curável S é feita após a plataforma de construção 4 ter se movido pela altura de uma espessura de camada para cima, usando uma camada de inibição I (modo assíncrono com camada de inibição I).
[000511] A figura 24 mostra um dispositivo 1 de acordo com a inven- ção semelhante ao dispositivo 1 da figura 1, em que em contraste com o dispositivo 1 da figura 1 ao invés do sensor de pressão 5a, que inte- rage com uma câmara fechada 6, um sensor de fluxo 5b é previsto, o qual interage com uma câmara parcialmente aberta 6.
[000512] A câmara parcialmente aberta 6 apresenta uma abertura 34 que serve como uma entrada e saída para fluido.
[000513] Desse modo, no caso de uma alteração no volume da câ- mara 6, o fluido incluído ou contido na câmara 6 pode fluir para dentro ou para fora através da abertura 34.
[000514] Este fluxo de fluido através da abertura 34 é detectado pelo sensor de fluxo 5b.
[000515] O versado na técnica entenderá que em algumas dos exem- plos de concretização mostrados nas figuras, em particular dependendo das etapas do processo realizadas com o dispositivo 1, a câmara fe- chada 6 com o sensor de pressão 5a pode ser substituída por uma câ- mara parcialmente aberta 6 com o sensor de fluxo 5b.
Claims (27)
1. Dispositivo (1) para uma instalação para construção em camadas de um corpo (K) a partir de uma substância curável por radia- ção (S), com uma cuba (3), que apresenta um fundo de cuba (2) para alojar a substância curável por radiação (S), com uma plataforma de construção (4) disposta acima do fundo da cuba (2) e ajustável em altura em relação ao fundo da cuba (2), e com um sensor (5), que interage com o fundo da cuba (2), em que o fundo da cuba (2) é projetado pelo menos parcialmente flexível, em que uma câmara (6) é prevista, em que a câmara (6) é delimitada por um lado inferior do fundo da cuba (2), em que o sensor (5) é configurado para detectar uma alteração no volume da câmara (6) e para fornecer um sinal do sensor a partir do qual um sinal da alteração no volume pode ser determinado, em que o sensor (5) é configurado para detectar quantitativamente uma variável de me- dição direta ou indiretamente proporcional ao volume da câmara ou à alteração do volume e para fornecer como sinal de sensor, caracteri- zado pelo fato de que o sensor (5) é um sensor de pressão (5a), con- figurado para detectar uma pressão e/ou uma alteração de pressão cor- respondente à alteração de volume de um meio compressível (M) alo- jado na câmara (6), e/ou um sensor de fluxo, configurado e disposto para detectar uma alteração na quantidade de material, que corres- ponde à alteração no volume, da quantidade de material presente na câmara (6) de um fluido alojado na câmara, em que o sensor (5) é con- figurado para fornecer uma pressão detectada e/ou para fornecer uma alteração detectada na pressão e/ou uma alteração detectada na quan- tidade de material como uma variável de medição e sinal do sensor.
2. Dispositivo (1), de acordo com a reivindicação 1, caracte- rizado pelo fato de que o sensor (5) está conectado a uma unidade de processamento (8) que é configurada para processar o sinal do sensor fornecido pelo sensor (5).
3. Dispositivo (1) de acordo com a reivindicação 2, caracte- rizado pelo fato de que o sensor (5) através da unidade de processa- mento (8) está conectado a uma unidade de acionamento (9) para a plataforma de construção ajustável em altura (4) e/ou a uma unidade de controle (10 ) para uma fonte de radiação (11), que é prevista para a irradiação da substância curável por radiação (S), e a unidade de pro- cessamento (8) é configurada para controlar a unidade de acionamento (9) para a plataforma de construção ajustável em altura (4) e/ou a uni- dade de controle (10) para a fonte de radiação (11) em função do sinal do sensor fornecido pelo sensor (5).
4. Dispositivo (1), de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a câmara (6) é conectada a pelo menos uma fonte de pressão ajustável (18) para o ajuste de uma pressão de repouso na câmara (6) e/ou a um dispositivo de aqueci- mento ajustável ( 19) para ajustar uma temperatura na câmara (6) e/ou uma fonte de material de processo ajustável (20) para o fornecimento ajustável de um meio de processo (Mi) para a manipulação pelo menos local do processo de endurecimento da substância curável por radiação ( S) na câmara (6) e/ou de uma fonte de fluxo de ar (21) para gerar um fluxo de ar na câmara (6).
5. Dispositivo (1) de acordo com a reivindicação 4, caracte- rizado pelo fato de que o sensor (5) é conectado através da unidade de processamento (8) à fonte de pressão ajustável (18) e/ou ao dispo- sitivo de aquecimento ajustável (19) e/ou à fonte de material de pro- cesso (20) ajustável e/ou à fonte de fluxo de ar (21), e a unidade de processamento (8) é configurada, para controlar a fonte de pressão (18) e/ou o dispositivo de aquecimento (19) e/ou a fonte de material de pro- cesso (20) e/ou a fonte de fluxo de ar (21) dependendo do sinal do sen- sor fornecido pelo sensor (5).
6. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o fundo da cuba (2) é pelo menos parcialmente permeável à radiação e apresenta preferivel- mente uma película tensionada flexível (13a).
7. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o fundo da cuba (2) é projetado para ser semipermeável, permeável a um meio de processo (Mi).
8. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que pelo menos parte do fundo da cuba (2) se apoia sobre uma placa de suporte (15) pelo menos parcialmente permeável à radiação, em particular transparente.
9. Dispositivo (1) de acordo com a reivindicação 8, caracte- rizado pelo fato de que a placa de suporte (15) é projetada para ser permeável a um meio de processo (Mp) ou apresenta elevações (16) apoiadas no fundo da cuba (2) para a passagem de um meio de pro- cesso (Mp) entre as elevações (16).
10. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que está prevista uma lâmina raspadora (23) que pode ser movida na cuba (3) no fundo da cuba (2).
11. Dispositivo (1) de acordo com a reivindicação 10, carac- terizado pelo fato de que o sensor (5) está conectado a uma unidade de acionamento (24) da lâmina raspadora (23) através da unidade de processamento (8), e a unidade de processamento (8 ) é configurada para controlar a unidade de acionamento (24) da lâmina raspadora (23) em função do sinal de sensor fornecido pelo sensor (5) .
12. Dispositivo (1) de acordo com qualquer uma das reivindi- cações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o fundo da cuba (2) é uma tampa que pode ser aberta, em particular removível(22) de um alo- jamento (7) da câmara (6).
13. Método para construção em camadas de um corpo (K) a partir de uma substância curável por radiação (S), que é alojada em uma cuba (3), que apresenta um fundo de cuba (2), no qual para cada ca- mada a ser formada (K1, ... Kn) do corpo (K) é movida uma plataforma de construção (4) que é ajustável em altura em relação ao fundo da cuba (2), para uma altura acima do fundo da cuba (2), que define uma distân- cia entre a plataforma de construção (4) ou a camada por último formada (Kn) do corpo (K) em relação ao fundo da cuba (2) na extensão de pelo menos a espessura da camada a ser formada (Kn + 1 ) do corpo (K), a substância curável por radiação (S) para formar a camada (Kn + 1) do corpo (K) é curada seletivamente por meio de uma fonte de radiação (11) por irradiação, e a plataforma de construção ajustável em altura (4) com a camada curada (Kn + 1) do corpo (K) que adere a ele, é movida para longe de uma posição de repouso do fundo da cuba (2), a fim de criar espaço para a formação de uma próxima camada (Kn + 2) entre a camada endurecida (Kn + 1) do corpo (K) e o fundo da cuba (2), em que o fundo da cuba (2) é projetado pelo menos parcialmente flexível e pelo menos um parâmetro de processo é detectado por um sensor (5) que interage com o fundo da cuba (2), em que o sensor (5) detecta uma alteração no volume de um câmara (6) e fornece um sinal de sensor, a partir do qual um sinal da alteração de volume pode ser determinado, em que a câmara (6) é delimitada por um lado inferior do fundo da cuba (2), em que o volume da câmara (6) é alterável por desvios relacionadas ao processo, do fundo da cuba (2), a partir da posição de repouso, em que o sensor (5) detecta quantitativamente uma variável de medição direta ou indiretamente proporcional ao volume da câmara (6) ou à alte- ração de volume e fornece como sinal de sensor, caracterizado pelo fato de que o sensor (5) é um sensor de pressão (5a) ou um sensor de fluxo (5b), em que, com o sensor de pressão (5a), uma alteração da pressão de um meio compressível (M) na câmara (6) correspondente à alteração no volume é detectada como uma variável de medição, ou com o sensor de fluxo uma alteração na quantidade de material, que corresponde à alteração no volume, da quantidade de material de um fluido, presente na câmara (6) é detectada como uma variável de medi- ção.
14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracteri- zado pelo fato de que o sinal do sensor fornecido pelo sensor (5) é processado em uma unidade de processamento (8) conectada ao sen- sor (5) e pelo menos um parâmetro de processo é ajustado em função do sinal do sensor fornecido pelo sensor (5).
15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracteri- zado pelo fato de que a unidade de processamento (8) compara a va- riável de medição registrada e fornecida como um sinal de sensor com um valor esperado e/ou compara um traçado de variáveis de medição registradas com um traçado de valores esperados e estabelece pelo menos um parâmetro de processo dependendo da diferença entre a va- riável de medição e o valor esperado e/ou entre o traçado das variáveis de medição e o traçado dos valores esperados.
16. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracteri- zado pelo fato de que as alterações na variável de medição detectada pelo sensor (5) e fornecida como um sinal do sensor são processadas em uma unidade de processamento (8) conectada ao sensor (5) em um modelo de simulação dos valores esperados do processo de construção e pelo menos um parâmetro de processo é definido em função de pelo menos um valor medido registrado da variável de medição e/ou da alte- ração de valores medidos registrados de acordo com a especificação do modelo de simulação.
17. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o valor esperado e/ou os vários valores esperados é ou são calculados pela unidade de processamento (8) em função de pelo menos um parâmetro de processo.
18. Método de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que o modelo de simulação leva em consideração pelo menos um parâmetro de processo definido como valor de entrada.
19. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 18, caracterizado pelo fato de que com base no sinal do sensor fornecido pelo sensor (5) a altura da plataforma de construção (4) e/ou da camada por último endurecida (Kn) do corpo ( K) em relação à posi- ção de repouso do fundo da cuba (2) e/ou uma velocidade de movi- mento da plataforma de construção (4) e/ou o tamanho de uma área da camada por último endurecida (Kn) do corpo ( K) é determinado como um parâmetro de processo na unidade de processamento (8) quando o fundo da cuba (2) é desviado, saindo da posição de repouso por movi- mentos da plataforma de construção (4).
20. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 19, caracterizado pelo fato de que, em função do sinal do sensor fornecido pelo sensor (5), é controlado um ajuste de altura da plataforma de construção (4) por meio de uma unidade de acionamento (9) conec- tada a ele e à unidade de processamento (8) para a plataforma de cons- trução (4) e/ou controlada uma irradiação da substância curável por ra- diação (S) por meio de uma unidade de controle (10) para a fonte de radiação (11), conectada à unidade de processamento (8) e à fonte de radiação (11), como um parâmetro de processo pela unidade de proces- samento (8).
21. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 20, caracterizado pelo fato de que, dependendo do sinal do sen- sor fornecido pelo sensor (5), uma pressão de repouso na câmara (6) por meio de pelo menos uma fonte de pressão ajustável (18) conectada à câmara ( 6) e à unidade de processamento (8) e/ou uma temperatura na câmara (6) por meio de pelo menos um dispositivo de aquecimento ajustável (19) conectado à câmara (6) e à unidade de processamento ( 8) e/ou um fornecimento de um meio de processo (Mp) para a câmara (6) por meio de pelo menos uma fonte de material de processo ajustável (20) conectada à câmara (6) e à unidade de processamento (8) e/ou um fluxo de ar na câmara (6) por meio de pelo menos uma fonte de fluxo de ar (21) conectada à câmara (6) e à unidade de processamento (8) é definido como parâmetro de processo pela unidade de processamento (8).
22. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 21, caracterizado pelo fato de que a partir do sinal do sensor fornecido pelo sensor (5), é apurado um desprendimento de uma ca- mada (Kn) do corpo (K) que foi endurecida por último e aderida ao fundo da cuba (2), soltando-se do fundo da cuba (2) e/ou apurada uma altura de desprendimento e/ou uma velocidade de desprendimento de uma camada (Kn) do corpo (K) que foi endurecida por último e aderiu ao fundo da cuba (2), soltando-se do fundo do tanque (2) e/ou apurada uma apalpação no fundo da cuba (2) e/ou uma pressão de contato de uma lâmina raspadora (23) móvel na cuba (3) no fundo da cuba (2) e/ou um corpo (K) que foi destacado incorretamente da plataforma de construção (4) / ou envelhecimento da cuba, e/ou apurada uma aderência inespe- rada do corpo (K) ao fundo da cuba (2) durante o fornecimento de um meio inibidor (Mi) à câmara (6) e à substância curável por radiação (S) e/ou um nível de preenchimento da substância curável por radiação (S) na cuba (3), e/ou apurada uma provisão da cuba (3) e/ou uma rachadura ou orifício no fundo da cuba (2) ou na câmara (6) como um parâmetro de processo na unidade de processamento (8)..
23. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 22, caracterizado pelo fato de que, dependendo do sinal do sen- sor fornecido pelo sensor (5), para o desprendimento de uma camada
(Kn) do corpo (K) que foi endurecida por último e aderida ao fundo da cuba (2), soltando-se do fundo da cuba (2), em particular, enquanto a plataforma de construção ajustável em altura (4) está se afastando da posição de repouso do fundo da cuba (2), é ajustada uma pressão ne- gativa na câmara (6) que desvia o fundo da cuba (2) para longe da pla- taforma de construção (4) através da unidade de processamento (8).
24. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 23, caracterizado pelo fato de que, preferivelmente dependendo do sinal do sensor fornecido pelo sensor (5), antes da apalpação da plataforma de construção (4) ou da camada por último endurecida (Kn) do corpo (K) no fundo da cuba (2), é ajustada uma sobrepressão na câmara (6) que desvia o fundo da cuba (2) em direção à plataforma de construção (4), através da unidade de processamento (8).
25. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 24, caracterizado pelo fato de que a plataforma de construção ajustável em altura (4) com uma camada por último endurecida (Kn) do corpo (K), que aderiu a ele e ao fundo da cuba (2) é afastada de uma posição de repouso do fundo da cuba (2), é verificado um destacamento da camada por último endurecida (Kn) do corpo (K) , que aderiu ao fundo da cuba (2), soltando-se do fundo da cuba (2), na unidade de processa- mento (8) através do sensor (5), a plataforma de construção ajustável em altura (4) é deslocado em uma altura (Zx + 1) acima da posição de repouso do fundo da cuba (2), que define uma distância entre a camada por último curada (Kn) do corpo (K) em relação à posição de repouso do fundo da cuba (2) na extensão de pelo menos a espessura da ca- mada recém-formada (Kn + 1) do corpo (K), e em seguida a substância curável por radiação (S) para formar a nova camada (Kn + 1) do corpo (K) é curada seletivamente por meio da fonte de radiação (11) por irra- diação.
26. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 25, caracterizado pelo fato de que um meio inibidor (Mi) é forne- cido à substância curável por radiação (S) através da câmara (6) e a plataforma de construção ajustável em altura (4) com uma camada por última curada (Kn) do corpo (K), aderiada a ele, é movida para uma altura (Zx + 1) acima da posição de repouso do fundo da cuba (2), que define uma distância entre a camada por último endurecida (Kn) do corpo (K) em relação à posição de repouso do fundo da cuba (2) pelo menos na extensão da espessura da nova camada a ser formada (Kn + 1) do corpo (K), enquanto simultaneamente ao deslocamento da plata- forma de construção ajustável em altura (4), a substância curável por radiação (S) para formar a nova camada (Kn + 1) do corpo (K) é curada seletivamente por irradiação por meio da fonte de radiação (11).
27. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 26, caracterizado pelo fato de que um meio inibidor (Mi) é forne- cido à substância curável por radiação (S) através da câmara (6) e a plataforma de construção ajustável em altura (4) com uma camada por último curada (Kn) do corpo (K), a ele aderida, é movida para uma altura (Zx + 1) acima da posição de repouso do fundo da cuba (2), que define uma distância entre a camada por último endurecida (Kn) do corpo (K) em relação à posição de repouso do fundo da cuba (2) pelo menos na extensão da espessura da nova camada a ser formada (Kn + 1) do corpo (K), e em seguida a substância curável por radiação (S) para formar a nova camada (Kn + 1) do corpo (K) é curada seletivamente por irradia- ção por meio da fonte de radiação (11).
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