DE202013103446U1 - Compact device for producing a three-dimensional object by solidification of a photo-curing material - Google Patents

Compact device for producing a three-dimensional object by solidification of a photo-curing material

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DE202013103446U1
DE202013103446U1 DE201320103446 DE202013103446U DE202013103446U1 DE 202013103446 U1 DE202013103446 U1 DE 202013103446U1 DE 201320103446 DE201320103446 DE 201320103446 DE 202013103446 U DE202013103446 U DE 202013103446U DE 202013103446 U1 DE202013103446 U1 DE 202013103446U1
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE, IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B29C64/129Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • B29C64/135Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask the energy source being concentrated, e.g. scanning lasers or focused light sources

Abstract

Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts (1) durch Verfestigen eines fotohärtenden Materials (2), mit Apparatus for producing a three-dimensional object (1) by solidification of a photo-curable material (2), with
• einer Strahlungsquelleneinheit (3) umfassend eine Strahlungsquelle zum Emittieren von Licht (8), • a radiation source unit (3) comprising a radiation source for emitting light (8),
• einer Aufnahmeeinrichtung (4) umfassend eine Aufnahmefläche (5) zur Aufnahme des fotohärtenden Materials in flüssiger Form, • a receiving device (4) comprising a receiving surface (5) for receiving the photo-curing material in liquid form,
• eine gegenüber der Aufnahmeeinrichtung verfahrbare Trägerplatte zur Aufnahme des ausgehärteten Materials (2), und • a receiving device relative to the movable support plate for receiving the hardened material (2), and
• einer Umlenkeinrichtung (9a, 9a', 9b, 9c, 9d) zum Umlenken des aus der Strahlungsquelle (3) austretenden Lichts (8) auf die Trägerplatte (7), • a deflecting device (9a, 9a ', 9b, 9c, 9d) for deflecting the radiation from the source (3) emerging light (8) on the carrier plate (7),
dadurch gekennzeichnet, characterized,
dass die Umlenkeinrichtung (9a, 9a', 9b, 9c, 9d) mindestens ein totalreflektierendes optisches Element (10a, 10b, 11, 12, 13) aufweist, wobei das aus der Strahlungsquelleneinheit (3) austretende Licht (8) durch das mindestens eine optische Element (10a, 10b, 11, 12, 13) insgesamt mindestens zweimal totalreflektiert wird. that the deflection device (9a, 9a ', 9b, 9c, 9d) includes at least one totally reflective optical element (10a, 10b, 11, 12, 13), wherein from the radiation source unit (3) emerging light (8) through the at least one optical element (10a, 10b, 11, 12, 13) is totally reflected in total at least twice.

Description

  • [0001]
    Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts durch Verfestigen eines fotohärtenden Materials (Stereolithografie-Vorrichtung) mit einer Strahlungsquelleneinheit umfassend eine Strahlungsquelle zum Emittieren von Licht, einer Aufnahmeeinrichtung umfassend eine Aufnahmefläche zur Aufnahme des fotohärtenden Materials in flüssiger Form, einer gegenüber der Aufnahmeeinrichtung verfahrbare Trägerplatte zur Aufnahme des ausgehärteten Materials und mit einer Umlenkeinrichtung zum Umlenken des aus der Strahlungsquelle austretenden Lichts auf die Trägerplatte. The invention relates to a device for producing a three-dimensional object by solidification of a photo-curing material (stereolithography) device comprising a radiation source unit comprising a radiation source for emitting light, a receiving device comprising a receiving surface for receiving the photo-curing material in liquid form, a movable with respect to the receiving means support plate for receiving the hardened material, and with a deflection device for deflecting the emerging from the radiation source light onto the carrier plate.
  • Hintergrund der Erfindung Background of the Invention
  • [0002]
    Eine derartige Vorrichtung ist aus Such a device is known from EP 1 250 997 A1 EP 1250997 A1 bekannt. known.
  • [0003]
    Stereolithographie ist ein Verfahren, bei dem dreidimensionale Objekte aus dünnen Schichten hergestellt werden. Stereolithography is a method in which three-dimensional objects are produced from thin layers. Dazu wird eine dünne Schicht eines fotohärtenden flüssiges Material von einer intensiven Lichtquelle mit passender Wellenlänge auf der Trägerplatte ausgehärtet (polymerisiert). For this purpose, a thin layer of photo-curable liquid material is hardened by an intense light source of suitable wavelength on the carrier plate (polymerized). Nach Aushärtung der Schicht wird die Trägerplatte um eine Schichtdicke verfahren, so dass die ausgehärtete Schicht mit einem dünnen Flüssigkeitsfilm beschichtet wird und die Abschnitte des zweiten Flüssigkeitsfilms ausgehärtet werden können. After hardening of the layer, the carrier plate is moved to a layer thickness such that the cured layer is coated with a thin liquid film and the portions of the second liquid film can be cured. Auf diese Weise kann ein dreidimensionales Objekt hergestellt werden. In this way, a three-dimensional object can be produced.
  • [0004]
    Die Bestrahlung des fotohärtenden Materials kann von oben erfolgen (Top-Down-Anordnung). The irradiation of the photo-curing material can be done from the top (top-down arrangement). Die Trägerplatte wird dann nach Aushärten einer Schicht um eine Schichtdicke nach unten verfahren. The carrier plate is then moved by curing a layer by a layer thickness down. Nachteilig an dieser Anordnung ist, dass die Polymerisationswanne (Aufnahmeeinrichtung) für das flüssige fotohärtende Material mindestens so hoch sein muss wie das herzustellende Objekt selbst, was als „totes” Kapital angesehen werden kann und welches in der Regel nur eine Haltbarkeit von 6 Monaten besitzt. A disadvantage of this arrangement is that the polymerization bath (receiving means) for the liquid photo-curing material has to be at least as high as the product to the object itself, which can be regarded as "dead" capital and which only has a shelf life of 6 months typically.
  • [0005]
    In In EP 0 484 086 A1 EP 0484086 A1 ist ein Bottom-Up-Anordnung beschrieben, bei der die Bestrahlung des fotohärtenden Materials von unten erfolgt. is described in which the irradiation of the photo-curing material from below a bottom-up assembly. Die Trägerplatte mit den ausgehärteten Schichten wird hier nach oben aus der Polymerisationswanne hinaus verfahren, so dass die Polymerisationswanne mit einem (gegenüber einer Top-Down-Anordnung) niedrigeren Rand ausgebildet und fotohärtendes Material eingespart werden kann. The carrier plate with the cured layers will proceed here up out of the polymerization bath addition, so that the polymerization bath formed with a (relative to a top-down arrangement) lower edge and photohardenable material can be saved. Problematisch ist jedoch, dass bei einer Beleuchtung von unten das ausgehärtete Material nicht nur an der Trägerplatte, sondern auch am Wannenboden anhaftet. However, a problem that the cured material not only adheres to the backing plate but also on the tub floor when illuminated from below. Um die Adhäsion des ausgehärten Materials an der Folie zu reduzieren, ist der Wannenboden mit einer semipermeablen Folie bespannt, wobei in den Hohlraum zwischen Folie und Wannenboden ein Inhibitor zugeführt wird, so dass sich auf der dem Wannenboden abgewandten Seite der Folie eine Inhibitorschicht bildet. In order to reduce the adhesion of the out harden material to the film, the tub bottom is covered with a semipermeable film, wherein an inhibitor is supplied into the cavity between the foil and tub bottom, so that on the side remote from the trough bottom side of the film forms an inhibitor layer. Zum Ablösen der durch eine Restadhäsion mit der Folie verbundenen ausgehärteten Schichten wird die Trägerplatte lateral über eine Vertiefung verschoben. For detaching the associated cured by a residual adhesion with the film layers, the carrier plate is moved laterally across a recess. Nachteilig hieran ist, dass eine sehr breite Aufnahmevorrichtung vorgesehen sein muss, um die laterale Verschiebung der Trägerplatte zu ermöglichen. This has the disadvantage that a very wide pick-up device must be provided to allow the lateral displacement of the support plate.
  • [0006]
    Eine kompaktere Bottom-Up-Anordnung ist aus A more compact bottom-up arrangement is known from EP 1 250 997 A1 EP 1250997 A1 bekannt. known. Um die Belichtung von unten durchzuführen ist die Lichtquelle in einem Gehäuse unterhalb der Polymerisationswanne angeordnet. The exposure carried out from below the light source is arranged in a housing below the polymerization bath. Das von der Lichtquelle emittierte Licht wird mittels eines Umlenkspiegels auf die Unterseite der Polymerisationswanne gelenkt. The light emitted from the light source is directed to the bottom of the polymerization bath by means of a deflecting mirror. Um das ausgehärtete Material vom Boden der Polymerisationswanne abzulösen, ist die in EP 1 250 997 A1 offenbarte Polymerisationswanne mit einer elastischen Schicht (Silikonschicht) ausgekleidet, an der das ausgehärtete Material weniger haftet als an der Trägerplatte. To peel the cured material from the bottom of the polymerization bath, the apparatus disclosed in EP 1250997 A1 Polymerization bath is lined with an elastic layer (silicone layer), the cured material at the adheres less than to the carrier plate. Bei der Herstellung von größeren Objekten reicht dies jedoch nicht aus, um ein zerstörungsfreies Ablösen zu gewährleisten. In the production of larger objects, this is not sufficient to ensure a non-destructive detachment. Zudem nimmt das Gehäuse, in dem das Licht umgelenkt wird, relativ viel Platz in Anspruch, da der Lichtweg (Weg zwischen Lichtquelle und Polymerisationswanne) für eine scharfe Abbildung der zu beleuchtenden Fläche auf die Trägerplatte bzw. auf die Unterseite der Polymerisationswanne eine Mindestlänge aufweisen muss, die abhängig von der Größe der zu beleuchtenden Fläche ist. In addition, takes the housing in which the light is deflected in a relatively large amount of space, since the light path is required to have (path between the light source and polymerization bath) for a sharp image of the illuminated surface on the carrier plate or on the bottom of the polymerization bath a minimum length which depends on the size of the area to be illuminated. Die aus EP 1 250 997 A1 bekannte Vorrichtung ist daher eher für Objekte mit kleiner Grundfläche geeignet (z. B. Zähne/Zahnspangen). Known from EP 1250997 A1 apparatus is therefore more suitable for objects with a small footprint suitable (z. B. teeth / braces). Weiterhin ist die Anordnung selbst um ein vielfaches größer als der Druckbereich. Furthermore, the arrangement itself is many times greater than the pressure area. Aus dem Stand der Technik bekannte Anordnungen, mit dem 3D-Objekte im Stereolithographie-Verfahren in der Größe von 267 mm × 165 mm × 203 mm hergestellt werden, haben Abmaße von bspw. 122 cm × 175 cm × 152 cm (EnvisionTec ULT-RA2). From the prior art known arrangements, 203 mm are produced with the 3D objects in the stereolithography process in the size of 267 mm × 165 mm ×, have dimensions of, for example, 122 cm x 175 cm x 152 cm (envisionTEC ULT-RA2 ).
  • Aufgabe der Erfindung OBJECT OF THE INVENTION
  • [0007]
    Es ist daher Aufgabe der Erfindung, das Verhältnis zwischen den Dimensionen einer Vorrichtung für Stereolithographie sowie dem nutzbaren Druckbereich auf einfache Weise gegenüber den bekannten Vorrichtungen zu reduzieren. It is therefore an object of the invention to reduce the ratio between the dimensions of a device for stereolithography as well as the useful pressure range in a simple manner compared to the known devices.
  • Kurze Beschreibung der Erfindung Summary of the Invention
  • [0008]
    Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Umlenkeinrichtung mindestens ein totalreflektierendes optisches Element aufweist, wobei das aus der Strahlungsquelleneinheit austretende Licht durch das mindestens eine optische Element insgesamt mindestens zweimal totalreflektiert wird. This object is inventively achieved in that the deflection device has a totally reflective optical element at least, wherein the light emerging from the radiation source unit, light is totally reflected at least twice by at least one optical element as a whole.
  • [0009]
    Durch das Vorsehen mehrerer Totalreflektionen (für jeweils einen Lichtstrahl) kann die Umlenkeinrichtung unter Beibehaltung des für eine qualitativ hochwertige Abbildung benötigten Lichtwegs kompakt ausgestaltet werden. By providing a plurality of total reflections (for each of a light beam), the deflection device can be made compact while maintaining the needed for high-quality imaging light path. Die erfindungsgemäße optische Umlenkeinrichtung kann mehrere optische Elemente umfassen, die jeweils eine Totalreflexion bewirken, z. The optical deflecting device according to the invention may comprise multiple optical elements which each cause a total reflection, for example. B. Spiegel, insbesondere Oberflächenspiegel oder konkave Spiegel, oder mindestens ein optisches Element, welches eine Mehrfach-Totalreflexion bewirkt, z. B. mirror, in particular surface mirror or concave mirror, or at least one optical element which causes a multiple total reflection, for example. B. Lichtleitelemente, insbesondere Lichtleitfasern, Optical Wedges (vgl. B. light-conducting elements, in particular optical fibers, optical wedges (see. ), strukturierte Lichtleitelemente. ), Structured light guiding elements.
  • [0010]
    Als „fotohärtendes Material” werden Materialien bezeichnet, die unter Einwirkung von Licht aushärten. As "photohardenable material" are referred to materials, which cure under the action of light. Je nach Material ist dazu Licht einer bestimmten Wellenlänge notwendig. Depending on the material of light of a specific wavelength is required for this. Die Strahlungsquelleneinheit ist dementsprechend auf das zu verwendende fotohärtende Material abgestimmt. The radiation source unit is thus adapted to the photo-curing material to be used. Durch Bestrahlung der Trägerplatte wird das an den bestrahlten Stellen vorhandene fotohärtende Material ausgehärtet und haftet an der Unterseite der Trägerplatte. By irradiating the carrier plate existing at the irradiated areas photo-curing material is cured and adheres to the underside of the carrier plate.
  • [0011]
    Vorzugsweise ist die Strahlungsquelleneinheit als Projektionsanordnung ausgestaltet, mit der Licht auf die Trägerplatte entsprechend dem Querschnitts einer Schicht des herzustellenden Objekts projiziert wird, insbesondere ein Digital Mirror Device-Projektor, ein auf LCD basierender Projektor oder ein Laserprojektor. Preferably, the radiation source unit is designed as a projection device, is projected by the light on the carrier plate corresponding to the cross-section of a layer of the object to be produced, in particular a Digital Mirror Device projector, an LCD-based projector, or a laser projector.
  • [0012]
    Die verfahrbare Trägerplatte ermöglicht das Positionieren des zu bildenden Objekts relativ zur Aufnahmeeinrichtung. The movable support plate allows the positioning of the object to be formed relative to the recording device. Durch vertikales Verfahren der Trägerplatte innerhalb der Aufnahmeeinrichtung bzw. aus der Aufnahmeeinrichtung hinaus wird eine Benetzung einer bereits ausgehhärteten Schicht mit flüssigem fotohärtenden Material bewirkt. By vertical movement of the carrier plate within the receiving device or from the receiving device, a wetting an already hardened layer extending with liquid photo-curing material is effected.
  • [0013]
    Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann als Bottom-up oder als Top-down-Vorrichtung ausgebildet sein. The device can be configured as a bottom-up or top-down device. Im Falle einer Bottom-up-Vorrichtung ist zumindest ein Teil der Aufnahmeeinrichtung lichtdurchlässig, zumindest in dem für die Aushärtung des fotohärtenden Materials benötigten Wellenlängenbereich. In the case of bottom-up device, a part of the receiving device is at least translucent, at least in the required for curing the photo-curing material wavelength range. Die Aufnahmeeinrichtung kann von einer Zuführvorrichtung für Fluide trennbar bzw. entnehmbar ausgebildet sein. The receiving means may be designed to be separable or removable from a supply device for fluids. Hierfür sind typischerweise Dichtungselemente vorgesehen. For this purpose, sealing elements are typically provided.
  • [0014]
    Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Umlenkeinrichtung und die Strahlungsquelleneinheit so angeordnet, dass die Austrittsrichtung des aus der Strahlungsquelleneinheit austretenden Lichts entgegensetzt ist zu der Einfallsrichtung, mit der das Licht auf die Trägerplatte trifft. In a particularly preferred embodiment of the invention, the deflection device and the radiation source unit are arranged so that the outlet direction of the exiting light is the radiation source unit opposes to the direction of incidence with which the light impinges on the support plate.
  • [0015]
    Vorzugsweise sind die Achsen (Mittelstrahl) der divergenten Strahlenbündel des aus der Strahlungsquelle austretenden Lichts und des auf die Trägerplatte auftreffenden Lichts parallel zueinander. Preferably, the axes (center ray) are of the divergent bundle of rays of light emerging from the radiation source light and the incident light on the carrier plate parallel to each other. Eine „entgegengesetzte Richtung” des aus der Strahlungsquelle austretenden Lichts und des auf die Trägerplatte auftreffenden Lichts ist erfindungsgemäß jedoch auch dann schon gegeben, wenn mindestens ein Lichtstrahl die Lichtquelle in einer zur Einfallsrichtung (dieses Lichtstrahls) auf die Trägerplatte entgegengesetzten Richtung verlässt. An "opposite direction" of the emerging from the radiation source light and incident on the carrier plate light according to the invention, however, also already given, when at least one beam of light leaving the light source in a direction of incidence (this light beam) onto the carrier plate opposite direction. Die Umlenkeinrichtung bewirkt also eine Umlenkung des Lichts um ca. 180°. So the deflection causes deflection of light by about 180 °. Die erfindungsgemäße Anordnung der Strahlungsquelle mit Lichtaustrittsrichtung entgegengesetzt zur Einfallsrichtung auf die Trägerplatte ermöglicht eine besonders kompakte Ausgestaltung der Vorrichtung. The arrangement of the radiation source of the invention with the light exit direction opposite to the direction of incidence on the support plate allows a particularly compact design of the device.
  • [0016]
    Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Strahlungsquelleneinheit neben der Aufnahmeeinrichtung angeordnet. In a preferred embodiment of the invention the radiation source unit is disposed adjacent to the receiving device. Die Aufnahmeeinrichtung und die Strahlungsquelleneinheit sind dann also horizontal gegeneinander versetzt. The receiving device and the radiation source unit then so staggered horizontally. Dadurch wird, insbesondere unterhalb der Vorrichtung oder in einer Tiefenrichtung der Vorrichtung, weniger Bauraum benötigt. Thereby less space is, in particular below the apparatus or in a depth direction of the apparatus required.
  • [0017]
    Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfasst die Umlenkeinrichtung optische Elemente, die beweglich gelagert sind. In a particularly preferred embodiment of the inventive device, the deflection device comprises optical elements are movably mounted. Beispielsweise können Spiegel schwenkbar ausgeführt sein, so dass sie weggeklappt werden können, wenn die Vorrichtung nicht im Betrieb ist. For example, mirrors may be configured to pivot, so that they can be folded away when the device is not in operation. Der Raum kann dann anderweitig genutzt werden, z. The space can then be used for other purposes such. B. zur Aufnahme von Gegenständen. For example, for receiving objects.
  • [0018]
    Eine Weiterbildung dieser Ausführungsform sieht vor, dass ein Drehteller zur Aufnahme eines zu scannenden Objekts oder eine Lagerung für den Drehteller und/oder mindestens ein lichtempfindlicher Sensor zur Aufnahme des auf dem Drehteller angeordneten Objekts zumindest teilweise innerhalb der Umlenkeinrichtung vorgesehen ist. A further development of this embodiment provides that a turntable for receiving an object to be scanned or a mounting for the turntable and / or at least one light-sensitive sensor for receiving said arranged on the turntable object is at least partially disposed within the deflection device. Auf diese Weise kann – wenn z. In this way - if, for example. B. ein Spiegel weggeklappt ist – ein zu scannendes Objekt vollständig innerhalb oder zumindest teilweise innerhalb der Umlenkeinrichtung auf dem Drehteller platziert werden, so dass die Vorrichtung auch als 3D Scanner, 3D-FAX oder als Postcure – Einrichtung verwendet werden kann. For example, a mirror is folded away - an object to be scanned are placed entirely within or at least partly inside the deflecting device on the turntable, so that the apparatus as a 3D scanner, 3D-FAX or postcure - means can be used. Die Vorrichtung ist dann vorteilhafterweise derart ausgestaltet, dass weitere Funktionseinheiten ohne weiteren Platzbedarf in die Umlenkeinrichtung integrierbar sind. The device is then advantageously configured such that further functional units without a further space requirement can be integrated into the deflection device. Zum vollständigen oder zumindest teilweisen Einbringen des Objekts in die Umlenkeinrichtung kann der Drehteller und/oder die Lagerung für den Drehteller von einer beispielsweise außerhalb der Umlenkeinrichtung angeordneten Rüstposition in eine vollständig innerhalb oder zumindest teilweise innerhalb der Umlenkeinrichtung angeordnete Scannposition verfahren werden. For complete or at least partial insertion of the object in the deflection of the turntable and / or the bearing for the turntable of a arranged for example, outside of the deflection set-up position can be moved in a disposed entirely within or at least partially within the deflection scanning position. Zur Entnahme des gescannten Objekts im Anschluss an den Scannvorgang kann der Drehteller beispielsweise mitsamt dem gescannten Objekt wieder von der Scannposition in die Rüst- bzw. Entnahmeposition verfahren und dort entnommen werden. To remove the object being scanned after scanning the turntable can proceed, for example, together with the scanned object back from the scanning position to the set-up or removal position and removed there. Der lichtempfindliche Sensor zur (Bild-)Aufnahme des zu scannenden Objekts kann beispielsweise als eine Kamera, als ein Sensor-Array oder als ein so genannter Time-of-flight-Sensor ausgebildet sein. The light-sensitive sensor (image) receiving the object to be scanned may be formed a so-called time-of-flight sensor, for example, as a camera as a sensor array or as. Zum Faxen eines Objekts wird das Objekt zunächst gescannt, anschließend die Informationen über die dreidimensionale Form des Objekts (beispielsweise in Form eines Gitters bzw. Meshs) übertragen (z. B. via Internet) und nach deren Empfang wieder dreidimensional ausgedruckt. For faxing an object, the object is first scanned, then transfer the information on the three-dimensional shape of the object (for example in the form of a grid or meshs) (for. Example, via the Internet), and after being received again printed in three dimensions.
  • [0019]
    Insbesondere für die Herstellung großer Bauteile ist es vorteilhaft, wenn eine Höhenverstelleinrichtung zur vertikalen Verstellung der Trägerplatte vorgesehen ist, die an zwei gegenüber liegenden Bereichen der Trägerplatte Führungselemente vorsieht. Especially for the manufacture of large components it is advantageous if a height adjustment device for vertical adjustment of the support plate is provided which provides two opposite areas of the carrier plate guide elements. Die Dimension der erfindungsgemäßen Höhenverstelleinrichtung entlang der Verfahrrichtung kann dann so gewählt werden, dass sie nur wenig größer als der Hub der Höhenverstelleinrichtung ist, wodurch wiederum eine Reduzierung der Abmaße der Vorrichtung realisiert wird. The dimension of the height adjustment device according to the invention along the direction of travel can then be chosen such that it is only slightly greater than the stroke of the height adjusting device, which in turn a reduction of the dimensions of the apparatus is realized. Vorzugsweise sind die Führungselemente bezüglich der Länge zweier gegenüber liegenden Kanten der Trägerplatte mittig angeordnet. Preferably, the guide elements with respect to length are arranged in the middle of two opposite edges of the carrier plate. Aufgrund der seitlichen, zentralen Führung der Trägerplatte ist die Vorrichtung auch für große, schwere Objekte einsetzbar, ohne eine Verkippung der Trägerplatte zu riskieren oder eine schweren und platzraubende Verstärkung vorsehen zu müssen. The lateral, central leadership of the carrier plate, the device can also be used for large, heavy objects without risk of tilting the support plate or having to provide a heavy and bulky gain.
  • [0020]
    Bei einer vorteilhaften Weiterbildung dieser Ausführungsform sind als Führungselemente zwei parallel betreibbare Aktuatoren vorgesehen. In an advantageous further development of this embodiment, two parallel operated actuators are provided as guide elements. Die Aktuatoren können als Linearmotoren ausgebildet sein, sind vorzugsweise synchronisiert und verfahren die Trägerplatte translatorisch. The actuators may be formed as linear motors, are preferably synchronized and process the carrier plate translationally.
  • [0021]
    Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Flächeninhalt der Aufnahmefläche (Boden der Aufnahmeeinrichtung) kleiner als 200%, vorzugsweise kleiner als 150%, insbesondere kleiner als 135% des Flächeninhalts der Unterseite der Trägerplatte beträgt. In a particularly preferred embodiment of the invention the area of ​​the receiving surface (bottom of the receiving device) is less than 200%, preferably less than 150%, in particular less than 135% of the surface area of ​​the underside of the carrier plate is. Die Größe der Unterseite der Trägerplatte definiert den maximalen Druckbereich. The size of the underside of the support plate defines the maximum printing area. Dadurch, dass sich die Größe der Aufnahmefläche und die Größe der Trägerplatte nicht wesentlich unterscheiden, können trotz einer kompakten Vorrichtung Objekte mit einem großen Querschnitt hergestellt werden. Characterized in that the size of the recording area and the size of the carrier plate do not differ significantly, objects can be made with a large cross-section in spite of a compact apparatus.
  • [0022]
    Um das Ablösen des ausgehärteten Materials von der Folie zu erleichtern, ist es vorteilhaft, wenn die Aufnahmeeinrichtung eine semipermeable Folie umfasst, die über die Aufnahmefläche gespannt ist, wobei zwischen der Aufnahmefläche und der semipermeablen Folie ein Hohlraum vorgesehen ist, der mit einer Zuführvorrichtung verbunden ist, die zur Zuführung flüssiger oder gasartiger Stoffe in den Hohlraum dient. In order to facilitate release of the cured material of the film, it is advantageous if the receiving means comprises a semi-permeable film, which is stretched over the receiving surface, wherein a cavity is provided between the receiving surface and the semi-permeable film, which is connected to a feeder which is used to supply liquid or gas-like substances in the cavity. Die semipermeable Folie ist undurchlässig für das fotohärtende Material aber durchlässig für die zuzuführenden flüssigen oder gasförmigen Stoffe. The semi-permeable film is impermeable to the photo-curing material but permeable to the supplied liquid or gaseous substances. Die semipermeable Folie kann beispielsweise als transparente FEP(Fluoriertes Ethylen-Propylen)-Folie ausgebildet sein. The semi-permeable film may be, for example, as a transparent FEP (Fluorinated Ethylene Propylene) film formed. Diese Stoffe dienen als Inhibitoren für die Polymerisation, um das Auspolymerisieren an der Kontaktfläche der Folie zu verhindern. These substances act as inhibitors for the polymerization in order to prevent the complete polymerization at the contact surface of the film. In der bevorzugten Ausführung handelt es sich bei den Inhibitoren bei acrylbasierten Harzen um Sauerstoff oder atmosphärische Luft. In the preferred embodiment it concerns with the inhibitors for acrylic-based resins by oxygen or atmospheric air. In diesem Fall besteht kein direkter Kontakt zwischen dem zu verfestigenden Material und der Aufnahmefläche. In this case, there is no direct contact between the material to be consolidated and the receiving surface. Der flüssige oder gasartige Stoff wird mit atmosphärischem Druck oder mit leichtem Überdruck in den Hohlraum gepumpt, vorzugsweise kontinuierlich. The liquid or gaseous fuel is pumped with atmospheric pressure or with a slight excess pressure in the cavity, preferably continuously. Damit kein zu großer Überdruck entsteht ist ein Ablass für das jeweilige Medium vorgesehen. So that no created too much pressure a relief for the respective medium is provided.
  • [0023]
    Um ein Ablösen des ausgehärteten Materials von der Trägerplatte ohne translatorische Bewegung zu ermöglichen, weist das fotohärtende Material im flüssigen Zustand bei Raumtemperatur vorzugsweise eine Viskosität kleiner als 100 mPa·s (100 cP) auf. A peeling of the cured material from the support plate without translatory movement possible, preferably, the photo-curing material in a liquid state at room temperature has a viscosity less than 100 mPa · s (100 cps). Durch Verwendung eines fotohärtenden Materials mit geringer Viskosität und/oder kleiner Oberflächenspannung können Objekte mit großer Grundfläche von der Folie abgelöst und an der Trägerplattform haftend gemacht werden kann, ohne eine Seitwärtsbewegung der Trägerplatte über eine Ausnehmung in der Aufnahmevorrichtung (wie es bspw. bei dem aus By using a photo-curable material with low viscosity and / or lower surface tension objects with large footprint detached from the foil and can be made adherent to the carrier platform, without a sideways movement of the support plate via a recess in the receiving device (as, for example, in which from EP 0 484 089 A1 EP 0484089 A1 bekannten Verfahren notwendig ist) durchführen zu müssen. is known procedures necessary) to have to perform. Auf diese Weise kann die Trägerplatte ähnlich groß wie die Aufnahmeeinrichtung ausgebildet sein. In this manner, the support plate may be similar in size to the receiving device is formed. Darüber hinaus kann durch Verwendung einer niedrigen Viskosität und/oder einer niedrigen Oberflächenspannung die Druck-Präzision der Vorrichtung erhöht (also die „minimal feature size” verkleinert) und die Druckgeschwindigkeit erhöht werden. Moreover, increased by using a low viscosity and / or low surface tension of the printing precision of the device (ie, the "minimum feature size" scaled down) and the printing speed can be increased. So kann bspw. mit einer Viskosität von 25 mPa·s (25 cP) bei 20°C und einer Oberflächenspannung von 33,5 dyn/cm (33,5 mN/m) die Restadhäsion zwischen dem fotohärtenden Material und der semipermeablen Folie so gering gehalten werden, dass Werkstückstrukturen mit einer Fläche von nur 0,0747 mm 2 und einer Schichthöhe von 0,1 mm zerstörungsfrei abgelöst werden können. Thus, for example, having a viscosity of 25 mPa · s (25 cP) at 20 ° C and a surface tension of 33.5 dyn / cm (33.5 mN / m), the residual adhesion between the photo-curing material and the semi-permeable film so low are kept that workpiece structures having an area of only 0.0747 mm 2 and a bed height of 0.1 mm can be detached without being destroyed.
  • [0024]
    Vorzugsweise umfassen die Aufnahmeeinrichtung und/oder die Zuführvorrichtung einen Auslaufschutz für das darin befindliche fotohärtende Material. Preferably, the receiving device and / or the feeding device comprise a leakage protection for the photo-setting material contained therein. So kann beispielsweise durch Verwendung einer PFTE-Membran an den jeweiligen Hohlräumen der Zuführvorrichtung ein Auslaufen des fotosensitiven Materials bei Beschädigung der Folie verhindert werden. Thus, leakage of the photosensitive material can be prevented damage to the film, for example, by using a PTFE membrane to the respective cavities of the feeding device.
  • [0025]
    Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn eine Kalibriervorrichtung zur Kalibration der vertikalen Position der Trägerplatte vorgesehen ist. Moreover, it is advantageous when a calibrator is provided for calibrating the vertical position of the support plate. Mit Hilfe der Kalibriervorrichtung kann ein präziser Abstand zwischen der Trägerplatte und der Folie eingestellt werden. With the help of the calibration device, a precise distance between the support plate and the film can be adjusted. Dieser Abstand dient zum einen als Sicherheitsabstand, damit die Trägerplatte die Folie nicht beschädigen kann, zum anderen als Vorgabe für die erste Schichthöhe. This distance is used both as a safety margin, so that the support plate can not damage the film to the other as the default for the first layer height. Die Kalibriervorrichtung kann beispielsweise eine selbstklebenden Aluminiumfolie oder ähnlich leitende Materialien umfassen, die auf einem der Trägerplatte gegenüberliegenden Bereich der Folie angeordnet ist. The calibration can, for example, a self-adhesive aluminum foil or similar conductive materials is arranged on a carrier plate of the opposite region of the film. Durch einen Kontakt der Trägerplatte (diese ist vorzugsweise elektrisch leitend) mit der Folie kann der Abstand für die erste Schichthöhe somit elektrisch festgestellt werden. By contact of the support plate (which is preferably electrically conductive), with the film of the distance for the first layer height can thus be electrically detected.
  • [0026]
    Besonders vorteilhaft ist die erfindungsgemäße Vorrichtung, wenn eine integrierte Steuerungseinheit vorgesehen ist zur selbstständigen Erstellung von Objekten, insbesondere anhand von vorverarbeiteten Objektdaten oder anhand von Original-CAD-Daten, STL(Surface Tesselation Language)-Dateien oder Punktewolken, welche per Datenträger oder über das Netzwerk übertragen werden. Particularly advantageous is the device of the invention, when an integrated control unit is provided for independent creation of objects, in particular based on pre-processed object data or based on original CAD data STL (Surface tessellation Language) files or points clouds which the by disk or by network are transmitted. Bei Verwendung von Original-CAD-Daten können diese direkt auf der internen Steuerungseinheit der Gesamtapparatur verarbeitet werden. When using original CAD data, these can be processed directly on the internal control unit of the entire apparatus. Auf diese Weise arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne eine weitere externe Datenverarbeitungseinheit (bspw. einen PC) selbstständig und mit einer hohen Verarbeitungsgeschwindigkeit. In this way, the inventive device operates without a further external computing device (eg. One PC) independently and with a high processing speed. Auch Vorverarbeitungsschritte von 3D-Modellen können auf diese Weise selbstständig und schnell realisiert werden. Also, pre-processing of 3D models can be implemented independently and quickly in this way. Insgesamt arbeitet die erfindungsgemäße Vorrichtung folglich platzsparender. Overall, the device of the invention operates thus space-saving.
  • [0027]
    Bevorzugt umfasst die integrierte Steuerungseinheit einen Grafikprozessor (GPU), der für die Vorverarbeitung von Orginal-CAD-Daten, STL-Dateien oder Punktewolken (engl. „slicing”) verwendet wird. Preferably, the integrated control unit comprises a graphics processor (GPU), which for the preprocessing of original CAD data, STL files or point clouds (engl. "Slicing") is used. Dies ist insbesondere vorteilhaft, wenn die Vorrichtung in Kombination mit einem Scanner verwendet wird. This is particularly advantageous when the device is used in combination with a scanner. Die (Druck-)Vorverarbeitung kann auf die nachfolgend beschriebene Weise durchgeführt werden. The (pressure) pre-processing can be carried out in the manner described below. Ein oder mehrere dreidimensionale Modelle (beispielsweise Daten über die dreidimensionale Form eines Objekts anhand von Gitterpunkten, engl. „Mesh”) können aus den Dateien (CAD, STL) in einen Speicher der Steuerungseinheit geladen werden. One or more three-dimensional models (for example, data on the three-dimensional shape of an object on the basis of grid points, Eng. "Mesh") can be loaded into a memory of the control unit from the files (CAD, STL). Ein so genannter „Slicer” arbeitet dabei vorzugsweise mittels OpenGL. A so-called "Slicer" here preferably operates by means of OpenGL. Das Koordinatensystem ist in der Regel so gewählt, dass die Z-Achse die Höhe des zu erzeugenden dreidimensionalen Objektes darstellt. The coordinate system is chosen as a rule that the Z-axis represents the height of the three-dimensional object to be produced. Nachdem die 3D-Meshes in den Speicher des Graphikprozessors geladen wurden, wird eine untere Fläche von so genannten Mesh-Boundingboxes jeweils auf Z = 0 festgesetzt und die XY Koordinaten der Mittelpunkte der 3D-Meshes so gewählt, dass die 3D-Meshes sich nicht überschneiden. After the 3D meshes were loaded into the memory of the graphics processor, a bottom surface of so-called mesh Boundingboxes is = in each case on Z 0 fixed and the XY coordinates of the center points of the 3D meshes selected so that the 3D mesh do not overlap ,
  • [0028]
    Anschließend kann für jede Schicht beginnend mit der ersten Schicht (n = 1) folgender Algorithmus angewendet werden: Um die zu belichtenden Querschnitte des Objektes für die n-te Schicht zu ermitteln, wird nun eine OpenGL-Kamera bei Z = n·(s/2) mit Blickrichtung auf X = Y = Z = 0 positioniert, wobei s die Schichthöhe ist. Then, beginning with the first layer (n = 1), the following algorithm can be applied for each layer: In order to determine the to be exposed cross-sections of the object for the n-th layer, is now an OpenGL camera at Z = n · (s / 2) facing the direction of X = Y = Z = 0 position, where s is the layer height. Dann wird ein erster Durchlauf eines so genannten OpenGL-Szenenrenderings angestoßen, welches nur in einen Stencil-Buffer rendert. Then, a first pass of a so-called OpenGL scene rendering is triggered, which only renders into a stencil buffer. Dabei sind zwei zusätzliche Operationen definiert: a) Stencilbuffer inkrementieren, wenn eine Rückseite eines Polygons gerendert wird. In this case, two additional operations are defined: a) stencil buffer increment when a back side of a polygon is rendered. b) Stencilbuffer dekrementieren, wenn eine Vorderseite eines Polygons gerendert wird. b) decrement stencil buffer, when a front side of a polygon is rendered. Ein weiterer Durchlauf rendert in den Farbpuffer nur ein weißes Polygon auf diejenigen Pixel im Bild, in denen der Stencilbuffer kleiner Null ist. Another run renders the color buffer only a white polygon to those pixels in the image, in which the stencil buffer is less than zero. Das entstandene Bild im Farbpuffer entspricht nun dem zu belichtenden Querschnitt. The resulting image in the color buffer now corresponds to the cross section to be exposed. Während die zu belichtenden Querschnittsbilder ermittelt werden, können die Querschnittsbilder unter Berücksichtigung darüber und darunterliegender Sichten ausgehöhlt werden, um hohle Objekte einer definierten Maximalwandstärke zu erhalten. While the cross-sectional images to be exposed are determined, the cross-sectional images can be undermined considering it and underlying views to obtain hollow objects of a defined maximum wall thickness. Weiterhin kann eine Generierung von Supportstrukturen (Stützstrukturen) automatisiert auf herkömmliche Weise erfolgen. Further, a generation of support structures (supporting structures) can be carried out automatically in a conventional manner.
  • [0029]
    Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist die Strahlungsquelleneinheit als Maskenbelichtungseinheit ausgebildet. In a particularly preferred embodiment of the device the radiation source unit is formed as a mask exposure unit. Dadurch ist eine gleichmäßigere und schnelle Beleuchtung des fotohärtenden Materials möglich. Thus, a more uniform and rapid illumination of the photo-curing material is possible. Der zu belichtenden Bereich entspricht dem zu verfestigendem Querschnitt des fotohärtenden Materials. The region to be exposed corresponding to the cross-section to solidifying the photo-curing material.
  • [0030]
    Mit der erfindungsgemäßen Lehre können Stereolithografie-Vorrichtungen mit Abmessungen in der Größenordnung 62 cm × 60 cm × 48 cm realisiert werden, die einen Druckbereich von z. With the inventive teaching stereolithography devices can with dimensions in the order of 62 cm × 60 cm × 48 cm can be realized which a pressure range of z. B. 280 mm × 210 mm × 210 mm aufweisen, wobei Standardkomponenten eingesetzt werden, die günstig zu beschaffen sind. B. 280 mm × 210 mm × 210 mm having, using standard components are used which are favorable to obtain.
  • [0031]
    Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der Zeichnung. Further advantages of the invention will become apparent from the description and the drawing. Ebenso können die vorstehend genannten und die weiter aufgeführten Merkmale je für sich oder zu mehreren in beliebigen Kombinationen Verwendung finden. Also, depending find on their own or in arbitrary combination use of the above-mentioned features and those further described below. Die gezeigten und beschriebenen Ausführungsformen sind nicht als abschließende Aufzählung zu verstehen, sondern haben vielmehr beispielhaften Charakter für die Schilderung der Erfindung. The embodiments shown and described are not to be understood as exhaustive enumeration but rather have exemplary character for the description of the invention.
  • Zeichnung und detaillierte Beschreibung der Erfindung Drawing and detailed description of the invention
  • [0032]
    Es zeigen: Show it:
  • [0033]
    1a 1a eine bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Umlenkeinrichtung, die zwei Umlenkspiegel aufweist und mit einer seitlich geführten Trägerplatte; a preferred embodiment of the inventive device with a deflection device having two deflection mirrors and with a laterally guided support plate;
  • [0034]
    1b 1b eine Umlenkeinrichtung mit einem Spiegel und einem Prisma für eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; a deflection device with a mirror and a prism for an alternative embodiment of the device according to the invention;
  • [0035]
    1c 1c eine Umlenkeinrichtung mit einer optischen Wedge für eine weitere alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; a deflecting device having an optical wedge for another alternative embodiment of the device according to the invention;
  • [0036]
    1d 1d eine Umlenkeinrichtung mit einer optischen Wedge und einem Prisma für eine weitere alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; a deflecting device having an optical wedge and a prism for a further alternative embodiment of the device according to the invention;
  • [0037]
    1e 1e eine Umlenkeinrichtung mit Lichtleitelementen für eine weitere alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung; a deflection device with light guiding elements for a further alternative embodiment of the device according to the invention;
  • [0038]
    2 2 eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit integrierter Scannerfunktion; A particularly preferred embodiment of the inventive apparatus with integrated scanner function;
  • [0039]
    3 3 eine spezielle Gestaltung der Aufnahmeeinrichtung der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit semipermeabler Folie und einer Zuführvorrichtung für Fluide. a special design of the receiving means of the inventive apparatus with semi-permeable film, and a supply device for fluids.
  • [0040]
    1a 1a zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts shows an inventive device for manufacturing a three-dimensional object 1 1 durch Verfestigen eines fotohärtenden Materials by solidifying a photo-curing material 2 2 durch Lichteinstrahlung aus einer Strahlungsquelleneinheit by light irradiation from a radiation source unit 3 3 . , Zum Aufnehmen des flüssigen fotohärtenden Materials For receiving the liquid photo-curing material 2 2 ist eine Aufnahmeeinrichtung is a recording device 4 4 vorgesehen. intended. Im vorliegenden Fall ist die Aufnahmeeinrichtung In this case, the receiving device 4 4 als Wanne mit einer Aufnahmefläche as a trough with a receiving surface 5 5 und Wänden and walls 6 6 ausgebildet. educated. Eine gegenüber der Aufnahmeeinrichtung A relative to the receptacle 4 4 verfahrbare Trägerplatte movable support plate 7 7 ragt in das flüssige fotohärtende Material protrudes into the liquid photo-curing material 2 2 hinein und wird an zuvor festgelegten Stellen mit Licht is in and at predetermined locations with light 8 8th bestrahlt, um an diesen Stellen eine Aushärtung des fotohärtenden Materials irradiated at these points a curing the photo-curing material 2 2 zu bewirken. to effect. Die Trägerplatte The carrier plate 7 7 kann in einer bevorzugten Ausführungsform aus einer porösen Platte mit geschlossenen Poren gebildet sein. may be formed in a preferred embodiment of a porous plate with closed pores. Mittels einer Umlenkeinrichtung By means of a deflection device 9a 9a wird das aus der Strahlungseinheit is selected from the radiation unit 3 3 austretende Licht exiting light 8 8th auf die Trägerplatte on the carrier plate 7 7 gelenkt. directed. Die Umlenkeinrichtung the deflection device 9a 9a weist optische Elemente auf, welche mehrere (hier zwei) Totalreflektionen bewirkt. has optical elements, which causes a plurality of (here, two) total reflections. In dem in Where in 1a 1a gezeigten Beispiel erfolgt eine Umkehr der Ausbreitungsrichtung mittels zweier als Spiegel In the example shown a reversal of the direction of propagation by means of two as a mirror 10a 10a , . 10b 10b ausgebildeter optischer Elemente. formed optical elements. Das aus der Strahlungseinheit This from the radiation unit 3 3 austretende Licht exiting light 8 8th wird im gezeigten Beispiel zweimal um eine 90°-Winkel totalreflektiert, so dass die Austrittsrichtung des Lichts aus der Strahlungsquelleneinheit austretenden Lichts entgegensetzt ist zu der Einfallsrichtung, mit der das Licht auf die Trägerplatte is totally reflected twice in the shown example a 90 ° angle so that the exit direction of the light from the radiation source unit the outgoing light is oppose to the incident direction, with which the light on the carrier plate 7 7 trifft. meets. Durch die Mehrfachreflektion des Lichts Due to the multiple reflection of light 8 8th kann ein vorgegebener Lichtweg auf kleinerem Raum realisiert werden, was einen kompakteren Aufbau der Vorrichtung ermöglicht. a predetermined optical path in a smaller space can be realized, which allows a more compact construction of the device. Insbesondere kann die Strahlungsquelleneinheit In particular, the radiation source unit 3 3 neben der Aufnahmeeinrichtung in addition to the receiving device 4 4 (statt unter- oder oberhalb) angeordnet werden, wie in are placed (held below or above) as shown in 1a 1a gezeigt. shown. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in The inventive apparatus is in 1a 1a als Bottom-Up-Anordnung gezeigt, was hinsichtlich der benötigten Menge an fotohärtenden Material besonders vorteilhaft ist; shown as bottom-up arrangement, which is particularly advantageous with respect to the required amount of the photo-curing material; die erfindungsgemäße kompakte Ausgestaltung aufgrund der Mehrfachreflektion des Lichts ist jedoch auch auf Top-Down-Anordnungen anwendbar. However, the compact design of the invention due to the multiple reflection of light is also applicable to top-down arrangements.
  • [0041]
    Um die Trägerplatte To the support plate 7 7 relativ zu der Aufnahmeeinrichtung relative to the receiving means 4 4 zu verfahren, ist eine Höhenverstelleinrichtung to proceed, is a height adjustment device 17 17 vorgesehen. intended. Die Höhenverstelleinrichtung the height adjustment device 17 17 umfasst Aktuatoren includes actuators 19 19 , mit der die Trägerplatte With which the carrier plate 7 7 über einer Halterung on a support 18 18 verbunden ist. connected is. Die Aktuatoren the actuators 19 19 sind bezüglich der Trägerplatte with respect to the support plate 7 7 gegenüberliegend angeordnet und verfahren diese in z-Richtung. disposed opposite and process this in the z direction. Durch die seitliche Anbringung der Aktuatoren The side mounting of the actuators 19 19 kann auch dieser Teil der erfindungsgemäßen Anordnung kompakt gestaltet werden. this part of the inventive arrangement can be made compact.
  • [0042]
    Die Vorrichtung kann einen (nicht dargestellten) Tank für das photohärtende Material The apparatus may comprise a (not shown) tank for the photo-curing material 2 2 umfassen, aus dem das photohärtende Material comprise from which the photo-curing material 2 2 der Aufnahmeeinrichtung the receiving device 4 4 zugeführt werden kann. can be supplied. Diese Zuführung kann, beispielsweise über einen Flüssigkeitssensor und ein Ventil, in geregelter Weise zugeführt werden. This feed can, for example, a liquid sensor and a valve, are fed in a controlled manner. Die Position des Tanks befindet sich vorzugsweise auf der Rückseite von Führungselementen. The position of the tank is preferably located on the back of guide elements.
  • [0043]
    Die Vorrichtung kann ferner eine (nicht dargestellte) Abdeckung, beispielsweise eine als Haube ausgebildete Abdeckung, aufweisen. The apparatus may further comprise a (not shown) cover, for example, designed as a hood cover, have. Anhand der Abdeckung wird zum einen das photohärtende Material Based on the cover is on the one hand, the photo-curing material 2 2 vor von außen einfallendem Licht geschützt, zum anderen dient die Abdeckung als Sicherheitsschutz. protected from incident light from outside, on the other hand, the cover serves as a safety protection. Die Abdeckung ist bevorzugt transparent gestaltet, jedoch für diejenigen Wellenlängen undurchlässig, die das photohärtende Material The cover is preferably designed to be transparent, but impermeable to those wavelengths that the photo-curing material 2 2 verfestigen. solidify.
  • [0044]
    1b 1b –e zeigen alternative Umlenkeinrichtungen e show alternative deflecting 9b 9b , . 9c 9c , . 9d 9d , . 9e 9e , mit denen das aus der Strahlungsquelle With which the radiation from the source 3 3 austretenden Licht exiting light 8 8th umgelenkt werden kann. can be deflected. So kann bspw. der zweite Spiegel Thus, for example. The second mirror 10b 10b aus out 1a 1a durch ein Prisma by a prism 11 11 ersetzt werden ( be replaced ( 1b 1b ). ). 1c 1c zeigt eine Umlenkeinrichtungen shows a deflection 9c 9c , bei der das Licht innerhalb einer optischen Wedge Wherein the light within an optical wedge 12 12 mehrfach total reflektiert wird. is totally reflected several times. In der in In the in 1d 1d gezeigten Ausführungsform wird die optische Wedge Embodiment shown, the optical Wedge 12 12 mit einem Prisma with a prism 11 11 kombiniert, wodurch, im Gegensatz zu der in combined, which, in contrast to the in 1c 1c gezeigten Ausführungsform, eine Umlenkung des Lichts Embodiment shown, a deflection of the light 8 8th um 180° ermöglicht wird (analog zu is made possible by 180 ° (analogous to 1a 1a , b). , B). Die optische Wedge The optical wedge 12 12 kann je nach Art und Lage mit dem hierzu in geeigneter Winkellage angeordneten Prisma can depending on the type and location with the purpose arranged in a suitable angular position prism 11 11 kombiniert werden. be combined. Durch Verwendung einer optischen Wedge By using an optical wedge 12 12 kann der benötigte Bauraum weiter reduziert werden. the space required can be further reduced. Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, gebogene Lichtleiterelemente, insbesondere Lichtleitfasern In addition, it may be advantageous, curved light guide elements, in particular optical fibers 13 13 zu verwenden, wie in to use, as in 1d 1d gezeigt. shown. Die Lichtleiterelemente The light guide elements 13 13 werden von der Strahlungsquelleneinheit be from the radiation source unit 3 3 zu (oder in die Nähe von) der Trägerplatte to (or in proximity of) the carrier plate 7 7 (in (in 1d 1d nicht dargestellt) geführt. not illustrated). Bei allen Ausführungsformen können weiter optische Elemente, z. In all embodiments of optical elements, such can continue. B. Linsen und Blenden (nicht gezeigt) vorgesehen sein, um die gewünschte Lichtverteilung auf der Trägerplatte zu erzielen. B. lenses and diaphragms (not shown) may be provided to achieve the desired light distribution on the support plate.
  • [0045]
    2 2 zeigt eine besonders bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit einer Umlenkeinrichtung shows a particularly preferred embodiment of the inventive device with a deflection device 9a' 9a ' , Die Umlenkreinrichtung The deflection device 9a' 9a ' ist analog zu der in is analogous to that of 1a 1a gezeigten Umlenkreinrichtung deflection device shown 9a 9a mit zwei Spiegeln with two mirrors 10a 10a , . 10b 10b ausgeführt, wobei der zweite Spiegel carried out, wherein the second mirror 10b 10b schwenkbar ausgestaltet ist und dadurch aus einer Betriebsposition P1 in eine Parkposition P2 verschwenkt werden kann. is pivotally arranged, and thereby can be pivoted from an operating position into a parking position P1 P2. Innerhalb der Umlenkeinrichtung ist bei dem in Within the deflection is in the in 2 2 gezeigten Beispiel ein als Kamera In the example shown a camera as 14 14 ausgebildeter lichtempfindlicher Sensor und ein auf einer Lagerung formed a light-sensitive sensor and to a bearing 23 23 verfahrbar gelagerter Drehteller movably mounted rotary disk 15 15 angeordnet, auf dem ein zu kopierendes Objekt arranged, on which an object to be copied 16 16 platziert werden kann, wenn sich der zweite Spiegel can be placed, when the second mirror 10b 10b in der Parkposition P2 befindet. is in the parking position P2. Auf diese Weise kann die erfindungsgemäße Vorrichtung (3D-Drucker) auch als Scanner genutzt werden. In this way, the inventive device (3D printer) can also be used as a scanner. Im Scanbetrieb (Spiegel In scan mode (Mirror 10b 10b in Parkposition P2) wird die Strahlungsquelleneinheit in parking position P2), the radiation source unit is 3 3 (oder eine zusätzliche Lichtquelle) dazu genutzt, um strukturiertes Licht auf das auf dem Drehteller (Or an additional light source) used in order to structured light on the turntable 15 15 rotierende, zu kopierende Objekt rotating object to be copied 16 16 zu projizieren. to project. Der Verlauf der projizierten Linien wird von der Kamera The course of the projected lines of the camera 14 14 aufgenommen und dient dazu, die Form des zu kopierenden Objekts was added, and serves the shape of the subject to be copied 16 16 zu ermitteln. to determine. Zum vollständigen oder zumindest teilweisen Einbringen des Objekts For complete or at least partial insertion of the object 16 16 in die Umlenkeinrichtung in the deflection 9a' 9a ' kann der Drehteller can the turntable 15 15 und/oder die Lagerung and / or the storage 23 23 für den Drehteller for the turntable 15 15 von einer außerhalb der Umlenkeinrichtung from an outside of the deflection 9a' 9a ' angeordneten Rüstposition R1 in eine vollständig innerhalb oder zumindest teilweise innerhalb der Umlenkeinrichtung arranged in a set-up position R1 entirely within or at least partly inside the deflecting device 9a' 9a ' angeordnete Scannposition R2 verfahren werden. arranged scanning position be moved R2. Für den Druckbetrieb wird das zu kopierende Objekt For printing the object to be copied is 16 16 aus der Umlenkeinrichtung from the deflection device 9a' 9a ' entnommen und der zweite Spiegel removed and the second mirror 10b 10b wird wieder in seine Betriebsposition P1 verschwenkt, so dass das aus der Strahlungsquelleneinheit is pivoted back into its operating position P1, so that the radiation from the source unit 3 3 austretende Licht exiting light 8 8th wieder auf die Aufnahmefläche back to the receiving area 5 5 und die Trägerplatte and the carrier plate 7 7 gelenkt wird. is directed. Zur Entnahme des gescannten Objekts To remove the scanned object 16 16 kann der Drehteller can the turntable 15 15 zusammen mit dem gescannten Objekt along with the scanned object 16 16 wieder von der Scannposition R2 in die Rüst- bzw. Entnahmeposition R1 verfahren und dort entnommen werden. again traversed by the scanning position R2 in the setup and removal position R1 and removed there.
  • [0046]
    Zur selbstständigen Erstellung von Objekten ist eine integrierte Steuerungseinheit For independent creation of objects is an integrated control unit 25 25 vorgesehen. intended. Zusätzlich zu der integrierten Steuerungseinheit In addition to the integrated control unit 25 25 kann ein Bedienfeld, beispielsweise ein berührungsempfindlicher Bildschirm vorgesehen sein, der eine Interaktion eines Nutzers mit der Vorrichtung ohne weitere externe Geräte ermöglicht. may be provided a control panel, such as a touch-sensitive screen that allows a user interacts with the device without additional external equipment.
  • [0047]
    An der Aufnahmeeinrichtung On the receiving device 4 4 kann des Weiteren, beispielsweise an der Unterseite, ein optischer Code, z. may further, for example, at the bottom, an optical code, eg. B. in der Form eines QR-Codes oder Barcodes, angebracht sein. For example, be mounted in the form of QR codes or barcodes. Dieser kann mittels eines lichtempfindlichen Sensors (beispielsweise der Kamera This may (by means of a light-sensitive sensor, for example, the camera 14 14 ) erkannt und in der integrierten Steuerungseinheit ) And recognized in the integrated control unit 25 25 verarbeitet werden. are processed.
  • [0048]
    3 3 zeigt eine spezielle Gestaltung einer Aufnahmeeinrichtung für eine Bottom-Up-Anordnung mit einer semipermeabler Folie shows a specific design of a holding device for bottom-up assembly having a semi-permeable film 20 20 und einer Zuführvorrichtung and a feeding device 21 21 für Fluide. for fluids. Die Aufnahmeeinrichtung kann entnehmbar gestaltet sein. The receiving device may be removable designed. Die semipermeable Folie The semipermeable film 20 20 ist für das fotohärtende Material is for the photo-curing material 2 2 undurchlässig und ist so über die Aufnahmefläche impermeable and is on the receiving surface 5 5 gespannt, dass sich ein Hohlraum tensioned such that a cavity 22 22 zwischen der Folie between the film 20 20 und der Aufnahmefläche and the receiving surface 5 5 bildet. forms. Das fotohärtende Material The photo-curing material 2 2 kommt daher mit der Aufnahmefläche comes with the receiving surface 5 5 nicht in direkten Kontakt. not in direct contact. Über die Zuführvorrichtung On the feeder 21 21 wird ein Fluid, bspw. Luft, in den Hohlraum is a fluid, eg. air, into the cavity 20 20 eingeführt. introduced. Ein Teil des in den Hohlraum eingeführten Fluides dringt durch die semipermeable Folie A part of the introduced fluid in the cavity passes through the semi-permeable film 20 20 und bildet einen Fluidfilm (nicht gezeigt) zwischen der Folie and forming a fluid film (not shown) between the film 20 20 und dem fotohärtenden Material and the photo-curing material 2 2 . , Durch die Wahl einer geeigneten Viskosität und/oder Oberflächenspannung des fotohärtenden Materials By choosing a suitable viscosity and / or surface tension of the photo-curing material 2 2 in Abhängigkeit von der Grundfläche des zu fertigenden Objekts (je größer das Objekt desto kleiner die zu wählende Viskosität bzw. Oberflächenspannung) kann das Ablösen des ausgehärteten Materials depending on the base surface of the object to be manufactured (the larger the object to be selected, the smaller the viscosity or surface tension), the peeling of the cured material 2 2 von der Folie from the film 20 20 lediglich durch Verfahren der Trägerplatte merely by moving the carrier plate 7 7 in z-Richtung (senkrecht zur Aufnahmefläche) erfolgen, ohne das Objekt oder die Folie take place in the z-direction (perpendicular to the recording surface) without the object or the film 20 20 zu beschädigen. damaging. Zur Kalibration der vertikalen Position der Trägerplatte For calibrating the vertical position of the support plate 7 7 ist ferner eine Kalibriervorrichtung furthermore a calibration device 26 26 vorgesehen. intended. Anhand der Kalibriervorrichtung Based on the calibration device 26 26 kann ein präziser Abstand zwischen der Trägerplatte can be a precise distance between the support plate 7 7 und der Folie and the film 20 20 eingestellt werden. be adjusted.
  • [0049]
    Durch die erfindungsgemäße Umlenkvorrichtung mit Mehrfach-Totalreflektionen insbesondere in Kombination mit der oben beschriebenen seitlichen Führung der Trägerplatte und der geeigneten Wahl der Viskosität und/oder der Oberflächenspannung des fotohärtenden Materials kann mit einfachen Mitteln eine kompakte 3D-Druck-Vorrichtung realisiert werden. The inventive deflection apparatus having multiple total reflections, in particular in combination with the above-described lateral guide of the support plate and the suitable choice of the viscosity and / or the surface tension of the photo-curing material, a compact 3D printing apparatus can be realized with simple means.
  • Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
  • 1 1
    Objekt object
    2 2
    fotohärtendes Material (flüssig) photo-curing material (liquid)
    3 3
    Strahlungsquelleneinheit Radiation source unit
    4 4
    Aufnahmeeinrichtung recording device
    5 5
    Aufnahmefläche (Boden der Aufnahmeeinrichtung) Receiving surface (bottom of the receiving means)
    6 6
    Wände der Aufnahmeeinrichtung Walls of the receiving device
    7 7
    Trägerplatte support plate
    8 8th
    Licht aus Strahlungsquelleneinheit Light from radiation source unit
    9a–d, 9a' 9a-d, 9a '
    Umlenkeinrichtungen deflecting
    10a, 10b 10a, 10b
    Umlenkspiegel deflecting
    11 11
    Prisma prism
    12 12
    optische Wedge optical wedge
    13 13
    Lichtleitfasern optical fibers
    14 14
    Kamera camera
    15 15
    Drehteller turntable
    16 16
    zu kopierendes Objekt copy object
    17 17
    Höhenverstelleinrichtung height adjustment device
    18 18
    Halterung der Höhenverstelleinrichtung Supporting the height adjustment device
    19 19
    Aktuatoren actuators
    20 20
    semipermeable Folie semipermeable film
    21 21
    Zuführeinrichtung feeding
    22 22
    Hohlraum zwischen Folie und Aufnahmefläche Cavity between the film and receiving surface
    23 23
    Lagerung des Drehtellers Storage of the turntable
    24 24
    Auslaufschutz leakage protection
    25 25
    Steuerungseinheit control unit
    26 26
    Kalibriervorrichtung calibration
    P1 P1
    Betriebsposition des verschwenkbaren Spiegels Operational position of the pivotable mirror
    P2 P2
    Parkposition des verschwenkbaren Spiegels Park position of the pivotable mirror
    R1 R1
    Rüst- bzw. Entnahmeposition des zu kopierenden Objekts Setup and removal position of the subject to be copied
    R2 R2
    Scannposition des zu kopierenden Objekts Scanning position of the copied object
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
  • [0050]
    Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. This list of references cited by the applicant is generated automatically and is included solely to inform the reader. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. The list is not part of the German patent or utility model application. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen. The DPMA is not liable for any errors or omissions.
  • Zitierte Patentliteratur Cited patent literature
  • [0051]
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Claims (15)

  1. Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts ( (Apparatus for producing a three-dimensional object 1 1 ) durch Verfestigen eines fotohärtenden Materials ( ) (By solidifying a photo-curing material 2 2 ), mit • einer Strahlungsquelleneinheit ( ) (With • a radiation source unit 3 3 ) umfassend eine Strahlungsquelle zum Emittieren von Licht ( ) Comprising a radiation source for emitting light ( 8 8th ), • einer Aufnahmeeinrichtung ( ), • a receiving device ( 4 4 ) umfassend eine Aufnahmefläche ( ) Comprising a receiving surface ( 5 5 ) zur Aufnahme des fotohärtenden Materials in flüssiger Form, • eine gegenüber der Aufnahmeeinrichtung verfahrbare Trägerplatte zur Aufnahme des ausgehärteten Materials ( ) (For receiving the photo-curing material in liquid form, • in relation to the receiving means movable support plate for receiving the hardened material 2 2 ), und • einer Umlenkeinrichtung ( ), And • a deflection device ( 9a 9a , . 9a' 9a ' , . 9b 9b , . 9c 9c , . 9d 9d ) zum Umlenken des aus der Strahlungsquelle ( ) For deflecting the (from the radiation source 3 3 ) austretenden Lichts ( ) Emerging light ( 8 8th ) auf die Trägerplatte ( ) (On the support plate 7 7 ), dadurch gekennzeichnet , dass die Umlenkeinrichtung ( ), Characterized in that the deflection device ( 9a 9a , . 9a' 9a ' , . 9b 9b , . 9c 9c , . 9d 9d ) mindestens ein totalreflektierendes optisches Element ( ) At least a totally reflective optical element ( 10a 10a , . 10b 10b , . 11 11 , . 12 12 , . 13 13 ) aufweist, wobei das aus der Strahlungsquelleneinheit ( ), Wherein the (from the radiation source unit 3 3 ) austretende Licht ( ) Emerging light ( 8 8th ) durch das mindestens eine optische Element ( ) (By the at least one optical element 10a 10a , . 10b 10b , . 11 11 , . 12 12 , . 13 13 ) insgesamt mindestens zweimal totalreflektiert wird. ) Is totally reflected in total at least twice.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung ( Device according to claim 1, characterized in that the deflection device ( 9a 9a , . 9a' 9a ' , . 9b 9b , . 9d 9d ) und die Strahlungsquelleneinheit ( ) And the radiation source unit ( 3 3 ) so angeordnet sind, dass die Austrittsrichtung des aus der Strahlungsquelleneinheit austretenden Lichts ( ) Are arranged so that the exit direction of light emerging from the radiation source unit light ( 8 8th ) entgegensetzt ist zu der Einfallsrichtung, mit der das Licht ( ) Is oppose to the incident direction, with the (light 8 8th ) auf die Trägerplatte ( ) (On the support plate 7 7 ) trifft. ) meets.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelleneinheit ( Device according to claim 1 or 2, characterized in that the radiation source unit ( 3 3 ) neben der Aufnahmeeinrichtung ( ) Adjacent the receptacle ( 4 4 ) angeordnet ist. ) Is arranged.
  4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Umlenkeinrichtung ( Device according to one of claims 2 or 3, characterized in that the deflection device ( 9a 9a , . 91a' 91a ' , . 9b 9b , . 9c 9c , . 9d 9d ) optische Elemente ( ) Optical elements ( 10b 10b ) umfasst, die beweglich gelagert sind. ), Which are movably mounted.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Drehteller ( Device according to claim 4, characterized in that a turntable ( 15 15 ) zur Aufnahme eines zu scannenden Objekts ( ) (For receiving an object to be scanned 16 16 ) oder eine Lagerung ( ) Or storage ( 23 23 ) für den Drehteller ( ) (For the turntable 15 15 ) und/oder mindestens ein lichtempfindlicher Sensor ( () And / or at least one light-sensitive sensor 14 14 ) zur Aufnahme des auf dem Drehteller ( ) For receiving the (on the turntable 15 15 ) angeordneten Objekts ( ) Arranged object ( 16 16 ) zumindest teilweise innerhalb der Umlenkeinrichtung ( ) At least partially (within the deflection 9a 9a , . 9a' 9a ' , . 9b 9b , . 9c 9c , . 9d 9d ) vorgesehen ist. ) is provided.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Höhenverstelleinrichtung ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that a height adjustment ( 17 17 ) zur vertikalen Verstellung der Trägerplatte ( ) (For vertical adjustment of the support plate 7 7 ) vorgesehen ist, die an zwei gegenüber liegenden Bereichen der Trägerplatte ( is provided), the (two opposing areas of the support plate 7 7 ) Führungselemente vorsieht. ) Provides guide elements.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Führungselemente zwei parallel betreibbare Aktuatoren ( Device according to claim 6, characterized in that (as guide members, two parallel actuators operable 19 19 ) vorgesehen sind. are provided).
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Flächeninhalt der Aufnahmefläche ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that the area of ​​the receiving surface ( 4 4 ) kleiner als 200%, vorzugsweise kleiner als 150% des Flächeninhalts der Unterseite der Trägerplatte ( ) Is less than 200%, preferably less than 150% of the surface area of ​​the underside of the carrier plate ( 7 7 ) beträgt. ) Is.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that the receiving device ( 5 5 ) eine semipermeable Folie ( ) A semi-permeable film ( 20 20 ) umfasst, die über die Aufnahmefläche ( ), Which (on the receiving surface 5 5 ) gespannt ist, wobei zwischen der Aufnahmefläche ( ) Is stretched, wherein (between the receiving surface 5 5 ) und der semipermeablen Folie ( ) And the semi-permeable film ( 20 20 ) ein Hohlraum ( ), A cavity ( 22 22 ) vorgesehen ist, der mit einer Zuführvorrichtung ( ) Is provided, which (with a feed device 21 21 ) verbunden ist, die zur Zuführung flüssiger oder gasartiger Stoffe in den Hohlraum ( is connected), which (for supplying liquid or gas-like substances in the cavity 22 22 ) dient. ) Is used.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das fotohärtende Material ( Device according to claim 9, characterized in that the photo-curing material ( 2 2 ) im flüssigen Zustand bei Raumtemperatur eine Viskosität kleiner als 100 mPa·s aufweist. ) At room temperature has a viscosity less than 100 mPa · s in the liquid state.
  11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Aufnahmeeinrichtung ( Device according to one of claims 9 or 10, characterized in that the receiving device ( 4 4 ) und/oder die Zuführvorrichtung ( () And / or the feed device 21 21 ) einen Auslaufschutz ( ) A leakage protection ( 24 24 ) für das darin befindliche fotohärtende Material ( ) (For the photo-setting material contained therein 2 2 ) umfasst. ) Includes.
  12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kalibriervorrichtung ( Device according to one of claims 6 to 11, characterized in that a calibrating device ( 26 26 ) zur Kalibration der vertikalen Position der Trägerplatte vorgesehen ist. ) Is provided for calibrating the vertical position of the support plate.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine integrierte Steuerungseinheit ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that an integrated control unit ( 25 25 ) vorgesehen ist zur selbstständigen Erstellung von Objekten, insbesondere anhand von vorverarbeiteten Objektdaten oder anhand von Orginal-CAD-Daten, STL-Dateien oder Punktewolken. is provided) for the independent creation of objects, in particular based on pre-processed object data or based on original CAD data, STL files or point cloud.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die integrierte Steuerungseinheit ( Device according to claim 13, characterized in that the integrated control unit ( 25 25 ) einen Grafikprozessor (GPU) umfasst, der für die Vorverarbeitung von Orginal-CAD-Daten, STL-Dateien oder Punktewolken („slicing”) verwendet wird. ) Comprises a graphics processor (GPU), which (for the preprocessing of original CAD data, STL files or point clouds "slicing") is used.
  15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquelleneinheit als Maskenbelichtungseinheit ( Device according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation source unit (as a mask exposure unit 3 3 ) ausgebildet ist. ) is trained.
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