CN106029382A - 用于制造三维丝网印刷品的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造三维丝网印刷品的设备，该设备包括具有一个印刷丝网的印刷台，通过该印刷丝网能够多次印刷至少一个承印物，其中在每次实施过的印刷之后能够使丝网弹起高度的数值以之前实施的印刷的覆墨厚度升高。

Description

用于制造三维丝网印刷品的设备

技术领域

本发明涉及一种三维丝网印刷设备技术，其用于以三维丝网印刷法形成型体以及三维丝网印刷设备的使用。

背景技术

随着在丝网印刷品中形成三维型体的方法的建立，已公开了在可供使用的设备技术中的缺陷。现如今仅存在两种独立、自身发展和构建的设备技术的样机，通过这两个样机实施三维丝网印刷的技术方法。在不详细地提及三维丝网印刷必要得设备部件和功能的情况下，该设备的基本结构由印刷台、平板、四柱抬升装置和刮刀装置组成。目前关于3D丝网印刷方法的出版物展示这些实验设备，但没有公开它们的特定结构、设计和功能。研发人员受到保密协议的约束，对于这些研发人员必须至少说明该设备技术的各个部件和功能以及在研发活动范围内的功能。除了我们自己在内部研发的样机之外，我们还不知道有任何一个制造商将三维丝网印刷的工艺要求进行设备技术地转换，从而目前没有独立的第三方能够将该方法使用在三维丝网印刷方法和三维丝网印刷设备技术的研究、开发或生产中。

设备技术的要求和结构的基础为EP 0627983 A1中所公开的方法，该方法用于形成具有预设的孔结构的型体。在此，通过印刷型体层、进行层的固化、在上一层上再次印刷并再次固化，逐层地形成型体。更换丝网工具并逐层地继续印刷用于结构转换，该结构转换既代表结构转换又代表材料转换。所使用的材料为陶瓷、金属、玻璃、塑料以及由这些材料组别组成的混合物或者复合混合物。三维丝网印刷法本身主要是借助于柴油烟气过滤器、植入和吸收器(另外可以作为太阳热吸收器)、热交换器、所谓的流场、反应器和其他功能部件而开发。吸收器技术的可能性在EP 2021594 A1中描述。方法开发中主要使用的材料来自由碳化硅、金刚石、氧化铝、氧化锆、堇青石、磷酸陶瓷和含黏土陶瓷组成的陶瓷组别。在玻璃行业的发展中，该开发主要集中在含硅配比的使用中。方法的适用性在金属领域中由不锈钢、含铁金属、铜、铝、钨、钼以及其他发展而来。通过丙烯酸酯和硅酮这样的塑料的方法开发也是成功的。在此，开发的焦点在于方法开发、产品开发、最重要的是可能的配方以及在三维丝网印刷过程中的可操作性。

在我们自己的设备技术的试验结构和使用结构中，在三维丝网印刷方法中设备技术方面所必要的开发促使了基于本发明的设备技术以及作为三维丝网印刷设备和三维丝网印刷组件的设备应用，以及开发得到的设备技术的应用。

自开发的方法作为现有技术在EP 0627983 A1(“用于制造具有预设定孔结构的型体的方法”)中公开，基于该方法的、同样自开发的实用新型专利EP 2021594 A1(“作为太阳能接收器的、液体可通过的设备”)同样也可以作为现有技术。其他针对三维丝网印刷方法的公开出版物都是关于三维丝网印刷方法本身。示出我们设备技术的两个样机的影印本仅粗略地显示了设备图片而没有三维丝网印刷的技术细节或者功能并且并不代表三维丝网印刷设备的设备技术和功能技术的公开。在该方法开发期间没有任何包括这些设备样机的影印本的出版物中发表了该设备技术和功能技术的解决方案。

第一种和第二种样机是在自主研发过程中开发并使用的。

大量的丝网印刷设备在丝网印刷本身的文献和历史中已知并且能够购买到，这些丝网印刷设备基本上不具有用于三维丝网印刷方法的三维丝网印刷设备的特征，不能设置用于三维丝网印刷方法而且以公开的实施方式不适合于制造三维丝网印刷方法中的型体。设备制造商为了符合特定客户的需求而对硬件和软件进行改造所提供的产品同样地也并不代表三维丝网印刷设备或其组件和功能的公开和预先公开。

根据定义，通常所使用的名称型体印刷具有在型体上印刷的意思，但并不是印刷型体本身。例如在打火机或者笔上面印刷字母或者商标。在轮转印刷中在气缸活塞上印刷碳制成的滑动保护层例如代表着型体印刷，而在技术应用中在壳体部分上印刷密封件，例如用于自动变速操纵板，代表着型体印刷。在此，在平面印刷、轮转印刷和其他的印刷类型描述中总是印刷一个物体，而印刷本身，例如在绒头织物上的装饰不代表该物体本身。上述型体或印刷机类型中没有一个与真正的三维丝网印刷或者设备技术和方法技术有关。

为了明确以下发明的位置说明的对应性，在所有的说明中作为相对于垂直高度(称为Z轴或者应用轴)的参考位置，采用接受印刷的平板的平面平行的表面位置(也成为印刷台)，该印刷台为初始位置Z＝0.000mm。该初始位置也可以由待印刷介质的厚度来表示，例如是待印刷的纸张的厚度，或者零件的、待印刷的外壳表面的、待印刷打火机的及其他物体的表面的厚度。印刷产品的输送方向(一个或多个印刷台的传送方向)在轴系统中表示为X轴或者横标轴。定位相关的Y轴(也称为纵坐标)与X轴形成平面平行的面。承印物不应理解为在丝网或者印刷版的印刷面中的型体的数量，而是应理解为在印刷台上排版的印刷表面的数量。

发明内容

本发明提供了一种用于制造三维丝网印刷品的改进后的设备。

本发明的目的在于用于丝网印刷的设备技术，或者在印刷版印刷的特殊形式中的设备技术，通过该设备技术可以以三维丝网印刷方法制造型体。本发明对三维丝网印刷设备所提出的任务的解决方案包括：三维丝网印刷设备的功能、三维丝网印刷设备的技术组件以及三维丝网印刷设备本身以三维丝网印刷方法制造型体的应用，该型体可以由以下材料组别构成：陶瓷、金属、玻璃、塑料、其他有机和无机的材料以及生物材料和这些材料的混合物。

本发明的目的已经通过根据权利要求1所述的、用于制造三维丝网印刷品的设备得以实现。

本发明优选的实施方式和扩展方案可以由从属权利要求中得出。

本发明涉及一种用于制造三维丝网印刷品的设备，即通过丝网印刷方法制造物体的设备，其中，三维的型体通过多个印刷层组成。

该设备包括具有印刷丝网的印刷台。通过该印刷丝网能够多次印刷至少一个承印物。

承印物应理解为通过该设备印刷的那些表面。

丝网弹起高度通常可以是一个可以将底面放置在其上的台子。

根据本发明，在每次印刷之后，印刷高度数值就会以之前实施的印刷的覆墨厚度增加。

优选在每次印刷过程之后，丝网相对于底面或相对于型体的间距增加，这样促使接下来的印刷的覆墨厚度非常精确地遵循预期的大小。

在本发明的扩展方案中，印刷台包括具有多个承印物的平板。通过使用具有多个承印物的平板，通过在一个印刷过程中印刷多个承印物并且形成多个能够设计为相同或不同的型体，可以显著地提高提供三维型体的速度。

具有承印物的平板优选能够移动到固化装置中。特别是设置为，平板在每次印刷过程之后移动到固化装置中。优选在一个固化装置中可以同时固化多个平板。固化装置例如可以包括多个容纳部，从而同时固化多个平板。因此可以向印刷工作站交替地递送不同的平板，从而在固化时间期间可以印刷其他平板。这样可以显著地提高设备生产量。

在本发明的扩展方案中，该设备具有至少两个固化装置或固化工作站，由该固化装置能够从印刷台递送具有承印物的平板的。

这些固化工作站优选与印刷工作站相邻地设置，其中，在印刷工作站的至少两个侧面、优选在四个侧面上设置固化装置。因此可以从不同的方向递送印刷工作站。

另外，该平板优选具有许多定位标记。这些定位标记优选分别对应一个承印物。在固化过程中，特别是由于温度变化可能导致平板的大小变化。

通过单独对应的定位标记可以检测到大小变化并且在印刷工作站的控制过程中可以考虑到平板的大小变化。

区别于常见的丝网印刷设备，按照本发明要求保护一种丝网印刷设备方法技术，其实现了，在相同的印刷产品载体上依次地印刷多个印刷层而且在此对于每一个后续旳印刷层，具有Z＝0.000mm的容纳印刷品的印刷产品载体相对于丝网或者印刷版的底侧(也称为印刷侧)的间距增大了已实施印刷的覆墨厚度H的总和，从而尽管通过增加单个印刷层而形成的变化的总高度∑H，一般称为丝网印刷成型距离或者丝网弹起高度的数值A形成一个常数或者符合三维丝网印刷中可能的丝网弹起高度函数f(A)。与现有技术的丝网印刷设备的设计相反，其中，在印刷开始之前在丝网印刷设备的配置阶段调整丝网弹起高度，该丝网弹起高度在整个加工过程中不变并且其相对位置总是相对于印刷台的零位(即初始位置Z，Z为常数)，在三维丝网印刷设备中相对于零位Z的丝网弹起高度通过每个印刷层而改变了分别实施的印刷Z＝f(H)的覆墨厚度H。

现有技术不同中仅在印刷开始之前在配置阶段进行丝网弹起高度调整，而与现有技术不同地，按照本发明通常通过印刷机上层装置的抬升和下降连同随后的位置固定，在每个印刷层的印刷之后根据承印物的顺序使一个或多个印刷台在印刷位置处下降印刷覆墨厚度的值，或者印刷丝网、刮刀以及覆墨刀在必要时连同成为印刷上层装置的印刷装置容纳部抬高印刷的覆墨厚度，上述位置的固定是通过机械的、电动机械的、电动的装置或者气动夹紧装置进行，比如夹紧螺栓、快速夹紧装置、涡流制动器、弹簧钢夹以及其他专业人员已知的、将实施抬升的柱固定在其位置的制动和锁定装置。在此，该抬升过程优选、但不是仅在刮墨过程结束之后开始，即，在覆墨过程之前已经开始。这特别是具有一个印刷台在简单的承印物的情况下是有利的，因为由于每次丝网弹起高度变化为0.2μm至250μm这样很小的程度使得抬升变化过程需要较长的定位时间。在要求保护的三维丝网印刷设备中，在分别具有一个承印物的多个印刷台的情况下，或者在具有多个承印物的一个印刷台的情况下，或者在分别具有多个承印物的多个印刷台的情况下，优选在印刷之后所有选出的承印物位置都发生丝网弹起高度变化。

根据现有技术，虽然印刷的高度规定是已知的，但是这些高度规定不能用于调整丝网弹起高度或丝网弹起高度变化，而是用于实施混色、色彩强度的调整和其他涉及印刷图像质量的调整，而按照本发明在要求保护的三维丝网印刷设备中这样确定印刷的高度规定(在此印刷过程的形成高度的印刷层决定该高度)，在平面层的印刷之后从高度的测量值中减去在印刷之前的高度，从而得到了在进程中，实施在平面上的印刷的覆墨厚度数值。

所得到的高度差值可以得出丝网弹起高度变化的大小。在根据EP 0627983的三维丝网印刷方法中，在研发中试验的不同材料和排版已显示，根据所使用材料的颗粒大小和颗粒形状导致高度变化范围在0.0002mm到0.2500mm之间。用于高度确定的不同的试验已得出，确定每个印刷过程并且不使用由多个印刷过程计算出的平均值是有利的。原因在于，令人意外地发现，在三维丝网印刷方法中，参数变化可以使单个印刷层的高度形成相互之间变化最大25％，该参数变化是指配方物质的粘度变化、温度、印刷区域中的空气、加入新鲜物质的频率(手动或通过定量系统)和已有的印刷物质和新加入的物质形成的混合物。其他关于覆墨厚度的变化影响参数是第一次的初始印刷向自由的型体印刷的转变，在第一次的初始印刷中刮刀仍位于印刷底面上，在自由的型体印刷中刮刀位于型体本身上。另外，经过时间以及印刷过程，高度形成也受丝网表现的变化影响。初始丝网值经过更长的时间段才调整至稳定的运行状态，从而在此也会引起覆墨厚度的变化。

对于要求保护的三维丝网印刷设备而言，测量本身可以通过接触式、但优选非接触式地实施。虽然测量可以以简单的方式通过测量器进行，但是要求固化的结束作为测量时间点，因为否则会对印刷表面产生影响。不利的是，该测量方法会延长三维丝网印刷设备的周期时间。在按照本发明的、用于三维丝网印刷设备的测量方法中，可以是目测，但是要求高质量、经培训的人员和更长的测量时间，而且测量结果是取决于个人的相对的高度形成大小。同样还可能的有电测量和重量分析测量或者声学(超生)测量。已显示，当相对位置是机械稳定时，甚至在型体向设备的运输过程中可以通过激光、激光二极管和相应的分析实施电学测量。丝网容纳框边缘、特别是印刷丝网底侧边缘的高度位置在此适合作为测量装置的最佳位置，因为即使在型体有几厘米高的情况下测量区域不会相对于初始状态发生改变。如果在按照本发明的三维丝网印刷设备的设备技术中，在型体运输的过程中实施高度测量，那么另外还可能的是，在不要求额外测量时间的条件下，可以在排版中一同印刷用于高度测量的特定的测量部分或者在型体上设置测量序列，从而从印刷层的测量序列中能够分析得出平均值。根本上有利的是，型体的结构具有不同的材料密度，该材料密度一同影响高度形成。该数值在平面印刷中是没有意义的，但是在三维丝网印刷方法中由于增加最多上千的印刷层而具有很高的相关性，因为例如在10000个印刷层的情况下即使1μm的覆墨厚度差就会导致10mm的差值需要补偿或平衡。如果一个承印物在一个或多个印刷台上印刷直到多个承印物在一个或多个印刷台上印刷，测量可以减少为在一个型体上的测量。但是，所有承印物的连续的测量可显著提高精确度。如果型体在印刷过程中收缩，这目前可以通过使用特定的配方和固化过程而避免但不能完全消除，对于丝网弹起高度变化所必须的、相对于之前印刷过程的覆墨差的测量需等到产生收缩的阶段结束，这在不适宜的条件下可能是位于型体自身重力而引起的、其下的型体的压缩、固化过程或冷却过程。覆墨厚度或者更好是相对于之前进行的印刷的高度差优选通过多于一个测量位置的测量而得到。

在设备技术中，印刷设备的上层装置对三维丝网印刷方法有重要的意义。该设备在构造方式上代表成型用的设备组件。按照本发明的三维丝网印刷设备在此具有多功能的上层装置,通过该上层装置可以影响不同的成型参数。一个组成部分为丝网容纳框，优选设计为用于平放或悬挂的丝网的主框架结构。在此，为了固定丝网，该丝网容纳框可以并且必须不仅在所有位置上沿X和Y方向取向而且在主框架和丝网容纳框的所有角点上分别相互独立地沿Z方向取向。在按照本发明的丝网印刷设备中，通过从外部引入丝网或者通过集成用于丝网替换的丝网位置的丝网替换装置实现了一个排版的印刷以及不同排版和配方的印刷。印刷工作站可以可选地由多个印刷上层装置工作站组成。同样地，刮刀装置设置有印刷刮刀和覆墨刮刀。该选择性设置实现了在分开的排版中以一个印刷丝网同时印刷多种材料。在研发阶段，为了开发三维丝网印刷方法和三维丝网印刷设备，还发现了，为了更换排版和配方可以在型体形成期间更换整个上层装置。虽然从技术设备上而言这样是费力的，但是从更换时间上来说具有本质上缩短的加工时间要求。优选、但不仅可以移动、旋转印刷丝网，而且也不仅仅影响刮刀装置驱动的运行方向，从而实现了在印刷过程中保持相同的丝网网孔方向和印刷方向。这特别是对于保持位于其下的印刷层的透网精确度是有利的。在一种简单的实施中，仅丝网的位置发生变化，替换性地也可以使位于丝网下方的印刷品通过调整其印刷层或甚至整个印刷台的位置而调整。

三维丝网印刷方法的另一个必要的方法和设备组件是集成在三维丝网印刷设备中的气体处理装置。已显示，与现有技术相反(其中印刷物质(在此为颜料)以较高的更换率加载)，在三维丝网印刷方法中特别是由于大多为颗粒状的配方组成成分，对印刷周围的空气影响是必要的。按照本发明要求为三维丝网印刷设备设置气体处理装置。在最简单的情况下，该气体处理装置用于通过水雾补偿在丝网上的配方物质的水分蒸发并在印刷和覆墨间的时间内同时使在丝网网孔中的配方物质的干燥最小化。为此，在另一种实施方式中要求保护，借助溶剂、保护气体或者反应气体的环境气体处理。如果配方物质的组成总体上对于特定气体或者湿气敏感，那么可以使三维丝网印刷设备的物质引导用的组成部分完全由气体处理装置围绕，同样地印刷台承印物的运输路径以及固化装置的路径也可以由气体处理装置围绕。用于气体处理的空间应该相对于非目的性的气体气密或者可以通过以保护气体或反应气体的轻微的超压而工作。另外可选择，隔离装置或超压装置设置用于实现针对颗粒杂质的特定的纯净级别条件，这对于电子型体或者医用型体、例如移植物，和其他型体是有利的。作为另一个可选方案，通过超压或隔离以及气体处理得到了调节特定的湿度和温度的可能性，但不仅仅是通过气体处理介质或通过相应的冷却或加热装置调整含水量和靠近型体的温度。在一些试验配方物质中已令人意外的显示，通过蒸汽可使物质冷却几摄氏度，无需刮刀摩擦热或者在固化过程中转移至印刷产品中的、期望或不期望的热量补偿温度的降低。因此，必须在配制时考虑到与之相关的配方物质的粘度变化。如果配方物质具有挥发成分，那么可以通过超压和冷却使这些挥发成分的挥发最小化。如果在配方物质中使用可燃物，三维丝网印刷设备中所有的点火源必须相应地进行防爆设计或者通过保护气体防止点燃可燃成分。在防爆设计中，按照本发明特别是必须考虑到通过材料摩擦而产生的静电充电和静电放电。

EP 0627 983中已知，在平面层的印刷之后，已印刷的平面的强化在下一个平面印刷之前进行。该强化在此通过化学固化、热固化或物理固化实现。根据现有技术已完全已知干燥、冷却、蒸发或者运输过程，但这些过程在此代表分别独立的过程并且在印刷过程结束时(通常在颜料涂覆结束时)进行并代表用于一维印刷的独立过程。

在按照本发明的三维丝网印刷设备中，其功能通常以干燥装置常规实施的固化装置设置为印刷过程的组成部件，因为型体需要为接下来的、形成高度的印刷步骤做准备。在使用一个具有一个或多个承印物的印刷台的情况下，固化装置能够定位在一侧，在两个印刷台的情况下，印刷台能够在一侧或两侧从印刷工作站的最多四个方向引入，在固化装置的布设中也有最多四个固化装置位置的方案。在此，在按照本发明的三维丝网印刷设备中，依次印刷并随后同时固化一个印刷台的所有承印物。按照本发明，对于要求的三维丝网印刷设备要求与此相关的设备尺寸的缩短和每个承印物固化所需时间的缩短。起到固化作用的源的更换和结合的可能性同样是按照本发明的三维丝网印刷设备的实施部分，这些源例如但不仅仅是电光源和/或热辐射、雾化或喷雾装置。

具体实施方式

通过图I中的图示举例示出并要求保护用于大多数三维丝网印刷设备设计的设备简图，该设备简图用于设备主要组件和设备功能的理解。在此，编号1为三维丝网印刷设备的上层装置，编号2为工作站，该工作站不仅包含驱动和定位部件还包含重要的设备控制装置。编号3为印刷台，在此为具有多重用途的长形印刷台。编号4为同样具有多重用途的第二个印刷台。编号5标示用于第一印刷台的固化装置，编号6代表用于第二印刷台的固化装置。

在该实施例中，以相对于印刷台运输方向X呈直角的Y方向印刷。在示例的三维丝网印刷设备中，印刷台1的位置相继印刷在十份承印物中。该位置随后到达固化装置5下方，该固化装置进行第一个十份承印物的固化。在印刷台1驶出印刷工作站期间，第二印刷台进入该印刷工作站，在此同样在该印刷台上直接地依次印刷十份承印物。在第二印刷台4驶出印刷工作站进入第二固化装置6下方期间，为了在此处固化，将三维丝网印刷设备上层装置抬高一个测量值，该测量值为期间在印刷台上预设的关于印刷涂料厚度的测量值。以交替的方式，第一印刷台1再次进入印刷工作站，随后进入第一固化装置，第二印刷台2进入印刷工作站并由此进入第二固化装置下方并以此类推。

用于具有多个承印物的两个长形印刷台的示例性设计的印刷方案在图II中示出。在此，按照本发明优选相对于印刷台运输方向X正交地(即以Y方向)印刷，因为在此可以使承印物间距ΔX最小化，从而可以在每个印刷台上放置最大数量的承印物。在一个简化的实施中，用于形成型体的三维丝网印刷设备配置有一个印刷台、如图I所示配置有两个印刷台、但也可以在相同的运输方式下配置达到8个或者更多的印刷台以及固化装置，能够与分区组件相比较，印刷工作站定位在这些分区组件的中心。在多于两个印刷台的情况下，印刷站，或者印刷上层装置，或者印刷丝网以及刮刀或覆墨刀驱动可以对应于印刷输送方向X的空间布设以相同的程度旋转，从而实现了具有最小承印物间距ΔX的正交印刷方向。ΔX可以由右侧和左侧的用于排版的刮刀重合的总和得出，该刮刀重合小于刮刀进出路径之和。如果例如使用长的印刷台，那么可能的承印物数量随着印刷丝网中更小的排版而增加，最不利的情况是当型体位于印刷丝网的排版面中时型体的数量，这些型体在一个加工步骤中可以共同进行固化。

如果根据设计要印刷一种或多种其他的材料，例如在多层材料型体中，那么可以通过一个或多个其他设置在中间的印刷装置进行，或者通过其他依次的印刷工作站以反向的印刷台运输方向-X进行。印刷台的替换设计方式是设计作为圆形的印刷台，作为具有印刷台或由多个依此排开的印刷台组成的圆形区段或闭环，这些设计方式在此对于三维丝网印刷设备的设计而言是显而易见的。

与常规的丝网印刷技术相比(其中进行直线式地生产，这也意味着在印刷设备中在承印物上较短的停留时间)，这类三维丝网印刷设备的设备结构通过在丝网印刷设备中现有的分批操作方式以较长的印刷停留时间在很大程度上减少了周期时间。较长的单次周期时间是由于在三维丝网印刷过程中必须使逐个印刷的印刷层在下一个印刷层之前稳定化引起的，从而一方面下一个印刷可以与位于其下的印刷连接，并且另一方面由大于一个印刷层组成的已经印刷的部分型体并不会由于下一个印刷层的印刷压力或者由于形成的自身重量而变形。

根据本发明的构思，三维丝网印刷设备具有多个方法特有的结构细节和实施细节，由这些细节实现了型体的标准化的三维丝网印刷。

按照本发明可能会发现，作为三维丝网印刷设备基本的核心部件，用于上层装置的抬升装置、或用于印刷台的下降装置必须具有相对于用于一维丝网印刷的常规丝网印刷设备而言特殊的性能。

一些设备部件作为三维丝网印刷设备的第一种相关类别，通过这些设备部件可以测量、调整和控制印刷丝网弹起高度。

已发现，在上层装置抬升的情况下，虽然可以使用中央抬升装置，比如具有链条传动或皮带传动的伺服电动机或步进电动机，但是必须在所有升降轴上存在修正可能性，从而补偿了在运行过程中可调整的不同程度的构件扩张。在最简单的情况下，这可以是集成的皮带或链条张紧装置，该张紧装置以机械或电气控制的方式可控地补偿扩张差异。在此，这类装置也可以由设置在抬升装置或上层装置上的测量装置控制。针对型体在三维丝网印刷设备中的简单印刷而言，而不是针对精细且高精确度的印刷层厚度涂覆而言，用于上层装置的抬升装置的这种实施方式提供了特别令人满意的结果。

用于三维丝网印刷设备的印刷上层装置的抬升装置的第二种实施方式是一个非中心的驱动，同时由至少两个抬升装置轴(优选一个在印刷给进处一个在印刷递出处)以相同的方式控制并且模仿变化地补偿(mimikaenderungskompensiert)。

在用于三维丝网印刷设备的印刷上层装置的抬升装置的第三种实施方式中，上层装置的所有抬升装置轴的非中心的驱动是同时的，优选在上层装置的每个角上有一个抬升装置轴，其中，每个升降轴的位置通过测量技术获得和控制。

对于每一种用于三维丝网印刷设备的印刷上层装置的抬升装置的实施方式而言，已发现，随着型体的结构精细程度的增加，抬升柱的位置固定成为必要的。同样为了提高的质量，在中央驱动中的简单的发动机制动，在两个或四个驱动单元上的发动机制动通过抬升柱相对于机器框架的夹紧固定而产生。但是，在各个抬升柱轴上具有固定支架的情况下可以达到三维丝网印刷设备中最大的精确度。该固定支架按照本发明是这样一种支架，上层装置由抬升驱动放置在该支架上。按照本发明，通过用于抬升变化的支承面能够使其位置或多或少地变化，该支架在此可以同时具有高度调整的功能。功能性的优点在于在每个上层装置位置上的固定挡块，该固定挡块具有这样的可能性，即，使其在0.0002mm的范围内改变其位置。

按照本发明还显示，抬升装置驱动的重量减轻对于定位的重复精确度是有利的。这可以以这样的方式进行，即，在高度调整过程中平衡重与上层装置的重量反作用；该平衡重可以由简单的压力缸产生，例如使用压缩空气、液压或者电学方式，该压力缸在每个上层装置角上调整为各个上层装置的重量。虽然能够通过测量重量形成平衡重，但是总体上会对上层装置重量产生负面影响。按照本发明的反压力装置简化了升降轴负荷的平衡并且显著提高了定位可靠性。在同时使用用于位置调整的固定挡块的情况下，按照本发明另外通过由于静态和动态负荷变化而产生的自然的材料膨胀和弯曲抵消了升降轴负荷变化以及与其相关的位置变化。

在印刷过程中，在抬升定位和位置稳定性方面按照本发明逐渐增加的最高精确度(在此，最重要的是刮墨过程和印刷覆墨厚度测量)依次通过驱动制动装置和/或抬升柱夹紧装置和/或反压装置和/或固定支架和/或额外的、抬升轴与导向轴间的隔离装置实现。已显示，通过使用额外的导向柱，上层装置稳定性不仅对有关印刷丝网弹起高度的可定位可靠性产生积极作用，而且还对印刷图像位置的尺寸稳定性起到积极作用。根据本发明由此要求对应于所需的定位精度可能选择性地安装不具有抬升功能的单独导向柱。如果根据本发明的导向柱用于引导抬升或降低印刷上层装置，如果固定支架用于固定上层装置的位置，在同时使用反压装置的情况下可以以最小化的方式形成抬升驱动。单纯地在每个用于无负载的固定支架的抬升轴上将上层装置重量减小至所有轴为0千克的失重状态(漂浮)，这目前甚至可以通过最小功率电机实现，但与之相反地，在按照本发明的丝网弹起高度调整中，抬升装置应保持适当的负载，从而通过轴承中负载增加而使位置变化最小化。

关于三维丝网印刷设备的发明已显示，在没有稳定化措施的条件下，不仅可以显著地改善静态的定位精确度，而且可以通过在X方向上移动印刷上层装置的平衡点补偿动态的、通过刮墨印刷过程引起的重量变化，该重量变化通过刮刀压力和在刮墨路径上刮刀位置移动而引起。在简单的二维印刷中这些因素几乎是无意义的，但是在三维丝网印刷方法中由于许多印刷层和所产生误差的总和而非常重要。在同样的设备特征下，丝网弹起高度的位置变化也可以通过降低印刷台而实现。尽管功能具有恰好相同的精确度结果并且能够实施，但是从结构上来看不利的是，随着印刷台大小的增加以及印刷台的承印物长度的增加，需要定位的设备部件也变得更大。另外，在定位路径大于10米的情况下，印刷台及其工作台驱动的引导定位基本上容易发生错误定位。同样可能的是，在随后固定的上层装置内部使丝网弹起高度定位。在此，仅具有其引导的丝网容纳框和刮刀装置必须定位。但是，在通过丝网装置和印刷装置的抬升变化情况下，设置必要的抬升装置不再是毫无困难的。三维丝网印刷设备的构建在功能上可行的，但是在实施中除了几个特定的要求之外仍是困难的。

一些设备组件实施作为三维丝网印刷设备的第二相关组别，通过这些设备组件可以在三维丝网印刷设备中运输、印刷和固化型体。

与二维丝网印刷的现有技术相反，该印刷台在三维丝网印刷设备中经过很长的停留时间，并且通过集成在印刷设备中的固化装置而经历操作条件的周期性交替。

印刷台的位置也由于位于印刷台上的多个承印物的可能性而有区别。已显示，传统的印刷台在持续的真空负荷下趋于变形并表现出内凹变形。此外，在长时间的使用过程中，从印刷台停止或印刷台驱动位置锚定开始，印刷台尺寸发生变化。弯曲导致不均匀的刮刀压力并且型体的单个打印层可能表现出不同的高度，而印刷台扩张导致在印刷层上的相对排版位移。因为在固化过程中产生的热量造成的循环负载会导致印刷图像的位移-简而言之，即相对于垂直Y轴倾斜的型体侧壁，型体的稳定性也受到产生的打印层重叠的影响。特别是，在一个印刷台上的多个承印物的情况下促使了常规印刷台在应用于三维丝网印刷中的问题的解决方案。由于已显示，印刷底层通过少量真空在非常低的功率下可以固定在印刷台上，因此该印刷台优选配备有小的真空吸附装置。通过双板可以实现最好的结果，双板在两侧上具有真空导向槽。作用在印刷层上的真空孔随后引入真空槽的交点。一般来说，任何一个设计用于长期真空吸附的印刷床结构可以用于三维丝网印刷设备。为了补偿长时间作用的真空变形，在常规的、在印刷台底层具有较高真空体积的印刷台结构中，结合补偿孔，例如配备有自动阀，在印刷台表面上的真空损失通过印刷层得到补偿，从而抑制了弯曲倾向。但是在此须考虑到产生真空的设备的抽真空功率。在任何情况下，在三维丝网印刷设备中，在100％持续接通的长时间运转中，传统的侧通道密封件关于向实际印刷设备上振动传递、发出噪声传播和密封件的大部分热产生的负面作用可以优选通过使用静音、无油的隔膜泵或者无油的转动叶片泵避免，该隔膜泵或转动叶片泵优选设置在印刷工作站的外部、例如固化装置的下方。

印刷台的第二个方面是印刷台在X方向上对于每个承印物的位置稳定性。在传统的丝网印刷中已知的印刷台定位是完全充分的，而对于三维丝网印刷而言并不是这样。虽然借助已知的受控制的路径检测的推进方法对于简单承印物中的非常简单的型体是足够精确的，但是对于精细结构化的型体或者在多个承印物中的型体而言并不是足够精确的。根据本发明已显示，印刷台可以以气动、液压、电气或机械的方式驱动，在两侧地或在印刷台的Y轴的中心点中心地驱动，但优选在印刷台进入印刷站在印刷台开始。虽然将驱动布设在印刷台的X轴的常规的中心处是可能的，剪切应力和拉应力的施加造成印刷台的不同的轴承负荷以及导致定位不精确。由于较大的、在本实施例中较长的印刷台配备有多个印刷位置，这些印刷位置也能够可变地调整，印刷台的位置在X方向上优选、但不仅仅设置在待实施印刷的承印物的排版中心。绝对位置和位置固定应在承印物的排版中心并且设计为在两侧作用，从而避免在Y轴方向上的印刷台移动。以这样的设计方式，只有由排版中心出发的、在各个排版位置上的印刷台的热膨胀相互独立地对定位精确度产生影响，即使如果例如在一个印刷台上有二十个承印物的情况下热膨胀从一个印刷台端到另一个印刷台端总体上增加了二十倍，在每个单独的承印物中的有效热膨胀仍为一倍。优选但不仅仅地，平行夹头、气动或液压缸，磁性固定装置、锥形定心装置或梯形固定装置、或者起到类似作用的装置，或者轴夹紧装置，适合用于在印刷过程中精确定位和固定印刷台。固定装置必须有的共同点在于，在各个印刷排版的中点的预设位置上这些固定装置可以推动、按压、牵拉、滑动印刷台或者能够吸引印刷台。在具有或者不具有作用在承印物排版中点的减震器的条件下，通过端部挡块的定位是针对三维丝网印刷设备用于印刷台精确定位的解决方案，该端部挡块具有一个固定部件和一个或多个、等于承印物数量的挡块反压部件，其中，固定部件优选设置在位于其上的印刷台的几何中心(前提为印刷排版设置设置在丝网的中心)。印刷台机械式的定位和固定的重要优点在于，消除了针对通过旋转台驱动系统的旋转台定位、复杂的测量值的测量、分析和计算，因为排版中点在所有的操作条件下都保持在中点。因此，电动机驱动可以通过递增的测量值精确地启动印刷台的定位，尽管通过较长时间持续地控制增加了驱动负荷，但是在变化的驱动状态下，特别是温度和重量不会保持恒定。此外，链条驱动、皮带驱动、轴驱动、活塞驱动、或滑轨驱动在变化的驱动环境参数下只适用于一个印刷台位置。

相反地，常规方式控制的驱动技术，例如通过在印刷台的Y轴上中心设置的Omega皮带驱动，该驱动根据本发明代表三维丝网印刷设备的最佳驱动类型，实现了进入印刷台的多个位置，只要在各个承印物中点通过固定部件进行精确定位。虽然通过使用具有制动点的驱动也可以实现三维丝网印刷，但是印刷台的尺寸变化必须根据位置费力地确定并且必须一直修改印刷台的控制位置。

由于多数情况下，皮带、链条、机轴、主轴和轴线的参数变化一般额外地包括在控制位置计算中，这对于具有可能误差的总和的定位来说，只可能受限地在定位精度要求较低的情况下作为三维印刷系统解决方案。

对于在三维丝网印刷设备上型体的三维丝网印刷而言必要的是，在印刷设备中实施固化过程和或干燥过程。在传统的丝网印刷技术中，根据现有技术的印刷品的干燥在单独的后续设备中完成，该设备并不直接参与丝网印刷设备的印刷过程而且多数情况下连续地运行，而在三维丝网印刷设备用于根据三维丝网印刷制造型体的情况下，通过将印刷产品保持在丝网印刷设备中经过较长的时间段并且在形成的型体上进行多次印刷和固化过程，以及需要将型体的印刷层持续地固定用于在整个印刷时间中保持位置的稳定性，在使位于印刷台下方的驱动或引导部件的热负荷最小化的条件下，控制固化以及型体连同位于其下方的印刷产品载体和印刷台在温度作用下产生的热量，并因此实现了周期时间的最小化。考虑到环境方面的问题并且使三维丝网印刷设备的占地面积最小化，以及考虑到印刷形成的型体中材料特性的变化，固化设备的工作方式或者固化设备特别是但不仅仅是用于一个或多个印刷台的多个承印物，以至少一个承印物最大为取决于排版大小所能容纳的承印物的数量覆盖印刷台，由以下功能组成：固化过程通过或者不通过介质的引入或排出而分别精确且均匀地分布，该介质例如是空气、气体、湿气、试剂、蒸汽、粉尘、气雾、或液滴。固化过程本身可以通过时间和/或温度和/或数量控制，其中在固化的时间段中可以变换固化的方式。固化至少在由气雾覆盖的印刷台表面上进行并且固化的面积在整个型体制造过程的时间内不应变化。固化装置具有影响固化作用方向的可能性，例如IR射线或UV射线的辐射方向，该射线具有在所形成的型体上相同或者不同方向。如果固化过程中产生热量或蒸汽，设置有用于吸走热量或蒸汽的装置，在此，优选但不仅仅进行向上地抽吸，从而使型体表面上或者结构化型体的结构内部中产生的流体的不均匀效应最小化。只要其不影响固化效果本身，固化过程多数情况下伴随着产热。三维丝网印刷设备的固化装置额外地这样提供了散热装置，即，在固化作用的时间结束之后，位于型体上方的气氛均得到排散，该气氛优选但不仅仅是具有或多或少从型体中排出的气体的空气，增加的热量和/或以水或者溶剂的形式的湿气，或者印刷型体所使用的物质的挥发性成分，或者所使用物质的组成成分，其中也可以是先前引入的固化试剂。与该排散相关地，将型体调温至之前确定并且固定的温度上。

型体和固化部件之间的间距对于固化而言是必要的。该间距对于固化装置的效果、强度、持续时间和工作周期都是重要的。已通过试验证实，在成型高度变化的较窄的限度内抬升固化装置并不是必须的，而是可以在毫米级范围的区间中进行。

如果通过整个印刷台的下降实现成型高度变化，则省去了固化装置额外的位置变化，因为起到固化作用的部件相对于型体表面的间距无需变化。但是如果成型高度变化是通过上层装置或者具有丝网容纳框的印刷装置而实现的，固化装置以其间距在预设的区间内变化，从而与已印刷的型体的高度相适应。在一些情况下，固化要求必须实施为时间的函数和/或丝网弹起高度的函数，因为随着丝网弹起高度的增加，型体的吸收性能可能改变。印刷型体表面和固化部件之间的间距在此可以随时间和/或距离和/或强度进行校正。固化装置高度的调整如果直接与印刷工作站上层装置结合并且与其平行地抬升是可行的。然而通过固化装置连接所引起印刷工作站上层装置的额外的重量负荷显著地影响了成型高度调整的位置精确度，从而该解决方案仅应用于粗糙的型体以及不敏感的印刷物质的配方。

如果印刷台不处于固化装置中，可能的话必须断开固化装置或其固化部件，尤其是为了避免下游设备的不必要的负荷，另外，这种运行方式使整个三维丝网印刷设备的能量效率显著提高，这一点不同于传统印刷的传统的固化或干燥装置，该传统的固化或干燥装置通常持续地运行。

通过固化以及在必要时一个印刷台的所有承印物的冷却的同时性，仅同时地耗费一次所需的时间，从而相对于一个印刷台仅覆有一个承印物的不利情况下，显著减少了具有多个承印物的一个印刷台的整个周期所需时间。例如，具有一个承印物的一个印刷台的单个周期中，单纯的印刷时间约为1.2秒，固化45秒以及冷却35秒，连同印刷台运输所需的时间1秒，一个承印物上的一个印刷层总共需要大于82.2秒的时间。固化时间中有约11秒的时间是用于高度调整，从而不需要额外的时间。如果计算20个承印物的时间，其中，用于印刷的时间为20次乘以1.2秒＝24秒，用于固化的时间为1次乘以45秒以及用于冷却的时间为1次乘以35秒，用于印刷工作站内部的运输的时间为20次乘以1秒以及用于从印刷工作站中运送到固化装置下方的运输的时间为1秒。对于20个承印物而言总共需要的时间为125秒。即对于一个承印物例如需要6.25秒。

由于在第一个印刷台的固化期间已经可以印刷具有承印物的第二印刷台，所以三维丝网印刷设备不会产生停机时间。对于20个承印物而言，例如一个印刷层的有效的操作时间为6.25秒。在该示例中，通过时间的减小得到了关于具有多个承印物的一个印刷台的两个参数：三维丝网印刷设备的生产时间降低至相对于包括一个印刷台的一个承印物和一个固化装置的样机单次使用时间的7.7％，这相当于产品输出量增加了13倍。

当使用两个印刷台时，该因素得到进一步改善，由该示例出发，在第一个印刷台印刷后直接印刷第二个印刷台，即在第一个印刷台固化期间印刷第二个印刷台，因此使一个承印物的有效时间下降到3.35秒。

物质定量、丝网弹起高度调整以及其他所需的时间都落在这些时间段的重叠部分中，从而为此不需要额外的时间。三维丝网印刷设备的效力在其所需时间方面主要由固化时间和承印物数量决定。通过三维丝网印刷设备的有效时间降低为相对于在具有一个印刷台和一个承印物的已有样机单次印刷时间的4％以下，可观地显示出了本发明所提出并要求保护的三维丝网印刷设备的效力。

在此，在两个印刷台和一个或两个固化装置以及每个印刷台具有一个承印物的条件下，或甚至在一个印刷台具有多于一个承印物的条件下，已经产生了周期时间缩短的效果。在特殊情况下，第二承印物也可以是第二介质，在随后配备有两个丝网和两个刮刀的印刷工作站中印刷该第二介质。

上述计算示例是针对具有热/辐射组合固化的材料得出的，该材料具有高储热性、颗粒的高反射性以及近50体积％的孔比例。

三维丝网打印设备的第三个基本部件组别为实施印刷的印刷上层装置，其具有印刷装置框、刮刀装置驱动和刮刀装置，该刮刀装置具有集成的测量装置和控制部件。与常规的用于平版印刷的丝网印刷设备相反，印刷上层装置的功能与调整对于三维丝网印刷设备的功能起到决定性的作用，该印刷上层装置具有丝网容纳框、丝网定位装置和印刷装置。与图形和技术的丝网印刷方面的现有技术不同，由印刷设备上层装置在三维丝网印刷中引起的错误通过型体的每个印刷层而累积。作为错误累积，在型体表面中产生起伏、不等的高度分布、具有或多或少的印刷图像的区域以及没有材料涂覆区域的开放的错误位置。特别是，在三维丝网印刷设备上实施的三维丝网印刷方法中，不再可能通过所谓的打样来检验调整和进一步的印刷。相反地，在三维丝网印刷方法中，强制的预规定有：在丝网清洁、量的更换、排版更换、材料更换或者印刷中止之后，在定位、印刷图形均匀性、覆墨厚度以及以位于其下的印刷层的排版叠加这些方面，在无需打样的情况下完美地形成第一次印刷以及所有后续的印刷。错误的第一次印刷或者后续印刷中有错误的一次印刷必然导致承印物的失效并因此导致型体的失效，甚至是当例如在四千印刷层上仅印刷例如20层时。

通过对于丝网容纳框、定位装置、刮刀装置驱动、刮刀装置以及上层装置结构的特定的设计，实现了所要求的完美的印刷，该完美的印刷也可以用作在常规的丝网印刷设备中对传统丝网印刷的改进。

三维丝网印刷设备的丝网实施用于平板印刷和轮转印刷，平铺的或悬挂的丝网可以作为静态稳定的结构。特别是，用于丝网容纳框中的丝网边缘的支承表面实施为平面平行的轨道，非平面的丝网框形状的情况下或者粘合剂与丝网织物之间存在厚度差的情况下或者丝网容纳部翘曲的情况下，即使在丝网夹的作用下该轨道也不会弯曲。根据现有技术平衡的丝网容纳框的弹性导致丝网网孔水平位置相对于X-Y轴方向不可控的脱位并且导致丝网张力的变化。但是没有任何一种丝网既在轮廓上又在网孔上等于另一个丝网并这因此代表了对于三维丝网印刷方法和三维丝网印刷设备而言最大的错误来源，这是通过不均匀的上胶、框架强度差异、框架翘曲、网孔翘曲、对温度和湿度的强依赖性以及在丝网历史上持续的丝网参数变化而产生。为了在三维丝网印刷设备中能够使丝网平行于印刷台取向，已证实对于三维丝网印刷设备有利的是，丝网容纳轨道在各个角点上单独地调整其相对于印刷底层的间距。调整的标准为不受负荷的丝网网孔，或者在更小的丝网情况下也为丝网框的内边缘。在此，丝网容纳部的调整相对于印刷台表面优选平面平行地取向。如果以较低的丝网张力实施，还可能使丝网反向平行地取向，因为在此通过刮刀在丝网网孔上的剪切力使丝网张力随着逐渐远离框架而降低。与常规的方法相反，还证实了，在定位之后直接固定丝网会导致不令人满意的结果。常规的丝网紧固系统和定位系统需要越精确地进行定位，就越倾向于错位定位。特别是，所有定位系统都是以测量和分析终点而终止。随后进行夹紧。但是在三维丝网印刷中，不存在通过打样进行修改的可能性，从而之后确定的脱位可以通过夹紧过程校正。在三维丝网印刷设备中，丝网定位通过至少两个对准标记的识别进行，优选但不仅仅是如果照相机从上方识别这些标记则从下方照明，或者如果从下方识别这些标记则从上方照明。最佳的定位位置在排版的Y轴的中线上。其他位置也同样是可能的。可选地在三维丝网印刷设备中引入一个丝网相关的校正值，该校正值考虑到了丝网的变化参数，比如膨胀变化、湿度变化、温度变化、物质重量负荷变化或丝网框变化。实践中可能的是，对准标记不位于刮刀或覆墨路径的影响范围内。当然还可能的是，将对准标记集成在印刷排版中。简单地通过销钉、型板或类似物的传统的简单定位对于三维丝网印刷技术而言精确度不够，通过丝网框的定位也是一样的。如果要实施定位，在用于平版丝网和轮转丝网的主框架结构中，丝网固定在主框架中并且主框架优选但不仅仅在两个角点上和一个中轴上手动地、气动地、液压地或者通过电动机定位和固定。如果在固定过程中产生的位置偏移被检测到，则释放主框架、重新定位并且校正所检测到的第一固定的位置偏移。随后进行第二固定。在一些情况下，这些过程必须多次实施，从而实现丝网在μm范围内的定位。在此已显示，通过使用照相机的常规的丝网定位为了达到要求的精确度需要较长的分析时间(部分地持续数小时)并且不得检测、分析或校正到在定位之后出现的位置变化。用于平板丝印和轮转丝印的固定框架结构也是类似的。

由于通过三维丝网印刷设备实施的三维丝网印刷方法中基本由此出发，即，刮刀移动轴平面平行于印刷台表面延伸，在一种型体结构或多种型体结构的条件下，印刷台表面或者在进行印刷过程中已印刷的型体表面是用于丝网定位的参照面。如果与之相对地手动或半自动地进行定位，为了检测对准标记定位会产生关于一个或多个对准标记成像的大量投影，而且通过在投影面上的辅助标记或目标对准标记手动或半自动地调整丝网位置。丝网轴的调整通过调整部件电动地、气动地、液压地或者通过数字化的预设值手动或者半自动或自动地实施。

图III示出了丝网位置的调整从而使丝网相对于印刷台7平面平行地取向，对于排版方向的丝网的调整位置以编号8表示。9表示丝网框，10表示丝网结构中的实际排版，例如用于平版丝网的排版。类似的位置也适用于轮转丝网。

图IV示出了印刷刮刀路径的调整示意图。在此，标号16为刮刀杆，刮刀固定在该刮刀杆上，编号18为具有调整枢轴的刮刀座固定装置而编号17为刮刀容纳部。编号10示出了位置稳定的抬升触发机构或者液压装置、气动装置或电动机装置，而编号9为具有在Y轴方向的可移动性15、能够移动的抬升触发机构或者液压装置、气动装置或电动机装置。刮刀座固定装置能够在位置11旋转，但是不能移动，而在沿Y轴方向相对的位置14上能够移动并能够在圆弧轨道12上旋转。即使在通过印刷过程中刮刀压力变化而产生的负荷下，刮刀17防止转动且防止移动地定位在位置固定的刮刀容纳杆13上，其中，刮刀也位于印刷底层上并且在进一步的印刷过程中仅位于已印刷的型体上。左侧和右侧的、在挡块高度上能够调整的固定挡块以及对应的测量装置都没有示出。这种对于刮刀装置而言不常见的可调性基于常规的刮刀装置的负面效应，比如刮刀装置具有刮刀压力平衡装置(大多为气动的)、具有刮刀装置压力调节装置(大多具有快速电子压力调节器或简单的活塞杆引导的气缸，通过最终位置减震板用于刮刀装置压力和刮刀装置升降)。常规系统的共同点在于，它们是反应性的，即根据事件的发生而作用。在三维丝网印刷设备中，由于可定位性，单刮刀经过最多上千次印刷始终平行地位于丝网结构上，该丝网结构在左侧和右侧均匀地处于印刷底层上或者已经存在的型体上，并且在涂抹型体的整个刮刀路径上保持在恒定的高度上，而不改变压力值，而且刮刀边缘的角度保持恒定。这同样适用于覆墨刀。与现有技术相反，对于三维丝网印刷设备而言，虽然提及了升降触发的机构、气动装置、电动机装置的速度影响，但是没有提及末端挡块的性能。在此，在三维丝网印刷设备中使用了并不是一直作用到末端的节流装置和减震装置，相反地，刮刀容纳部本身位于一个或多个能够固定调节的、非缓冲的固定挡块上并这样挤压固定挡块，即，在印刷过程中不会发生高度位置的变化或偏离位移。覆墨刀和印刷刮刀装置可以相互独立地以调节技术、控制技术和测量技术检测或者共同受到控制。在此，覆墨刀和刮刀的形状设置用于单独控制、重量极限控制或者用于三维丝网印刷设备中的覆墨刀和刮墨刀之间封闭地覆墨。根据所使用的配方材料还设置有这样的可能性，即直接在印刷过程之前进行覆墨，从而丝网结构在印刷期间内不会负荷重量。

在三维丝网印刷设备中，为所有的轴位置设置有校正可能性，这些校正可能性是以从有理想位置的偏离预定参数和调整的形式。这是必要的，例如当在长时间印刷过程中物质在丝网角度方向中聚集，或者丝网工具的丝网在丝网弹起高度路径上与结构和/丝网更换情况下的其他丝网的方向丝网弹起高度有较大偏差。

最后，对三维丝网印刷设备而言可以确定，由于对长时间作用的定位可靠性的要求和第一个印刷中已有的定位可靠性，使用浮动轴承-固定轴承的轴承组合会导致较大的位置变动(毫米范围内)，该位置变动可以通过由此引起的位置和覆墨厚度变化而仅可以导致尺寸精确程度低的型体，或者通过所产生的覆墨厚度差值的总和大多导致印刷中止。相反地，浮动轴承-固定轴承的轴承组合特别是通过受控制的框架条件被证实为对于在三维丝网印刷设备上的无位移且高度恒定的型体印刷最理想的。

三维丝网印刷设备的精确度有决定性的作用，即其与在机器使用寿命中具有一个参考位置的常规的技术不同，该常规技术对于三维丝网印刷设备在μm范围内的精确度来说是不足够的。在引导装置、驱动和可移动的部件中不可避免的磨损在此由此得以补偿，即，通过用于以三维丝网印刷方法制造型体的新的印刷过程的每个印刷启动确定新的参考点，用于印刷三维型体的新的印刷过程分别由该参考点开始。因此在三维丝网印刷设备中确保了，仅在各个制造过程中产生的磨损可以对印刷结果的精确度产生影响。通过为每个制造过程确定参考点，在本身对型体不产生负面作用的条件下，使维修和维护工作的周期显著延长，或者三维丝网印刷设备由于超出容差警告或超出容限的失效范围扩大。

三维丝网印刷设备实现了将三维丝网印刷技术用于型体的制造和使用并且将根据图I的设备组件，即，印刷工作站图I编号2、印刷上层装置图I编号1、一个或多个印刷台图I编号3和4、一个或多个固化工作站图I编号5和6，这样结合，即，每个印刷台依次地印刷在该印刷台上的一个或多个承印物并随后一起并同时地固化。在第一个印刷台固化期间，第二个以及可能的其他后续印刷台进行印刷并随后进行固化。在已印刷的型体层的固化之后，对于接下来的印刷层而言，丝网弹起高度以之前印刷的印刷层的高度变化。三维丝网印刷设备以其精密度具有一系列特殊的调整部件和功能部件，这些部件通过特定的台式结构、高度调整、定位系统方法、特别针对三维丝网印刷设备构思并实施的刮刀和覆墨过程和能够灵活装配、集成的固化装置将三维丝网印刷方法的效率相对于常规的平版丝印机提高了至少10％，该常规的平版丝印机是三维丝网印刷方法的研发过程中改造得到的，并且除了排版更换之外同时还实现了在型体层中的三维精确印刷。通过三维丝网印刷技术制成的型体是由陶瓷、金属、玻璃、塑料、有机或无机的材料、生物材料或者这些材料的混合物组成的三维型体，可以在存在或不存在三维结构的条件下制造和使用。

说明书中的缩写列表:

Z＝印刷台的零位；A＝丝网弹起高度；H＝一次印刷的覆墨厚度

Σ＝总和；f(x)＝函数；N＝承印物数量；X＝运输方向

Y＝纵轴；Δ＝delta；Fig.＝附图；Nr＝编号

Claims (26)

1.一种用于制造三维丝网印刷品的设备，包括具有印刷丝网的印刷台，通过所述印刷丝网能够多次印刷至少一个承印物，其中，在每一次实施过印刷之后，丝网弹起高度的数值能够以之前实施的印刷的覆墨厚度升高。

2.根据上述权利要求所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，一个印刷台包括具有多个承印物的平板。

3.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，具有所述承印物的所述平板能够移动到固化装置中。

4.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，所述设备具有至少两个固化装置，由所述固化装置能够从所述印刷台递送具有承印物的平板。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，所述平板具有许多定位标记。

6.根据前面一项权利要求所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，每个承印物至少对应一个定位标记。

7.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，在每一次实施过型体层的印刷之后，相对于所述印刷台的零位的丝网弹起高度的初始值能够增加已实施的印刷的覆墨厚度，而且所述三维丝网印刷设备具有一个或多个承印物，在一个或多个承印物的印刷之后丝网弹起高度的变化在实施下一个使相应承印物的所述型体升高的印刷之前发生。

8.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，为了使丝网弹起高度相对于所述印刷台的零位以所述印刷的覆墨厚度升高，至少将印刷丝网、刮墨刀以及覆墨刀抬高所述覆墨厚度的大小。

9.根据权利要求1至7中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，使所述印刷台下降所述覆墨厚度的大小。

10.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，在具有一个承印物的一个印刷台、具有多于一个承印物的一个印刷台、分别具有一个承印物的多个印刷台或者分别具有多个承印物的多个印刷台的印刷之后，在印刷下一个形成高度的印刷层之前，0.2μm至250μm之间的印刷丝网弹起高度变化是可行的。

11.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，为了确定覆墨厚度能够实施机械式地、重量分析式地、电学地和/或光学地测定型体已有的结构高度，通过所述测定的结果设置所述丝网弹起高度的高度变化，所述覆墨厚度用于调整针对下一个形成高度的印刷层的丝网弹起高度的高度变化。

12.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，所述设备具有与所述印刷设备连接的、用于各个型体层固化的部分，在所述设备中一个印刷台的至少一个承印物、优选一个印刷台的多个承印物配备有固化触发的辐射单元，在所述辐射单元中多个承印物能够同时进行印刷层的固化处理。

13.根据前面一项权利要求所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，所述辐射单元具有不同的辐射源。

14.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，用于气体处理和/或调温的质量引导装置的全部或部分相对于外界环境密封地和/或通过超压隔离。

15.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，印刷工作站配备有：一个或多个用于印刷丝网的容纳框、一个或多个刮刀容纳部、一个或多个覆墨刀容纳部以及至少两个用于检测、分析和控制识别标记的装置，在所述设备中，实施印刷的所述上层装置朝位于所述印刷台上的所述型体的位置对齐、移动、旋转或在印刷之前或印刷期间可以通过第二个或者多个其他的上层装置替换，从而除了一种材料和一种排版方向之外，多种材料也可以以一种或多种排版方向或者反向于之前的印刷以错开的、旋转的或者移动地方式印刷。

16.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，所述设备分别由以下设备组成部分构成：至少一个印刷台、印刷台驱动、印刷工作站、印刷上层装置,用于印刷上层装置的抬升装置或者用于所述印刷台的下降装置、固化装置、控制装置、测量和控制装置，所述测量和控制装置用于印刷台位置、丝网位置、上层装置位置以及刮刀和覆墨刀位置和路径，通过所述设备形成型体，所述设备可选地具有：额外的设备组件，这些设备组件用于丝网更换、用于配方质量的输入和/或输出、用于反应气体或保护气体、反应物质的输入和/或输出、用于关于湿度、温度和压力的环境控制；用于丝网弹起位置、抬升程度、刮刀和覆墨刀位置及路径、固化参数以及周期时间优化的测量、分析和控制装置；在一个或多个印刷台上以每个印刷台有一个或多个承印物的形式，在重复地印刷过程-固化过程-以之前的印刷覆墨厚度的丝网弹起变化中，通过所述印刷丝网或所述印刷台的更换和/或移动和/或旋转，在具有或不具有型体的结构要求变化的条件下长形地产生由陶瓷和/或金属和/或塑料组成、以有机和/或无机的组成的型体，其中由至少两个印刷层组成的型体具有在0.0002mm至2mm之间的单个印刷层高度。

17.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，印刷上层装置的抬升装置配备有发动机制动、抬升轴夹紧固定、平衡重部件、固定支架和/或抬升轴与导向轴的分隔。

18.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，所述一个或多个印刷台两件式地组成并且具有相对的真空凹槽或者设置在中间的真空凹槽。

19.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，所述印刷上层装置的抬升或者所述一个或多个印刷台的下降、或者在处于固定的印刷设备上层装置中所述印刷丝网和所述刮刀装置的抬升或下降以一定顺序实施，并且在抬升过程期间通过设置在中间的、具有通过导向柱的负荷传递的抬升驱动实施、通过在每个导向柱上具有通过所述导向柱的负荷传递的抬升驱动实施、通过在每个导向柱旁边具有通过所述抬升驱动的负荷传递的抬升驱动实施、通过在每个导向柱旁边具有重量减轻的装置的抬升驱动，总是优选通过固定挡块点或者通过一个或多个适用于所述导向柱或抬升柱的固定装置用于使柱位置固定，所述固定装置的形式为电动机制动器，液压的或气动的或电的或磁性的夹紧装置，其中使用了至少一个精确度要求同样依次提高的、用于驱动位置检测和位置控制的测量装置，所述测量装置的形式有：测速装置、测量杆、探头、非接触式测量装置，优选为红外测量装置或激光测量装置，所述测量装置分别对每个导向柱或抬升柱具有一个参与抬升控制的测量位置。

20.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，在平面位置的所有承印物印刷之后，所述一个或多个印刷台完全地运送至固化装置下方并在此同时进行所述印刷层的固化，其中，所述固化装置以其间距与所述型体形成的高度相适应，其中，在所述固化期间和/或在所述固化之后对所述型体进行调温，所述调温优选通过对其大气成分进行气体处理或者润湿促使所述型体的表面特性均匀化。

21.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，所述印刷台的印刷上层装置由丝网容纳部组成，所述丝网容纳部在所有的轴点上能够单独地或自动地调整其高度位置，通过所述丝网容纳部各个丝网能够相对于所述印刷台或所述型体表面平面平行地或者设置有校正值而平行地取向，而且所述印刷上层装置由多于一个的丝网定位部件组成，通过所述丝网定位部件能够使所述丝网定向，其中，通过丝网夹紧过程或框架夹紧过程或主框架夹紧过程进行所述定位以及对准标记检测和分析，为了防止通过所述夹紧过程引起的错位，可以在第一次定位过程之后进行后定位，在此，所述丝网通过集成在所述丝网中的对准标记进行定位，所述对准标记优选但不仅仅实施为透明标记，通过适合的照相机和照明而且其中所述丝网的位置的测量优选但不仅仅是非接触式地进行，可能的是，在所述丝网框的所有角和侧边上手动地、半自动地或自动地调整所述丝网框的高度位置，或者通过所述对准标记的可视投影或通过具有对准精确度最大在μm范围内的电子分析调整丝网排版取向。

22.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，所述刮刀装置在可移动的轴和轴承中分别优选但不一定配备有固定轴承-固定轴承的轴承组合，所述刮刀装置由印刷刮刀装置、覆墨刀装置和物质定量进料装置组成，而且覆墨刀和印刷刮刀的轴移动单独地或与覆墨一同直接在印刷过程之后，或者覆墨过程直接在印刷过程之前受控地实施，其中，所有轴方向以其平面平行的取向可以通过调整装置在轴位置上变化预设定的校正值，而校正变化无需强制地在覆墨刀和印刷刮刀的两个轴移动位置上作用，而且其中可以通过适宜的、优选但不一定非接触式的测量装置确定位置，并且选择手动地、半自动地或自动地分析并且可以参与所述刮刀装置的轴控制。

23.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，开放或者关闭的所述印刷覆墨刀的控制和调整优选这样设计，即，所述印刷覆墨刀的底边平面平行地在所述印刷丝网或所述印刷版上在左侧和右侧同时位于预设定的位置上，刮刀边缘将所述印刷丝网或所述印刷版平行地下压在所述印刷底层、或已印刷的型体的印刷层上并随后通过能够调整的、刮刀下压端部挡块位置的固定挡块施加刮刀压力，其中，通过适宜的减震部件能够影响移动过程，而不会通过挡块中常见的减震部件以偏离的重置值影响刮刀抬升的制动位置，从而刮刀机构以及必要时覆墨刀机构的可调性由优选在两侧的、始终垂直作用的、液压的或气动的或电动机的驱动组成，刮刀或覆墨刀容纳部这样固定地连接在所述驱动上，即，通过一侧位置固定的回转轴承和另一侧上能够沿Y轴方向移动的、能够固定在该位置中的摆动轴承，在丝网结构上或在印刷版上的作用位置中的刮刀取向，和在印刷底层上或已印刷的型体层上的作用区域中的刮刀取向，以及在印刷过程中的样张中的刮刀取向始终是平行的，而在没有丝网张力差、排版差异、物质摩擦阻力的情况下实现了印刷刮刀边缘和必要时覆墨刀边缘的位置改变，从而在印刷产品上的刮刀路径内可以不再进行常规的平衡移动过程，而且其中所述刮刀装置配备有适宜的、优选但不一定非接触式的测量装置，通过所述测量装置测量、分析所述印刷刮刀边缘和必要时所述覆墨刀边缘的印刷情况和位置而且其测量值可以并入刮刀控制的固定值的调整中。

24.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，与具有一个承印物的丝网印刷设备相比，在所述三维丝网印刷品的设备中多重承印物印刷过程中的一个承印物的周期缩短了至少10％。

25.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其中，在至少一个承印物上的多个印刷层形成一个型体，而且可以通过手动或自动的测量装置检测在一个或多个承印物上的印刷层数量。

26.根据上述权利要求中任意一项所述的用于制造三维丝网印刷品的设备，其特征在于，通过三维丝网印刷品的设备能够制造由陶瓷、金属、玻璃、塑料、其他有机或无机的材料、生物材料或者这些材料的混合物组成的型体。