CN113286693A - 用于通过逐层施加材料来制造三维的成型对象的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于通过逐层施加材料来制造三维的成型模和三维的成型对象(1)的方法，其中，提供：针对成型对象(1)的几何结构数据、具有用于接纳三维的成型对象(1)的基面(3)的承载部件(2)、可固化的第一和第二材料(4、5)。第二材料(5)至少包括能通过利用能量进行处理而交联的主要成分和可热激活的潜伏的固化剂，借助固化剂通过热作用能够触发主要成分的化学交联。为了形成阴模层(12)，将第一材料(4)根据几何结构数据施加到基面(3)上和/或三维的成型对象(1)的位于基面上的固化的材料层上，使得阴模层(12)具有至少一个型腔(13)，该型腔具有成型对象(1)的要制造的材料层的阴模。将阴模层(12)固化。为了形成成型对象层(16)，以第二材料(5)填充型腔(13)，并且然后通过利用能量进行处理将第二材料的主要成分部分交联并固化。通过材料去除将固化的阴模层(12)和/或固化的成型对象层(16)的突出于与基面(3)隔开预定距离布置的平面的区域除去。将上述步骤重复至少一次。通过热处理将主要成分进一步交联且固化为，使得第二材料(5)具有比固化的第一材料(4)和在部分交联之后的第二材料更高的强度。将阴模层(12)从成型对象(1)除去。

Description

用于通过逐层施加材料来制造三维的成型对象的方法

技术领域

本发明涉及一种通过逐层施加材料来制造三维的成型对象的方法，提供：针对成型对象的几何结构数据、具有用于接纳三维的成型对象的基面的承载部件、可固化的液态的或可流动的第一材料、可固化的液态的可流动的糊状的或粉末状的第二材料。

背景技术

在一种该类型在实践中已知的方法中，使用液态聚合物作为第一和第二材料，它们可以通过紫外线辐射的作用而固化。在该已知的方法中，首先将第一材料层施加在承载部件的基面上，其方式为，借助喷墨打印机将第一和第二材料的液滴形的材料份额喷射到基面的不同位置上而实现。基面的由不同材料制成的材料液滴所涂敷到的位置根据用于提供针对要制造的成型对象的几何结构数据选择为，使得由第二材料制成的材料层的区域构成要制造的成型对象的最下方的层。第一材料用作支撑材料，该支撑材料施加在基面上的没有涂敷第二材料的位置上，并且在这些位置上，在涂敷了第一材料制成的另一材料层后，所述成型对象具有多个悬伸部，这些悬伸部应一直被支撑材料支撑直到所有材料层都被固化。在另一步骤中，这样得到的最下方的材料层被紫外线辐射照射，以通过交联固化包含在第一和第二材料中的聚合物。

在最下方的材料层完成后，其他材料层以相应的方式施加在其上并固化，直到该成型对象的所有层都被制造和固化。然后，将这样得到的叠层与溶剂相接触，直到第一材料溶于其中。第二材料不溶于溶剂。

该已知的方法使得能制造三维的成型对象作为原型或者以相对低廉的成本小批量制造。通过使用UV交联的聚合物和印刷过程中的高分辨率可以得到良好的表面质量。然而，高分辨率的3D打印要求非常低的聚合物粘度，借此可以通过细小的喷嘴将其涂敷在基面上或位于基面上的固化的材料层上。

在喷墨打印方法中，喷嘴通常可以处理的最大粘度为25mPa·s。更高的粘度一般无法喷射。由这种材料制成的物品仅能承受最小的负载，并且只能作为观赏品。

在实践中已知的是，借助喷墨3D打印机通过逐层施加材料用可固化的液态聚合物制造用于注塑机的注塑模具。注塑模具包括两个模具部分，这两个部分之间形成型腔，该型腔具有在注塑机中要制造的成型对象的三维阴模。在3D打印机中通过施加多个聚合物层由聚合物制造注塑模具，所述聚合物借助喷嘴以液态的形式涂敷在基面上或此前施加在基面上的固化的材料层上。在施加完每个材料层之后，用紫外线光照射仍为液态的聚合物以使其交联，从而固化相关的材料层。然后以相应的方式施加其他材料层并且使其固化，直到注塑模具制造完成。接着，从3D打印机中取出注塑模具并装入注塑机中，以便通过布置在注塑模具中的注塑孔将不同于聚合物的热的塑料注入型腔中。在型腔中填满塑料且塑料冷却后，打开注塑模具并借助顶出器将成型对象从型腔中顶出。该方法的缺点是，由于填充材料的高温，在3D打印中制造的模具仅具有非常有限的使用寿命，并且在大约10到100次注塑过程后必须进行更换。此外，将注塑模具安装到注塑机中相对较耗费时间。尤其是在一次性制作成型对象的情况下，这是不利的。

在使用将固体作为结构材料的其他已知技术中，热塑性塑料大多熔化并且通过喷嘴逐层施加，或者以粉末形式在烧结方法中逐层施加。然而，很好的负载能力是以耗费印刷时间(非常慢)或低分辨率或低表面质量为代价的。

立体光刻方法有一些优势，利用该方法也可以处理更高的粘度。这种优势源自以下事实：材料不必通过喷嘴进行喷涂，而是利用之外UV根据规定在聚合物容器中进行交联。具有甚至更好特性的所谓的双成分UV聚合物也可以用这种方法来加工。这也使得成型对象的负载能力更好。但是，缺点在于：制造对象需要大量材料，双组份混合物的固化时间有限，材料消耗高(不允许重复使用未使用的聚合物)。所有这些都显著提高了部件制造的成本。

除了喷墨方法，所有已知的3D技术都存在另外一个严重的缺陷：它们不具备多材料能力。这意味着，同时只能使用一种材料类型。由此，该方法在工业中的可用性是非常有限的。

发明内容

因此，本发明的任务在于，给出一种开头所述类型的方法，利用该方法能以高分辨率打印机械稳定且有负载能力的三维的成型对象。

所述任务通过权利要求1的特征解决。根据本发明，设置有一种用于通过逐层施加材料来制造三维的成型对象的方法，其中，提供：针对成型对象的几何结构数据、具有用于接纳三维的成型对象的基面的承载部件、可固化的液态的或可流动的第一材料和可固化的液态的可流动的糊状的或粉末状的第二材料，其中，第二材料至少包括能通过利用能量进行处理而交联的主要成分和可热激活的潜伏的固化剂，借助该固化剂通过热作用能够触发主要成分的化学交联，

a)为了形成阴模层，将可流动的第一材料的材料份额根据几何结构数据施加到基面上和/或三维的成型对象的位于基面上的固化的材料层上，使得阴模层在其背离基面的表面上具有至少一个型腔，所述型腔具有成型对象的要制造的材料层的阴模；

b)将阴模层固化；

c)为了形成成型对象层，以第二材料填充型腔，使得阴模作为阳膜转移到成型对象层上；

d)通过利用能量进行处理将填入到型腔中的第二材料的主要成分部分交联并固化；

e)通过材料去除将固化的阴模层和/或固化的成型对象层的突出于如下平面的区域除去，该平面与所述基面隔开预定距离布置；

f)将步骤a)至e)重复至少一次；

g)通过热处理将由成型对象层构成的成型对象的主要成分进一步交联并固化为，使得相比于固化的第一材料和/或部分交联的第二材料，第二材料具有更高的强度；并且

h)在执行热处理之前、期间和/或之后将阴模层从成型对象除去。

根据本发明，提供了一种混合方法，在该方法中，带有不同特性的材料通过不同的印刷方法进行加工和/或通过不同的印刷设备逐层施加到基面上或固化的三维的成型对象的位于基面上的材料层上。这可以在一个连续的3D打印过程中完成，即该方法可以完整地在3D打印站中实施。除了3D打印站之外，不需要其他制造过程。

第一材料可以是粘度非常低的或者稀液状的或者高流动性的，因为它仅用于制造用于第二材料的成型模。由于第一材料在施加到基面上或三维的成型对象的位于基面上的已经固化的材料层上的过程中具有的低粘度或高流动性，通过将第一材料的多个相应的小的材料份额施加到基面上或者三维的成型对象的位于基面上的固化的材料层上，可以通过数字印刷方法以高的分辨率和表面质量印刷出成型模。

对于由第一材料制成的成型模的材料层的机械稳定性和强度的要求较低，因为该成型模仅承载第二材料并且可能在为施加第二材料而设置的印刷方法中必须支撑施加在第一材料上的力。通过固化第一材料，该第一材料达到足够的强度，以便可以用作用于第二材料的成型模。处于固化的状态中的第一材料的机械强度不影响由第二材料的固化的层形成的成型对象的机械稳定性，因为固化的第一材料在施加所有材料层之后从成型对象中除去。

第二材料是用于成型对象的实际的结构材料，而且较之于第一材料它可以具有不同特性，尤其是更高的粘度。该第二材料可例如用起增强作用的添加剂、如纤维和/或其他固体颗粒来填充。因为第二材料通过由第一材料制成的成型模的模制而在几何结构上成型，所以为实现高的印刷分辨率就不需要将第二材料的小的材料份额施加到基面上或三维的成型对象的位于基面上的固化的材料层上。相反，也可以采用高粘度的第二材料进行加工。由此可以实现成型对象的高的机械稳定性和强度。在需要时，第二材料甚至可以包含至少两种不同材料的混合物和/或至少一种用于提高材料强度的添加剂、如纤维或其他材料。第二材料也可以采用数字印刷方法粗选择性地或部分选择性地施加到基面上或三维的成型对象的位于基面上的固化的材料层上，即通过将多个材料份额施加到根据为成型对象所提供的几何结构数据而选择的不同部位上。为了确保型腔在其轮廓处被无空隙地填充，将第二材料对于轮廓而言全面地填入到几何结构数据区域中。这导致：第二材料的量始终稍微大于对于填充型腔所需的量。也可以将第二材料采用模拟印刷方法施加到基面上或三维的成型对象的位于基面上的固化的材料层上。连接在印刷模块之前的混合设备允许通过唯一的印刷模块实现分级的材料特性。为此，(根据需要)将至少两种材料成分以相应适配的比例直接在填入到印刷模块中之前混合。由此，可例如将硬混合物分级地改变为软混合物。甚至可以将第二材料的两种或更多种成分施加到基面上和/或位于基面上的固化的材料层上，以便制造包含多种不同成分的成型对象。这种多材料能力可以通过依次连接用于第二材料的多个印刷模块来实现。由此可以实现不同的机械性能和/或电气性能和/或不同的颜色。

由于在根据本发明的方法中，优选在印刷每个单个的材料层后，通过材料去除将固化的阴模层和/或固化的成型对象层的突出于如下平面的区域分别除去，该平面与基面隔开预定距离布置并且优选平行于该基面布置，因此该成型对象的各个层完全平行延伸或相对彼此以预定的布置结构布置，并且具有预定的层厚。此外，通过去除材料除去“污染物”，所述污染物在以第二材料填充型腔时在第一材料的最上方的固化的层的表面与第二材料接触时可能出现。去除突出于平面的区域确保了由固化的第一和第二材料构成的混合层始终具有期望的厚度并且在第一材料的表面上没有要除去的第二材料。这使得成型对象能够非常精确地制造并且变形少。所述材料去除优选切削地实现，尤其是通过所谓的深度铣刀、磨削机和/或抛光机实现。

由实践虽然也已知3D打印方法，在该3D打印方法中，通过逐层施加材料借助喷墨打印机由低粘度的材料制造成型对象。在此，各个材料层分别在施加之后通过利用UV辐射进行照射来固化。除此以外，在施加所有材料层之后执行成型对象的热处理，其中，将成型对象中的机械应力卸除并且将成型对象的材料再稍微进一步固化。但该方法不适用于打印包含可通过热而激活的固化剂的材料，因为该固化剂将由于在3D打印机的打印头中出现的损耗热而激活，这导致：材料在打印头中已经硬化并且将堵塞该打印头。利用在先已知的方法制成的成型对象因此仅实现相对小的机械强度。

在根据本发明的方法中，通过材料去除将固化的阴模层和/或固化的成型对象层的突出于如下平面的区域在每次施加成型对象层之后除去，该平面与基面隔开预定距离布置并且优选平行于该基面布置。因此，借助于根据本发明的方法，成型对象可以完全在打印机中制成，而不需要其他工艺。根据本发明，在步骤d)中，将各个成型对象层的主要成分分别通过利用能量进行处理部分而交联或弱交联到成型对象层维持其形状的程度。第二材料的主要成分可包括至少一种单体、至少一种低聚物和/或至少一种聚合物，它们能够通过利用能量进行处理而交联。

利用能量所进行的处理理解为适合的电磁辐射、优选紫外线辐射、电子辐射和/或离子辐射。当使用紫外线辐射时，第二材料优选包含光引发剂。

在接着通过热而触发的化学步骤h)中，执行第二材料的缓慢的松弛和最终交联，其中，将通过施加各个成型对象层形成的成型对象的主要成分进一步固化。主要成分和固化剂的组成优选这样调整，使得从预定的温度起才触发化学交联。该温度能够通过选择相应的固化剂来调整。在该温度以下，化学交联要么完全不发生要么仅非常缓慢地发生。这实现材料混合物的足够长时间的可用性而不使材料混合物在印刷模块中就已经交联。

热处理优选在约100℃至200℃的温度下、尤其是在约120℃至180℃的温下发生。热处理根据主要成分和固化剂的类型持续15至90分钟、尤其是30至75分钟。然后得到由均匀的材料成型的成型对象。

由于在成型对象的所有层被施加之后才执行步骤d)，因此仅须进行唯一的热处理。根据本发明的方法不仅实现成型对象的快速的形状获得而且实现成型对象的高的机械可负载性和/或化学可负载性。这是成型对象的工业适用性的基础前提。

从由BERLAC AG，Allmendweg 39，4450锡萨赫，瑞士在网上公开的标题为“BERLACDUAL CURE UVKLARLACK”的信息页已知一种用于清漆的两级的固化方法。在此，单成分漆作为表面保护物在单层方法中施加到完成成型的物体上。但该漆首先利用热固定在物体上并且然后才通过UV辐射最终交联。

在本发明的一种优选的设计方案中，第一材料的材料份额优选借助喷墨打印方法或借助粉末施加方法(粉末颗粒转印)施加到基面上和/或位于基面上的固化的阴模层上和/或固化的成型对象层上，其中，第一材料是能通过能量的作用而固化的材料，给该材料加载能量以用于固化阴模层。由于第二材料包含在室温升高的情况下就已经可以触发轻微的交联反应的可热激活的固化剂(交联剂)，因此该第二材料不适用于高分辨率的喷墨打印机的喷嘴。升高的温度(该温度通过喷墨打印机的打印头的升温就已经可以达到)导致第二材料的缓慢的、但持续的粘度升高，从而在短时间(数小时)内便使喷墨打印机功能失效并且如有可能使打印头和/或用于给打印头供应第二材料的装置(输入管路、存放容器)受损。本发明绕开该严重的缺陷，其方式为，仅仅是例如通过喷墨打印机由低粘度的第一(支撑)材料逐层地打印阴模并且通过利用能量进行处理使其交联。第一材料的机械强度在此对于成型对象的强度并不重要，因为之后将第一材料除去。而用于成型对象的实际的高粘度的第二材料可借助可加工较高粘度的材料混合物的方法逐层地置入到阴模的型腔并且交联。

在所述方法的一种有利的实施方式中，所述第二材料在未固化状态中的粘度比所述第一材料在未固化状态中的粘度更高，必要时是所述第一材料在未固化状态中的粘度的至少10倍，尤其是至少200倍，优选至少2000倍，和/或可流动的第一材料和可流动的糊状的或粉末状的第二材料具有固体含量，所述第二材料在该材料的未固化状态中的固体含量比所述第一材料在其未固化状态中的固体含量更高，必要时是所述第一材料在其未固化状态中的固体含量的10倍，尤其是至少200倍并且优选至少2000倍。这使得能够制造如下成型对象，该成型对象具有高的表面质量和表面精度以及同时具有优异的机械强度。此外，能提供具有呈球状或类似纤维形式的固体含量(添加剂)的第二材料，与没有固体含量的相应材料相比，所述呈球状或类似纤维形式的固体含量显著地提高了机械性能和/或电气性能。

在本发明的一种适宜的设计方案中，所述第一材料具有适于喷射的工作粘度，所述工作粘度小于1000mPa·s，尤其是小于100mPa·s，必要时小于30mPa·s，并且优选小于10mPa·s，并且所述第一材料以液滴的形式以至少360dpi的分辨率、尤其是至少720dpi的分辨率并且优选至少1440dpi的分辨率施加到基面上和/或三维的成型对象的位于基面上的固化的材料层上。这使得成型对象具有高的表面质量。第二材料优选相对于室温被加热到工作温度，以改变其流动性，优选提高流动性或者说降低粘度。然后，将加热到工作温度的第二材料施加到基面上或位于基面上的固化的材料层上。

有利的是，所述第二材料的主要成分包括至少一种环氧树脂、至少一种恶丁环、至少一种功能性的(甲基)丙烯酸酯、至少一种乙烯醚或由这些物质中的至少两种构成的混合物。所述至少一种乙烯醚用作用于加速的共反应剂。第二材料还可包含至少一种常见的光引发剂和/或至少一种用于改善最终性能(强度、低机械应力性、化学耐受性)的添加剂。

在本发明的一种优选的实施方式中，潜伏的固化剂包含双氰胺和/或酸酐和/或至少一种封端的异氰酸酯和/或至少一种碳化二亚胺。通过选择这些材料之一或通过组合这些材料中的多种材料，可调整为了触发化学交联至少所需的温度。

在本发明的一种有利的设计方案中，固化剂的浓度在第二材料的0.2至5％体积百分比之间、尤其是在第二材料的1.2至4％体积百分比之间并且优选在第二材料的2.2至3％体积百分比之间。适宜地，使固化剂的浓度在辐射固化之后与基础材料的功能或强度相协调。

在本发明的一种扩展方案中，将所述第二材料借助部分选择性的、数字的涂敷方法/配量方法根据所述几何结构数据施加到所述阴模层上，使得可流动的糊状的或粉末状的第二材料的至少一个材料份额填满地输出到所述至少一个型腔中，并且优选所述阴模层的位于型腔之外的部位不与所述第二材料接触或仅稍微与所述第二材料接触。部分选择性的涂敷方法理解为如下涂敷方法，在该涂敷方法中，将第二材料在型腔之内全面积地施加到阴模层上并且在型腔之外仅施加到阴模层的表面的部分区域上。第二材料到型腔中的填入可借助喷嘴实现，所述喷嘴能够通过阀或类似的调节装置调节到打开位置和关闭位置。可以通过控制器实现根据在型腔和喷嘴的输出开口之间的相对位置而对阀进行同步。这是较之于模拟涂敷方法的优点，在所述模拟涂敷方法中，第二材料大面积地、即非选择性地不仅施加到型腔的内部而且施加到型腔的外部。当第二材料被施加到基面上或三维的成型对象的位于基面上的固化的材料层上时，第二材料在填充到型腔中时可以具有与第一材料不同的特性，尤其是第二材料可以具有比第一材料更高的粘度。

在本发明的一种优选的设计方案中，所述第二材料是复合材料，所述复合材料包括流体和至少一种添加剂，其中，所述流体在室温下具有至少50mPa·s的粘度并且优选具有至少1000mPa·s的粘度，并且所述添加剂具有固体颗粒，所述固体颗粒设置在所述流体中。固体颗粒可以是作为填料的纤维，尤其是碳纤维、纳米管、玻璃球、石墨烯、苯乙烯嵌段共聚物，尤其是苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)，固体的纳米颗粒/微颗粒和/或高度支化的聚酯和/或它们的混合物。所述复合材料可以在室温下或在加热到比室温高的温度下填充到一个或多个型腔中。

在本发明的一种优选的设计方案中，所述第二材料具有比第一材料更高的粘度和/或更高的固体含量，第一材料和第二材料都借助喷墨打印方法施加到基面上和/或位于基面上的固化的阴模层上和/或成型对象层上，在喷墨打印方法中，所述第一材料从至少一个第一喷嘴中喷出，并且所述第二材料从至少一个第二喷嘴中喷出，并且优选所述第二喷嘴的排出开口相比于所述第一喷嘴的排出开口具有更大的横截面和/或以更高的工作压力加载，尤其是所述第二喷嘴的排出开口的直径大于所述第一喷嘴的排出开口的直径。喷墨打印方法理解为如下打印方法，在该打印方法中，第二材料借助于压电激活器从喷嘴中以脉冲形式和/或按份额地喷出(喷射)。通过第二喷嘴的更大的横截面和/或更高的工作压力能实现高粘度的第二材料的喷墨打印。与第二喷嘴的排出开口的横截面相比更小的第一喷嘴的排出开口的横截面和/或与第一喷嘴的工作压力相比更高的第二喷嘴的工作压力使得第一材料能够以高分辨率施加到基面上或三维的成型对象的位于基面上的固化的材料层上。

所述喷嘴被安置为与要施加第二材料的表面隔开小的距离。当型腔位于喷嘴的下方时，则从喷嘴的材料通道中激活第二材料流。第二材料被从喷嘴中压出，并且在表面相对于喷嘴移动时，一条第二材料被放置在该表面上。在送料停用后，喷嘴在不输出材料的情况下在表面上方运动。

在本发明的一种扩展方案中，给所述第二材料加载压力、尤其是加载气体压力并且将以这种方式被置于压力下的第二材料经由至少一个阀导引到至少一个喷嘴，所述喷嘴的排出开口沿着基面相对于承载部件定位，并且根据为要制造的成型对象所提供的几何结构数据以及根据喷嘴与承载部件之间的相对位置操控所述阀，使得当排出开口定位在型腔上而使得第二材料能由喷嘴输出到型腔中时释放材料流，并且当排出开口定位为使得第二材料不能由喷嘴输出到型腔中时阻断材料流。在此，材料流可在型腔处或在快到型腔之前释放，并且在离开型腔时或然后不久阻断。在此，所述阀可以电磁地操纵或借助压电元件操纵。

优选地，喷嘴的排出开口沿着连续的、在所述型腔内延伸的线相对于承载部件运动，并且液态的可流动的或糊状的第二材料连续地沿着该线由排出开口输出到所述型腔中。这实现连续的材料施加，并且由此在以第二材料填充一个或多个型腔时实现快速的工作进展。第二材料可通过本身已知的、适用于连续输送过程的微泵或通过给第二材料加载压力而供应给喷嘴。要么直接通过用于高粘度的压电激活器，通过用于喷嘴通道滑移件(关闭/打开喷嘴通道)的压电激活器，要么通过将压缩空气或压力活塞压到通道中来将第二材料从喷嘴通道输送出去。在此，压缩空气可以通过电磁阀电磁地激活。

在本发明的一种扩展方案中，所述第二材料借助柔版印刷方法、凹版印刷方法、胶印印刷方法、丝网印刷方法、激光转印方法、微配量方法和/或借助刮板和/或刮墨刀和/或粉末施加方法非选择性地或部分选择性地填入到型腔中。第二材料即利用模拟涂敷方法非选择性地或部分选择性地填入到一个或多个型腔中。在非选择性的涂敷方法中，完全省却了对材料施加的几何结构导向的控制。在部分选择性的涂敷方法中，控制可非常简单地实现，因为不需要高的分辨率。这非常有效地简化了电子控制并且有助于在设计整个方法时降低成本。虽然如下3D打印方法本身是已知的，在所述3D打印方法中，高粘度的打印材料(也可以是事先由多种材料成分混合而成复合材料)通过喷嘴施加。但在此成型对象直接(数字地且选择性地)根据电子模板来打印，即不使用阴模。但该3D打印方法仅实现小的印刷分辨率，因为喷嘴的喷嘴直径由于打印材料的高的粘度而必须是相对大的。

在本发明的一种扩展方案中，将填入到型腔中的第二材料在其主要成分部分交联之前与固体颗粒接触、尤其是与纤维接触，使得固体颗粒完全地和/或部分地进入到位于型腔中的第二材料中。由此，增强第二材料。因为固体颗粒在型腔填充之后才与第二材料接触，所以第二材料能够以简单的方式借助喷嘴填入到型腔中，而不存在固体颗粒堵塞喷嘴的风险。

有利的是，将固体颗粒作为固体颗粒层施加到转移辊的周面上，并且然后将经涂敷的周面紧密地定位在填入到型腔中的第二材料的表面上，使得固体颗粒层与第二材料发生接触，并且转移辊的周面与第二材料间隔开。因为第二材料仅与固体颗粒接触，但不与转移辊接触，所以避免了：第二材料附着在转移辊上并且将该转移辊污染。一方面固体颗粒可以被加载电荷并且另一方面转移辊的周面可以被加载电荷，其中，固体颗粒的电荷的极性与处于转移辊上的电荷的极性相反，因此固体颗粒附着在转移辊的周面上或被转移辊的周面吸引。填入到型腔中的第二材料可被加载极性与固体颗粒的电荷极性相反的电荷。由此，当固体颗粒到达第二材料附近或与该第二材料接触时，固体颗粒可以更容易从辊的周面脱离。纤维也可以通过运送带来供应。

适宜地，将最上面的固化的阴模层和/或最上面的固化的成型对象层的在去除材料时出现的去除物清除。由此，可得到平坦且整洁的表面，在该表面上能以高的精度施加另外的材料层。

在本发明的一种优选的实施方式中，使具有基面的承载部件在材料施加期间和可选地在各材料固化期间围绕旋转轴线转动并且优选沿着旋转轴线移动。由此，可以不间断地印刷多个相叠布置的材料层。这实现快速的材料施加并且有助于高的产品品质。

在本发明的一种有利的设计方案中，提供如下溶剂，固化的第一材料在该溶剂中是可溶解的，并且使阴模层在执行热处理之前、期间和/或之后与溶剂接触，使得固化的第一材料在该溶剂中溶解。固化的第二材料在该溶剂中是不可溶解的。由此，第一材料能够以简单的方式从成型对象除去。

在本发明的另一种有利的设计方案中，将阴模层在执行热处理之前、期间和/或之后通过固化的第一材料的相变从成型对象除去。在此，第一材料可例如是蜡或类似材料，其通过加热熔化并且必要时挥发。

要再提到的是，第二材料也可粉末状地施加到基面上和/或三维的成型对象的位于基面上的固化的材料层上。在此，第二材料可布置在存放容器中，该存放容器局部地通过转移辊的周面限界，该转移辊围绕其柱轴线被转动驱动。转移辊例如借助充电电晕被这样加载静电，使得第二材料中含有的粉末颗粒转移到转移辊的周面上并且在那形成具有预定厚度的带静电电荷的粉末层。粉末颗粒的电荷加载例如通过所谓的摩擦生电效应实现，其方式为，粉末颗粒通过彼此挨着排列而构建可控制的静电电势。基面或三维的成型对象的位于基面上的固化的材料层被加载与粉末层的电荷类型(正或负)相反的电荷类型(负或正)的静电并且这样紧密地从转移辊的周面旁运动经过，使得粉末层的带有电荷的粉末颗粒通过静电诱发的力而转移到基面上或位于基面上的固化的材料层上并且堆积在阴模的一个或多个型腔中。在那，粉末颗粒通过适合的固定器固定。在固定时，粉末颗粒彼此间连接并且与基面或位于基面上的固化的材料层连接。在另一个加工步骤中，通过材料去除将固化的阴模层和/或固化的成型对象层的突出于如下平面的区域除去，该平面与基面隔开预定距离布置，这在上面已经阐述过。

附图说明

下面借助附图详细阐述本发明的实施例。附图中:

图1示出极实施方式中的优选的设备，所述设备用于通过逐层施加材料制造三维的成型对象，其中，该设备具有不同的输出装置，以用于输出不同的液态的且可固化的材料，

图2示出用于制造三维的成型对象的设备的侧视图，其中，该设备具有第一输出装置、用于逐层施加液态的第一材料的喷嘴以及构造为柔版印刷装置或凹版印刷装置的用于施加液态的第二材料的第二材料施加站，

图3A至图3F示出成型对象在其制造的不同方法步骤中的横截面，

图4示出在去除材料层时材料去除单元的侧视图，

图5示出在施加所有材料层之后的成型对象的第一实施例的横截面图，

图6示出成型对象的由第一和第二材料制成的固化的材料层的示意图，其中，各层透明示出，

图7示出由第一和第二材料的材料层组成的层堆叠的三维视图，

图8示出在借助溶剂除去第一材料的材料层之后的成型对象的三维视图，

图9示出在施加所有材料层之后的成型对象的第二实施例的横截面，

图10示出在除去第一材料的材料层之后的成型对象的第二实施例的横截面，

图11示出类似图2的设备的侧视图，其中，代替柔版印刷装置设置有旋转丝网印刷装置，

图12示出类似图2的设备的侧视图，其中，代替柔版印刷装置设置有刮墨刀涂敷装置，

图13示出类似图2的图示，其中，所述设备的第二输出装置具有多个印刷器组件，利用所述印刷器组件可制造分别由多种不同的材料制成的成型对象层，

图14示出柱状的涂敷辊，

图15示出锥形的涂敷辊，

图16示出类似图2的设备的侧视图，其中，代替柔版印刷装置设置有用于较高粘度的喷墨打印装置，

图17示出类似图2的设备的侧视图，其中，代替柔版印刷装置设置有微配量装置/涂敷装置，

图18示出图17的放大的局部，该局部示出在以第二材料填充型腔时的喷嘴，

图19示出微配量装置/涂敷装置，该微配量装置/涂敷装置除了图17中所示出的部件以外还具有用于施加固体颗粒的装置，

图20示出图19的放大的局部，该局部示出用于施加固体颗粒的装置，

图21示出用于制造三维的成型对象的设备的侧视图，其中，该设备具有用于施加固体颗粒的装置，

图22示出类似图2的图示，其中，第二输出装置具有多个用于不同的材料成分的贮存装置和一个用于混合材料成分的混合器，

图23示出用于施加第二材料的打印头模块的示意图，

图24示出型腔，该型腔以第二材料填充，

图25示出带有喷嘴的微配量单元，该喷嘴具有圆形的排出开口，

图26示出带有喷嘴的微配量单元，该喷嘴具有用于增加涂敷面积的矩形的排出开口。

具体实施方式

在用于通过逐层施加材料来制造三维的成型模和三维的成型对象1的方法中，由控制单元提供针对成型对象1的几何结构数据，该控制单元与计算机通讯，在该计算机上运行软件。此外，提供板状的承载部件2，该承载部件具有布置在水平平面中的基面3，以用于接纳成型对象1。如图1中可见的，基面3基本上具有圆环盘的形状。但也可设想其他设计方案，在这些设计方案中，基面3尤其是可具有满圆盘的形状或设计成矩形的。

此外，在该方法中，提供可固化的液态的第一材料4、与第一材料不同的可固化的液态的第二材料5和水，水作为用于固化的第一材料4的溶剂。固化的第二材料5在该溶剂中是不可溶解的。第一材料4包含聚合物和光引发剂，该光引发剂在利用紫外线辐射进行处理时引起所述聚合物的交联。

第二材料5具有比第一材料4更高的粘度并且包含环氧树脂作为主要成分，该环氧树脂与光交联剂混合。光交联剂在利用紫外线辐射处理时引起所述主要成分的交联。除了光交联剂以外，第二材料5还包含可热激活的、潜伏的固化剂，该固化剂在第二材料5加热到至少120°的温度时触发所述主要成分的化学交联。

液态的第一材料4设置在第一贮存装置6中，而液态的第二材料5设置在第二贮存装置7中。优选也可以使用另外的材料贮存装置，所述另外的材料贮存装置包含其他材料并且再次扩展可能的材料混合。第一贮存装置6经由管路与用于第一材料4的第一输出装置8连接。如图2中可见的，第一贮存装置6构造为基本上封闭的容器，而第二贮存装置7构造为盆形件。

第一输出装置8具有第一喷墨打印头，该第一喷墨打印头具有多个成排布置的、在附图中未详细示出的喷嘴，这些喷嘴被定向成用于将第一材料4的材料份额输出到基面3上或位于基面上的第一和/或第二材料4、5的固化的材料层上。喷嘴排平行于基面4的平面布置并且横向于基面3的周向方向延伸，优选基本上径向于其中心延伸。

所述承载部件2和第一输出装置8可借助第一定位装置9沿箭头10的方向以及逆着箭头的方向相对于彼此转动，并且可平行于旋转轴线11移动。在此，处于基面3中且与旋转轴线11间隔开的点沿着螺旋形或螺旋线形的轨迹曲线运动。

第一输出装置8和第一定位装置9与在附图中未详细示出的控制装置连接，所述控制装置具有用于存储要制造的成型对象1的几何结构数据的数据存储器。在以第二材料5进行选择性或部分选择性填充时，几何结构数据也被分析评估并用于激活或停用喷嘴或类似的输出元件。

借助该控制装置，第一材料4的材料份额的输出和第一定位装置9可以根据几何结构数据这样控制，使得由可流动的第一材料4构成的阴模层12可以施加到基面3上或施加到先前施加在基面上的第一和/或第二材料4、5的固化的材料层上(图3A)。在此，阴模层12分别具有至少一个型腔13，所述型腔具有成型对象1的要制造的材料层的阴模。型腔13分别在相关阴模层12的整个层厚上延伸直到基面3或延伸直到位于阴模层12下方的固化的材料层。

沿箭头10的方向在第一输出装置8下游布置有第一固化装置14，施加到基面3上或位于基面上的固化的材料层上的液态的第一材料4可以借助该固化装置固化。为此，第一固化装置14具有在附图中未详细示出的第一UV辐射源，借助该第一UV辐射源可以将紫外线辐射发射到第一材料的要固化的材料层上，使得第一材料中含有的光交联剂被激活并且使得在第一材料4中含有的聚合物交联。

沿箭头10的方向在第一固化装置14下游布置第二输出装置15，通过该第二输出装置给相应的先前固化的阴模层12的一个或多个型腔13填充第二材料5，以便形成成型对象层16(图3B)。在图2中示出的实施例中，第二输出装置15构造为柔版印刷装置。

该柔版印刷装置具有构造为柔版印刷辊的转印体17以及与第二贮存装置7接触的涂敷装置18，借助该涂敷装置18，转印体17的至少一个表面区域能以第二材料5的层19涂敷。借助第二定位装置，锥形构造的转印体17可围绕假想的旋转轴线这样旋转，使得位于该转印体17的周面上的第二材料5的层19与一个或多个型腔13的底部以及内壁接触，使得可流动的第二材料5填充到所述一个或多个型腔中并且形成成型对象层16。该成型对象层具有要制造的成型对象1的一个层的阳模，该阳模相对于层12的阴模是相反的。

然后将由此得到的成型对象层16借助第二固化装置21固化。如图1中可见的，第二固化装置21沿箭头10的方向布置在第二输出装置14下游。第二固化装置21包括第二UV辐射源，借助该第二UV辐射源可以将紫外线辐射发射到成型对象层15上，以通过将其中含有的聚合物交联来将第二材料固化到要由成型对象层15制造的成型对象1维持其形状的程度。

然后在另一个方法步骤中，借助深度铣刀22除去固化的阴模层12的区域和/或固化的成型对象层16的区域和/或固化的第二材料5的区域，所述第二材料布置在阴模层上(图3C、图4)。在此，固化的第一和/或第二材料4、5的突出于与基面3隔开预定距离且平行于该基面布置的平面的区域通过材料去除完全除去，并且随后通过吸嘴23吸走。在需要时，可在吸嘴23下游布置表面清洁装置20。

现在以相应的方式将另一个阴模层12(图3D)和另一个成型对象层16施加到固化的阴模层12和成型对象层16的表面上(图3E和3F)。重复这些步骤，直到产生要制造的成型对象的整个成型对象层16(图5至8)。

在另一个方法步骤中，将阴模层12这样与溶剂33接触，使得固化的第一材料4在溶剂33中完全溶解。这可以例如通过如下方式实现：将由阴模层12和成型对象层16构成的层堆叠在预定的持续时间上浸入到处于容器34中的溶剂33中。然后，将完成的成型对象(图8)从溶剂33中取出并干燥。

在除去阴模之后执行热处理，在该热处理中，将由相叠铺层的成型对象层16构成的成型对象1分级地加热到与第二材料5相适配的温度，在该温度下，第二材料5中含有的固化剂触发第二材料5的主要成分的化学交联。为了执行热处理，将成型对象1适宜地带到烘箱35中并且在那在预定的持续时间上保持在例如130℃的预定的温度上，该持续时间可以为15至90分钟。时间和温度可以根据所使用的材料混合物而改变。

在此，使主要成分最终交联并且在松弛的情况下固化，第二材料5具有比固化的第一材料4在其与溶剂33接触之前所具有的强度更高的强度。最终交联缓慢地发生，从而避免或卸除了主要成分中的机械应力。

如图9和图10中可见的，能够利用根据本发明的方法制造具有悬伸部25和中空空间26的成型对象。

第二材料5也可以通过丝网印刷方法被填入到一个或多个型腔13中。如图11中可见的，转印体18在此构造为旋转丝网印刷辊。该旋转丝网印刷辊具有多孔的丝网状的周面。第二贮存装置6布置在旋转丝网印刷辊的内腔中。

设置在周面上的穿孔在其尺寸方面与第二材料5的粘度这样相适配，使得第二材料5可以借助线形贴靠在旋转丝网印刷辊的筒壁的内周面上的刮板24挤压穿过所述穿孔。在刮板24的作用区域之外，第二材料5不能穿过穿孔。安放在输出部位下游的清洁装置将旋转丝网印刷辊上未被取下的材料清除，并将其引导到回路中以循环使用。除此以外，图11中示出的设备对应于图2中示出的设备，从而图2的描述相应地适用于图11。

第二材料5也可以通过刮墨刀方法被填充到一个或多个型腔13中。如图12中可见的，转印体18在此构造为网纹传墨辊，刮墨刀32布置在网纹传墨辊的外周面上。所述网纹传墨辊具有相应雕刻的并且准备用于接收材料的周面。除此以外，图12中示出的设备对应于图2中示出的设备，从而图2的描述相应地适用于图12。

在图13中示出的实施例中，由第一贮存装置6、第一输出装置8和第一固化装置14构成的组件对应于图2中的组件，即第一材料4利用喷墨打印头施加。第一输出装置8配设有多个印刷器组件37、37′，印刷器组件沿承载部件2的运输方向36布置在第一输出装置8下游，即基面3的或位于基面上的固化的材料层的各个要涂敷的区域分别首先运动经过第一输出装置8并且然后才运动经过印刷器组件37、37′。每个印刷器组件37、37′分别具有第二输出装置15、15′，该第二输出装置包括构造为柔版印刷辊的转印体17、17'和用于转印体的涂敷装置18、18′。第二输出装置15、15′的结构就此而言对应于图2中的第二输出装置的结构。

每个第二输出装置15或15′分别配设有多个第二贮存装置7A、7B、7C或7A′、7B′、7C′，不同的材料成分4A、4B、4C或4A′、4B′、4C′存放在所述多个第二贮存装置中，相关的第二材料5、5′可由所述材料成分通过混合而制造。每个第二输出装置15或15′的第二贮存装置7A、7B、7C或7A′、7B′、7C′分别经由与其相配设的配料器38A、38B、38A′、38B′与混合器39、39′的进入开口连接。混合器39、39′的排出开口与和其相配设的第二输出装置15、15′连接。配料器38A、38B、38A′、38B′的控制输入端经由控制线路与控制器40连接。借助控制器40可根据存储在数据存储器中的、与位置有关的材料数据受程序控制地改变各个材料成分4A、4B、4C或4A′、4B′、4C′在成型对象的制造过程期间的配量，以便根据第二材料5、5′的相应期望的材料特性调整材料成分4A、4B、4C或4A′、4B′、4C′的混合比例。由此，尤其是能够将由第二材料5制成的材料层的强度逐个材料层分级地在多个材料层上从第一强度值提高(或减小)到第二强度值，以便避免成型对象的材料中出现较大的强度跳跃。

如图13中可见的，每个印刷器组件37、37还具有与其相配设的第二固化装置21、21′、深度铣刀22、22′和表面清洁装置20、20′。关于这些部件，图11的描述相应地适用于图13。

要再提到的是，印刷器组件37、37′可沿双箭头方向41横向于基面3相对于该基面定位。

在笛卡尔方法中所述涂敷装置18的辊具有柱形的形状(图14)，而在极方法中所述辊具有锥形的形状(图15)。

第二材料5也可以通过喷墨打印方法被填入到一个或多个型腔13中(图16)。为此，第二输出装置15具有第二喷墨打印头，其具有多个成排布置的喷嘴，这些喷嘴被定向用于将第二材料5的材料份额输出到基面3上或位于基面上的第一和/或第二材料4、5的固化的材料层上。喷嘴排平行于基面4的平面布置并且横向于基面3的周向方向延伸，优选基本上径向于其中心延伸。由于第二材料5具有比第一材料4更高的粘度，因此第二喷墨打印头的喷嘴的横截面比第一喷墨打印头的喷嘴的横截面大。替代采用较大的喷嘴横截面，或者除了这个方案以外，在第二喷墨打印头的喷嘴的情况下也可以比在第一喷嘴的情况下以更大的喷嘴压力进行加工。承载部件2相对于喷墨打印头的定位根据图1借助定位装置实现。根据喷墨打印头和承载部件2之间的相对位置以及根据为要制造的成型对象所提供的几何结构数据来控制第二材料5的喷出。

在图17中示出的实施例中，第二材料5通过喷嘴方法被填充到一个或多个型腔13中。在喷嘴方法中，高粘度的第二材料5在室温下借助气体压力通过喷嘴出口输送。承载部件2相对于喷嘴27的定位(图18)相应于图1借助定位装置9实现。根据喷嘴27和承载部件2之间的相对位置以及根据为要制造的成型对象1所提供的几何结构数据来控制第二材料5从喷嘴27中的喷出。当第二材料被填充到一个或多个型腔13中之后，通过冷却将第二材料固化。

在图19中所示的实施例中，被填入到型腔13中的第二材料5在其主要成分部分交联之前这样与纤维状的固体颗粒42接触，使得所述固体颗粒进入到位于型腔13中的第二材料5中。为此，所述设备具有布置在第二输出装置15和第二固化装置21之间的用于施加固体颗粒42的装置45。固体颗粒42布置在存放容器43中，该存放容器在下侧通过转移辊44的周面限界。转移辊44围绕平行于承载部件2的基面3且正交于该承载部件的运输方向36布置的旋转轴线沿箭头46方向被转动驱动。在存放容器43的侧壁47和转移辊44的周面之间设置有间隙，固体颗粒42穿过该间隙。当转移辊44的周面从位于存放容器43中的固体颗粒42旁运动经过时，所述固体颗粒作为固体颗粒层48施加到转移辊44的周面上。

如图20中可见的，转移辊44以其周面这样紧密地定位在填入到型腔13中的可流动的第二材料5的表面上，使得固体颗粒层48与第二材料5发生接触，但不接触转移辊44。转移辊44至少在其周面上包括导电的材料，正的电势施加到其上。固体颗粒42被加载负电荷。附加地，基面或第二材料的面向转移辊44表面的表面被加载正静电荷，从而当固体颗粒到达静电电荷的电场中时所述基面或第二材料的面向转移辊表面的表面吸引固体颗粒42。

图21中示出的实施例与图19中示出的实施例的区别在于，替代具有喷嘴27的第二输出装置15而设置有输出装置15，该输出装置带有构造为柔版印刷辊的转印体17。所述输出装置15的结构对应于图13中的第二输出装置15的结构，即第二材料5在印刷过程期间由多种材料成分4A、4B、4C混合在一起。图21中示出的实施例仅具有一个印刷器组件37。但也可设想其他设计方案，在这些设计方案中，分别具有一个用于施加固体颗粒42的装置45的多个印刷器组件37可依次布置。相应内容适用于图19中示出的设备。

如图22可见的，涂敷装置15也可经由混合器39与多个第二贮存装置7A、7B、7C或7A′、7B′、7C′连接，在所述第二贮存装置中存放不同的材料成分4A、4B、4C。第二贮存装置7A、7B、7C分别经由一个与其相配设的配料器38A、38B与混合器39、39′的进入开口连接。混合器39、39′的排出开口与第二输出装置15连接。配料器38A、38B的控制输入端经由控制线路与控制器40连接。借助控制器40可根据存储在数据存储器中的、与位置有关的材料数据受程序控制地改变各个材料成分4A、4B、4C在成型对象1的制造过程期间的配量。

第二材料5也可通过微配量方法填入到一个或多个型腔13中。如图23中可见的，第二贮存装置7在此与气体压力源28(该气体压力源可以例如是空气压力源)连接，以便将第二材料5置于压力下。贮存装置7经由管路29与用于输出材料的喷嘴27连接，在所述管路中分别布置有可调节到打开位置和关闭位置的阀30。喷嘴27的排出开口以其排出开口布置成与所述基面3隔开小的距离并且然后以这种方式沿着基面3相对于承载部件2定位。根据为要制造的成型对象1所提供的几何结构数据以及根据在喷嘴27和承载部件2之间的相对位置分别操控各个阀30，使得当喷嘴27的排出开口定位在型腔13上时释放第二材料5的材料流。当喷嘴27的排出开口不定位在型腔13上时，阻断所述材料流。

如图23中可见的，可以设置有多个微配量单元31，它们的阀30分别以其入口经由管路29与第二贮存装置7连接。每个微配量单元31分别具有喷嘴27，所述喷嘴与相关的阀30的出口连接。喷嘴27矩阵形地布置成多行和/或多列。这样控制所述阀30，使得型腔13面状地被第二材料5覆盖(图24)。喷嘴27可具有圆滑的排出开口(图25)或角形的、优选矩形的排出开口(图26)。

Claims (15)

1.用于通过逐层施加材料来制造三维的成型对象(1)的方法，其中，提供：针对成型对象(1)的几何结构数据、具有用于接纳三维的成型对象(1)的基面(3)的承载部件(2)、可固化的液态的或可流动的第一材料(4)和可固化的液态的可流动的糊状的或粉末状的第二材料(5)，其中，固化的第一材料(4)是可溶解的，其中，所述第二材料(5)至少包括能通过利用能量进行处理而交联的主要成分和可热激活的潜伏的固化剂，借助所述固化剂通过热作用能够触发所述主要成分的化学交联，

a)为了形成阴模层(12)，将可流动的第一材料(4)的材料份额根据所述几何结构数据施加到所述基面(3)上和/或三维的成型对象(1)的位于基面上的固化的材料层上，使得所述阴模层(12)在其背离所述基面(3)的表面上具有至少一个型腔(13)，所述型腔具有所述成型对象(1)的要制造的材料层的阴模；

b)将所述阴模层(12)固化；

c)为了形成成型对象层(16)，以所述第二材料(5)填充所述型腔(13)，使得所述阴模作为阳膜转移到所述成型对象层(16)上；

d)通过利用能量进行处理将填入到所述型腔(13)中的第二材料(5)的主要成分部分交联并固化；

e)通过材料去除将固化的阴模层(12)和/或固化的成型对象层(16)的突出于如下平面的区域除去，该平面与所述基面(3)隔开预定距离布置；

f)将步骤a)至e)重复至少一次；

g)通过热处理将由成型对象层(16)构成的成型对象(1)的主要成分进一步交联并固化为，使得与固化的第一材料(4)和/或部分交联的第二材料(5)相比，所述第二材料(5)具有更高的强度；并且

h)在执行热处理之前、期间和/或之后将阴模层(12)从成型对象(1)除去。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一材料(4)的材料份额优选借助喷墨打印方法或借助粉末施加方法施加到所述基面上和/或位于基面上的固化的阴模层(12)上和/或固化的成型对象层(16)上，并且所述第一材料(4)是能通过能量的作用而固化的材料，给该材料加载能量以用于固化所述阴模层(12)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二材料的主要成分包括至少一种环氧树脂、至少一种恶丁环、至少一种功能性的(甲基)丙烯酸酯或由这些物质中的至少两种构成的混合物。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，潜伏的固化剂包含双氰胺和/或酸酐和/或至少一种封端的异氰酸酯和/或至少一种碳化二亚胺。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述固化剂的浓度在所述第二材料的0.2至5％体积百分比之间、尤其是在所述第二材料的1.2至4％体积百分比之间并且优选在所述第二材料的2.2至3％体积百分比之间。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，将所述第二材料(5)借助部分选择性的涂敷方法根据所述几何结构数据施加到所述阴模层(12)上，使得可流动的糊状的或粉末状的第二材料的至少一个材料份额填满地输出到所述至少一个型腔(13)中并且优选所述阴模层的至少一个位于所述型腔之外的部位不与所述第二材料(5)接触。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，所述第二材料(5)是复合材料，该复合材料包括流体和至少一种添加剂，所述流体在工作温度下具有至少50mPa·s的粘度并且优选具有至少1000mPa·s的粘度，并且所述添加剂具有固体颗粒，所述固体颗粒设置在所述流体中。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，给所述第二材料(5)加载压力并且将以这种方式被置于压力下的第二材料(5)经由至少一个阀(30)导引到至少一个喷嘴(27)，所述喷嘴的排出开口沿着所述基面(3)相对于所述承载部件(2)定位，并且根据为要制造的成型对象(1)所提供的几何结构数据以及根据所述喷嘴(27)与所述承载部件(2)之间的相对位置操控所述阀(30)，使得当所述排出开口定位在所述型腔(13)上而使得所述第二材料(5)能由所述喷嘴(27)输出到所述型腔(13)中时释放材料流，并且当所述排出开口定位为使得所述第二材料(5)不能由所述喷嘴(27)输出到所述型腔(13)中时阻断材料流。

9.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，将所述第二材料(5)借助柔版印刷方法、凹版印刷方法、胶印印刷方法、丝网印刷方法、激光转印方法、微配量方法和/或借助刮板(24)和/或刮墨刀和/或粉末施加方法非选择性地或部分选择性地填入到所述型腔(13)中。

10.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，其特征在于，将填入到所述型腔(13)中的第二材料(5)在其主要成分部分交联之前与固体颗粒接触、尤其是与纤维接触，使得所述固体颗粒完全地和/或部分地进入到位于所述型腔(13)中的第二材料(5)中。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述固体颗粒作为固体颗粒层施加到转移辊的周面上，并且然后将经涂敷的周面紧密地定位在填入到所述型腔(13)中的第二材料(5)的表面上，使得所述固体颗粒层与所述第二材料(5)发生接触，并且所述转移辊的周面与所述第二材料(5)间隔开。

12.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，其特征在于，将最上方的固化的阴模层(12)和/或最上方的固化的成型对象层(16)的在去除材料时出现的去除物清除。

13.根据权利要求1至12中任一项所述的方法，其特征在于，使具有所述基面(3)的承载部件(2)在材料施加期间和可选地在各所述材料(4、5)固化期间围绕旋转轴线(11)转动并且优选沿着所述旋转轴线(11)移动。

14.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，提供如下溶剂(33)，固化的第一材料(4)在所述溶剂中是可溶解的，并且使所述阴模层(12)在执行热处理之前、期间和/或之后与所述溶剂(33)接触，使得固化的第一材料(4)在所述溶剂(33)中溶解。

15.根据权利要求1至13中任一项所述的方法，其特征在于，将所述阴模层(12)在执行热处理之前、期间和/或之后通过固化的第一材料(4)的相变从所述成型对象(1)除去。

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