CN115135483A - 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

用于通过逐层施加材料来制造三维的成型对象的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115135483A
CN115135483A CN202180015327.4A CN202180015327A CN115135483A CN 115135483 A CN115135483 A CN 115135483A CN 202180015327 A CN202180015327 A CN 202180015327A CN 115135483 A CN115135483 A CN 115135483A
Authority
CN
China
Prior art keywords
layer
powder particles
roller
carrier
particles
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202180015327.4A
Other languages
English (en)
Inventor
H·玛西亚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
3D Systems Inc
Original Assignee
DP Polar GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DP Polar GmbH filed Critical DP Polar GmbH
Publication of CN115135483A publication Critical patent/CN115135483A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/112—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using individual droplets, e.g. from jetting heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/188—Processes of additive manufacturing involving additional operations performed on the added layers, e.g. smoothing, grinding or thickness control
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B29C64/218—Rollers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/40—Structures for supporting 3D objects during manufacture and intended to be sacrificed after completion thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
    • B29K2105/25—Solid
    • B29K2105/251—Particles, powder or granules
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

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对象的方法，提供用于接纳三维的成型对象的基面(3)、能固化的液态的、能流动的或粉末状的第一材料(4)、粉末状的、包含热塑性的粉末颗粒的第二材料(5)以及溶剂(33)。由第一材料制造并固化用于要制造的成型对象层(16)的具有型腔(13)的阴模层(12)。型腔(13)的底部被加载到第一极性的电势并且粉末颗粒被加载到第二极性的电势。将粉末颗粒施加到载体表面上，该载体表面相对于型腔(13)定位，使得粉末颗粒从载体表面转移到型腔(13)中并在该型腔中形成带有与阴模相配合的阳模的成型对象层(16)。成型对象层(16)被热作用烧结。通过除去材料制造平坦表面，该表面在阴模层(12)和成型对象层(16)上延伸。将上述步骤至少重复一次。此后，将阴模层(12)在溶剂中溶解。

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，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、能固化的液态的、能流动的或粉末状的第一材料、粉末状的、包含优选热塑性的粉末颗粒的第二材料以及溶剂，固化的第一材料可在该溶剂中溶解。
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，借助喷墨印刷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覆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覆第二材料的位置上，并且在这些位置上，在涂覆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印刷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覆在基面上或位于基面上的固化的材料层上。
在喷墨印刷方法中，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。
由WO2015/105047A1已知一种用于制造三维的成型对象的方法，在该方法中，各个材料层分别由至少三种不同的材料制成。在制造各个材料层时，首先分别进行油墨喷射步骤，其中，通过喷墨印刷将第一材料和与其不同的第二材料施加到基面或位于其上的固化的材料层上。第一材料用于制造可在溶剂中溶解的牺牲层，该牺牲层应支撑要施加到牺牲层上的另外的层。
第二材料用于制造成型对象的与成型对象的外表面邻接的子区域并且不溶于溶剂。根据预设的几何结构数据，将第二材料施加到基面或位于其上的固定的材料层上，使得第二材料包围限界型腔，该型腔与成型对象的表面隔开距离地位于要制造的成型对象的内部体积中。
在已经将第一和第二材料施加到基面或位于其上的固化的材料层上之后，进行硬化步骤，其中，将第一和第二材料固化。由此获得要制造的成型对象的牺牲层和外层。
然后用包含水溶性树脂和多孔粉末颗粒的材料组合物填充型腔。如果材料组合物为固态，则在填充到型腔中之前通过加热将材料组合物带到能流动的状态。可以借助刮刀、通过丝网印刷或通过旋涂将材料组合物引入到型腔中。利用第二材料的层将填充到型腔中的材料组合物平面化，以获得具有均匀厚度的材料层。
此后，将包含可硬化树脂并且可与第一材料协调的粘合剂墨水添加到位于型腔中的材料组合物中。在此，使粘合剂墨水渗入粉末颗粒的孔隙中。然后硬化树脂。在此，构造结合的粉末层，其中，硬化的树脂固定在粉末颗粒的孔隙中。根据公开文件的说明内容，由此实现结合的粉末层的高的机械的成型对象。此外，结合的粉末层通过树脂与要制造的成型对象的由第二材料制成的外层连接为统一的层。
在先前已知的方法中，重复上述步骤以便以相应的方式产生另外的材料层。在完成对于成型对象所需的所有材料层并固化之后，将第一材料在溶剂中溶解以除去牺牲层。
由于成型对象的外层通过在喷墨印刷方法中施加材料液滴而制成，并且只有成型对象的内部是由硬化的粉末制成，因此所述方法与整个成型对象由粉末层制成的方法相比能够实现成型对象的表面几何结构的更精细的设计。根据公开文件的说明内容，所述方法还应能够实现成型对象的表面的精确的颜色设计。
然而，所述方法具有相对耗费的缺点，因为对于成型对象的外表面层的制造，除了包含粉末的材料组合物之外还需要另外的材料并且必须以结构化的方式施加。此外，在所述方法中，还使用与粉末颗粒连接的液态硬化剂。因此，成型对象的内部体积由不同的材料构成，从而削弱了成型对象的机械强度。
还应提及在使用该方法时所制造的成型对象的机械性能。因为对象不是均质地由强的材料制成，而是由弱的层(UV可交联的材料)和含有粉末的较强的层组成。在大的模具的情况下，这应该不是关键。在部件变小的情况下，物体与保护层之比减小并且由此其性能(例如机械稳定性)也会降低。此外，粉末材料不是纯热塑性塑料，而是由混合物组成，并且因此不像纯热塑性塑料那样能承载。
由US9,423,756B2还已知一种通过逐层施加材料来制造三维的成型对象的方法，其中，借助电子照相印刷装置将要制造的成型对象的各个材料层施加到承载辊的基面上和/或施加到位于基面上的固化的材料层上。该印刷装置具有光敏的图像辊，该图像辊可通过电机在第一和第二旋转方向上围绕其辊轴线转动。图像辊具有辊体，该辊体在其周面上涂覆有光敏涂层，该光敏涂层在下文中也称为活性层。活性层由在黑暗中电绝缘并在光射入时导电的材料组成。
为了将图像转移到活性层上，图像辊与用于对活性层加载电荷的第一和第二电荷产生装置、图像转换器、第一和第二静电和磁的显影站以及第一和第二清洁装置共同作用。第一显影站包含用于制造支撑层的第一粉末状材料，该支撑层可溶于溶剂并在成型对象制造之后溶解在溶剂中。第二显影站包含含有粉末颗粒的第二材料，其用于制造不溶于溶剂的成型对象层。
电荷产生装置、图像转换器、显影站和清洁装置定位在图像辊的周缘上，使得活性层的周面在图像辊沿第一转动方向转动时为了以第一粉末状材料涂覆活性层而从第一电荷产生装置运动到图像转换器、从该图像转换器运动到第一显影站，并且然后运动到第二清洁装置。当图像辊沿相反的第二转动方向转动时，活性层的周面从第二电荷产生装置运动到图像转换器、从图像转换器运动到第二显影站，并且然后运动到第一清洁装置，以用于以第二材料涂覆活性层。
借助电荷产生装置，首先在黑暗中在活性层的整个表面上均匀地产生电荷。然后，根据存储在存储器中的针对成型对象的几何结构数据，借助图像转换器将活性层选择性地像素地利用电磁辐射曝光。活性层在曝光的部位处变得导电，从而位于那里的电荷被导出到辊体中并且因此活性层被电结构化。
沿图像辊的转动方向在图像转换器之后，活性层的表面运动经过第一或第二显影站，使得活性层根据先前在其表面上产生的电荷分布以相应的显影站的粉末状材料涂覆。粉末状材料在显影站中被摩擦生电地加载到与活性层的电势不同的电势，使得活性层根据其相应的电势选择性地以粉末状材料涂覆。
在光敏的图像辊分别选择性地以第一和第二材料涂覆之后，施加到活性层上的涂层从活性层转移到转印辊的周面上，转印辊通过另一个马达与图像辊同步地沿与图像辊的转动方向相反的方向驱动。在此，粉末状的第一或第二材料的转移也通过在材料和转印辊的周面之间的电荷差而发生。如果图像辊和转印辊的同步没有很精确，就失去绝对定位。在具有数千层的结构的情况下，这产生非常不规则的成型对象轮廓并且光学均匀性劣化。
最后，将粉末状材料从转印辊的周面转印到基面或位于其上的最上面的固化的材料层上，然后通过热作用进行固定。这些层中的每一个层的定位精度都非常关键，因为在图像辊上选择性地精确产生的层不直接施加到前一层上，而是必须首先转移到转印辊上，然后再转移到现有层上。这些机械部件的同步经受膨胀和温差影响，精度不够。此外，所述机械部件会受到磨损，该磨损随着时间的推移导致相叠放置的层的精度降低。
重复上述步骤，直到成型对象的所有材料层相叠地被涂覆。然后将由此获得的层布置结构溶解在溶剂中以除去用作支撑材料的第一材料。
为了执行先前已知的方法需要以下组件：
-昂贵的且易磨损的，因此寿命短的光敏的图像辊，
-昂贵的图像转换器，通常是激光扫描仪或LED扫描仪，
-耗费且易磨损的，因此寿命短的电荷产生装置，分别带有充电/放电电晕，用于对活性层加载电荷，
-昂贵且易磨损，因此显影单元寿命短。
所有这些组件都是消耗材料，所述消耗材料具有相对短的使用寿命并且必须经常更换。尤其是，图像辊的光敏层会受到磨损。粉末状材料的性质也非常复杂，因为粉末状材料必须包含许多成分以使其在电荷加载方面可控，例如成型对象的结构材料、用于改善流动性的添加剂和用于改善第二材料的电荷加载能力的添加剂。磁性的载体颗粒必须与墨粉类型精确匹配，并且功能性墨粉连同载体颗粒的制造是耗费的。
此外，先前已知的方法具有的缺点是，在大量材料层相叠地印刷的成型对象的情况下，由于可能出现材料层的层厚公差，所印刷的成型对象的尺寸精度只能难以维持。
发明内容
因此，本发明的任务是提供一种开头所述类型的方法，该方法能够通过逐层施加材料以简单且成本适宜的方式实现具有高机械稳定性和强度的成型对象的形状准确的且非常精确的制造。尤其是，所述方法还应该能够实现成型对象的高表面精度和长期稳定的成型对象。
所述任务通过权利要求1的特征来实现。在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、能固化的液态的、能流动的或粉末状的第一材料、粉末状的、包含热塑性的粉末颗粒的第二材料以及溶剂，固化的第一材料能在该溶剂中溶解，
a)为了形成阴模层，将能流动的液态的或粉末状的第一材料的材料份额相应于所述几何结构数据施加到基面和/或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，所述型腔具有要制造的成型对象层的阴模；
b)将阴模层固化；
c)至少将型腔的由基面或位于基面上的固化的材料层形成的底部加载到第一极性的电势；
d)将第二材料的粉末颗粒加载到带有与第一极性相反的第二极性的电势并且面状地施加到颗粒载体的载体表面上；
e)使载体表面连同位于载体表面上的粉末颗粒面向所述至少一个型腔并且相对于型腔定位，使得粉末颗粒从载体表面转移到型腔中并且在所述型腔中形成带有与阴模相配合的阳模的成型对象层；
f)将由此获得的成型对象层通过热作用烧结和固化；
g)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与基面隔开预定距离布置的平面的区域除去，从而制造平坦的表面，所述平坦的表面在阴模层和成型对象层上延伸，
h)将步骤a)至g)重复至少一次，并且
i)此后使阴模层与所述溶剂接触，使得固化的第一材料在所述溶剂中溶解。
根据本发明，设置一种混合方法，在该混合方法中，将具有不同特性的材料通过不同印刷方法加工地逐层施加到基面或三维的成型对象的位于基面上的固化的材料层上。
特别突出的是在构建第一和第二材料层时的精度。由此，在没有中间载体的情况下不仅通过喷墨定位阴模而且通过涂覆辊定位粉末。这实现沿任何方向的100％形状控制。
第一材料可以具有非常低的粘度或是稀薄的或具有高流动性，因为该第一材料仅用于制造用于第二材料的阴模。由于第一材料在施加到基面或位于基面上的固化的材料层期间具有低粘度或高流动性，因此可以借助数字印刷方法以高分辨率和表面质量印刷模具，其方式为，将第一材料的大量相应小的材料份额施加到基面或三维的成型对象的位于基面上的固化的材料层上。
对阴模的由第一材料组成的材料层的机械稳定性和强度提出低要求，因为阴模只需承载第二材料以及支撑可能的在为了施加第二材料而设置的印刷方法中施加到第一材料上的力。由于第一材料的固化，第一材料达到足够的强度，以能够用作第二材料的成型机构。处于固化状态下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所有层的施加之后通过溶解在溶剂中而从成型对象除去。固化的第二材料不能在溶剂中溶解。
粉末状的第二材料是用于成型对象的实际的结构材料，并且较之于第一材料可以具有不同性能、尤其是在固化状态下具有比第一材料更高的强度。热塑性粉末颗粒被理解为能通过能量供给液化的粉末状颗粒。
由于第二材料通过由第一材料精确制造的预先固化的阴模的模制而在几何结构方面成型，因此粉末状的第二材料能以简单的方式在整个面上或非选择性地施加到颗粒载体的载体表面上。然后将颗粒载体定位在阴模层的型腔上，使得粉末状的第二材料从载体表面转移到型腔中并在整个表面上完全填充型腔。由于第二材料在整个表面上、即非选择性地施加到颗粒载体上，所以当将颗粒载体定位在型腔上时，第二材料的位于载体表面上的结构化区域不必相对于型腔定位。这使得所述方法能够容易地执行。在模制固化的阴模时，将阴模的至少一个横向于如下平面布置的分界面模制到第二材料上或转移到第二材料上，成型对象的材料层在所述平面中延伸。
型腔的由基面或位于基面上的固化的材料层形成的底部可以通过充电电晕和/或充电板被加载到第一极性的电势或静电势。充电板优选地直接在基面下方平行于基面布置，其中，在基面和充电板之间设置有绝缘层。
因为各个成型对象层分别在其被施加到基面或位于基面上的固化的材料层之后通过热作用烧结，所以成型体可以由统一的材料制造。在烧结时，粉末状的第二材料中所含的粉末颗粒相互熔合，从而形成一体的成型对象。通过烧结，将固化的阴模的至少一个横向于如下平面布置的分界面非常精确地模制到成型对象层上，成型对象的材料层在所述平面中延伸。由此，甚至可以制造带有光滑的或具有纹理的机械稳定的表面的三维的成型对象。另外，通过烧结使第二材料固化，可以实现长时间稳定的成型对象。半结晶且优选无定形的热塑性粉末颗粒用作热塑性粉末颗粒。在烧结时，无定形粉末颗粒具有通常小于结晶粉末颗粒的收缩行为。无定形粉末颗粒可以在室温下在印刷机内部进行处理，亦即不必将第二材料或结构材料带到略低于熔点的温度。
在烧结期间，优选地利用热辐射照射第二材料，该热辐射优选地借助至少一个闪光灯产生。也可以使用其他能量提供件，所述能量提供件可以非常快速地提供能源。闪光灯的使用将第二材料快速加热到对于烧结所需的温度。在闪光消失后，材料又迅速冷却。由此保证了足够高的能量输入到最上面的材料层中和其下方的材料层中，而不会对成型对象或基面进行不必要的加热，但最后两层彼此热连接。
优选这样选择第一和第二材料，使得第二材料比第一材料更强地吸收在热处理时产生的热辐射。这可以通过以下来实现：第二材料由比第一材料更具吸收性、例如颜色更深的材料制成。尤其是，第二材料可以是黑色的，而第一材料可以是白色或透明的。由此减少了在第二材料的热处理时第一材料的热负载。
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在溶剂中不可溶解的第二材料。这使得成型对象能够非常精确地制造并且变形少，即使成型对象具有数千个材料层。
在本发明的一个优选实施例中，所述第一材料的材料份额借助材料施加印刷方法、优选借助喷墨印刷方法施加到所述基面上和/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，所述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所述阴模层。在此，能量可以是电磁辐射、尤其是紫外线辐射，通过电磁辐射使包含在第一材料中的聚合物和/或共聚物通过交联固化。在这种情况下，第一材料优选包含光引发剂。然而，也可以通过用电子束照射来固化第一材料。此外，还可以通过电子照相方法将第一材料选择性地施加到基面和/或位于基面上的固化的材料层上。
在本发明的有利实施例中，所述第一材料具有适用于喷墨印刷的工作粘度，所述工作粘度小于1000mPa·s、尤其是小于100mPa·s、如有可能小于30mPa·s并且优选小于20mPa·s，并且将所述第一材料以液滴的形式以至少180dpi、尤其是至少360dpi以及优选至少720dpi或1440dpi的分辨率施加到所述基面和/或三维的成型对象的位于基面上的固化的材料层上。这实现阴模的高表面质量，并且因此实现成型对象的高表面质量。
已证明为有利的是，在权利要求1的步骤g)中，通过移除切屑的或移除颗粒的材料去除、尤其是通过铣削、研磨、激光和清洁和/或抛光将固化的阴模层和/或固化的成型对象层的突出于所述平面的区域除去。在使各个材料层平整时，这分别实现快速的工作进度以及完全平坦且平行于基面布置的材料层表面的制造。
在本发明的优选实施例中，在权利要求1的步骤d)中使所述粉末颗粒以摩擦生电的方式加载电荷。为此，使粉末颗粒与具有比粉末颗粒更高的保持力的材料(载体)接触，然后通过电势差使粉末颗粒与材料分离。优选地，通过在容器中混合使粉末颗粒与材料摩擦，由此使粉末颗粒以摩擦生电的方式加载电荷。
适宜地，所述颗粒载体具有导电层，该导电层带有位于导电层上的绝缘层，并且将第一极性的电势施加到导电层上，使得位于载体表面上的颗粒穿过绝缘层被静电吸引到所述导电层上。绝缘层优选地由陶瓷或由另外的耐磨材料构成。绝缘层实现在印刷时颗粒载体的长使用寿命和低磨损。颗粒载体的表面可以由不光敏的材料构成，即表面的电特性与所述表面是在黑暗中还是暴露于诸如光的电磁辐射的照射无关。这使得该方法能够容易地执行。
在本发明的另一个实施方案中，所述颗粒载体具有导电层，该导电层带有位于导电层上的活性层，其导电性能够通过利用光辐射进行照射来改变，通过电子照相方法选择性地以一电势对所述活性层进行结构化，然后使活性层与第二材料的粉末颗粒接触，使得第二材料的粉末颗粒根据带有所述电势的活性层的结构化而附着在活性层上，并且由此带有所述粉末颗粒的结构化的活性层定位在型腔处，以便将所述粉末颗粒转移到型腔中。因此，颗粒载体的表面也能以电子照相结构化的方式涂覆有粉末颗粒。由此，可以减少在填充了阴模层的型腔之后保留在颗粒载体上的其余粉末颗粒的量。
在权利要求1的步骤d)中，借助摩擦生电式电荷加载装置对粉末颗粒加载电荷，所述摩擦生电式电荷加载装置具有利用粉末颗粒填充的贮存器和与所述粉末颗粒接触的搅拌工具，所述搅拌工具这样设计以及相对于所述粉末颗粒运动，使得所述粉末颗粒被加载电荷。因此能够以简单的方式使粉末颗粒被加载电荷。
在本发明的有利实施例中，将涂覆辊用作颗粒载体，所述涂覆辊的周面用作用于粉末颗粒的载体表面，所述周面在第一部位处与具有第二极性的电势的粉末颗粒接触，并且所述涂覆辊围绕涂覆辊的辊轴线相对于第一部位转动，以用于以粉末颗粒面状地涂覆活性的周面，并且所述周面在涂覆有粉末颗粒的第二部位处面向所述型腔，所述第二部位沿所述周面的周向方向与第一部位错开，并且所述周面紧密地相对于型腔定位，使得粉末颗粒从所述周面转移到型腔中以用于形成成型对象层。借助这样的涂覆辊，位于涂覆辊表面上的粉末状材料可以直接、连续且高精度地施加到基面或位于基面上的固化的材料层上。由于没有中间载体，可以达到最高的定位精度。
有利地，将附着在所述涂覆辊的周面的如下区段上的粉末颗粒从所述周面除去并且运送返回到贮存器中，所述区段沿旋转方向处于所述第二部位之后以及所述第一部位之前。因此，涂覆辊的周面在经过第二部位之后或在运动经过型腔之后在其重新定位在第一部位处之前被清洁。通过周面的清洁抵抗包含在粉末颗粒中和/或作为涂层施加粉末颗粒上的电荷分离物质在周面上的积累。
在本发明的一个实施例中，使用柱形辊作为所述涂覆辊，具有所述基面的载体部件
i)为了施加第一材料层从初始位置出发沿向前运送方向相对于涂覆辊移动，
ii)此后相对于涂覆辊运动返回到初始位置中，
iii)然后为了施加第二材料层重新沿向前运送方向相对于涂覆辊移动，
并且在步骤i)至iii)期间和/或之间，使载体部件相对于涂覆辊下降。因此，在成型对象的逐层制造期间，例如在两个终端位置之间，基面相对于涂覆辊的柱形周面的柱轴线来回运动。当针对成型对象的几何结构数据在笛卡尔坐标系中存在时，优选使用所述方法的该实施方式。
在本发明的扩展方案中，在材料施加期间和如有可能在材料的固化期间，使具有基面的承载部件围绕横向于涂覆辊的柱轴线布置的旋转轴线相对于涂覆辊转动，并且如有可能在转动运动期间相对于涂覆辊下降，并且涂覆辊设计为锥形辊，所述锥形辊的辊横截面从其远离旋转轴线的端部开始朝着其更靠近旋转轴线布置的另一个端部减小。该设计具有以下优点：在成型对象的整个制造过程中，基面可以围绕旋转轴线连续转动，这可实现不中断的印刷。与在印刷期间基面在两个终端位置之间来回运动的方法相比，通过基面的旋转运动实现更快的印刷进度并且实现用于执行所述方法的3D印刷机的减少的磨损。
在从US9423756B2已知的方法中，其中涂覆辊被设计为具有光敏层的图像辊，图像辊的锥形设计将没有意义，因为会发生周面的带电问题。辊周缘必须沿电晕具有恒定的直径，以便在成像辊的周面上实现均匀的电势。此外，显影单元的构造也将变得更加复杂，因为市售显影单元的圆周速度在磁辊的开始和结束处会不同。通过激光/LED光束对成像辊的感光层的放电也会在辊的端部处以不同的能量发生，这意味着墨粉层的厚度不同。
因此，从US9423756B2中已知的方法只能在笛卡尔坐标系中使用。
在本发明的一个有利实施例中，提供用于粉末颗粒的供应辊，所述供应辊以其周面通过辊间隙(在该辊间隙中，载体以所附着的粉末颗粒触碰涂覆辊的周面)与涂覆辊的周面间隔开，所述供给辊在其周面处具有导电的供给辊层，所述供给辊层带有位于供给辊层上的绝缘层，将第二极性的电势施加到供给辊层上，使得位于供应辊周面上的颗粒被静电吸引到供给辊层上，使供应辊的周面在与辊间隙间隔开的部位处与粉末颗粒接触，并且使供应辊围绕其轴线转动，使得位于供应辊的周面上的粉末颗粒到达涂覆辊的周面上，并且将施加到供应辊层上的电势和施加到涂覆辊的导电层上的电势选择为，使得粉末颗粒在辊间隙中从供应辊的周面转移到涂覆辊的周面上。由此，粉末状的第二材料能以限定的层厚度转移到涂覆辊的周面上。
在本发明的一个优选实施例中规定，提供导磁的以及优选能以摩擦生电方式加载电荷的载体颗粒，并且使所述载体颗粒与所述第二材料的粉末颗粒接触，使得所述粉末颗粒保持能脱开地附着在所述载体颗粒上，提供用于粉末颗粒的磁性的供应辊，所述供应辊以其周面通过辊间隙与涂覆辊的周面间隔开，磁性的载体颗粒连同附着在载体颗粒上的粉末颗粒在与辊间隙间隔开的部位处与供应辊的周面接触，使得载体颗粒磁性附着在供应辊的周面上，所述供应辊围绕其轴线转动，使得位于供应辊的周面上的载体颗粒连同附着在载体颗粒上的粉末颗粒首先运动经过刮除装置以用于刮除覆有粉末颗粒的载体颗粒，并且在通过刮除装置之后到达辊间隙中，并且涂覆辊的电势选择为不同于附着在所述载体颗粒上的粉末颗粒的电势，使得粉末颗粒在辊间隙中从载体颗粒脱离并且转移到涂覆辊的周面上。在此，导磁的载体颗粒与磁性的供应辊的组合使得粉末状的第二材料能够以限定的层厚度均匀地施加到涂覆辊上。在粉末颗粒已在辊间隙中从载体颗粒脱离之后，可以用粉末颗粒重新涂覆载体颗粒，然后再次使用载体颗粒。粉末颗粒优选通过静电力附着在载体颗粒上。
在该方法的另一个优选实施例中，提供导磁的载体颗粒，并且使所述载体颗粒与所述第二材料的粉末颗粒接触，使得所述粉末颗粒保持能脱开地附着在所述载体颗粒上，提供带有磁性的周面的涂覆辊，所述涂覆辊通过转移间隙与要利用粉末颗粒填充的型腔的底部间隔开，磁性的载体颗粒连同附着在载体颗粒上的粉末颗粒在与型腔间隔开的部位处与涂覆辊的周面接触，使得载体颗粒保持磁性附着在涂覆辊的周面上，所述涂覆辊围绕其轴线转动，使得位于涂覆辊的周面上的载体颗粒连同附着在载体颗粒上的粉末颗粒首先运动经过刮除装置以用于刮除覆有粉末颗粒的载体颗粒，并且在通过刮除装置之后到达转移间隙中，并且型腔的底部的电势选择为不同于附着在所述载体颗粒上的粉末颗粒的电势，使得粉末颗粒在转移间隙中从载体颗粒脱离并且转移到型腔的底部上。粉末颗粒也可以直接从显影机构的磁辊转移到阴模的型腔中。由此，省却了额外的涂覆辊并且不用将粉末颗粒返回引导到粉末颗粒贮存器，从而能够以简单的方式实施所述方法。
在本发明的扩展方案中，使用导电的材料作为第一材料并且使用电绝缘的材料作为第二材料，至少将最靠近颗粒载体的载体表面布置的固化的阴模层置于如下电势，该电势与颗粒载体的导电区域的电势不同并且与第二材料的位于颗粒载体上的粉末颗粒的电势不同，使得与在将型腔定位在颗粒载体的载体表面上时每单位面积转移到阴模层的至少一个型腔中的粉末颗粒相比，在将所述阴模层定位在所述颗粒载体的载体表面上时，每单位面积更少粉末颗粒、尤其是少50％、如有可能少70％并且优选少90％的粉末颗粒转移到阴模层上。颗粒载体、阴模层和粉末颗粒的导电区域的电势选择得如此不同，使得粉末状的第二材料从颗粒载体的载体表面基本上仅转移到型腔中，而不是转移到最上面的阴模层的表面中。没有从颗粒载体或涂覆辊的面状地以粉末颗粒涂覆的载体表面输出到阴模层上的材料则可以如有可能用于涂覆另外的成型对象层。由此，第二材料的对于制造成型体所需的量相应地减少。
在本发明的扩展方案中，粉末状的第二材料包括光引发剂，热塑性的粉末颗粒具有聚合物和/或共聚物，并且所述光引发剂在烧结后通过利用电磁辐射进行照射被激活，以用于交联所述聚合物。有利地，可以利用这种方法由热塑性颗粒制造热固性塑料。由此提高了第二材料的耐温性。而在纯热塑性塑料的情况下，耐温性是有问题的。
在本发明的一个特别有利的实施例中，所述载体部件在所述基面上具有至少两个电极，所述至少两个电极在俯视于基面时侧向地彼此错开、优选梳状地接合到彼此中，将电压施加到所述电极上，使得在型腔的底部上出现具有第一极性的电势。由此，第二材料的粉末颗粒在型腔处可以特别好地从颗粒载体脱离并固定在型腔的底部处。
有利的是，将施加到电极上的电压在施加第一阴模层和施加最后一个阴模层之间在数值上至少提高一次。由此，可以抵抗施加在阴模层的型腔底部处的静电势的数值的减小，该减小随着施加到基面上的材料层的数量的增加而发生。
在本发明的优选实施例中，检测针对在型腔的底部的高度中的电势的测量信号，并且将该测量信号与设定值或设定值范围进行比较，并且当在所述测量信号与所述设定值或所述设定值范围之间出现偏差时，改变所述电极上的电压，以用于减小该偏差。因此，型腔底部处的电势可以在整个印刷过程中保持基本上恒定。
附图说明
下面更详细地解释本发明的实施例。附图中：
图1示出极实施方式中的设备的示意图，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，该设备具有用于输出液态材料的第一输出装置和用于输出粉末状材料的第二输出装置，
图2A至2F示出逐层制造的成型对象在其制造的不同方法步骤中的横截面，
图3示出图1中所示的设备的局部俯视图，其中，移去了布置在第二输出装置上的覆盖件，
图4示出锥形的涂覆辊，
图5示出在将粉末状材料施加到固化的材料层上期间第二输出装置的第一实施例的侧视图，
图6示出在材料层的平面铣削、研磨或抛光期间移除切屑和/或移除颗粒的整平单元的侧视图，
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了第一材料的材料层之后的成型对象的三维视图。
图9示出另外的成型对象在所有材料层都已施加之后的横截面，
图10示出图9中所示的成型对象在第一材料的材料层被除去后的横截面，
图11示出在将粉末状材料的层施加到固化的材料层上期间第二输出装置的第二实施例的侧视图，
图12示出在三维的成型对象的制造期间一个笛卡尔实施方式中的设备的侧视图，
圆13示出柱形的涂覆辊，
图14示出图12中的设备的第二输出装置的俯视图，
图15示出在三维的成型对象的制造期间另一个笛卡尔实施方式中的设备的侧视图，
图16示出类似于图15的图示，但是粉末状材料分别仅在型腔的区域中施加到成型对象的材料层上，
图17和19示出具有充电板的设备的纵截面，该充电板用于在如下基面上产生电场，材料层被施加到所述基面上，
图18示出设计为充电板的支撑部件的俯视图，以及
图20示出用于制造三维的成型对象的设备的局部俯视图，该设备具有螺旋输送装置，借助该螺旋输送装置能够将粉末颗粒从清洁装置运送到显影单元。
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、导电的承载部件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。
所述方法的第一实施例通过图1中所示的设备实施，在该设备中，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。
在第一实施例中，提供能固化的液态的第一材料4、与第一材料不同的粉末状的、能固化的、包含热塑性的粉末颗粒的第二材料5以及水，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。第二材料5在固化状态下由于其中含有固体颗粒而比固化的第一材料4具有更高的强度。第一材料4是如下聚合物，该聚合物含有光引发剂并且可以通过利用紫外线辐射进行照射而交联。
液态的第一材料4布置在第一贮存器6中，而粉末状的第二材料5布置在第二贮存器7中。第一贮存器6通过管路与用于第一材料4的第一输出装置8连接。第一贮存器5构造为基本上封闭的贮存器，而第二贮存器7构造为盆形件。
第一输出装置8具有第一喷墨印刷头，该第一喷墨印刷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。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，使得由能流动的第一材料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2A)。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下游布置有第二输出装置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2B)。
第二输出装置15具有电晕充电装置17，电晕充电装置沿箭头10的方向布置在固化装置14下游并且具有多个电晕线材18。负电势被施加到电晕线材18上，该负电势不同于基面3的定位在第一输出装置8上的区段的电势，并且用于对型腔13的底部进行电荷加载，并且如有可能在第一材料的材料层的面向电晕线材18的表面上对第一材料4的材料层进行电荷加载。通过施加在电晕线材18上的电势对位于电晕线材18和基面3的与所述电晕线材相对置的表面区域之间的空间中的空气进行电离或者说离子化。当在基面3上和/或在位于基面上的固化的材料层上的第一材料4的材料层沿箭头10的方向运动经过电晕线材18下方时，型腔13的底部和由第一材料4构成的材料层的如有可能面向电晕线材18的表面被加载到正的第一电势。在电晕线材18和载体部件2的电势之间的电势差例如可以是5KV。
如在图3中可见，第二输出装置15具有仅在图中示意性地示出的、本身已知的摩擦生电式电荷加载装置19、与该摩擦生电式电荷加载装置共同作用的锥形的供应辊20A和锥形的涂覆辊21A。
供应辊20A和涂覆辊21A分别被设计成截锥形并且布置成使得面向其周面的假想的锥形尖端处于承载部件2的旋转轴线11上。供应辊20A和涂覆辊21A分别布置成可围绕其纵向中心轴线转动。在图3中可以看出，供应辊20A和涂覆辊21A分别在其轴向端部上具有轴颈，所述供应辊和涂覆辊在所述轴颈处可转动地支承在图中未详细示出的位置固定的支承件上。供应辊20A和涂覆辊21A分别可转动地支承所围绕的转动轴线22、23布置成使得在供应辊20A的周面和涂覆辊21A的周面之间形成辊间隙24，该辊间隙在转动轴线22、23之间形成的平面中具有恒定的间隙宽度。
供应辊20A具有由其辊芯形成的导电的供应辊层，在所述供应辊层上布置有电绝缘层，该电绝缘层形成供应辊20A的周面。以相应的方式，涂覆辊21A具有由其辊芯形成的导电层43，该导电层在其周面上涂覆有电绝缘层44。
在图3所示的实施例中，摩擦生电式电荷加载装置19具有布置在第二贮存器7中的转动驱动的搅拌工具25，通过该搅拌工具使位于第二贮存器7中的第二材料5的粉末颗粒被搅动，使得粉末颗粒强烈地彼此间、在搅拌工具25处以及在第二贮存器7的壁处摩擦。在此，粉末颗粒被摩擦生电地加载到正的第二电势。图3中所示的装置的摩擦生电式电荷加载装置19对应于根据图5的装置的摩擦生电式电荷加载装置19。
在第二贮存器7中，经加载电荷的粉末颗粒在与辊间隙24间隔开的接触部位处与供应辊20A的周面接触。供应辊20A的导电辊芯被施加到不同于第二电势的负的第三电势，该第三电势被选择成，使得粉末颗粒被静电吸引到供应辊20A的周面上。第三电势可以借助第一调节元件26来调整。
供应辊20A围绕其位于辊轴线上的转动轴线22转动，使得位于供应辊20A的周面上的粉末颗粒进入辊间隙24中。在其通往辊间隙24的行程中，粉末颗粒运动穿过限定间隙宽度的间隙。由此确定如此材料厚度，供应辊20A的周面以该材料厚度被第二材料5涂覆。多余的材料颗粒在辊间隙处从供应辊20A处刮掉。
第四电势被施加到涂覆辊21A的导电层43上，该第四电势如此与第三电势相适配，使得辊间隙24中的粉末颗粒从供应辊20A的周面分离并且在辊间隙24的整个长度上非选择性地转移到涂覆辊21A的周面上。由此，涂覆辊21A的周面被粉末颗粒非选择性地或不中断地涂覆。第四电势可以借助第二调节元件27调整，优选在负电势值和正电势值之间调整，尤其是在-1000V至+1000V之间调整。
由于涂覆辊21A围绕其转动轴线23的转动运动和基面3围绕旋转轴线11的旋转运动，位于涂覆辊21A周面上的粉末颗粒到达材料输出部位处，所述材料输出部位在周面的周向方向上与辊间隙24错开并且面向第一材料4的材料层中的型腔13。在此，粉末颗粒相对于型腔13如此密集地定位，使得所述粉末颗粒通过由在第四和第一电势之间的电势差引起的力而从涂覆辊21A的周面脱离，并且转移到型腔13中以形成成型对象层16。在此，型腔13被第二材料5完全填充。
通过清洁装置39从涂覆辊21A的周面除去在材料输出部位处未从涂覆辊21A的周面脱离的粉末颗粒。清洁装置39具有作用在涂覆辊21A的周面上的刮刀40和清洁辊41，该清洁辊围绕平行于涂覆辊21A的旋转轴线布置的轴线逆着涂覆辊21A的转动方向被转动驱动。刮刀40和清洁辊41沿涂覆辊21A的转动方向布置在材料输出部位之后并且布置在供应辊20A之前。为了除去材料颗粒，清洁辊41在其外周缘处贴靠在涂覆辊21A的周面上。刮刀40和清洁辊41布置在收集容器中，从涂覆辊21A的周面除去的材料颗粒被输出到收集容器中。螺旋输送件42位于收集容器的底部处，通过该螺旋输送件可以将粉末颗粒从清洁装置39输送回第二贮存器7中，以便将其供应用于重新使用(图5、11、12、17和19)。
沿箭头10的方向在材料输出部位下游(在材料输出部位处已利用第二材料5填充型腔13)布置有热处理站28，该热处理站例如可以包括红外辐射器和/或闪光灯。当通过热处理站28时，先前填充到型腔13中的第二材料5被热烧结，其中，包含在其中的粉末颗粒相互熔合并且如有可能与位于下方的由第二材料5构成的层熔合。
在需要时，可以沿箭头10的方向在热处理站28下游设置有交联装置29，第二材料5中所含的聚合物和/或共聚物在该交联装置处通过利用紫外线辐射进行照射和/或通过利用电子束进行照射而交联成热固性塑料。
然后在另一个方法步骤中，借助移除切屑的或移除颗粒的铣削、磨削或抛光装置30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2C、图6)。在此，固化的第一和/或第二材料4、5的突出于与基面隔开预定距离且平行于该基面布置的平面的区域通过移除切屑的材料去除而完全除去，并且随后通过吸嘴31吸走。在需要时，可在吸嘴31下游布置表面清洁装置32。该表面清洁装置可以包括用于刷去成型对象的最后施加的材料层的旋转的刷。
现在以相应的方式将另一个阴模层12(图2D)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2E和2F)。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7和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。
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35和中空空间36的成型对象。
在第二实施例中，代替非磁性墨粉，使用磁性墨粉。所述方法借助一种设备执行，该设备与图1和3所示的设备不同之处在于，代替图5中所示的摩擦生电式电荷加载装置19，使用图11中所示的摩擦生电式电荷加载装置19′，并且代替锥形的供应辊20A使用相应的如下锥形的供应辊，该锥形的供应辊在其周面上是有磁性的。磁场借助布置在供应辊20A内部的位置固定的永磁体产生。在其余方面，用于第二实施例的设备对应于根据图1和图3的设备。就此而言，第一实施例的描述相应地适用于第二实施例。
在第二实施例中，提供导磁的载体颗粒并使其在第二贮存器7中与第二材料5的粉末颗粒接触，使得粉末颗粒保持能脱开地附着在载体颗粒上。导磁的载体颗粒连同附着在所述导磁的载体颗粒上的粉末颗粒在与辊间隙间隔开的部位处与供应辊的周面接触，使得载体颗粒保持磁性附着在供应辊的锥侧面形的周面上。
当供应辊围绕其轴线转动时，位于供应辊的周面上的载体颗粒连同附着在所述载体颗粒上的粉末颗粒首先运动经过刮除装置37，在该刮除装置处将覆有粉末颗粒的载体颗粒从供应辊的锥形的周面除去。如在图11中可见，在刮除装置37之后的周面由此涂覆有具有载体颗粒和位于其上的粉末颗粒的、具有限定的层厚度的层。在通过刮除装置37之后，覆有粉末颗粒的载体颗粒到达形成在锥形的供应辊和锥形的涂覆辊21A之间的辊间隙中。
将与附着在载体颗粒上的粉末颗粒的电势不同的电势施加到涂覆辊21A的导电的辊芯上，该电势选择为，使得粉末颗粒在辊间隙中从载体颗粒脱离并被转移到涂覆辊21A的周面上。载体颗粒保留在供应辊的周面上，并且由于其转动运动而再次到达搅拌工具25的作用区域中，在那里所述载体颗粒被重新涂覆第二材料的粉末颗粒(墨粉)。
为了执行第三实施例，使用图12中所示的设备，在该设备中，各个加工站、即第一输出装置8、固化装置14、第二输出装置15、热处理站28、如有可能交联装置29、移除切屑的或移除颗粒的铣削、磨削或抛光装置30以及如有可能表面清洁装置32在一条直线上依次布置。在图12中所示的设备中，供应辊20B和涂覆辊21B分别设计为柱形的(图13)。涂覆辊21B具有导电层43(辊芯)，该导电层在其周面上涂覆有电绝缘层44。
与第一和第二实施例相比，在第三实施例中，具有基面3的载体部件2不旋转，而是为了施加材料层
a)沿运送方向38从初始位置移动到终端位置，并且
b)在此之后——如果要施加另一个材料层——从终端位置逆着运送方向38移回到初始位置。
此外，在步骤a)和b)期间和/或在步骤a)和b)之间，使载体部件2相对于涂覆辊下降。上述步骤在材料层的每次施加时重复，直到成型对象1的所有材料层相叠地涂覆。
在其余方面，第三实施例对应于第一实施例。因此，对第一实施例的描述相应地适用于第三实施例。
在第四实施例中，代替非磁性墨粉，使用磁性墨粉。所述方法借助一种设备执行，该设备与图12所示的设备不同之处在于，代替图12中所示的摩擦生电式电荷加载装置19，使用类似图11的摩擦生电式电荷加载装置19′，该摩擦生电式电荷加载装置具有柱形的供应辊和柱形的涂覆辊。在此，柱形的供应辊在其周面上是有磁性的。在其余方面，用于第第四实施例的设备对应于根据图12的设备。就此而言，第三实施例的描述相应地适用于第四实施例。关于电荷加载装置19′的描述参考针对第二实施例的描述。
在第一至第四实施例中以及在图15中所示的第五实施例中，粉末状的第二材料5借助涂覆辊21B分别不仅面状地引入到型腔13中而且在整个面上施加到阴模层12的面向涂覆辊21B的表面上。在固化之后，施加到阴模层12上的第二材料5借助移除切屑的或移除颗粒的铣削、磨削或抛光装置30被完全除去。同时，除去如下材料，该材料被施加在型腔区域中并突出于与基面隔开预定距离布置的平面，以便实现在型腔13和阴模层12上连续延伸的精确平坦的表面。
在图16中所示的第六实施例中，粉末状的第二材料5仅通过在其周面的整个面上涂覆有第二材料的涂覆辊21B施加在型腔13所在之处。相反地，阴模层12的表面没有涂覆第二材料5。由此相应地减少了第二材料5的材料消耗。
这通过如下来实现：使用导电材料作为第一材料4，并且使用电绝缘材料作为第二材料5，并且将阴模层12置于如下电势，该电势与位于涂覆辊21B的周面上的第二材料的粉末颗粒的电势不同并且与涂覆辊21B的导电层43的电势不同，使得当将阴模层12定位在涂覆辊21B的周面上时，实际上没有粉末颗粒从周面转移到阴模层12上。在图16中的实施例中，阴模层12被置于接地电势，涂覆辊21B的导电层43被置于负电势，而第二材料5的粉末颗粒被加载电荷至正电势。
在图17所示的第七实施例中，借助于设计为充电板的载体部件2在基面3上产生电势，该载体部件具有在涂覆辊下方集成到载体部件2中的电极47A、47B。由此省却了充电电晕，或者可以将充电电晕作为可选方案接入。
如图18中可看出的，电极47A、47B分别设计成梳状的。每个电极47A、47B具有纵向接片48A、48B，在所述纵向接片上分别布置有多个相互平行延伸的横向接片49A、49B。电极47A、47B平行于基面3延伸并且与所述基面直接邻接或直接相邻于所述基面。在电极47A、47B之间和/或下方布置有电绝缘材料、例如浇注料或玻璃。
在电极47A、47B之间施加恒定电压，该电压可以通过第四调节元件51调整，优选地调整到介于0至-45kV之间的值。电极48B处于接地电势。由电压产生的电场穿过阴模层12和成型对象层16。第一材料4和第二材料5分别包含在电场中大致平行于其场线定向的偶极子。由此，位于涂覆辊21B的周面上的到达转移间隙47中的粉末颗粒被静电吸引到型腔13的底部处，使得所述粉末颗粒从涂覆辊21B的周面脱离并且沉积在型腔13的底部上。
在需要时，例如可以借助图中未详细示出的探头测量型腔13的底部处的电势并将其与设定值进行比较。如果在此确定在测量值和设定值之间的差异，则改变施加在载体部件2的电极47A、47B上的电势，以减小差异。因此可以将型腔13的底部处的电势调节到设定值。由此避免了，型腔13的底部处的电势随着施加到基面3上的材料层或阴模层的数量增加而当在型腔13的底部与电极47A、47B之间的距离增大时在数值上减少。
在其余方面，第七实施例基本上对应于根据图11的实施例。就此而言，第二实施例的描述相应地适用于第七实施例。在第七实施例中，涂覆辊和供应辊可以设计成锥形或柱形。
在图19所示的第八实施例中，导磁的载体颗粒在贮存器7中提供并且借助位于贮存器7中的搅拌工具25与第二材料5的粉末颗粒接触，使得粉末颗粒保持能脱开地附着在载体颗粒上。提供带有磁性的周面的涂覆辊21B，该涂覆辊通过转移间隙47与要填充粉末颗粒的型腔13的底部间隔开。
磁性的载体颗粒连同附着在载体颗粒上的粉末颗粒在与型腔13间隔开的部位处与涂覆辊21B的周面接触，使得覆有粉末颗粒的载体颗粒保持磁性附着在涂覆辊21B的周面上。
涂覆辊21B围绕其转动轴线22转动，使得位于涂覆辊21B的周面上的载体颗粒连同附着在所述载体颗粒上的粉末颗粒首先运动经过刮除装置37′以刮除覆有粉末颗粒的载体颗粒并且在通过刮除装置37′后到达转移间隙47中。由于施加在电极47A、47B之间的电场，在涂覆辊的周面上到达转移间隙47中的位于载体颗粒上的粉末颗粒被静电吸引到型腔13的底部处，使得所述粉末颗粒与载体颗粒分离并且沉积在型腔13的底部上。
在其余方面，第八实施例基本上对应于第七实施例。就此而言，第七实施例的描述相应地适用于第八实施例。

Claims (20)

1.一种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)、能固化的液态的、能流动的或粉末状的第一材料(4)、粉末状的、包含热塑性的粉末颗粒的第二材料(5)以及溶剂，固化的第一材料(4)能在该溶剂中溶解，
a)为了形成阴模层(12)，将能流动的液态的或粉末状的第一材料(4)的材料份额相应于所述几何结构数据施加到基面(3)和/或位于基面上的固化的材料层上，使得阴模层(12)在其背离基面(3)的表面上具有至少一个型腔(13)，所述型腔具有要制造的成型对象层(16)的阴模；
b)将阴模层(12)固化；
c)至少将型腔(13)的由基面(3)或位于基面上的固化的材料层形成的底部加载到第一极性的电势；
d)将第二材料的粉末颗粒加载到带有与第一极性相反的第二极性的电势并且面状地施加到颗粒载体的载体表面上；
e)使载体表面连同位于载体表面上的粉末颗粒面向所述至少一个型腔(13)并且相对于型腔(13)定位，使得粉末颗粒从载体表面转移到型腔(13)中并且在所述型腔中形成带有与阴模相配合的阳模的成型对象层(16)；
f)将由此获得的成型对象层(16)通过热作用烧结和固化；
g)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，从而制造平坦的表面，所述平坦的表面在阴模层(12)和成型对象层(16)上延伸，
h)将步骤a)至g)重复至少一次，并且
i)此后使阴模层(12)与所述溶剂接触，使得固化的第一材料(4)在所述溶剂中溶解。
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)的材料份额借助材料施加印刷方法、优选借助喷墨印刷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2所述的方法，其特征在于，所述第一材料(4)具有适用于喷墨印刷的工作粘度，所述工作粘度小于1000mPa·s、尤其是小于100mPa·s、如有可能小于30mPa·s并且优选小于20mPa·s，并且将所述第一材料以液滴的形式以至少180dpi、尤其是至少360dpi以及优选至少720dpi或1440dpi的分辨率施加到所述基面和/或三维的成型对象(1)的位于基面上的固化的材料层上。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在权利要求1的步骤g)中，通过移除切屑的或移除颗粒的材料去除、尤其是通过铣削、研磨、激光和清洁和/或抛光将固化的阴模层(12)和/或固化的成型对象层(16)的突出于所述平面的区域除去。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，在权利要求1的步骤d)中使所述粉末颗粒以摩擦生电的方式加载电荷。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述颗粒载体具有导电层(43)，该导电层带有位于导电层上的绝缘层(44)，并且将第一极性的电势施加到导电层(43)上，使得位于载体表面上的颗粒穿过绝缘层(44)被静电吸引到所述导电层上。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，所述颗粒载体具有导电层，该导电层带有位于导电层上的活性层，其导电性能够通过利用光辐射进行照射来改变，通过电子照相方法选择性地以一电势对所述活性层进行结构化，然后使活性层与第二材料的粉末颗粒接触，使得第二材料的粉末颗粒根据带有所述电势的活性层的结构化而附着在活性层上，并且由此带有所述粉末颗粒的结构化的活性层定位在型腔(13)处，以便将所述粉末颗粒转移到型腔(13)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，在权利要求1的步骤d)中，借助摩擦生电式电荷加载装置(19)对粉末颗粒加载电荷，所述摩擦生电式电荷加载装置具有利用粉末颗粒填充的贮存器(7)和与所述粉末颗粒接触的搅拌工具(25)，所述搅拌工具这样设计以及相对于所述粉末颗粒运动，使得所述粉末颗粒被加载电荷。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，将涂覆辊(21A、21B)用作颗粒载体，所述涂覆辊的周面用作用于粉末颗粒的载体表面，所述周面在第一部位处与具有第二极性的电势的粉末颗粒接触，并且所述涂覆辊(21A、21B)围绕涂覆辊(21A、21B)的辊轴线相对于第一部位转动，以用于以粉末颗粒面状地涂覆活性的周面，并且所述周面在涂覆有粉末颗粒的第二部位处面向所述型腔(13)，所述第二部位沿所述周面的周向方向与第一部位错开，并且所述周面紧密地相对于型腔(13)定位，使得粉末颗粒从所述周面转移到型腔(13)中以用于形成成型对象层(16)。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，将附着在所述涂覆辊(21A、21B)的周面的如下区段上的粉末颗粒从所述周面除去并且运送返回到贮存器(7)中，所述区段沿旋转方向处于所述第二部位之后以及所述第一部位之前。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，使用柱形辊作为所述涂覆辊(21B)，具有所述基面(3)的载体部件(2)
i)为了施加第一材料层从初始位置出发沿向前运送方向相对于涂覆辊(21B)移动，
ii)此后相对于涂覆辊(21B)运动返回到初始位置中，
iii)然后为了施加第二材料层重新沿向前运送方向相对于涂覆辊(21B)移动，
并且在步骤i)至iii)期间和/或之间，使载体部件(2)相对于涂覆辊(21B)下降。
12.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，在材料施加期间和如有可能在材料(4、5)的固化期间，使具有基面(3)的承载部件(2)围绕横向于涂覆辊(21A)的柱轴线布置的旋转轴线(11)相对于涂覆辊(21A)转动，并且如有可能在转动运动期间相对于涂覆辊(21A)下降，并且涂覆辊(21A)设计为锥形辊，所述锥形辊的辊横截面从其远离旋转轴线(11)的端部开始朝着其更靠近旋转轴线(11)布置的另一个端部减小。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于，提供用于粉末颗粒的供应辊(20A)，所述供应辊以其周面通过辊间隙(24)与涂覆辊(21A、21B)的周面间隔开，所述供给辊(20A)在其周面处具有导电的供给辊层，所述供给辊层带有位于供给辊层上的绝缘层，将第一极性的电势施加到供给辊层上，使得位于供应辊(20A)周面上的颗粒被静电吸引到供给辊层上，使供应辊(20A)的周面在与辊间隙(24)间隔开的部位处与粉末颗粒接触，并且使供应辊(20A)围绕其轴线转动，使得位于供应辊(20A)的周面上的粉末颗粒到达辊间隙(24)中，并且将施加到供应辊层上的电势和施加到涂覆辊(21A、21B)的导电层(43)上的电势选择为，使得粉末颗粒在辊间隙(24)中从供应辊(20A)的周面转移到涂覆辊(21A、21B)的周面上。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的方法，其特征在于，提供导磁的载体颗粒，并且使所述载体颗粒与所述第二材料(5)的粉末颗粒接触，使得所述粉末颗粒保持能脱开地附着在所述载体颗粒上，提供用于粉末颗粒的磁性的供应辊，所述供应辊以其周面通过辊间隙(24)与涂覆辊(21A、21B)的周面间隔开，磁性的载体颗粒连同附着在载体颗粒上的粉末颗粒在与辊间隙(24)间隔开的部位处与供应辊(20B)的周面接触，使得载体颗粒磁性附着在供应辊(20B)的周面上，所述供应辊(20B)围绕其轴线转动，使得位于供应辊(20B)的周面上的载体颗粒连同附着在载体颗粒上的粉末颗粒首先运动经过刮除装置(37)以用于刮除覆有粉末颗粒的载体颗粒，并且在通过刮除装置(37)之后到达辊间隙(24)中，并且涂覆辊(21A、21B)的电势选择为不同于附着在所述载体颗粒上的粉末颗粒的电势，使得粉末颗粒在辊间隙(24)中从载体颗粒脱离并且转移到涂覆辊(21A、21B)的周面上。
15.根据权利要求9至12中任一项所述的方法，其特征在于，提供导磁的载体颗粒，并且使所述载体颗粒与所述第二材料(5)的粉末颗粒接触，使得所述粉末颗粒保持能脱开地附着在所述载体颗粒上，提供带有磁性的周面的涂覆辊(21B)，所述涂覆辊通过转移间隙(47)与要利用粉末颗粒填充的型腔(13)的底部间隔开，磁性的载体颗粒连同附着在载体颗粒上的粉末颗粒在与型腔(13)间隔开的部位处与涂覆辊(21B)的周面接触，使得载体颗粒保持磁性附着在涂覆辊(21B)的周面上，所述涂覆辊(21B)围绕其轴线转动，使得位于涂覆辊(21B)的周面上的载体颗粒连同附着在载体颗粒上的粉末颗粒首先运动经过刮除装置(37′)以用于刮除覆有粉末颗粒的载体颗粒，并且在通过刮除装置(37′)之后到达转移间隙(46)中，并且型腔(13)的底部的电势选择为不同于附着在所述载体颗粒上的粉末颗粒的电势，使得粉末颗粒在转移间隙中从载体颗粒脱离并且转移到型腔(13)的底部上。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的方法，其特征在于，使用优选导电的材料作为第一材料并且使用优选电绝缘的材料作为第二材料，至少将最靠近颗粒载体的载体表面布置的固化的阴模层(12)置于如下电势，该电势与颗粒载体的导电区域的电势不同并且与第二材料的位于颗粒载体上的粉末颗粒的电势不同，使得与在将型腔(13)定位在颗粒载体(12)的载体表面上时每单位面积转移到阴模层(12)的至少一个型腔(13)中的粉末颗粒相比，在将所述阴模层定位在所述颗粒载体(12)的载体表面上时，每单位面积更少粉末颗粒、尤其是少50％、如有可能少70％并且优选少90％的粉末颗粒转移到阴模层(12)上。
17.根据权利要求1至16中任一项所述的方法，其特征在于，粉末状的第二材料(5)包括光引发剂，热塑性的粉末颗粒具有聚合物和/或共聚物，并且所述光引发剂在烧结后通过利用电磁辐射进行照射被激活，以用于交联所述聚合物。
18.根据权利要求1至17中任一项所述的方法，其特征在于，所述载体部件(2)在所述基面(3)上具有至少两个电极(47A、47B)，所述至少两个电极在俯视于基面(3)时侧向地彼此错开、优选梳状地接合到彼此中，并且将电压施加到所述电极(47A、47B)上，使得在型腔(13)的底部上出现具有第一极性的电势。
19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于，将施加到电极上的电压在施加第一阴模层和施加最后一个阴模层(12)之间在数值上至少提高一次。
20.根据权利要求18或19所述的方法，其特征在于，检测针对在型腔(13)的底部的高度中的电势的测量信号，并且将该测量信号与设定值或设定值范围进行比较，并且当在所述测量信号与所述设定值或所述设定值范围之间出现偏差时，改变所述电极(47A、47B)上的电压，以用于减小该偏差。
CN202180015327.4A 2020-02-19 2021-02-19 用于通过逐层施加材料来制造三维的成型对象的方法 Pending CN115135483A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020001068.7 2020-02-19
DE102020001068.7A DE102020001068A1 (de) 2020-02-19 2020-02-19 Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Formgegenstands mittels schichtweisem Materialauftrag
PCT/EP2021/054222 WO2021165503A1 (de) 2020-02-19 2021-02-19 Verfahren zum herstellen eines dreidimensionalen formgegenstands mittels schichtweisem materialauftrag

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN115135483A true CN115135483A (zh) 2022-09-30

Family

ID=74672353

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202180015327.4A Pending CN115135483A (zh) 2020-02-19 2021-02-19 用于通过逐层施加材料来制造三维的成型对象的方法

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20230109613A1 (zh)
EP (1) EP4106979A1 (zh)
JP (1) JP2023514359A (zh)
KR (1) KR20220143726A (zh)
CN (1) CN115135483A (zh)
AU (1) AU2021223771A1 (zh)
CA (1) CA3171845A1 (zh)
DE (1) DE102020001068A1 (zh)
IL (1) IL295746A (zh)
WO (1) WO2021165503A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017001276A1 (de) * 2017-02-11 2018-08-16 Altana Ag Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Formgegenstands mittels schichtweisem Materialauftrag
DE102021211871A1 (de) 2021-10-21 2023-04-27 BLZ Bayerisches Laserzentrum Gemeinnützige Forschungsgesellschaft mbH Verfahren und Vorrichtung zur additiven Fertigung eines Bauteils sowie entsprechend gefertigtes Bauteil

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8879957B2 (en) 2011-09-23 2014-11-04 Stratasys, Inc. Electrophotography-based additive manufacturing system with reciprocating operation
US9566742B2 (en) 2012-04-03 2017-02-14 Massachusetts Institute Of Technology Methods and apparatus for computer-assisted spray foam fabrication
JP2015128884A (ja) 2014-01-09 2015-07-16 セイコーエプソン株式会社 三次元造形物の製造方法および三次元造形物
US10272618B2 (en) 2015-02-23 2019-04-30 Xactiv, Inc. Fabrication of 3D objects via electrostatic powder deposition
DE102018008808A1 (de) 2018-11-06 2020-05-07 Hans Mathea Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Formgegenstands mittels schichtweisem Materialauftrag

Also Published As

Publication number Publication date
JP2023514359A (ja) 2023-04-05
WO2021165503A1 (de) 2021-08-26
US20230109613A1 (en) 2023-04-06
DE102020001068A1 (de) 2021-08-19
KR20220143726A (ko) 2022-10-25
EP4106979A1 (de) 2022-12-28
AU2021223771A1 (en) 2022-09-15
IL295746A (en) 2022-10-01
CA3171845A1 (en) 2021-08-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10632670B2 (en) Fabrication of 3D objects via electrostatic powder deposition
CN115135483A (zh) 用于通过逐层施加材料来制造三维的成型对象的方法
US10144175B2 (en) Electrophotography-based additive manufacturing with solvent-assisted planarization
US10537973B2 (en) Correction of fabricated shapes in additive manufacturing
US6782303B1 (en) Calibrating deposition rates in selective deposition modeling
EP1735133B1 (en) Apparatus and method for three dimensional printing using imaged layers
CN113286693B (zh) 用于通过逐层施加材料来制造三维的成型对象的方法
CN112714690B (zh) 通过逐层施加材料来制造三维成型对象的方法
CN104890241A (zh) 三维快速成型设备和成型方法
KR20180122643A (ko) 인 시추 인퓨전을 활용하여 물체들의 솔리드 프리폼 제조를 위한 방법 및 장치
WO2011065920A1 (en) Process for building three-dimensional objects
KR20170138342A (ko) 레벨링 재료 및 기계식 플래너를 이용하는 정전식 3-d 프린터
GB2567877A (en) Apparatus and method for the manufacture of three-dimensional objects
KR102534731B1 (ko) 초기 층을 사용한 적층 제조에서 제조된 형상들의 보정
CN204712469U (zh) 三维快速成型设备
RU2783433C1 (ru) Способ изготовления трехмерного фасонного изделия посредством послойного нанесения материала
US20230106346A1 (en) Additive manufacturing electrostatic powder deposition
CN112041152A (zh) 向增材制造平台供应材料
CN220163245U (zh) 一种基于光聚合的快速增材制造装置
CN108372094A (zh) 用导电油墨涂覆三维弯曲基板的方法和设备
RU2797378C2 (ru) Способ изготовления трехмерного формованного изделия посредством послойного нанесения материала
CN116472177A (zh) 用于三维油墨打印的喷嘴和系统
JP2007310141A (ja) 弾性ロールとその製造方法、電子写真プロセスカートリッジおよび画像形成装置
Mahale Three dimensional electrophotographic printing through layered manufacturing: an exploration into personal fabrication

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20231206

Address after: Merfelden Waldorf, Germany

Applicant after: 3DSYSTEMS, Inc.

Address before: German eggenstein leopoldshafen

Applicant before: DP Polar GmbH

TA01 Transfer of patent application right