DE4408754A1

DE4408754A1 - Stereolithographic method for producing an object in a bath of a liquid which can be solidified by the action of radiation and device for carrying out the method

Info

Publication number: DE4408754A1
Application number: DE4408754A
Authority: DE
Inventors: Matthias Fockele; Dieter Schwarze
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-03-15
Filing date: 1994-03-15
Publication date: 1995-09-21
Also published as: WO1995025003A1; AU2066495A

Abstract

A stereolithographic process and device are disclosed for producing an object (8) in a bath of a radiation-hardenable dielectric liquid (4). The layer of the object (8) most recently hardened by radiation next to the surface (22) of the bath is moved forward in the bath in order to provide a liquid layer to be subsequently radiation-hardened on the previously hardened layer. In order to produce a subsequently hardened layer having a uniform thickness on the previously hardened layer, an electric field is generated by high-voltage electrodes (28, 29) and/or an ultrasonic field is generated by ultrasonic sources and the field is made to act on the liquid that forms the layer to be subsequently hardened. Another aspect of the invention is that an electric field is made to act on the presently irradiated area while the liquid is hardened. This allows privileged directions of the liquid molecules to be set that are expressed in the hardened object (8) by anisotropies of its physical properties.

Description

Die Erfindung betrifft ein stereolithografisches Verfah ren zur Herstellung eines Objektes in einem Bad einer durch Strahlungseinwirkung verfestigbaren, dielektrischen Flüssigkeit, wobei man das Objekt durch Bestrahlung der Flüssigkeit nach Maßgabe der gewünschten Objektform ver festigt.The invention relates to a stereolithographic process for the production of an object in a bathroom Dielectric strengthened by radiation Liquid, taking the object by irradiating it Ver liquid according to the desired object shape consolidates.

Die Erfindung betrifft insbesondere ein stereolithogra fisches Verfahren zur schichtweisen Herstellung eines Objektes in einem Bad einer durch Strahlungseinwirkung verfestigbaren, dielektrischen Flüssigkeit, wobei eine jeweils zuletzt durch Bestrahlung nahe der Oberfläche des Bades verfestigte Schicht des Objektes weiter in das Bad bewegt wird und/oder der Flüssigkeitsspiegel des Bades relativ zur Oberfläche der zuletzt verfestigten Schicht angehoben wird, um eine jeweils nachfolgend durch Be strahlung zu verfestigende Flüssigkeitsschicht auf der zuletzt verfestigten Schicht bereitzustellen.The invention particularly relates to a stereolithogra Fish process for the layered production of a Object in a bath due to radiation solidifiable, dielectric liquid, one last by irradiation near the surface of the Bades solidified layer of the object further into the bath is moved and / or the liquid level of the bath relative to the surface of the last solidified layer is raised to one each by Be radiation liquid layer to be solidified on the to provide last solidified layer.

Stereolithografische Verfahren der vorstehend genannten Art sind beispielsweise in der Publikation "A Review of 3D Solid Object Generation", A.J. Herbert, in Journal of Imaging Technology, Vol. 15, 1989, Seiten 186 bis 190, beschrieben.Stereolithographic methods of the above Art are for example in the publication "A Review of 3D Solid Object Generation ", A.J. Herbert, in Journal of Imaging Technology, Vol. 15, 1989, pages 186 to 190, described.

Bei einer der bekannten Verfahrensvarianten erfolgt die Verfestigung des flüssigen Fotopoylmer-Kunststoffs unter der Oberfläche des Bades im Überschneidungsbereich zweier Laserstrahlen, die von unterschiedlichen Seiten her in das Fotopolymerbad gerichtet sind. Durch entsprechende Bewegung der Laserstrahlen kann ihr Überschneidungsbe reich im Fotopolymerbad verschoben werden, um so zusam menhängende Bereiche eines Objektes zu verfestigen.In one of the known method variants, the Solidification of the liquid photopolymer plastic under the surface of the bath in the overlap area of two Laser beams coming in from different sides the photopolymer bath are directed. By appropriate Movement of the laser beams can overlap them moved richly in the photopolymer bath, so as to solidify hanging areas of an object.

Gemäß einer anderen Variante der stereolithografischen Herstellung von Kunststoffobjekten, wie sie aus der EP 0 171 069 A2 bekannt ist, erfolgt die Verfestigung des Objektes schichtweise, wobei man eine Trägerplatte zu nächst dicht unterhalb der Badoberfläche anordnet und die über der Trägerplatte liegende Schicht der Flüssigkeit nach Maßgabe des gewünschten Querschnitts des Objektes bestrahlt, um so eine Basisschicht des Objektes zu ver festigen, die auf der Trägerplatte aufliegt. Sodann wird die Trägerplatte mit der darauf verfestigten Schicht weiter in das Kunststoffbad hineinbewegt, um eine nach folgend zu verfestigende Flüssigkeitsschicht über der bereits verfestigten Schicht vorzusehen, wobei die Flüs sigkeitsschichtdicke mit der Dicke der nachfolgend ver festigten Schicht korrespondiert. Durch entsprechende Bestrahlung der Flüssigkeitsschicht wird nun die nächste feste Objektschicht gebildet, die an der zuvor gebildeten Objektschicht anhaftet. Auf diese Weise werden weitere Schichten verfestigt, bis das gewünschte Objekt insgesamt verfestigt ist.According to another variant of the stereolithographic Manufacture of plastic objects, such as those from the EP 0 171 069 A2 is known, the Object in layers, with a support plate too next to the bathroom surface and the Layer of liquid lying over the carrier plate according to the desired cross section of the object irradiated so as to ver a base layer of the object solidify, which rests on the carrier plate. Then will the carrier plate with the layer solidified thereon moved further into the plastic bath to make one after subsequently solidified liquid layer over the to provide already solidified layer, the rivers liquid layer thickness with the thickness of the following ver solidified layer corresponds. By appropriate Irradiation of the liquid layer is now the next solid object layer formed on the previously formed Object layer adheres. This way, others will Layers solidified until the desired object as a whole is solidified.

Die Bestrahlung der Flüssigkeit erfolgt bei den üblicher weise herangezogenen Fotopolymeren vorzugsweise mittels elektromagnetischer Strahlung, insbesondere ultraviolet tem Licht. In der EP 0 171 069 A2 ist ferner auf die Verwendung von Elektronenstrahlen zur Aushärtung entspre chender flüssiger Kunststoffe hingewiesen.The liquid is irradiated with the usual as used photopolymer preferably by means electromagnetic radiation, especially ultraviolet tem light. EP 0 171 069 A2 also refers to the Correspond to the use of electron beams for curing appropriate liquid plastics.

Ein Verfahren zur stereolithografischen schichtweisen Herstellung eines Kunststoffobjektes ist ferner in dem Artikel von Hideo Kodama, "Automatic Method for Fabri cating a Three-Dimensional Plastic Model with Photo hardening Polymer", Rev. Sci. Instr. 52 (11), November 1981, Seiten 1770 bis 1773, beschrieben. Bei diesen Ver fahren der schichtweisen stereolithografischen Herstel lung eines Objektes tritt das Problem auf, daß es schwie rig ist, eine für den folgenden Bestrahlungsvorgang hin reichend gleichmäßige Flüssigkeitsschicht auf der zuletzt verfestigten Schicht auszubilden. Insbesondere wurden nach der Absenkung der zuletzt verfestigten Schicht häu fig Stellen unzureichender Benetzung der zuletzt verfe stigten Schicht und Stellen mit Flüssigkeitsüberschuß gegenüber dem allgemeinen Pegel des Flüssigkeitsbades beobachtet.A method for stereolithographic layers Production of a plastic object is also in the Article by Hideo Kodama, "Automatic Method for Fabri cating a Three-Dimensional Plastic Model with Photo hardening polymer ", Rev. Sci. Instr. 52 (11), November 1981, pages 1770 to 1773. With these ver driving the layered stereolithographic production problem arises that it swies rig, one for the subsequent irradiation process sufficiently uniform layer of liquid on the last form solidified layer. In particular, were after lowering the last solidified layer fig Make inadequate wetting of the last constant layer and spots with excess liquid compared to the general level of the liquid bath observed.

Die an sich naheliegende Maßnahme, den bereits fertigge stellten Teil des Objektes und damit die zuletzt verfe stigte Schicht zunächst weiter als eine Schichtdicke in das Bad einzutauchen und dann nach ausreichender Benet zung der zuletzt verfestigten Schicht wieder anzuheben, bringt nur bedingt bessere Resultate, da durch Adhäsion anhaftender Überschuß auf diese Weise nicht wirksam be seitigt wird und ferner die Steuerung der jeweiligen Höheneinstellung des Trägers komplizierter wird.The obvious measure that has already been completed made part of the object and thus the last missing first layer more than a layer thickness in immerse the bath and then after sufficient benet of the last solidified layer brings better results only conditionally, because of adhesion adhering excess in this way not effective is eliminated and also the control of the respective Height adjustment of the carrier becomes more complicated.

Ein stereolithografisches Verfahren und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist ferner in der DE 41 34 265 A1 beschrieben. Zur Präparation einer hinreichend gleichmäßig dicken Flüssigkeitsschicht über der zuletzt verfestigten Schicht des Objektes wird in der DE 41 34 265 A1 vorgeschla gen, eine flexible Abstreiflippe heranzuziehen, um die Badoberfläche glatt zu streichen, nachdem die zuletzt verfestigte Schicht abgesenkt worden ist.A stereolithographic method and an apparatus for Implementation of the method is also described in DE 41 34 265 A1 described. To prepare a sufficiently evenly thick layer of liquid over the last solidified Layer of the object is proposed in DE 41 34 265 A1 use a flexible wiper lip to keep the Brush the bathroom surface smooth after the last one solidified layer has been lowered.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein stereolitho grafisches Verfahren mit einer neuen Art der Präparation des nachfolgend zu verfestigenden Bereichs der Flüssig keit und eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.The invention has for its object a stereolitho graphic procedure with a new type of preparation the area of the liquid to be subsequently solidified speed and a device for performing the method specify.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung gemäß Anspruch 1 wird zur Lösung der Aufgabe vorgeschlagen, daß man bei dem stereolithografischen Verfahren zur schichtweisen Herstellung eines Objektes ein elektrisches Feld mittels Hochspannungs elektroden erzeugt und auf die die nachfolgend zu verfe stigende Schicht bildende Flüssigkeit einwirken läßt.According to a first aspect of the invention according to claim 1 is proposed to solve the problem that one Stereolithographic process for layer-by-layer production an electrical field of an object using high voltage electrodes produced and to which the following are to be sold liquid forming the rising layer.

Das elektrische Hochspannungsfeld wird zur dielektrischen Polarisation, insbesondere Orientierungspolarisation von Molekülen der dielektrischen Flüssigkeit ausgenutzt, so daß aufgrund der Wechselwirkung des elektrischen Feldes mit dem dielektrischen Material innere Kräfte erzeugt werden, die zum Ausgleich der Unebenheiten der Flüssigkeit über der zuletzt verfestigten Schicht des bereits verfestigten Teils des Objektes ausgenutzt werden. Die Hochspannungs elektroden können beispielsweise Plattenelektroden sein, die an gegenüberliegenden Seiten des entstehenden Objek tes angeordnet sind und zumindest teilweise in die Flüs sigkeit eintauchen. Gute Ergebnisse bezüglich der Benet zung der zuletzt verfestigten Schicht mit einer hinrei chend gleichmäßig dicken, nachfolgend zu verfestigenden Flüssigkeitsschicht wurden mit einem elektrischen Feld erzielt, das Feldkomponenten parallel zur Oberfläche der zuletzt verfestigten Schicht enthielt, welche während des Absenkens oder-nach dem Absenken des bereits verfestigten Teils des Objektes die auf die zuletzt verfestigte Schicht nachströmende Flüssigkeit durchsetzten. Als elektrisches Feld kann ein homogenes oder inhomogenes statisches Feld herangezogen werden, um die nachfolgend zu verfestigende Schicht zu präparieren. Bei dem erfindungsgemäßen Verfah ren ist es insbesondere nicht erforderlich, die zuletzt verfestigte Schicht weiter in das Bad hineinzubewegen oder den Flüssigkeitsspiegel relativ zur zuletzt verfe stigten Schicht weiter anzuheben, als es die Dicke der nachfolgend zu verfestigenden Schicht erfordert. Ferner erfolgt die gewünschte Benetzung und die Glättung der nachfolgend zu verfestigenden Schicht berührungslos ohne mechanische Glättungsmittel. Das bei der Glättung mit mechanischen Mitteln auftretende Problem der Verletzung der zuletzt verfestigten Oberflächenschicht mit einem Glättungsmesser oder dgl. tritt somit nicht auf.The high voltage electrical field becomes dielectric Polarization, especially orientation polarization of Molecules of the dielectric liquid are used so that due to the interaction of the electric field with internal forces are generated to the dielectric material, which compensate for the unevenness of the liquid the last solidified layer of the already solidified Part of the property can be used. The high voltage electrodes can be, for example, plate electrodes, those on opposite sides of the resulting object tes are arranged and at least partially in the rivers immerse yourself. Good results regarding the Benet of the last solidified layer with one thick enough to be solidified subsequently Liquid layer were with an electric field achieved, the field components parallel to the surface of the last solidified layer, which during the Lowering or-after lowering the already solidified Part of the object on the last solidified layer flow through the flowing liquid. As electrical Field can be a homogeneous or inhomogeneous static field can be used to consolidate the following Prepare layer. In the method according to the invention ren it is particularly not necessary to last to move the solidified layer further into the bath or the liquid level relative to the last one constant layer further than the thickness of the subsequently to be solidified layer required. Further the desired wetting and smoothing of the subsequent layer to be solidified without contact mechanical smoothing agents. That with the smoothing with mechanical means problem of injury the last solidified surface layer with a Smoothing knife or the like does not occur.

Hinzuweisen ist darauf, daß die Elektroden der Hochspan nungselektrodenanordnung nicht unbedingt in die Flüssig keit eingetaucht werden müssen. Der erwünschte Effekt ist auch zu erzielen, wenn die Elektroden dicht oberhalb der Flüssigkeitsoberfläche entsprechend gehalten werden.It should be noted that the electrodes of the high chip Electrode arrangement not necessarily in the liquid need to be immersed. The desired effect is also achieved when the electrodes are just above the Liquid surface are kept accordingly.

Der erwünschte Benetzungs- und Glättungseffekt kann noch gesteigert werden, wenn man ein elektrisches Hochspan nungswechselfeld auf die die nachfolgend zu verfestigende Schicht bildende Flüssigkeit einwirken läßt, wenn diese auf die zuletzt verfestigte Schicht nachströmt. Durch das Wechselfeld können bei entsprechender Wahl der Wechsel frequenz ganz bewußt dielektrische Verluste in dem vom Feld durchsetzten Bereich der Flüssigkeit oberhalb der zuletzt verfestigten Schicht erzeugt werden, die zu einer lokalen Erwärmung der Flüssigkeit führen und somit deren Fließfähigkeit verbessern. Es wird daher sowohl die Kraftwirkung des elektrischen Feldes auf die Moleküle der dielektrischen Flüssigkeit als auch die örtliche Verbes serung der Fließfähigkeit ausgenutzt, um eine gleichmäßig dicke Flüssigkeitsschicht für den folgenden Bestrahlungs vorgang zu präparieren.The desired wetting and smoothing effect can still be increased if you have an electrical high voltage alternating field to the one to be solidified below Layer-forming liquid can act if this flows on to the last solidified layer. By the Alternating field can with the appropriate choice of the change frequency deliberately dielectric losses in that of Interspersed area of liquid above the field last solidified layer are generated that lead to a local heating of the liquid and thus their Improve fluidity. It will therefore both Effect of force of the electric field on the molecules of the dielectric fluid as well as the local verb The fluidity is used to ensure an even flow thick layer of liquid for the following radiation process to prepare.

Gemäß einer erfindungsgemäßen Variante der Verfahrenswei se wird der Effekt ausgenutzt, daß dielektrische Flüssig keit bei der Wirkung eines elektrischen Feldes zwischen zwei Hochspannungselektroden in den Bereich zwischen den Elektroden hineingezogen wird, wenn die Elektroden hin reichend dicht an die Oberfläche des Bades herangeführt werden oder gegebenenfalls teilweise in das Bad einge taucht werden. Die vorzugsweise als Blattelektroden ausgebildeten Hochspannungselektroden werden zunächst seitlich des Bereichs gehalten, in dem das herzustellende Objekt entsteht. Nach Absenkung der jeweiligen zuletzt verfestigten Schicht wird die Hochspannungselektrodenan ordnung über die zuletzt verfestigte Schicht hinwegbe wegt, wobei die unteren Kanten der betreffenden Elektro den vorzugsweise knapp oberhalb oder exakt auf der Höhe des gewünschten Flüssigkeitsspiegels gehalten werden. Die elektrostatisch zwischen den Elektroden aufgenommene Flüssigkeit tritt durch einen Spalt zwischen den Elektro den aus, wenn die Elektrodenanordnung die zuletzt verfe stigte Schicht überstreicht. Dabei ist es zur Abgabe der Flüssigkeit aus dem Bereich zwischen den betreffenden Elektroden nicht erforderlich, die Elektrodenspannung herabzusetzen. Es hat sich gezeigt, daß aufgrund von Adhäsionseffekten Flüssigkeit von den Elektroden an die zuletzt verfestigte Schicht abgegeben wird.According to a variant of the method according to the invention se the effect is exploited that dielectric liquid speed between the effects of an electric field two high voltage electrodes in the area between the Electrodes are pulled in when the electrodes are out brought close enough to the surface of the bath be or partially in the bathroom be dived. The preferably as sheet electrodes trained high voltage electrodes are initially held to the side of the area where the to be manufactured Object arises. After lowering the last one solidified layer is applied to the high voltage electrodes order over the last solidified layer moves, the lower edges of the relevant electric preferably just above or exactly at the height the desired liquid level. The electrostatically picked up between the electrodes Liquid passes through a gap between the electro the if the electrode arrangement misses the last layer overlaps. It is for the submission of the Liquid from the area between the concerned Electrodes do not need the electrode voltage belittling. It has been shown that due to Adhesion effects liquid from the electrodes to the last solidified layer is released.

Andererseits kann jedoch selbstverständlich die Elektro denspannung herabgesetzt werden, um die abzugebende Flüs sigkeitsmenge zu steuern. Die Elektrodenanordnung kann zur Präparation der gewünschten nachfolgend zu verfesti genden Schicht bei Bedarf ein oder mehrere Male über den bereits verfestigten Teil des Objektes hinwegbewegt werden.On the other hand, of course, the electronics voltage to be reduced to the rivers to be dispensed amount of liquid to control. The electrode arrangement can for the preparation of the desired subsequently to solidify layer one or more times if necessary already solidified part of the object can be moved away.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann über den Zweck der Herstellung einer gleichmäßig dicken, nachfolgend zu verfestigenden Schicht hinaus und unabhängig davon zu einer Präparierung des zu verfestigenden Materials im nachfolgend erläuterten Sinn eingesetzt werden.The method according to the invention can be based on the purpose of Making an evenly thick, subsequent to solidifying layer and regardless of it a preparation of the material to be solidified in the below are used.

Es hat sich gezeigt, daß dem verfestigten Material an isotrope physikalische Eigenschaften mitgegeben werden können, wenn während der Verfestigung durch Bestrahlung ein statisches elektrisches Hochspannungsfeld auf den aktuell bestrahlten Bereich der Flüssigkeit einwirkt. Es wird vermutet, daß die Flüssigkeitsmoleküle aufgrund der Orientierungspolarisation im elektrischen Feld eine Vor zugsausrichtung nach Maßgabe der Richtung des elektri schen Feldes erfahren und daß die entsprechende Struktur bei der Verfestigung quasi "eingefroren" wird, so daß sich eine texturartige Struktur bildet.It has been shown that the solidified material Isotropic physical properties are given can if during the solidification by irradiation a static high voltage electrical field on the the currently irradiated area of the liquid. It it is believed that the liquid molecules due to the Orientation polarization in the electric field a pre train direction according to the direction of the electri experienced field and that the corresponding structure is virtually "frozen" during solidification, so that a texture-like structure forms.

Dieser Gesichtspunkt der Erfindung ermöglicht es erst mals, nicht nur die Form eines stereolithografisch herzu stellenden Objektes vorzuwählen, sondern auch orts- und richtungsabhängige physikalische, insbesondere mechani sche Eigenschaften.This aspect of the invention makes it possible times, not just the shape of a stereolithographic preselecting object, but also location and directional physical, especially mechanical properties.

Zur Herstellung komplizierterer Anisotropien kann die Richtung und gegebenenfalls die Intensität des elektri schen Feldes in Abhängigkeit von der aktuell bestrahlten Stelle eingestellt werden.To produce more complex anisotropies, the Direction and possibly the intensity of the electri field depending on the currently irradiated Position can be set.

Es sei darauf hingewiesen, daß der letztgenannte Aspekt der Erfindung sowohl bei einem Verfahren mit schichtwei ser Verfestigung des Objektes nach Anspruch 1 als auch bei einem stereolithografischen Verfahren ausgenutzt werden kann, bei dem die Verfestigung im Volumen des Bades stattfindet, etwa im Kreuzungsbereich zwei einander schneidender Laserstrahlen.It should be noted that the latter aspect the invention both in a method with schichtwei water solidification of the object according to claim 1 as well exploited in a stereolithographic process can be, in which the solidification in the volume of the Bades takes place, approximately in the intersection area two each other cutting laser beams.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in Anspruch 9 angegeben. Weiterbildungen der Vorrichtung zur Realisierung verschiedener Verfah rensvarianten sind in den Ansprüchen 10 bis 24 angegeben.A device for performing the invention The method is specified in claim 9. Training the device for implementing various procedures Ren variants are given in claims 10 to 24.

Gegenstand der Erfindung ist ferner ein stereolithogra fisches Verfahren zur schichtweisen Herstellung eines Objektes in einem Bad einer durch Strahlungseinwirkung verfestigbaren Flüssigkeit, wobei eine jeweils zuletzt durch Bestrahlung nahe der Oberfläche des Bades verfe stigte Schicht des Objektes weiter in das Bad bewegt wird und/oder der Flüssigkeitsspiegel des Bades relativ zur Oberfläche der zuletzt verfestigten Schicht angehoben wird, um eine jeweils nachfolgend durch Bestrahlung zu verfestigende Flüssigkeitsschicht auf der zuletzt verfe stigten Schicht bereitzustellen, wobei das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist, daß man Schallwellen, insbe sondere Ultraschallwellen, auf die die nachfolgend zu verfestigende Schicht bildende Flüssigkeit einwirken läßt.The invention also relates to a stereolithogra Fish process for the layered production of a Object in a bath due to radiation solidifiable liquid, one last each by irradiation near the surface of the bath constant layer of the object is moved further into the bathroom and / or the liquid level of the bath relative to Surface of the last solidified layer raised to each one subsequently by irradiation solidifying liquid layer on the last verfe Provide consistent layer, the process is characterized in that sound waves, esp special ultrasonic waves, to which the following act on the solidifying layer-forming liquid leaves.

Entsprechend dem oben genannten ersten Gesichtspunkt der Erfindung liegt auch diesem Verfahren die Idee zugrunde, ein Feld auf die Flüssigkeit einwirken zu lassen, um eine möglichst gleichmäßig dicke Benetzungsschicht auf der jeweils zuletzt verfestigten Schicht bereitzustellen. Jedoch wird in diesem Fall statt eines elektrischen Fel des ein Schallfeld herangezogen, um berührungslos Kräfte auf das Material zur Bildung der nachfolgend zu verfesti genden Schicht auszuüben.According to the first aspect of the above Invention is also the basis of this method, the idea to allow a field to act on the liquid to create a wetting layer on the to provide the last solidified layer. However, in this case instead of an electric field of a sound field used to make contactless forces to solidify the material to form the following layer.

Im Rahmen der Erfindung kann überdies eine Kombination des Verfahrens nach Anspruch 1 mit dem Verfahren nach Anspruch 8 realisiert werden, indem sowohl ein elektri sches Feld als auch ein Schallfeld herangezogen wird, um eine möglichst gleichmäßige Benetzung der zuletzt verfe stigten Schicht zu bewirken.A combination can also be used within the scope of the invention of the method according to claim 1 with the method according to Claim 8 can be realized by both an electri field as well as a sound field is used to wetting the last as evenly as possible effect layer.

Eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 8 ist in den Ansprüchen 25 bis 27 angegeben.A device for performing the method according to Claim 8 is specified in claims 25 to 27.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausfüh rungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert.The invention is described below with the aid of a preferred embodiment tion examples with reference to the figures explained.

Fig. 1a zeigt in einer schematischen, teils im Schnitt gezeichneten Seitenansicht eine erfindungsgemäße Vorrich tung zur stereolithografischen Herstellung eines Objektes. Fig. 1a shows a schematic, partly in section side view of a Vorrich device according to the invention for stereolithographic production of an object.

Fig. 1b zeigt eine Draufsicht auf den in Fig. 1a gezeig ten Behälter. Fig. 1b shows a plan view of the container shown in Fig. 1a.

Fig. 2 zeigt Komponenten eines zweiten Ausführungsbei spiels der Erfindung in einer schematischen Schnittsei tenansicht. Fig. 2 shows components of a second exemplary embodiment of the invention in a schematic sectional side view.

Fig. 3 zeigt eine Variante der in Fig. 2 dargestellten Hochspannungselektrodenanordnung. FIG. 3 shows a variant of the high-voltage electrode arrangement shown in FIG. 2.

Die in Fig. 1a gezeigte Vorrichtung zur stereolithografi schen Herstellung eines Objektes umfaßt einen Behälter 2 zur Aufnahme eines unter Normalbedingungen flüssigen Kunststoffs 4, der unter Einwirkung von Strahlung verfe stigbar ist. Geeignete, durch Einwirkung elektromagneti scher Strahlung vernetzbare bzw. härtbare Kunststoffmate rialien sind beispielsweise in der DE 41 38 309 A1 ge nannt.The device shown in Fig. 1a for stereolithographic production of an object comprises a container 2 for receiving a liquid under normal conditions plastic 4 , which is verfe stigbar under the action of radiation. Suitable plastic materials that can be crosslinked or hardened by the action of electromagnetic radiation are mentioned, for example, in DE 41 38 309 A1.

In dem Behälter 2 ist eine Trägerplatte 6 zur Halterung des herzustellenden Objektes 8 vorgesehen. Die Träger platte 6 ist an einer Stange 10 befestigt, die sich durch eine Dichtungsanordnung im Behälterboden 14 hindurch aus dem Behälter 2 heraus erstreckt. Die Stange 10 ist mit tels eines nicht gezeigten Antriebs axial beweglich, so daß die Trägerplatte 6 und der darauf abgestützte und bereits verfestigte Teil des Objektes 8 tiefer in das Kunststoffbad 4 hineinbewegt werden können.A support plate 6 for holding the object 8 to be produced is provided in the container 2 . The carrier plate 6 is attached to a rod 10 which extends through a sealing arrangement in the container bottom 14 from the container 2 out. The rod 10 is axially movable by means of a drive, not shown, so that the carrier plate 6 and the part of the object 8 supported thereon and already solidified can be moved deeper into the plastic bath 4 .

Mit 16 ist in Fig. 1a eine UV-Strahlungsquelle, insbeson dere Laser, gekennzeichnet, die das zur Verfestigung des Fotopolymer-Kunststoffs 4 erforderliche UV-Licht bereit stellt.At 16 in Fig. 1a, a UV radiation source, in particular laser, is identified, which provides the UV light required to solidify the photopolymer 4 .

Etwa mittig oberhalb der Trägerplatte 6 ist ein Umlenk spiegel 18 angeordnet, der den gebündelten Lichtstrahl 20 zur Oberfläche 22 des Kunststoffbades 4 ablenkt. Der Umlenkspiegel 18 ist mittels einer schematisch angedeute ten Schwenkvorrichtung 24 schwenkbar, so daß der vom Spiegel 18 reflektierte UV-Strahl 25 in gesteuerter Weise auf jede gewünschte Stelle der Oberfläche 22 des Kunst stoffbades 4 gerichtet werden kann.Approximately in the middle above the carrier plate 6 , a deflecting mirror 18 is arranged, which deflects the bundled light beam 20 to the surface 22 of the plastic bath 4 . The deflecting mirror 18 is pivotable by means of a schematically indicated th swivel device 24 so that the UV beam 25 reflected by the mirror 18 can be directed in a controlled manner to any desired location on the surface 22 of the plastic bath 4 .

Zu Beginn der Herstellung eines Objektes befindet sich die Trägerplatte 6 in geringem Abstand von der Oberfläche 22 in dem Kunststoffbad 4. Die Schwenkvorrichtung 24 des Umlenkspiegels 18 wird sodann von einem nicht gezeigten Computer derart gesteuert, daß der UV-Strahl 25 an der Oberfläche 22 einen Flächenbereich abtastet, der dem ge wünschten Querschnitt der ersten zu verfestigenden Schicht des Objektes 8, nämlich der unmittelbar an der Träger platte 6 angrenzenden Schicht, entspricht.At the beginning of the production of an object, the carrier plate 6 is located at a short distance from the surface 22 in the plastic bath 4 . The pivoting device 24 of the deflecting mirror 18 is then controlled by a computer, not shown, in such a way that the UV beam 25 scans an area on the surface 22 which corresponds to the desired cross section of the first layer of the object 8 to be solidified, namely that which is directly on the support plate 6 adjacent layer, corresponds.

Nachdem diese erste Schicht durch die Einwirkung der Strahlung verfestigt worden ist, wird die Trägerplatte 6 um ein bestimmtes Maß im wesentlichen entsprechend der Dicke der nachfolgend auszuhärtenden Schicht unter Kon trolle des Steuercomputers weiter in das Kunststoffbad 4 hineinbewegt, um auf der bereits verfestigten Schicht eine neue Schicht aus flüssigem Kunststoff 4 zu bilden.After this first layer has been solidified by the action of the radiation, the carrier plate 6 is moved by a certain amount substantially in accordance with the thickness of the layer to be subsequently hardened under control of the control computer further into the plastic bath 4 to a new one on the already solidified layer Form layer of liquid plastic 4 .

Prinzipiell könnte nun die Flüssigkeitsschicht durch Abtastung mit dem UV-Strahl 25 entsprechend dem Quer schnitt der nächsten auszuhärtenden Schicht des Objektes 8 verfestigt werden. Es hat sich jedoch gezeigt, daß durch Adhäsionseffekte und dgl. der Flüssigkeitsspiegel oberhalb der zuletzt verfestigten Schicht häufig nicht eben und die nachfolgend zu verfestigende Flüssigkeits schicht daher nicht gleichmäßig dick war. Bei komplizier teren Querschnitten kam es überdies vor, daß bei den üblichen Absenktiefen Oberflächenbereiche höchst unzu länglich benetzt wurden.In principle, the liquid layer could now be solidified by scanning with the UV beam 25 in accordance with the cross section of the next layer of the object 8 to be hardened. However, it has been shown that the liquid level above the last solidified layer is often not even due to adhesion effects and the like, and the layer subsequently to be solidified was therefore not uniformly thick. In the case of more complicated cross-sections, it also happened that surface areas were wetted extremely inadequately at the usual lowering depths.

Die Erfindung zeigt Wege auf, wie die Präparation der jeweils nachfolgend zu verfestigenden Flüssigkeitsschicht schnell und zuverlässig erfolgen kann. Zu diesem Zweck wird eine Hochspannungselektrodenanordnung 26 vorgeschla gen, mittels der ein elektrisches Feld in dem Bereich der nachfolgend zu verfestigenden Schicht erzeugt wird, um berührungsfrei Kraftwirkungen durch dielektrische Polari sation, insbesondere Orientierungspolarisation, auf die dielektrische Fotopolymerisationsflüssigkeit 4 auszuüben. The invention shows ways in which the preparation of the liquid layer to be subsequently solidified can be carried out quickly and reliably. For this purpose, a high-voltage electrode arrangement 26 is proposed, by means of which an electric field is generated in the region of the layer to be subsequently solidified, in order to exert non-contact force effects by dielectric polarization, in particular orientation polarization, on the dielectric photopolymerization liquid 4 .

Wenngleich hinsichtlich der Anzahl, der Formen und Anord nungen der Elektroden der Hochspannungselektrodenanord nungen zahlreiche Variationen möglich sind, umfaßt das in Fig. 1a gezeigte Ausführungsbeispiel vier Hochspannungs plattenelektroden 28, 29, 30, 31, die paarweise einander gegenüberliegend angeordnet sind, und zwar derart, daß sie in der Draufsicht gemäß Fig. 1b das entstehende Ob jekt 8 zwischen sich aufnehmen. Die Plattenelektroden 28 bis 31 sind im wesentlichen quer zur Oberfläche 22 des Kunststoffbades 4 ausgerichtet und tauchen mit ihren unteren Rändern 32, 33 geringfügig in das Bad ein. In diesem Zusammenhang sei darauf hingewiesen, daß es nicht unbedingt erforderlich ist, daß die Elektroden 28 bis 31 eintauchen, da der beabsichtigte Zweck, ein elektrisches Feld auf die oberste Flüssigkeitsschicht einwirken zu lassen, auch dann erreicht werden kann, wenn die Elektro denkanten 32, 33 knapp oberhalb der Oberfläche 22 des Kunststoffbades 4 gehalten sind.Although numerous variations are possible with regard to the number, the shapes and arrangements of the electrodes of the high-voltage electrode arrangements, the exemplary embodiment shown in FIG. 1a comprises four high-voltage plate electrodes 28 , 29 , 30 , 31 which are arranged in pairs opposite one another, in such a way that that they record the resulting object 8 between them in the plan view of FIG. 1b. The plate electrodes 28 to 31 are aligned essentially transversely to the surface 22 of the plastic bath 4 and dip slightly into the bath with their lower edges 32 , 33 . In this context, it should be pointed out that it is not absolutely necessary for the electrodes 28 to 31 to be immersed, since the intended purpose of applying an electric field to the uppermost layer of liquid can also be achieved if the electrical components 32 , 33 are held just above the surface 22 of the plastic bath 4 .

Die in Fig. 1a schematisch gezeigte Vorrichtung nach der Erfindung ist gemäß einer Betriebsart derart betreibbar, daß nach dem Absenken der zuletzt verfestigten Schicht des Objektes 8 wenigstens zwei Elektroden unterschiedli cher Polarität, insbesondere einander gegenüberliegende Elektroden, mit einer elektrischen Hochspannung versorgt werden, um in dem Bereich der nachfolgend zu verfestigen den Schicht ein elektrisches Feld zu erzeugen, das auf grund der dielektrischen Polarisation mit der Flüssigkeit hier wechselwirkt. Es hat sich gezeigt, daß aufgrund der Einwirkung des elektrischen Feldes eine bessere Benetzung der zuletzt verfestigten Oberfläche des Objektes 8 er folgt und Unebenheiten an der Oberfläche 22 des Kunst stoffbades 4 im Bereich zwischen den Elektroden 28 bis 31 tendentiell ausgeglichen werden, so daß eine nachfolgende Belichtung mittels des UV-Strahls 25 ent sprechend dem gewünschten Querschnitt der nachfolgend zu verfestigenden Schicht stattfinden kann.The device shown schematically in Fig. 1a according to the invention can be operated according to an operating mode such that after lowering the last solidified layer of the object 8 at least two electrodes of differing polarity, in particular opposing electrodes, are supplied with an electrical high voltage in order in the area of the layer to be subsequently solidified to generate an electric field, which due to the dielectric polarization interacts with the liquid here. It has been shown that due to the action of the electric field, a better wetting of the last solidified surface of the object 8 follows and unevenness on the surface 22 of the plastic bath 4 in the area between the electrodes 28 to 31 tend to be compensated for, so that a subsequent Exposure by means of the UV beam 25 can take place accordingly the desired cross section of the layer to be subsequently solidified.

Das mittels der Elektroden 28 bis 31 erzeugte elektrische Feld kann ein statisches elektrisches Feld sein.The electric field generated by the electrodes 28 to 31 can be a static electric field.

Sehr gute Ergebnisse wurden jedoch auch mit elektrischen Wechselfeldern erzielt. Hier kann insbesondere die Fre quenz des elektrischen Wechselfeldes derart eingestellt werden, daß ganz bewußt dielektrische Verluste in der Flüssigkeit im Bereich der nachfolgend zu verfestigenden Schicht auftreten, die zu einer lokalen Erwärmung des Kunststoffs 4 im Bereich der Schicht führen. Auf diese Weise wird die Fließfähigkeit des Kunststoffs im erwärm ten Bereich erhöht, wodurch ebenfalls ein Beitrag zur besseren und schnelleren Einstellung einer weitgehend gleichmäßigen Flüssigkeitsschicht über der zuletzt ver festigten Schicht geleistet wird.However, very good results have also been achieved with alternating electrical fields. Here, in particular, the frequency of the alternating electric field can be set such that dielectric losses in the liquid in the region of the layer to be subsequently solidified, which lead to local heating of the plastic 4 in the region of the layer, occur quite deliberately. In this way, the flowability of the plastic is increased in the heated region, which also contributes to the better and faster setting of a largely uniform liquid layer over the last solidified layer.

In den bisher besprochenen Betriebsarten der Hochspan nungselektrodenanordnung wird das elektrische Feld abge schaltet, bevor der Belichtungsvorgang einsetzt.In the operating modes of high chip discussed so far voltage electrode arrangement, the electric field is abge switches before the exposure process begins.

Es sei darauf hingewiesen, daß die Ein- und Abschaltung sowie die gesamte Steuerung der Hochspannungselektroden anordnung 26 gesteuert durch den nicht gezeigten Steuer computer erfolgt. Darauf hinzuweisen ist ferner, daß nicht gezeigte, an sich bekannte Mittel vorgesehen sind, die dafür sorgen, daß der Flüssigkeitspegel des Kunst stoffbades 4 während der Herstellung des Objektes 8 im wesentlichen konstant bleibt.It should be noted that the switching on and off and the entire control of the high-voltage electrode arrangement 26 is controlled by the control computer, not shown. It should also be noted that means not shown, known per se are provided, which ensure that the liquid level of the plastic bath 4 remains substantially constant during the manufacture of the object 8 .

Die Elektrodenplatten 28 bis 31 sind an einem nur teil weise und schematisch gezeigten Halterungsmechanismus 34 angeordnet, der es ermöglicht, die Elektroden 28 bis 31 zu verschieben und somit die Abstände zwischen den Elektrodenplatten nach Bedarf einzustellen. Der Halte rungsmechanismus 34 ermöglicht ferner eine Höhenverstel lung der Elektrodenanordnung 26.The electrode plates 28 to 31 are arranged on a only partially and schematically shown mounting mechanism 34 , which makes it possible to move the electrodes 28 to 31 and thus adjust the distances between the electrode plates as required. The retaining mechanism 34 also allows a height adjustment of the electrode assembly 26 .

Auf eine von der beschriebenen Funktion der Elektrodenan ordnung 26 unabhängige, höchst interessante Verwendungs möglichkeit wird nachstehend noch eingegangen.On one of the described function of the electrode arrangement 26 independent, highly interesting possible uses will be discussed below.

Zuvor wird eine weitere Möglichkeit erläutert, durch Einwirkung eines Feldes eine bessere und gleichmäßigere Benetzung der zuletzt verfestigten Schicht des Objektes 8 zu erreichen. Hierbei handelt es sich um ein Schallfeld, insbesondere Ultraschallfeld, welches mittels einer oder mehrerer Ultraschallquellen erzeugt und an die Flüssig keit zur Benetzung der zuletzt verfestigten Schicht des Objektes 8 angekoppelt wird.A further possibility is explained beforehand of achieving a better and more uniform wetting of the last solidified layer of the object 8 by the action of a field. This is a sound field, in particular an ultrasound field, which is generated by means of one or more ultrasound sources and is coupled to the liquid for wetting the last solidified layer of the object 8 .

Bei dem in Fig. 1a gezeigten Ausführungsbeispiel sind zwei Ultraschall-HF-Modulatoren 38 an den Seitenwänden 40 des Behälters 2 etwa in Höhe der Oberfläche 22 des Kunst stoffbades 4 angebracht, um Ultraschallwellen zu erzeu gen, die sich in der Flüssigkeit, insbesondere im inte ressierenden Oberflächenbereich der Flüssigkeit 4, fort pflanzen. Die Ultraschallsender 38 können so beschaffen und angeordnet sein, daß sie die Behälterwände 40 in Vibration versetzen, um über die Behälterwände 40 Ultra schallenergie in die Flüssigkeit 4 einzuspeisen. Alterna tiv können die Ultraschallsender 38 jedoch auch dazu eingerichtet sein, die von ihnen erzeugte Schallenergie unmittelbar in die Flüssigkeit 4 einzukoppeln.In the embodiment shown in Fig. 1a, two ultrasonic RF modulators 38 are attached to the side walls 40 of the container 2 approximately at the level of the surface 22 of the plastic bath 4 in order to generate ultrasound waves that are in the liquid, especially in the inte the surface area of the liquid 4 , reproduce. The ultrasonic transmitter 38 can be designed and arranged so that they set the container walls 40 in vibration in order to feed ultra-acoustic energy into the liquid 4 via the container walls 40 . As an alternative, however, the ultrasound transmitters 38 can also be set up to couple the sound energy generated by them directly into the liquid 4 .

Es hat sich gezeigt, daß durch die Einwirkung eines der artigen Ultraschallfeldes auf die Flüssigkeit unerwünsch te Unebenheiten im Bereich der nachfolgend zu verfesti genden Schicht weitestgehend beseitigt werden können und somit eine für den nachfolgenden Belichtungsvorgang hin reichend gleichmäßige Benetzung erzielt wird. It has been shown that the action of one of the unwanted ultrasonic field on the liquid unevenness in the area to be solidified below layer can be largely eliminated and thus one for the subsequent exposure process sufficiently uniform wetting is achieved.

Wenngleich in Fig. 1a sowohl die Hochspannungselektroden anordnung 26 als auch die Ultraschallquellen 38 einge zeichnet sind, so kann dennoch jede dieser Einrichtungen unabhangig von der jeweils anderen, insbesondere auch unter Weglassung der jeweils anderen, herangezogen wer den, um eine hinreichend gleichmäßige Flüssigkeitsschicht bei oder nach dem Absenken der zuletzt verfestigten Schicht des Objektes 8 zu präparieren.Although both the high-voltage electrode arrangement 26 and the ultrasound sources 38 are shown in FIG. 1 a, each of these devices can nevertheless be used independently of the other, in particular also with the omission of the other, to provide a sufficiently uniform liquid layer at or to be prepared after lowering the last solidified layer of object 8 .

Selbstverständlich können auch beide Einrichtungen 26 und 38 simultan eingesetzt werden, um das verfolgte Ziel zu erreichen. In diesem Zusammenhang wird auf die Möglich keit hingewiesen, eine oder mehrere der Elektrodenplatten 28 bis 31 als Ultraschallvibratoren auszugestalten oder mit einem Ultraschallsender zu koppeln.Of course, both devices 26 and 38 can also be used simultaneously in order to achieve the goal pursued. In this context, attention is drawn to the possibility of designing one or more of the electrode plates 28 to 31 as ultrasonic vibrators or to couple them to an ultrasonic transmitter.

In einer bevorzugten Betriebsweise der Ultraschallsender 38 werden diese vor der Belichtung der nachfolgend auszu härtenden Schicht von dem Steuercomputer abgeschaltet.In a preferred mode of operation of the ultrasound transmitters 38 , these are switched off by the control computer before exposure of the layer to be subsequently hardened.

Nachfolgend wird die bereits angedeutete weitere Verwen dungsweise der Hochspannungselektrodenanordnung 26 erläu tert. Diese Verwendungsweise bezieht sich ebenfalls auf die Präparation des Materials der nachfolgend zu verfe stigenden Schicht des Objektes 8, wobei jedoch nicht die Ausbildung einer möglichst gleichmäßig dicken Flüssig keitsschicht im Vordergrund steht, sondern die elektri sche Beeinflussung des Materials während des Verfesti gungsvorgangs. In der entsprechenden Betriebsart der Hochspannungselektrodenanordnung 26 werden bestimmte Elektrodenkombinationen mit entsprechenden Gleichspannun gen versorgt, um ein statisches elektrisches Feld ent sprechend gewünschter Richtung in der zu verfestigenden Flüssigkeitsschicht auszubilden und während der Belich tung dieser Schicht - gegebenenfalls abhängig von der momentan belichteten Stelle - aufrechtzuerhalten. Es hat sich gezeigt, daß auf diese Weise verfestigte Schichten mit gezielt anisotropen physikalischen Eigenschaften herstellbar sind. Auf diese Weise lassen sich insbesonde re mechanische und optische Eigenschaften, etwa Licht durchlässigkeit, Festigkeit, Elastizität, Dimensionssta bilität u. dgl., in Abhängigkeit von der betreffenden Lage des Materials im Objekt 8 und insbesondere rich tungsabhängig beeinflussen.In the following, the already indicated further use of the high-voltage electrode arrangement 26 is explained. This method of use also relates to the preparation of the material of the layer 8 of the object 8 to be subsequently reinforced, but the focus is not on the formation of a layer of liquid which is as uniformly thick as possible, but rather on the electrical influencing of the material during the solidification process. In the corresponding operating mode of the high-voltage electrode arrangement 26 , certain electrode combinations are supplied with corresponding direct voltages in order to form a static electric field in accordance with the desired direction in the liquid layer to be solidified and during the exposure of this layer - if necessary depending on the currently exposed location - to maintain it. It has been shown that layers solidified in this way with specific anisotropic physical properties can be produced. In this way, mechanical and optical properties in particular, such as light transmission, strength, elasticity, dimensional stability, and the like can be achieved. Like., Depending on the position of the material in question in the object 8 and in particular directional influence.

Um möglichst viele verschiedene Feldrichtungen einstellen zu können, wird vorgeschlagen, die Hochspannungselektro denanordnung 26 um die in Fig. 1a mit 42 bezeichnete Achse gesteuert drehbar auszubilden. Die jeweilige Dreh stellung der Hochspannungselektrodenanordnung 26 kann von dem Steuerungscomputer in Abhängigkeit von der aktuell belichteten Stelle der zu verfestigenden Schicht einge stellt werden, um die gewünschten anisotropen Effekte programmgesteuert bei der Belichtung der entsprechenden Stellen festzulegen. Hierdurch wird erstmals die Möglich keit geschaffen, nicht nur die Form des stereolithogra fisch herzustellenden Objektes, sondern bis zu einem gewissen Maße auch die Anisotropie physikalischer Eigen schaften des Objektes 8 vor der Herstellung des Objektes 8 programmgemäß festzulegen bzw. entsprechende Daten zur Steuerung der Schwenkvorrichtung 24 des Umlenkspiegels 18 und der Elektrodenanordnung 26 zwecks Festlegung der jeweiligen Richtung und gegebenenfalls Stärke des elektri schen Feldes in Abhängigkeit von der aktuell belichteten Stelle in einem Speicher des Steuercomputers abrufbar für den späteren Steuerungsverlauf der erfindungsgemäßen Vorrichtung zu speichern.In order to be able to set as many different field directions as possible, it is proposed to design the high-voltage electrode arrangement 26 so as to be rotatable in a controlled manner about the axis denoted by 42 in FIG. 1a. The respective rotational position of the high-voltage electrode arrangement 26 can be set by the control computer depending on the currently exposed location of the layer to be solidified in order to program-controlled the desired anisotropic effects in the exposure of the corresponding locations. This creates the possibility for the first time not only to define the shape of the object to be stereolithographically manufactured, but also to a certain extent to determine the anisotropy of physical properties of the object 8 prior to the manufacture of the object 8 or to corresponding data for controlling the pivoting device 24 the deflecting mirror 18 and the electrode arrangement 26 for the purpose of determining the respective direction and, if appropriate, strength of the electric field depending on the currently exposed location in a memory of the control computer, which can be called up for the later control process of the device according to the invention.

Eine mögliche physikalische Erklärung des Effektes der gezielt herstellbaren Anisotropie des verfestigten Mate rials könnte sein, daß die üblicherweise ein permanentes Dipolmoment aufweisenden Moleküle des flüssigen Fotopolymers im elektrischen Hochspannungsfeld aufgrund der Orientierungspolarisation eine Vorzugsausrichtung entsprechend dem elektrischen Feldverlauf erfahren und daß diese Vorzugsausrichtung bei der Verfestigung sozusa gen "eingefroren" wird.A possible physical explanation of the effect of selectively producible anisotropy of the solidified mate rials could be that they are usually permanent Molecules of the liquid with dipole moment Photopolymers in the high voltage electrical field due to orientation polarization is a preferred orientation experienced according to the electrical field course and that this preferential orientation during consolidation, so to speak is "frozen".

Weitere Versuche haben ergeben, daß der Effekt noch ge steigert werden kann, wenn das zur Aushärtung verwendete Licht der UV-Lichtquelle polarisiert ist, insbesondere linear polarisiert. Der Anisotropie-Effekt wird dann gesteigert, wenn die Polarisationsrichtung des E-Feldvek tors des Aushärtlichtes im Bereich der auszuhärtenden Flüssigkeitsschicht im wesentlichen parallel zum E-Feld vektor des von den Hochspannungselektroden 28 bis 31 erzeugten Feldes ist. Zur Ausnutzung dieses Effektes umfaßt die Vorrichtung nach Fig. 1a im Strahlengang des Strahls 25 eine Polarisationseinrichtung 46, um die Pola risationsrichtung des zur Aushärtung herangezogenen Lich tes in gesteuerter Weise, insbesondere abhängig von der Richtung des Hochspannungsfeldes der Elektrodenanordnung 26 am Ort der aktuell belichteten Stelle einzustellen.Further tests have shown that the effect can be increased if the light from the UV light source used for curing is polarized, in particular linearly polarized. The anisotropy effect is increased when the direction of polarization of the E-field vector of the curing light in the region of the liquid layer to be hardened is essentially parallel to the E-field vector of the field generated by the high-voltage electrodes 28 to 31 . To take advantage of this effect, the device according to FIG. 1 a comprises a polarization device 46 in the beam path of the beam 25 in order to control the polarization direction of the light used for curing in a controlled manner, in particular depending on the direction of the high-voltage field of the electrode arrangement 26 at the location of the currently exposed point adjust.

Es sei betont, daß die Beeinflussung des momentan verfe stigten flüssigen Kunststoffs 4 durch ein elektrisches Feld einer Hochspannungselektrodenanordnung ein von den beschriebenen Ausführungsbeispielen unabhängiger Ge sichtspunkt der Erfindung sein kann. Insbesondere läßt sich die zugrundeliegende Idee ganz allgemein bei jeder beliebigen Form der stereolithografischen Herstellung von Objekten verwirklichen, und zwar auch dann, wenn die Flüssigkeit nicht im Bereich der Oberfläche eines Foto polymerbades ausgehärtet wird, sondern die Aushärtung im Inneren eines Fotopolymerbades stattfindet, wie es etwa in Journal of Imaging Technology, Vol. 15, No. 4, August 1989, S. 186-190, in dem Artikel "A Review of 3D Solid Objekt Generation", A. J. Herbert, beschrieben ist. Dabei kann durch entsprechende Anordnung von Hochspannungs elektroden jede beliebige Feldrichtung im dreidimensiona len Raum eingestellt werden, um entsprechende anisotrope Effekte zu erzielen.It should be emphasized that the influencing of the liquid plastic 4 at present, by an electric field of a high-voltage electrode arrangement, can be an aspect of the invention that is independent of the exemplary embodiments described. In particular, the underlying idea can be realized in general in any form of stereolithographic production of objects, even if the liquid is not cured in the area of the surface of a photo polymer bath, but the curing takes place inside a photo polymer bath, as is the case, for example in Journal of Imaging Technology, Vol. 15, No. 4, August 1989, pp. 186-190, in the article "A Review of 3D Solid Object Generation", AJ Herbert. By arranging high-voltage electrodes, any field direction in three-dimensional space can be set to achieve appropriate anisotropic effects.

Die Erfindung ist überdies keineswegs darauf festgelegt, daß zur Aushärtung elektromagnetische Strahlung herange zogen wird. Sie funktioniert in sämtlichen Ausprägungen auch dann, wenn ein durch Teilchenstrahlung, etwa Elektro nenstrahlung, verfestigbares Polymermaterial verwendet und entsprechend bestrahlt wird.Furthermore, the invention is in no way limited to that electromagnetic radiation is used for curing is pulled. It works in all forms even if one is caused by particle radiation, such as electro radiation, solidifiable polymer material used and is irradiated accordingly.

Die Möglichkeit der Herstellung in bezug auf physikali sche Eigenschaften anisotroper Kunststoffkörper läßt sich im Rahmen der Erfindung auch dazu ausnutzen, auf stereo lithografischem Weg zunächst nur verfestigtes Material bzw. Halbzeugmaterial herzustellen, das durch spätere mechanische Bearbeitung oder dgl. in eine gewünschte Form gebracht wird. So lassen sich beispielsweise ohne weite res zylindrische oder quaderförmige Körper mit anisotro pen Eigenschaften für die weitere Verarbeitung herstellen.The possibility of manufacturing in terms of physi cal properties of anisotropic plastic bodies can be also exploit in the context of the invention on stereo lithographic path initially only solidified material or to produce semi-finished material by later mechanical processing or the like in a desired shape brought. So, for example, without wide res cylindrical or cuboid with anisotropic Establish properties for further processing.

Insbesondere bei derart einfach geformten Körpern kann es zweckmäßig sein, anstelle der Einzelstrahlabtastung der betreffenden auszuhärtenden Schicht eine flächenhafte Belichtung zu wählen, wobei das mittels der Hochspannungs elektroden angelegte elektrische Feld während der Belich tung der betreffenden Schicht auch hinsichtlich der Feld richtung gegebenenfalls konstant gehalten werden kann.In particular with such simply shaped bodies, it can be useful instead of the single beam scanning of relevant layer to be cured Exposure to choose, using the high voltage Electrode applied electrical field during the exposure tion of the layer concerned also with regard to the field direction can be kept constant if necessary.

Je nach Bedarf kann erfindungsgemäß mit weitgehend homo genen elektrischen Feldern oder aber mit inhomogenen elektrischen Feldern gearbeitet werden. Hier bleiben dem Fachmann im Rahmen der Erfindung weitestgehende Gestal tungsfreiheiten in bezug auf die Geometrie, die Anzahl, die Kombination jeweils unter Spannung stehender Elektro den und die jeweilige Richtungseinstellung der Elektro den, um ein gewünschtes elektrisches Feld am Ort der aktu ell verfestigten Stelle bereitzustellen.According to the invention can largely homo according to the invention electrical fields or with inhomogeneous ones electrical fields are worked. Stay here Expert within the scope of the invention as far as possible freedom in terms of geometry, number, the combination of live electric the and the respective direction setting of the electric to determine a desired electric field at the current location to provide ell solidified place.

Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfin dung mit einer Hochspannungselektrodenanordnung zur Glät tung einer nachfolgend zu verfestigenden Schicht aus flüssigem Fotopolymer über der zuletzt verfestigten Schicht eines-stereolithografisch herzustellenden Objek tes. Fig. 2 shows a further embodiment of the inven tion with a high-voltage electrode arrangement for smoothing a subsequently solidified layer of liquid photopolymer over the last solidified layer of a stereolithographically produced object.

Elemente in Fig. 2, die wirkungsmäßig Elementen des in Fig. 1a gezeigten Ausführungsbeispiels im wesentlichen entsprechen, sind mit entsprechend gleichen Bezugszeichen zuzüglich 100 gekennzeichnet, so daß insoweit auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 1a und 1b verwiesen werden kann.Elements in FIG. 2 which correspond in effect to elements of the exemplary embodiment shown in FIG. 1a are identified by the same reference numerals plus 100, so that reference can be made to the description of the exemplary embodiment according to FIGS. 1a and 1b.

Abweichend von dem ersten Ausführungsbeispiel umfaßt das Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 zwei schräg zueinander angestellte Hochspannungselektroden 128, 129, die elekt risch voneinander isoliert an einem Schlitten 134 ange ordnet sind, der entsprechend den Richtungen der mit 170 bezeichneten Pfeile verfahrbar an einem nicht gezeigten Rahmen geführt ist. Die Elektroden 128, 129 sind Blatt elektroden, die sich im wesentlichen über die gesamte Innendimension des Behälters 102 in Richtung senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 2 erstrecken. Die Blattelektro den 128, 129 befinden sich im wesentlichen oberhalb des Flüssigkeitsspiegels 122 und sind im wesentlichen derart angeordnet, daß sie in Richtung zum Behälterinneren hin aufeinander zu laufen, so daß die der Flüssigkeit zuge wandten Elektrodenränder 132, 133 den geringsten Abstand zwischen den Elektroden 128, 129 definieren. Die wählbare Höheneinstellung des Schlittens ist so justiert, daß die Elektrodenränder 132, 133 an dem gewünschten Pegel des Kunststoffbades 104 enden. Die Elektroden 128, 129 oder wenigstens eine der Elektroden 128, 129 können dann zusätzlich als Abstreifmesser wirken. Der gewünschte Erfolg wird jedoch auch dann erzielt, wenn die Elektro denränder 132, 133 geringfügig oberhalb des Flüssigkeits spiegels 122 oder geringfügig unterhalb des Flüssigkeits spiegels 122 enden. Der lichte Abstand der Elektroden 128, 129 zwischen den Rändern 132, 133 liegt vorzugsweise im Bereich von 1 mm bis 5 mm und dient dazu, einen Auf nahme- und Abgabespalt zur Aufnahme von Flüssigkeit 104 zwischen den Elektroden 132, 133 und zur Abgabe dieser Flüssigkeit bereitzustellen.Deviating from the first embodiment, the embodiment of FIG. 2 comprises two diagonally positioned high voltage electrodes 128 , 129 , which are arranged electrically isolated from each other on a carriage 134 , which can be moved according to the directions of the arrows labeled 170 on a frame, not shown is. The electrodes 128 , 129 are leaf electrodes which extend essentially over the entire inner dimension of the container 102 in the direction perpendicular to the plane of the drawing in FIG. 2. The sheet electro 128 , 129 are located essentially above the liquid level 122 and are essentially arranged such that they run towards each other in the direction of the interior of the container, so that the liquid-facing electrode edges 132 , 133 have the smallest distance between the electrodes 128 , 129 define. The selectable height adjustment of the slide is adjusted so that the electrode edges 132 , 133 end at the desired level of the plastic bath 104 . The electrodes 128 , 129 or at least one of the electrodes 128 , 129 can then additionally act as a doctor blade. However, the desired success is also achieved if the electrode edges 132 , 133 end slightly above the liquid level 122 or slightly below the liquid level 122 . The clear distance between the electrodes 128 , 129 between the edges 132 , 133 is preferably in the range from 1 mm to 5 mm and serves to provide a receiving and dispensing gap for receiving liquid 104 between the electrodes 132 , 133 and for dispensing this liquid to provide.

Während der Belichtung einer zu verfestigenden Schicht des Objektes 108 und während des Absenkens der Träger platte 106 um das Maß der Schichtdicke der nachfolgend zu verfestigenden Schicht befindet sich die Hochspannungs elektrodenanordnung 126 in einer Außerbetriebsstellung nahe einer der Behälterwände 140. Nach dem Absenken des bereits fertiggestellten Teils des Objektes 108 wird dann an die Hochspannungselektroden 128, 129 Hochspannung angelegt, was zur Folge hat, daß die elektrische Foto polymerflüssigkeit 104 in den Zwischenraum zwischen den beiden Hochspannungselektroden hineingezogen wird. Der Schlitten 134 wird dann in Bewegung gesetzt, um die Elektrodenanordnung 126 über die zuletzt verfestigte Schicht des Objektes 104 hinwegzubewegen, wobei die Hoch spannung an den Elektroden 128, 129 eingeschaltet bleibt. Es hat sich gezeigt, daß Flüssigkeit aus dem Zwischenraum zwischen den Elektroden 128, 129 durch den Spalt 172 austritt, wenn die Elektrodenanordnung nachher über be reits verfestigte Flächenbereiche hinwegfährt, was auf Adhäsionseffekte zurückzuführen ist. Auf diese Weise wird die Benetzung der betreffenden Flächenbereiche verbessert und insgesamt eine gleichmäßigere Flüssigkeitsschicht von der in Fig. 2 in einem Moment bei ihrer Bewegung von rechts nach links gezeichneten Elektrodenanordnung 126 über der zuletzt verfestigten Schicht hinterlassen. Bei Bedarf kann die Elektrodenanordnung 126 auch wiederholt über den bereits verfestigten Teil des Objektes 108 hinweggefahren werden, was jedoch regelmäßig nicht erfor derlich ist. Die Flüssigkeitsabgabe durch den Spalt 172 kann darüber hinaus gesteuert werden, indem die Elektro denspannung variiert wird. Bei kleinerer Elektrodenspan nung tritt pro Zeiteinheit mehr Flüssigkeit aus dem betreffenden Zwischenraum aus als bei höherer Elektroden spannung.During the exposure of a layer to be solidified of the object 108 and during the lowering of the carrier plate 106 by the measure of the layer thickness of the layer to be subsequently solidified, the high-voltage electrode arrangement 126 is in an inoperative position near one of the container walls 140 . After lowering the already completed part of the object 108 , high voltage is then applied to the high-voltage electrodes 128 , 129 , with the result that the electrical photo polymer liquid 104 is drawn into the space between the two high-voltage electrodes. The carriage 134 is then set in motion to move the electrode assembly 126 over the last solidified layer of the object 104 , with the high voltage on the electrodes 128 , 129 remaining on. It has been shown that liquid emerges from the gap between the electrodes 128 , 129 through the gap 172 when the electrode arrangement subsequently moves over already solidified surface areas, which is attributable to adhesion effects. In this way, the wetting of the relevant surface areas is improved and, overall, a more uniform liquid layer is left behind by the electrode arrangement 126 drawn in FIG. 2 at a moment during its movement from right to left over the last solidified layer. If necessary, the electrode arrangement 126 can also be moved repeatedly over the already solidified part of the object 108 , but this is not regularly necessary. Liquid delivery through gap 172 can also be controlled by varying the voltage of the electrode. With a smaller electrode voltage, more liquid escapes from the relevant space per unit of time than with a higher electrode voltage.

Nachdem die Elektrodenanordnung 126 wieder in ihre Außer betriebsstellung bewegt worden ist, kann der nächste Belichtungsvorgang vorgenommen werden, um die betreffende Flüssigkeitsschicht nach Maßgabe des entsprechend ge wünschten Querschnitts des Objektes zu verfestigen. Da nach erfolgt eine weitere Absenkung der Trägerplatte 106 und ein wiederholter Einsatz der Elektrodenanordnung 126, um die nächste zu verfestigende Schicht zu präparieren.After the electrode arrangement 126 has been moved back into its inoperative position, the next exposure process can be carried out in order to solidify the liquid layer in question in accordance with the correspondingly desired cross-section of the object. Subsequently, the carrier plate 106 is lowered further and the electrode arrangement 126 is used repeatedly in order to prepare the next layer to be solidified.

Selbstverständlich kann auch bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 2 eine den Benetzungs- und Glättungsvorgang unterstützende Ultraschalleinrichtung vorgesehen sein, um Ultraschallwellen auf die Flüssigkeit im Bereich der zu verfestigenden Flüssigkeitsschicht einwirken zu lassen.Of course, an ultrasound device supporting the wetting and smoothing process can also be provided in the exemplary embodiment according to FIG. 2 in order to allow ultrasound waves to act on the liquid in the region of the liquid layer to be solidified.

Fig. 3 zeigt eine Variante der in Fig. 2 dargestellten Elektrodenanordnung 126. Abweichend von der Elektrodenan ordnung 126 in Fig. 2 weist die Elektrodenanordnung 226 zwischen entsprechenden äußeren Elektroden 228 und 229 zwei weitere entsprechende Blattelektroden 274, 276 auf, die sich ebenfalls in Richtung quer zur Zeichenebene in Fig. 3 im wesentlichen längs der Innendimension eines entsprechenden (nicht gezeigten) Behälters für das Foto polymer 204 erstrecken. Wie in Fig. 3 gezeigt, können auch die beiden inneren Elektroden 274, 276 schräg ange stellt sein. Bei der in Fig. 3 gezeigten Elektrodenanord nung 226 weisen jeweils benachbarte Elektroden unter schiedliche Spannungspolaritäten auf. Der Vorteil einer Anordnung nach Fig. 3 besteht darin, daß bei vergleichba rer Elektrodenhochspannung eine größere Flüssigkeitsmenge in den Zwischenraum zwischen den beiden äußeren Elektro den 228, 229 aufgenommen werden kann. Diese Flüssigkeits menge wird dann zur Realisierung einer besseren Benetzung der zuletzt verfestigten Schicht des Objektes ganz oder teilweise wieder abgegeben, wenn die Elektrodenanordnung über den bereits verfestigten Teil des betreffenden Ob jektes hinwegbewegt wird. FIG. 3 shows a variant of the electrode arrangement 126 shown in FIG. 2. In a departure from the electrode arrangement 126 in FIG. 2, the electrode arrangement 226 between corresponding outer electrodes 228 and 229 has two further corresponding leaf electrodes 274 , 276 , which likewise extend in the direction transverse to the drawing plane in FIG. 3 essentially along the inner dimension of a corresponding ( Extend) container for the photo polymer 204 extend. As shown in Fig. 3, the two inner electrodes 274 , 276 can be placed obliquely. In the electrode arrangement 226 shown in FIG. 3, adjacent electrodes each have different voltage polarities. The advantage of an arrangement according to FIG. 3 is that a larger amount of liquid can be taken into the space between the two outer electric 228 , 229 at comparably high electrode voltage. This amount of liquid is then released in order to achieve better wetting of the last solidified layer of the object, in whole or in part, when the electrode arrangement is moved over the already solidified part of the object in question.

Wie bei 280 angedeutet, können im Rahmen der Erfindung mechanische Abstreifer vorgesehen sein, die zur Glättung der Flüssigkeitsoberfläche 222 beitragen. Vorzugsweise sind die mechanischen Abstreifer 280 als elastische Lippen ausgebildet, die sich beispielsweise über die gesamte Länge der Elektroden 228, 229 in Richtung senk recht zur Zeichenebene erstrecken und an den äußeren Elektroden 228, 229 an deren Außenseiten angeordnet sind.As indicated at 280 , mechanical wipers can be provided within the scope of the invention, which contribute to smoothing the liquid surface 222 . The mechanical wipers 280 are preferably designed as elastic lips which extend, for example, over the entire length of the electrodes 228 , 229 in the direction perpendicular to the plane of the drawing and are arranged on the outer electrodes 228 , 229 on their outer sides.

Vorzugsweise werden die Hochspannungselektroden bei sämt lichen Ausführungsbeispielen der Erfindung von einer betreffenden Hochspannungsquelle aus betrieben, die eine Strombegrenzung auf einen vergleichsweise kleinen Strom wert, insbesondere unterhalb 1 mA, und eine Sicherheits schaltung aufweist, so daß bei versehentlicher Berührung der Elektroden durch eine Person keine lebensgefährlichen Ströme fließen und im Falle von Stromfluß unverzüglich eine Notabschaltung der Spannungsquelle stattfindet. Die bei erfolgreichen Versuchen eingestellte Elektrodenhoch spannung lag in dem Bereich von etwa 5-10 kV.The high-voltage electrodes are preferably used in all Lichen embodiments of the invention of a concerned high-voltage source operated from a Current limitation to a comparatively small current worth, especially below 1 mA, and a safety has circuit so that in the event of accidental touch the electrodes are not life-threatening Currents flow and in the case of current flow immediately an emergency shutdown of the voltage source takes place. The Electrode high set on successful attempts voltage was in the range of about 5-10 kV.

Die Hochspannungselektroden sind vorzugsweise geblockt, d. h. mit einer dünnen isolierenden, insbesondere material abweisenden Schicht versehen.The high voltage electrodes are preferably blocked, d. H. with a thin insulating, especially material repellent layer.

Soweit bisher von Schallwellen die Rede war, sei ange merkt, daß der Begriff Schallwellen mechanische Wellen irgendeiner geeigneten Wellenlänge umfaßt. Vorzugsweise wird zur Herstellung einer gleichmäßigen Flüssigkeits schicht auf der zuletzt verfestigten Schicht ein konti nuierliches Schallfeld verwendet, wobei die Schallwellen länge so einstellbar ist, daß Resonanzeffekte ausgenutzt werden, um hinreichend starke Flüssigkeitsbewegungen auszulösen.As far as there has been talk of sound waves so far notes that the term sound waves is mechanical waves any suitable wavelength. Preferably is used to produce an even liquid layer on the last solidified layer Nuclear sound field used, the sound waves length is adjustable so that resonance effects are used to have sufficiently strong fluid movements trigger.

Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, diskontinierlich mechanische Stoßwellen in der Fotopolymerflüssigkeit zu erzeugen, um eine Flüssigkeitsbewegung zu bewirken.However, there is also the option of being discontinuous mechanical shock waves in the photopolymer liquid generate to cause fluid movement.

Erfindungsgemäß kann das verfestigte Objekt oder Teilob jekt einer Ultraschallnachbehandlung in irgendeiner geeigneten Flüssigkeit, vorzugsweise aber in der Foto polymerflüssigkeit in dem Behälter, ausgesetzt werden. Hierbei tritt zumindest bei thermisch nachhärtbaren Polymeren eine Nachhärtung des verfestigten Objektes ein.According to the solidified object or partial ob project of an ultrasound aftertreatment in any suitable liquid, but preferably in the photo polymer liquid in the container. This occurs at least in the case of thermally curable Polymers a post-hardening of the solidified object.

Claims

1. Stereolithographic method for layer-by-layer manufacture of an object ( 8 ; 108 ) in a bath of a dielectric liquid ( 4 ; 104 ; 204 ) that can be solidified by the action of radiation, one of which is last by irradiation near the surface ( 22 ; 122 ; 222 ) of the bath solidified layer of the object ( 8 ; 108 ) is moved further into the bath and / or the liquid level of the bath is raised relative to the surface of the last solidified layer in order to in each case subsequent layer to be solidified by radiation on the last solidified layer To provide, characterized in that an electric field is generated by means of high-voltage electrodes ( 26 ; 126 ; 226 ) and the liquid to be subsequently solidified is allowed to act.

2. The method according to claim 1, characterized in that the electric field is a static electric field is.

3. The method according to claim 1, characterized in that the electric field is an alternating field.

4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the electric field is allowed to act on the liquid at least temporarily during the irradiation of the liquid ( 4 ) of the layer to be solidified.

5. The method according to claim 4, wherein the respective layer to be solidified according to the relevant cross-section of the object to be manufactured ( 8 ) is irradiated in areas, in particular by scanning with focused electromagnetic radiation, characterized in that the electric field is applied to the currently irradiated area the layer to be solidified can act and that one sets the direction of the electric field depending on the currently irradiated area.

6. The method according to claim 4 or 5, characterized in net that one polarized light for irradiation, ins special linearly polarized light, and that the polarization direction depends on the current irradiated area and / or depending on the direction of the electrical field of the high-voltage electrodes in the sets the irradiated area.

7. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the preparation of the each subsequent layer of sound to be solidified waves, especially ultrasonic waves, to which the subsequently liquid to be solidified effect.

8. stereolithographic method for layerwise production of an object (8) in a bath (4) of a solidifiable by radiation exposure liquid, wherein a each previously solidified by irradiation near the surface of the bath (4) layer of the Whether jektes (8) further into the bath ( 4 ) is moved and / or the liquid level of the bath is raised relative to the surface of the last solidified layer in order to provide a liquid layer to be subsequently solidified by irradiation on the last layer, characterized in that sound waves, in particular ultrasonic waves , can act on the layer to be subsequently solidified.

9. Device for the stereolithographic layer-by-layer production of an object according to the method of claim 1, comprising

a container ( 2 ; 102 ) for receiving a bath of a dielectric liquid ( 4 ; 104 ; 204 ) that can be solidified by the action of radiation,
an irradiation device ( 16 , 18 , 46 ) for irradiating a layer of the liquid ( 4 ; 104 ; 204 ) to be solidified in each case near the surface of the bath,
- a carrier ( 6 ; 106 ) for holding the part of the object ( 8 ; 108 ) that has already solidified by irradiation of the liquid ( 4 ; 104 ; 204 ), and
- A device ( 6 , 10 ; 106 , 110 ) for wetting the last solidified layer with a layer of liquid ( 4 ; 104 ) to be subsequently solidified, in particular a device for moving the carrier ( 6 ; 106 ) relative to the surface ( 22 ; 122 ; 222 ) of the bath, in order to move the layer of the object ( 8 ; 108 ) that was last solidified further into the bath and to provide a liquid layer to be subsequently solidified on the layer that was last solidified,

characterized by an electrical high-voltage electrode arrangement ( 26 ; 126 ; 226 ) which is set up to generate an electrical high-voltage field which penetrates the bath at least near the bath surface in the region of the layer to be subsequently solidified.

10. The device according to claim 9, characterized in that the high voltage electrode arrangement ( 26 ; 126 ; 226 ) is set up to generate a static electric field.

11. The device according to claim 9, characterized in that the high voltage electrode assembly turned on is an inhomogeneous electric field to sit down.

12. The apparatus of claim 9 or 11, characterized in that the high-voltage electrode arrangement ( 26 ) is set up to generate an electrical alternating field.

13. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the high-voltage electrode arrangement ( 126 ; 226 ) two spaced electrode elements ( 128 , 129 ; 228 , 229 ) with substantially parallel, elongated electrode edges ( 132 , 133 ; 232 ; 233 ), in particular surface electrodes, and that the electrode elements ( 128 , 129 ; 228 , 229 ) are movable so that they are essentially parallel to the desired bath surface over the last solidified layer of the object ( 8 ; 108 ) are movable.

14. The apparatus according to claim 13, characterized in that the electrode elements by means of a drive direction, in particular carriage arrangement, relative to the container can be moved.

15. The device according to one of claims 13 to 14, characterized in that the electrode elements ( 128 , 129 ; 228 , 229 ) are obliquely arranged surface electrodes which can hold a reservoir of the liquid ( 104 ; 204 ) between them.

16. The device according to one of claims 13 to 15, characterized in that between the two electrode elements ( 228 , 229 ) at least two further electrode elements ( 274 , 276 ) are arranged, with all electrode elements being arranged at a distance from one another and being immediately adjacent Electrode elements have different polarities.

17. Device according to one of claims 14 to 16, characterized by a control device for control of the drive device of the electrode arrangement ( 126 ; 226 ), such that the electrodes at a particularly predetermined distance from the last solidified layer over this layer be moved.

18. Device according to one of claims 13 to 17, characterized by comprises with the electrode arrangement ( 226 ) movable mechanical stripping elements ( 280 ) for smoothing the bath surface.

19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the stripping elements are formed by the electrodes ( 128 , 129 ; 228 , 229 ) - or are connected to them.

20. The apparatus according to claim 9, characterized in that the high-voltage electrode arrangement ( 26 ) has a pair of substantially parallel oppositely arranged surface electrodes ( 28 , 29 ) which are set up to cross-coat the region of the layer to be subsequently solidified between the layer plane to undertake.

21. The apparatus according to claim 20, characterized in that the high-voltage electrode arrangement ( 26 ) has a plurality of pairs substantially parallel to each other oppositely arranged surface electrodes ( 28 , 29 or 30 , 31 ) which are set up together to consolidate the area of the following to be taken to consolidate layer transversely to the layer plane between them.

22. The apparatus according to claim 21, characterized in that the voltages of the respective electrode pairs ( 28 , 29 or 30 , 31 ) are independently adjustable bar.

23. The device according to one of claims 20 to 22, characterized in that the distance between the Electrodes of a pair of electrodes operationally is adjustable.

24. Device according to one of claims 20 to 23, characterized in that the surface electrodes ( 28 , 29 , 30 , 31 ) are rotatably held together controlled about an axis of rotation ( 42 ) which extends transversely to the upper surface ( 22 ) of the bath.

25. Device for the stereolithographic layer-by-layer production of an object according to the method of claim 8, comprising

a container for receiving a bath from a liquid which can be solidified by the action of radiation,
an irradiation device for irradiating a layer of the liquid ( 4 ) which is subsequently to be solidified near the surface of the bath,
- A carrier ( 6 ) for holding the part of the object ( 8 ) which has already solidified by irradiation of the liquid ( 4 ) and
- A device ( 6 , 10 ) for wetting the last solidified layer with a layer to be subsequently solidified of the liquid ( 4 ), in particular a device for moving the carrier ( 6 ) relative to the surface ( 22 ) of the bath, to each because the last solidified layer of the object ( 8 ) is moved further into the bath and a liquid layer to be subsequently solidified is provided on the last solidified layer,

characterized by a device ( 38 ) for generating sound waves, in particular ultrasound waves, in the region of the layer to be subsequently solidified.

26. The apparatus according to claim 25, characterized in that the device ( 38 ) for generating Schallwel len at least one wall ( 40 ) of the container ( 2 ) vibrating sound transmitter ( 38 ).

27. The apparatus of claim 25 or 26, characterized in that the sound frequency of the sound generating the device ( 38 ) is changeable.

28. Method of making an object in a bath from a liquid art under normal conditions material, whereby the object is irradiated the plastic according to the desired Ob solidified ject form, characterized in that one during the irradiation by means of high voltage Electrode generated electric field on the actu ell irradiated area can act.