DE60012667T2 - Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen laminierten Gegenstandes aus einer lichthärtenden Flüssigkeit - Google Patents

Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen laminierten Gegenstandes aus einer lichthärtenden Flüssigkeit Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen laminierten Gegenstandes entsprechend dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ein dreidimensional laminierter Gegenstand, wie z.B. ein Modell oder ein Kern, der durch solch eine Vorrichtung hergestellt wird, ist für den Präzisionsguss eines gewünschten Schmuckstücks nützlich.
  • EP 0 597 114 A1 , auf dem der Oberbegriff von Anspruch 1 basiert, zeigt eine lichthärtende Gussvorrichtung und ein lichthärtendes Gussverfahren. Es wird ein Abstand zwischen der unteren Oberfläche eines Recoaters, der sich auf einer ausgehärteten Schicht bewegt, und der oberen Oberfläche der ausgehärteten Schicht gebildet. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, dann wird eine nicht ausgehärtete Flüssigkeit aufgrund der Kraft der unteren Oberfläche des Recoaters die nicht ausgehärtete Flüssigkeit anzuziehen als auch aufgrund der Natur der nicht ausgehärteten Flüssigkeit in den Abstand einzudringen, gegeben. Wenn Ausnehmungen in der unteren Oberfläche des Recoaters vorhanden sind, dann wird die Flüssigkeit, die auf der Oberfläche absorbiert wird, auch auf die nicht ausgehärtete Schicht gegeben.
  • US-A-5,238,614 bezieht sich auf einen Herstellungsprozess eines dreidimensionalen Gegenstands aus einem lichthärtenden flüssigen Harz durch Bestrahlung einer Oberfläche des flüssigen Harzes mit Licht, um sukzessive Querschnittschichten aus gehärtetem Harz herzustellen, die einander überlagert sind. Der Prozess benutzt ein Gefäß, das ein Volumen des flüssigen Harzes enthält, und eine Plattform, welche die Schichten trägt, und umfasst die Schritte des a) Herstellens der Schicht des flüssigen Harzes auf einer Überlagerungsoberfläche der Plattform oder vorher gehärteten Schicht außerhalb des flüssigen Harzes in dem Gefäß; b) Eintauchen der resultierenden Schicht in das flüssige Harz in dem Gefäß, um eine obere Oberfläche der Schicht ungefähr in der Höhe eines Flüssigkeitsstandes des Gefäßes zu platzieren, dabei wird der Rand der Schicht durch das flüssige Harz in dem Gefäß umgeben; c) es einem Teil des flüssigen Harzes, das die Schicht umgibt, ermöglicht wird in Richtung des Randes der Schicht zu fließen, so dass die Schicht eine kontinuierliche obere Gussoberfläche über im wesentlichen der gesamten Überlagerungsoberfläche hat; und d) das Licht auf die Schicht strahlt, um es in der gehärteten Querschnittsschicht zu härten.
  • EP 0 492 953 A1 zeigt ein Stereolithographieverfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Gegenstands, das die Schritte des musterweisen Härtens von aufeinander folgenden Schichten eines Bades nach einer Formel eines härtbaren flüssigen Harzes bis die Artikel vollständig aufgebaut sind, das Entfernen der Artikel aus dem flüssigen Harzbad und dann das Nachhärten der Artikel umfasst, worin das flüssige Harz eine "Thiol/Nene"-Rezeptur ist.
  • EP 0 450 762 A1 zeigt eine für Festkörper bildgebende Vorrichtung und ein Verfahren, das ein integrales dreidimensionales Objekt aus einer Vielzahl von Querschnittsabschnitten des Objekts durch wahlweises Aussetzen von sukzessiven Schichten einer flüssigen, durch Belichtung herstellbaren Zusammensetzung mittels aktinischer Bestrahlung herstellt. Die Vorrichtung enthält einen Behälter zur Aufbewahrung der Mischung, um eine freie Oberfläche zu präsentieren, und eine bewegliche Plattform, die in dem Behälter unter der freien Oberfläche angeordnet ist. Ein Teil der Mischung wird über die freie Oberfläche transferiert, indem ein Spender auf vorgegebene Positionen, die von der Plattform entfernt sind, abgesenkt und angehoben wird. Ein Abstreifmesser berührt die Mischung, die über die freie Oberfläche transferiert wird, und bewegt sich dann über die Plattform, um eine im wesentlichen gleichmäßige Schicht der Mischung zu bilden.
  • US-A-5,534,104 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Objektes durch sukzessive Erstarrung von überlagerten Schichten des Objekts, wobei eine Beschädigung des Objekts, die durch eine Schrumpfung während der Erstarrung verursacht wird, reduziert werden soll. Zu diesem Zweck werden zuerst alle jeweiligen Teilbereiche einer Schicht ausgehärtet und gleichzeitig mit darunter liegenden Teilbereichen der früher erstarrten Schicht verbunden, um Multischichtenzellen herzustellen und danach werden benachbarte Teilbereiche derselben Schicht miteinander verbunden, indem nahe beieinander liegende sich verbindende Bereiche erstarren. Die Zwischenbereiche zwischen den einzelnen Teilbereichen werden durch Nachhärten ausgehärtet.
  • US-A-5,258,146 bezieht sich auf eine Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Schicht oder Material über einer Oberfläche eines früher hergestellten Querschnitts eines dreidimensionalen Objekts unter Vorwegnahme der Herstellung eines nächsten Querschnitts des Objekts außerhalb der Schicht. Ein Volumen des Materials, das wenigstens ein überschüssiges Material enthält, wird über der Oberfläche platziert und das überschüssige Material wird abgestrichen, indem das überschüssige Material in dem vorher bestimmten Pfad eines Streichelementes platziert wird, wobei sich der Pfad im wesentlichen in einer Ebene befindet, die sich in einem Abstand von einer Arbeitsoberfläche des Materials befindet. Das Element kann so ausgerichtet werden, um überschüssiges Material durch eine aufeinander folgende Anzahl von Streichbewegung weg zu streichen. Zusätzlich kann sich der Abstand zwischen dem Element und der Oberfläche des vorherigen Querschnitts bei jeder Streichbewegung variieren.
  • Seit den letzten Jahren ist es bekannt, ein dreidimensionales Produkt herzustellen, indem sukzessive eine Anzahl von lichtgehärteten Schichten aus übereinander geschichteten Querschichten des dreidimensionalen Produkts überlagert werden. Im besonderen wird eine lichtgehärtete Schicht auf einer früher lichtgehärteten Schicht hergestellt, indem eine vorgegebene Dicke einer Oberflächenschicht einer lichthärtenden Flüssigkeit durch Laserenergie abgetastet und gehärtet wird, und dadurch das dreidimensionale Produkt aufgebaut wird. Eines von solchen Verfahren und Vorrichtungen zur Herstellung von dreidimensionalen Produkten aus einer lichthärtenden Flüssigkeit ist z.B. aus der japanischen, nicht geprüften Patentveröffentlichung Nr. 65-144478 bekannt.
  • Um eine frische Flüssigkeit von einer Menge einzuleiten, die notwendig ist, um eine spezifizierte Dicke der Oberflächenschicht der lichthärtbaren Flüssigkeit einzuleiten, die als eine lichtgehärtete Schicht auf der früher überlagerten lichtgehärteten Schicht hergestellt wird, muss das darunter aufgebaute Produkt präzise um einen Abstand bewegt werden, der gleich ist der vorgegebenen Dicke von Verarbeitungsschritten weg von der Arbeitsoberflächenhöhe der lichthärtenden Flüssigkeit, bei der eine Oberflächenschicht der frischen Flüssigkeit mit der Laserenergie bestrahlt wird. In der Praxis hat sich gezeigt, dass dies schwierig ist. Zum Beispiel zur Herstellung der Oberflächenschicht der lichthärtenden Flüssigkeit mit einer präzise gesteuerten Dicke, so wie dies z.B. in den europäischen Patenten 0 171 069 B1 und EP 0 535 720 B1 beschrieben wird, wird das darunter aufgebaute Produkt zuerst nach unten weg von der spezifizierten Arbeitsoberfläche auf eine Höhe bewegt, die unter der spezifizierten Arbeitsoberflächenhöhe liegt und dann zurück auf die spezifizierte Arbeitsoberflächenhöhe bewegt, um die jeweilige schrittweise Einstellung während dem Herstellungsprozess zur Herstellung des Artikels zu erreichen. Alternativ, so wie dies z.B. in den japanischen Patenten Nr. 26195445 und 2715649 beschrieben wird, wird ein frischer Flüssigkeitsspraymechanismus zur Verfügung gestellt, um eine frische Flüssigkeit zu versprühen, um eine präzise Dicke der Oberflächenschicht aus einer lichthärtenden Flüssigkeit auf einem darunter aufgebauten Produkt herzustellen, nachdem das darunter aufgebaute Produkt nach unten bewegt worden ist, weg von der spezifizierten Arbeitsoberfläche um einen Abstand, der gleich ist der vorgegebenen Dicke.
  • Während ein initiales Bewegungsinkrement der zuletzt hergestellten Schicht verwendet wird, weg von der spezifizierten Arbeitsoberfläche zu einer Höhe unterhalb der spezifizierten Arbeitsoberflächenhöhe ermöglicht es der Vorrichtung, ein dreidimensionales Produkt aufzubauen, indem das Lichthärten einfach in der Konstruktion und in der Mechanik ist und kompakt in der Gesamtgröße ist, jedoch ein Problem des Verbrauchs einer langen Zeit verursacht, bevor ein dreidimensionales Produkt vollständig aufgebaut ist. Das heißt, die lichthärtende Flüssigkeit wird in ihrer Flüssigkeit bestimmt durch seine relativ hohe Viskosität und Oberflächenspannung und deshalb wird eine relativ lange Zeit benötigt, um eine präzise gesteuerte Menge der frischen Flüssigkeit einzuleiten, um eine spezifizierte Dicke der Oberflächenschicht aus der lichthärtenden Flüssigkeit für den nächsten Verarbeitungsschritt bereitzustellen. Zusätzlich zu einer langen Zeit, die benötigt wird, bevor eine präzise gesteuerte Menge der frischen Flüssigkeit eingeleitet wird, wird eine Zeit benötigt, um die Arbeitsoberfläche auf die spezifizierte Arbeitsoberflächenhöhe zu bewegen, nach der Einleitung einer präzise gesteuerten Menge von der frischen Flüssigkeit. Ferner muss auf die Anwendung von Laserenergie auf einer Oberflächenschicht der lichthärtenden Flüssigkeit für eine Zeit gewartet werden, bis die Oberflächenschicht völlig eben ist. Folglich ist eine lange Arbeitszeit notwendig, um eine einzelne lichthärtende Schicht abzuschließen, was einen Anstieg in den Herstellungskosten verursacht. Da die lichthärtende Flüssigkeit von einer Flüssigkeit in einen Festkörper transformiert wird mittels einer fotochemischen Reaktion, wie z.B. einer Radikalreaktion und einer kationischen Reaktion, hat die lichthärtende Flüssigkeit selbst eine beschränkte effektive Lebenszeit, was eine große Menge von lichthärtender Flüssigkeit ohne direkte Verwendung verursacht und führt folglich zu einem Anstieg in den Herstellungskosten.
  • Andererseits während eine frische Flüssigkeit mittels des frischen Flüssigkeitsspraymechanismus versprüht wird, um eine präzise Dicke der Oberflächenschicht einer lichthärtenden Flüssigkeit auf einem darunter aufgebauten Produkt herzustellen, reduziert dies eine Zeit, die benötigt wird, um eine präzise gesteuerte Menge der frischen Flüssigkeit einzuleiten und eine Oberflächenschicht einzuebnen und realisiert die Miniaturisierung eines Flüssigkeitsbehälters, in welchem die lichthärtende Flüssigkeit untergebracht ist, wobei der frische Flüssigkeitsspraymechanismus nicht nur mit verschiedenen damit verbundenen Teilen ausgestattet werden muss, wie z.B. einer Öse, einem Drahtgitter, einem Drehschaft, einer Bürste und einem Wasserrad, was die Vorrichtung voluminös macht, aber auch einen zweiten Flüssigkeitsbehälter, in welchem eine nicht härtende Flüssigkeit, die zu versprühen ist, unterzubringen ist. Ferner gibt es die Notwendigkeit der Installation eines Oberflächenhöheneinstellmechanismus zum Einstellen einer Höhe der Oberflächenschicht nach dem Versprayen einer frischen Flüssigkeit. Solch ein Oberflächenhöheneinstellmechanismus ist kompliziert in der Struktur und teuer, was zu einem Anstieg in den Herstellungskosten führt.
  • Es ist eine Hauptaufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Verfügung zu stellen, um ein dreidimensional beschichtetes Produkt aus einer lichthärtenden Flüssigkeit durch schrittweises Lichthärten der Schicht herzustellen.
  • Die vorstehenden Aufgaben werden gelöst durch Zurverfügungstellung einer Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen geschichteten Produkts nach Anspruch 1. Vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Entsprechend der Erfindung wird eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen geschichteten Produkts zur Verfügung gestellt, die mit einem Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät ausgestattet ist, das als ein Kapillar arbeitet, das eine Reserve der lichthärtenden Flüssigkeit darin einzieht und es über einem geschichteten Produkt abgibt, das aufgebaut wird, um eine gleichmäßige Dicke einer Oberflächenschicht der lichthärtenden Flüssigkeit mit einer Arbeitsoberfläche, die eben und glatt ist, aufzubauen.
  • Entsprechend der Vorrichtung eines dreidimensionalen festen Objekts, wird es ermöglicht, eine spezifizierte Dicke einer Oberflächenschicht aus einer lichthärtenden Flüssigkeit über einem dreidimensionalen Produkt, das teilweise aufgebaut wird, herzustellen. Das Oberflächenschicht-Nivellierungsgerät umfasst ein Paar von Oberflächeneinebnungsblättern mit einem Einlass, der auf eine vorbestimmte Öffnung eingestellt ist, so dass es darauf eingerichtet ist, als ein Kapillar zu wirken. Die Struktur ist einfach und der davon entfernte Antriebsmechanismus ist auch einfach und kostengünstig. Als Ergebnis ist die Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen festen Gegenstands in der Gesamtgröße klein hergestellt, arbeitet schnell und wird zu geringen Kosten zur Verfügung gestellt.
  • Die vorhergehenden und anderen Aufgaben und Merkmale der Erfindung werden beim Lesen der folgenden Beschreibung mit den bevorzugten Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen besser verstanden werden, in denen:
  • 1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht einer Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen geschichteten Produkts in Übereinstimmung mit einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist;
  • 2A eine Vorderansicht einer Flüssigkeitsoberflächenschicht-Nivellierungseinheit ist, die in der Vorrichtung zur Herstellung des dreidimensional geschichteten Produkts, das in 1 dargestellt ist, installiert ist;
  • 2B eine Seitenansicht der Flüssigkeitsoberflächenschicht-Nivellierungseinheit ist, die in der Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensional geschichteten Produkts, die in 1 dargestellt ist, installiert ist;
  • 3 eine Seitenansicht eines Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgeräts der Flüssigkeitsoberflächenschicht-Nivellierungseinheit ist, die in den 2A und 2B dargestellt ist;
  • 4A, 4B und 4C Front-, Drauf- und Querschnittsansichten eines Ringmodells sind, die jeweils mittels CAD entworfen wurden;
  • 5A und 5B beispielhafte Drauf- und Querschnittsansichten eines Teils eines dreidimensional geschichteten Produkts sind, das mittels Lichthärten aufgebaut wird; und
  • 6A6C schematische Seitenansichten sind, die verschiedene Varianten des Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgeräts, das in 3 dargestellt wird, zeigen.
  • Detaillierte Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
  • Bezüglich der Details in den Figuren, insbesondere 1, welches eine computergesteuerte Vorrichtung 100 zum Gießen von Schichten zeigt, die spezialisiert ist zur Herstellung eines dreidimensionalen geschichteten Produkts, wie z.B. eines Prototyps von Schmuckringen, aus einer lichthärtbaren Flüssigkeit, mittels Lichthärten. Die computergesteuerte Vorrichtung 100 zum Gießen von Schichten hat ein Gehäuse 2, das mit einer stationären Bodenplattform 4 ausgestattet ist, an der eine Herstellungseinheit 200A zur Herstellung eines geschichteten dreidimensionalen Produkts installiert ist, und eine stationäre obere Plattform 6, auf der eine Lichthärteinheit 200B installiert ist, wobei beide Plattformen fest an dem Gehäuse 2 befestigt sind. Die Einheit 200 zur Herstellung des geschichteten Produkts enthält einen beweglichen Behältertisch 22, auf dem ein Behälter, der mit einer lichthärtenden Flüssigkeit PCL, wie z.B. einem lichthärtenden Harz, befüllt ist, platziert ist, ein beweglicher Produkttisch 24, auf dem ein dreidimensionales geschichtetes Produkt aufgebaut wird aus der lichthärtenden Flüssigkeit PCL in dem Behälter 26, und eine Flüssigkeitsoberflächenschichtebnungseinheit 28, die lösbar an dem beweglichen Behältertisch 22 befestigt ist. Der bewegliche Behältertisch 22 ist an einem Führungsposten 22b geführt, der fest an der stationären Plattform 4 gelagert ist und nach oben und nach unten in einer vertikalen Richtung durch den vertikalen Positionssteuermechanismus 22a bewegt wird, um eine vertikale Position des Behälters 26 einzustellen und folglich im Besonderen eine vertikale Position der oberen Oberfläche der lichthärtenden Flüssigkeit PCL in dem Behälter 26, wenn dies erforderlich ist, einzustellen. Der bewegliche Produkttisch 24 wird am Führungsposten 24b geführt und nach unten durch einen vertikalen Positionsverschiebungsmechanismus 24a bewegt, um eine Arbeitsoberfläche der oberen lichtgehärteten Schicht in vertikaler Position zu verschieben. Der hier benutzte Begriff "Arbeitsoberfläche" bedeutet die Oberfläche der Flüssigkeit, auf die ein Spot der reaktiven Stimulation auf der lichthärtenden Flüssigkeit fokussiert ist, um die lichthärtende Flüssigkeit zu härten und es in ein festes Material zu konvertieren. Die Arbeitsoberfläche wird inkrementell auf eine spezifizierte Höhe eingestellt, indem der bewegliche Produkttisch 24 in Schritten nach unten bewegt wird, um einen vertikalen Abstand von vorzugsweise ungefähr 30 bis ungefähr 70 Mikrons, d.h. ungefähr gleich zu einer vorgegebenen Dicke der Oberflächenschicht der lichthärtbaren Flüssigkeit, die zu härten und in eine feste Schicht über einem festen Körper zu konvertieren ist, der aus einer lichtgehärteten Schicht besteht, die einen Teil eines gewünschten dreidimensionalen geschichteten Endprodukts bildet. Die Flüssigkeitsoberflächenschicht-Nivellierungseinheit 28, die später in Verbindung mit 2 detailliert beschrieben wird, entwickelt und bildet präzise die spezifizierte Dicke der Oberflächenschicht der lichthärtbaren Flüssigkeit über dem Festkörper, der aus lichtgehärteten Schichten besteht, die einen Teil des gewünschten dreidimensionalen geschichteten Produkts bilden, das aufgebaut wird von der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL.
  • Das lichthärtbare Harz, das als die lichthärtbare Flüssigkeit PCL in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung benutzt wird, hat solch eine Zusammensetzung, dass es durch ultraviolettes Licht mit einer Wellenlänge von weniger als 400 nm gehärtet werden kann. Viele solche Zusammensetzungen sind dem Fachmann bekannt und die Zusammensetzung kann z.B. aus Acrylatharzen und/oder Epoxyharzen bestehen. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung muss die lichthärtbare Flüssigkeit PCL ein spezifisches Gewicht von ungefähr 1,2, eine Viskosität von ungefähr 1,4 Pa · S und ein molekulares Gewicht von ungefähr 200 bis ungefähr 700 haben. Die Zusammensetzung kann auch einen Härter und/oder einen Lichthärtinitiator, wie bekannt, enthalten, und im Allgemeinen eine niedrige Viskosität und ein relativ hohes Schrumpfverhältnis haben.
  • Die Lichthärteinheit 200B enthält einen Strahlfokussierungskopf 32 zur Richtung eines Spots von reaktiver Stimulation, wie z.B. eines He-Cd-Lasers mit einer Wellenlänge von 320 nm auf die lichthärtbare Flüssigkeit PCL bei einer spezifizierten Arbeitsoberfläche, einen X-Y-Positionssteuermechanismus, wie z.B. einen X-Y-Digitalplotter 34, welcher den Strahlungskopf 32 in zwei horizontale Richtungen, die sich miteinander schneiden, bewegt und eine Laserlichtquelle 36 enthält. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein mehrfach Modentyp eines Lasers benutzt, der eine Wellenlänge vom 325 nm hat und eine Ausgangsleistung von 5 bis 10 mW erzeugt. In dem Fall, wenn ein dreidimensionales geschichtetes Produkt eine winzige Form hat, so ist es vorzuziehen, einen Einzelmoden-Typ eines Lasers mit 3 bis 10 mW Ausgangsleistung zu benutzten, der leichter zu fokussieren ist, da keine Wellenformenordnung auftritt. Laserstrahlen, die durch die Lichtquelle 36 erzeugt werden, werden durch den Bestrahlungskopf 32 mittels einem Lichtführungsmittel 38 übertragen und fokussiert als ein Lichtspott auf dem lichthärtbaren Lichtmedium PCL auf der Arbeitsoberfläche. Um die Laserstrahlen mit einer hohen Wirksamkeit und mit einem hohen Grad an Sicherheit zu übertragen, benutzt das Lichtführungsgerät einen Stufenindextyp einer optischen Faser 38a und ein flexibles Metallrohr 38b, in welchem die optische Faser 38a geschützt wird. Da der Stufenindextyp der optischen Faser Anlass zur Befürchtung gibt, dass er eine Wellenformunordnung infolge der wiederholten internen Brechung der Laserstrahlen in der optischen Faser verursacht und eine Diffusion der Laserstrahlen nach einem Austritt am Ende der optischen Faser verursacht, kann in dem Fall eines winzigförmigen dreidimensionalen geschichteten Produkts ein Einzelschrittindextyp der optischen Faser oder andererseits ein vergitterter Indextyp der optischen Faser bevorzugt verwendet werden. Um lichthärtende Laserenergie, die von der Laserquelle 36 erzeugt wird, auf eine Oberfläche der lichthärtenden Flüssigkeit PCL anzuwenden, wird die Lichtquelle 36 mit einer Vielzahl von hochgeschwindigkeitsmechanischen Schließern (nicht dargestellt) versehen, die im Betrieb durch Aktuatoren gesteuert werden, um es der Laserenergie zu ermöglichen, in die optische Faser einzutreten und sie nach dem Eintritt in die optische Faser abzuschalten. Um einen Laserstrahl von ausreichender Stärke zur Verfügung zu stellen oder um eine Oberflächenschicht der lichthärtenden Flüssigkeit auszuhärten, wird der Strahlungskopf 32 mit einer Fokussierungslinse (nicht dargestellt) ausgestattet, die bedienbar ist, um einen spezifizierten Durchmesser des Laserstrahls auf der Oberfläche der lichthärtenden Flüssigkeit zu bilden. Der Laserstrahl hat einen Durchmesser von ungefähr 80 Mikrons und eine Strahlungsstärke von ungefähr 200 W/cm2 auf der Arbeitsoberfläche; was ausreichend ist, um eine vorbestimmte Dicke der Oberfläche der lichthärtenden Flüssigkeit PCL zu härten. Die Arbeitsoberflächenhöhe wird durch Mittel oder einen Oberflächenhöhensensor 30 überwacht. Entsprechend wird die Arbeitsoberflächenhöhe der Arbeitsoberfläche der lichthärtenden Flüssigkeit PCL auf eine spezifizierte Höhe mit Bezug zu dem Strahlungskopf 32 eingestellt, indem der bewegliche Behältertisch 22 nach oben oder nach unten bewegt wird.
  • Bezüglich der 2A und 2B enthält die Oberflächenschicht-Nivellierungseinheit 28 ein Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50, das in einer X-Richtung oder der umgekehrten Y-Richtung mittels einem Antriebsmechanismus 60 angetrieben wird, um die Oberflächenschicht der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL zu nivellieren, so wie dies detailliert später beschrieben wird. Das Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50 umfasst ein Paar von Nivellierungsblättern 52 und eine Befestigung 54, an welche die Nivellierungsblätter 52 lösbar auf gegenüberliegenden Seiten mittels einem Satz Schrauben 52a befestigt sind. Die Befestigung 54 ist ein integraler Teil eines Blattbefestigungsträgers 56. Der Antriebsmechanismus 60 enthält ein Paar von beweglichen Blatthalterungen 62, auf denen der Blattbefestigungsträger 56 befestigt ist. Jede Blatthalterung 62 umfasst einen Basisblock 64, an dem ein Paar von L-förmigen Halteelementen 66 durch einen Satz von Schrauben 66a befestigt sind, um einen Raum 66b dazwischen zu bilden, um den Blattbefestigungsträger 56 aufzunehmen. Die Blatthalterung 62 ist mit einer Blatteinstellschraube 65 ausgestattet, um ein vertikales Niveau der Nivellierungsblätter 52 mit Bezug zu der Arbeitsoberfläche der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL einzustellen. Der Basisblock 64 ist an seinem unteren Abschnitt mir einem Führungsgleiter 68 ausgestattet, der auf einer Führungsschiene 70 gleitet, die an einer aufrechten Seitenwand 72 befestigt ist, die lösbar an dem Behälterisch 22 gesichert ist. Die Blatthalterung 62 ist integral mit einem Arm 63 ausgebildet, der sich von dem Basisblock 64 nach innen erstreckt. Der Antriebsmechanismus 60 enthält ferner einen reversiblen Motor 80, der an dem Behältertisch 22 befestigt ist. Wie in 2B dargestellt, stützt die aufrechte Seitenwand 72 an ihren gegenüberliegenden Endabschnitten einen Antriebsschaft 82a und einen leer laufenden Schaft 82b. Der Motor 80 ist mit dem Antriebsschaft 82a über einen Riemen 80a verbunden, um die Drehung des Motor 80 auf den Antriebsschacht 82a zu übertragen. Zwei Zahnriemen 82 und 84 sind zwischen dem Antriebsschacht 82a und dem leer laufenden Schacht 82b mit geeigneter Spannung montiert. Die Arme 63 der Blatthalterung 62 sind jeweils an den Zahnriemen 84 befestigt. Wenn der Motor 80 wie in 2B dargestellt in einer Richtung gegen den Uhrzeigersinn betrieben wird, dann werden die Blatthalterungen 62 mit dem Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50, das daran befestigt ist, in einer X-Richtung entlang der Führungsschiene 70 bewegt. Andererseits wenn der Motor 80 umgeschalten wird, um sich in einer Richtung zu drehen im Sinne der Uhrzeiger, so wie dies in 2B dargestellt ist, dann werden die Blatthalterungen 62 mit dem Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50, das daran befestigt ist, zurück in einer umgekehrten Y-Richtung entlang der Führungsschiene 70 bewegt.
  • Der Antriebsmechanismus 60 enthält ferner Positionsbegrenzungsmittel 90, die ein Beinelement 90a, das an dem Basisblock 64 der Blatthalterung 62 befestigt ist, einen stationären Grenzsensor 90b, der an der Führungsschiene 90d befestigt ist, die an der aufrechten Seitenwand 72 installiert ist, und einen beweglichen Grenzsensor 90c umfasst, der an der Führungsschiene 90d für die Gleitbewegung befestigt ist. Jeder der Grenzsensoren 90b und 90c wird bedient, um den Motor 80 zu stoppen, wenn das Beinelement 90a detektiert wird. Durch das Gleiten des beweglichen Grenzsensors 90c wird das Ausmaß der Bewegung der Oberflächenschicht-Nivellierungseinheit 28 reguliert.
  • 3 zeigt das Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50 beispielhaft im Detail. Das Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50 enthält ein Paar der Nivellierungsblätter 52, die an der Befestigung 54 mittels dem Satz von Schrauben 54a befestigt sind und an ihren distalen Kanten getrennt sind durch eine Trennung von z.B. vorzugsweise ungefähr einem (1) mm voneinander, um dazwischen eine 1mm enge Lücke 51 zu bilden, welche die Nivellierungsblätter 52 mit einer Kapillarwirkung ausstattet. Wenn das Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50 nach unten bewegt wird, bis die Nivellierungsblätter 52 an ihren äußersten distalen Kanten in Kontakt mit der Oberfläche der lichthärtenden Flüssigkeit PCL gebracht werden, dann wirken die Nivellierungsblätter 52, aufgrund ihres Abstandes und ihrer Konstruktion als ein Kapillar, um die lichthärtbare Flüssigkeit PCL in den Raum 51a mittels Hilfe der Oberflächenspannung der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL einzuziehen, um eine kleine Reserve von PCL-Flüssigkeit über der Lücke 51, so wie dies in 3 gezeigt wird, zu erreichen. Wenn der Produkttisch 24 nach unten bewegt wird unterhalb die lichthärtbaren Flüssigkeit um einen Abstand, der gleich ist zu der spezifizieren Dicke einer Querschnittsschicht des dreidimensionalen festen Produkts, dann fließt die Oberfläche der lichthärtenden Flüssigkeit nicht immer und deckt nicht gleichmäßig das dreidimensional geschichtete Produkt ab, das aufgebaut wird, infolge der Oberflächenspannung, Flüssigkeit und Viskosität der lichthärtenden Flüssigkeit. Wenn folglich das Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50 sich in einer der Richtungen X und Y mit den Nivellierungsblättern 52 an ihren unteren distalen Kanten bewegt und dabei in Berührung mit der Flüssigkeitsoberfläche bleibt, dann wird die gesammelte Reserve der lichthärtenden Flüssigkeit eingezogen und fließt von dem Raum 51 aus zwischen den Nivellierungsblättern 52, um über das dreidimensionale geschichtete Produkt LP zu fließen und abzudecken und dadurch sofort eine Oberflächenschicht der lichthärtenden Flüssigkeit mit der spezifizierten Dicke zu bilden, die bereit ist, um durch Licht ausgehärtet zu werden. Während sich das Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50 bewegt, glätten und ebnen die Nivellierungsblätter 52 an ihren unteren distalen Kanten die Oberfläche der lichthärtenden Flüssigkeit, um eine gleichmäßige Dicke einer Oberflächenschicht über dem dreidimensionalen geschichteten Produkt zu bilden, um sofort zu ermöglichen, die Oberflächenschicht auszuhärten und eine Konversion zu einer festen Schicht mit der spezifizierten Dicke zu ermöglichen.
  • Die dreidimensionale Festproduktaufbaueinheit 200A und Lichthärteinheit 200B werden im Betrieb numerisch gesteuert in Übereinstimmung mit den dreidimensionalen Daten eines Entwurfs eines dreidimensionalen festen Produkts, das durch die Hilfe eines Computersystems 300 zur Verfügung gestellt wird. Solche Systeme sind dem Fachmann wohl bekannt.
  • Die folgende Beschreibung ist auf den Prozess zur Herstellung eines dreidimensionalen festen Produkts gerichtet, das durch das Verfahren und die Vorrichtung der Erfindung hergestellt wird und als ein Modell zur Herstellung eines Guss zur Herstellung von Ringen als Beispiel benutzt wird.
  • Bezüglich 4A bis 4C, die Seiten-, Drauf- und Querschnittsansichten eines Modells M sind, das dreidimensional durch das Computersystem 300 mittels der Benutzung eines bekannten Modellierungsprogramms dreidimensional entworfen worden ist, werden CAD-Daten in CAM-Daten übersetzt, welche dreidimensionale numerische Daten von spezifizierten Winkelpositionen von Punkten (P1, P2,... Px) von inneren und äußeren Konturen Ma und Mb sind.
  • Wie in 5A und 5B dargestellt, wenn der dreidimensionale feste Gegenstandherstellungsprozess entsprechend den CAM-Daten gestartet wird, wird der bewegliche Tisch 24 nach unten bewegt, bis er in der lichthärtenden Flüssigkeit entfernt von der Arbeitsoberfläche WS um einen Abstand versinkt, der gleich ist der spezifizierten Dicke des Querschnitts der Schicht vom Modell T und dann der bewegliche Behältertisch 22 nach oben oder nach unten bewegt wird entsprechend zu einem Signal, das von dem Oberflächenniveausensor 30 zur Verfügung gestellt wird, um die Position der Arbeitsoberfläche WS der lichthärtenden Flüssigkeit PCL bei dem spezifizieren Niveau mit Bezug zu dem Strahlungskopf 32 zu positionieren und folglich wird die Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungseinheit 28 über der Arbeitsoberfläche WS der lichthärtenden Flüssigkeit PCL bewegt, um eine Oberflächenschicht zu bilden und über die Oberflächenschicht zu glätten. Folglich wird der X-Y-Digitalplotter 34 von dem Computer 300 gesteuert, um den Strahlungskopf 32 entsprechend den CAM-Daten zu bewegen. Sofort wenn der X-Y-Digitalplotter 34 sich bewegt, um den Strahlungsspott Bs in einer Position P(1)1 auf der Arbeitsoberfläche WS zu positionieren, wird die Blende geöffnet. Danach bewegt sich der X-Y-Digitalplotter 34 linear, um durch die Positionen P(1)2 ... P(1)X bei einer konstanten Geschwindigkeit zwischen ungefähr 300 mm/min und 1.000 mm/min zu passieren, wobei eine konstante Geschwindigkeit von 800 mm/min wünschenswert ist, um die Oberfläche der lichthärtenden Flüssigkeit PCL entlang einer polygonalen Spur abzutasten. Als Ergebnis wird die Fläche der Oberflächenschicht der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL, die von dem Strahl überquert wird, progressiv in der Form eines Polygons gehärtet, was meistens ähnlich ist zu einem Kreis mit einer Breite, die gleich ist dem Durchmesser des Strahlspots Bs und in eine polygonförmige feste Schleife konvertiert wird, die dieselbe Dicke hat, wie die spezifizierte Dicke der Querschnittschicht L des Modells M. Die polygonale feste Schleife Lma-1 bildet eine erste innere Kontur Ma für die erste Querschnittsschicht L1 des Modells M. Sobald der Strahlungsspot Bs die Startposition P(1)1 erreicht, passiert er durch eine Position P-(1)X, wobei die Blende geschlossen wird. Folglich wird der X-Y-Digitalplotter 34 nach außen bewegt, um den Strahlungskopf 32 um einen Abstand gleich zum Durchmesser des Strahlungsspots Bs auf der Arbeitsoberfläche Bs zu verschieben und die Blende wird geöffnet. Danach bewegt sich der X-Y-Plotter 34 linear, um durch die Positionen P(1)2 ... P(1)X mit einer konstanten Geschwindigkeit zu passieren, um die Arbeitsoberfläche WS der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL abzutasten, um so dadurch progressiv die Oberflächenschicht der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL in der Form eines Polygons mit derselben Breite wie der Durchmesser des Strahlspots BS zu härten und es in eine polygonförmige feste Schleife zu konvertieren, welche dieselbe Dicke hat, wie die spezifizierte Dicke der Querschnittsschicht L des Modells M. Die polygonale feste Schleife Lmb1 bildet eine erste äußere Kontur Mb für die erste Querschnittsschicht L1 des Modells M. Diese polygonalen festen Schleifen Lma1 und Lmb1 konstituieren eine erste feste Schicht, die äquivalent ist zu der ersten Querschnittsschicht L1 des Modells M.
  • Wenn der Strahlungsspott BS die Startposition P(1)1 erreicht und die Blende geschlossen wird, dann wird der bewegliche Tisch 24 nach unten bewegt, bis die obere Oberfläche der polygonalen festen Schleife Lma1 und Lmb1 als eine feste Schicht in der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL weg von der Arbeitsoberfläche WS um denselben Abstand wie die spezifizierte Dicke der Querschnittsschicht des Modells T versinkt. Zu diesem Zeitpunkt kann der bewegliche Behältertisch 22 nach oben oder nach unten bewegt werden entsprechend zu einem Signal, das von dem Oberflächenniveausensor 30 abgegeben wird, um die Arbeitsoberfläche WS der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL bei dem spezifizierten Niveau mit Bezug zu dem Strahlungskopf 32 zu positionieren. Anschließend wird die Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungseinheit 28 zurück über die Arbeitsoberfläche WS der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL bewegt, um eine Oberflächenschicht über den polygonalen festen Schleifen Lma1 und Lmb1 zu bilden und um über die Oberflächenschicht zu glätten. In derselben Art und Weise, wie oben beschrieben, wird der X-Y digitale Plotter 34 bewegt, um den Strahlungsspot BS in einer Position P(2)1 über der Arbeitsoberfläche WS der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL zu bewegen und um über die Oberflächenschicht zu glätten und die Oberfläche der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL entlang einer polygonalen Spur abzutasten, um dadurch polygonale feste Schleifen Lma2 zu bilden, die Lmb2 überlagert ist als zweite feste Schicht, die äquivalent ist zu der zweiten Querschnittsschicht L2 des Modells M über der vorher hergestellten ersten festen Schicht. Derselbe Prozess wird fortschreitend ausgeführt entsprechend zu den CAM-Daten, um polygonale feste Schleifen LMan und LMbn als feste Schicht äquivalent zur Querschnittsschicht Ln des Modells M zu bilden.
  • Durch Wiederholen des Prozesses gleich der Anzahl der Querschnittschichten des Modells M um dieselbe Anzahl von polygonalen festen Schleifen als die Anzahl der Querschnittschicht des Modells M eine über die andere zu überlagern, wird ein dreidimensionales geschichtetes Produkt als ein Guss für Ringe auf dem Tisch 24 aufgebaut. Der gesamte Oberflächenraum zwischen den inneren und äußeren Schleifen wird alle 6 bis 10 Schichten verfestigt, um den Produkt die Struktur zu geben.
  • Wenn das Produkt vollständig aufgebaut ist, dann wird es vom Tisch 24 entfernt und für ungefähr fünf Minuten mittels einer Ultraschallreinigung abgewaschen, um das flüssige Harz zu entfernen. Die Benutzung von Ethanol und einem Lösungsmittel kann auch erforderlich sein, um das flüssige Harz zu entfernen. Als nächstes wird das Produkt oder Modell einer zweiten Härtung einer Ultraviolettstrahlung unterworfen, um das gesamte Modell zu härten.
  • Verschiedene Varianten des Flüssigkeitsoberflächen-Nivellienmgsgeräts 50 können verwendet werden, so wie dies in den 6A bis 6C schematisch dargestellt wird. Das Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50a, das in 6A dargestellt wird, umfasst ein Paar von doppelwandigen Nivellierungsblättern 52, die lösbar an einer Befestigung 54a montiert sind. Jedes doppelwandige Nivellierungsblatt 52a besteht aus äußeren und inneren Wandabschnitten, die durch einen konstanten Abstand voneinander getrennt sind, um einen Spalt oder eine Lücke 51b zu erzeugen, die als ein zusätzlicher Kapillar wirkt. Ferner werden die doppelwandigen Nivellierungsblätter 52a durch Satzschrauben 54a an der Befestigung 54 befestigt und sind an ihren distalen Kanten durch eine Trennung von z.B. vorzugsweise ungefähr 1 mm voneinander getrennt, um dazwischen einen engen Spalt 51a zu bilden, der als ein Hauptkapillar wirkt. Wenn die doppelwandigen Nivellierungsblätter 52a in Kontakt mit der Oberfläche der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL gebracht werden, dann zieht das Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50a die lichthärtbare Flüssigkeit PCL in den Raum 51a und den Spalt 51b durch die Hilfe ihrer eigenen Kapillarwirkung und der Oberflächenspannung der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL ein. Diese Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierung gleicht die spezifizierte Dicke der Querschnittsschicht T ab und dann wird der bewegliche Behältertisch 22 nach oben oder nach unten entsprechend einem Signal bewegt, das von dem Oberflächenniveausensor 30 abgegeben wird, um die Arbeitsoberfläche WS der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL bei dem spezifizierten Niveau mit Bezug zu dem Strahlungskopf 32 zu positionieren und anschließend die Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungseinheit 28 wird über die Arbeitsoberfläche WS der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL bewegt, um eine Oberflächenschicht zu bilden und über die Oberflächenschicht zu glätten. Anschließend wird der X-Y digitale Plotter 34 durch den Computer 300 gesteuert, um den Strahlungskopf 32 entsprechend den CAM-Daten zu bewegen. Sofort, wenn der X-Y digitale Drucker 34 sich bewegt, um den Strahlungsspot BS in einer Position P(1)1 auf der Arbeitsoberfläche WS zu positionieren, wird die Blende geöffnet. Danach bewegt sich der X-Y Plotter linear, um durch die Positionen P(1)2 ... P(1)X mit einer konstanten Geschwindigkeit zwischen ungefähr 300 mm/min und 1.000 mm/min wünschenswert bei einer konstanten Geschwindigkeit von 800 mm/min, zu passieren, und um die Oberfläche der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL entlang einer polygonalen Spur abzutasten. Als Ergebnis wird die Fläche der Oberflächenschicht der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL, die von dem Strahl überquert wird, progressiv in der Form eines Polygons gehärtet, was zumeist ähnlich ist einem Kreis, der eine Breite hat, die gleich ist dem Durchmesser des Strahlungsspots BS und in eine polygonförmige feste Schleife mit derselben Dicke, wie die spezifizierte Dicke der Querschnittschicht L des Modells konvertiert wird. Die polygonale feste Schleife Lma-1 bildet eine erste innere Kontur Ma für die erste Querschnittschicht L1 des Modells M. Sobald der Strahlungsspot BS die Startposition P(1)1 erreicht und dabei durch eine Position P-(1)X passiert, wird die Blende geschlossen. Anschließend wird der digitale X-Y-Plotter 34 nach außen bewegt, um den Strahlungskopf 32 um einen Abstand gleich dem Durchmesser des Strahlungsspots BS auf der Arbeitsoberfläche WS zu verschieben und dann wird die Blende geöffnet. Danach bewegt sich der X-Y Plotter 34 linear durch die Positionen P(1)2 ... P(1)X bei der konstanten Geschwindigkeit, um die Arbeitsoberfläche WS der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL abzutasten, um dadurch stufenweise die Oberflächenschicht der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL in der Form eines Polygons in derselben Breite wie der Durchmesser des Strahlungsspots BS zu bilden und es in einer polygonförmigen festen Schliefe mit derselben Dicke wie die spezifizierte Dicke der Querschnittsschicht L des Modells M zu konvertieren. Die polygonale feste Schleife Lmb1 bildet eine äußere Kontur Mb für die erste Querschnittsschicht L1 des Modells M. Diese polygonalen festen Schleifen Lma1 und Lmb1 bilden eine erste feste Schicht, die äquivalent ist zu der ersten Querschnittsschicht L1 des Modells M.
  • Wenn der Strahlungsspot BS die Startposition P(1)1 erreicht und die Blende geschlossen wird, dann wird der bewegliche Tisch 24 nach unten bewegt, bis die obere Oberfläche der polygonalen festen Schleifen Lma1 und Lmb1 als eine feste Schicht in der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL versinkt entfernt von der Arbeitsoberfläche WS um denselben Abstand wie die spezifizierte Dicke der Querschnittschicht des Modells T. Zu diesem Zeitpunkt kann der bewegliche Behältertisch 22 nach oben oder unten bewegt werden entsprechend einem Signal, das von dem Oberflächenniveausensor 30 ausgegeben wird, um die Arbeitsoberfläche WS der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL bei dem spezifizierten Niveau mit Bezug zu dem Strahlungskopf 32 zu positionieren. Anschließend wird die Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungseinheit 28 zurück bewegt über die Arbeitsoberfläche WS der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL, um eine Oberflächenschicht über den polygonalen festen Schleifen Lma1 und Lmb1 zu bilden und um über die Oberflächenschicht zu glätten. Auf dieselbe Art und Weise wie oben beschrieben wird der digitale X-Y Plotter 34 bewegt, um den Strahlungsspot BS in einer Position P(2)1 über der Arbeitsoberfläche WS der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL zu lokalisieren und über die Oberflächenschicht zu glätten und die Oberfläche der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL entlang einer polygonalen Spur abzutasten, um dadurch polygonale feste Schleifen Lma2 zu bilden, die Lmb2 als zweite feste Schicht überlagert, die äquivalent ist der zweiten Querschnittsschicht L2 des Modells M über der vorher hergestellten ersten festen Schicht. Derselbe Prozess wird stufenweise entsprechend den CAM-Daten ausgeführt, um polygonale feste Schleifen LMan und LMbn als feste Schicht äquivalent zur Querschnittschicht Ln des Modells M zu bilden.
  • Durch Wiederholen des Prozesses so oft wie die Querschnittsschicht des Modells M dieselbe Anzahl von polygonalen festen Schleifen überlagert wie die Anzahl der Querschnittsschichten des Modells M wird ein dreidimensional geschichtetes Produkt aufgebaut als ein Guss für Ringe auf dem Tisch 24. Der gesamte Oberflächenabstand zwischen den inneren und äußeren Schleifen wird alle 6 bis 10 Schichten gehärtet, um dem Produkt die Struktur zu geben.
  • Wenn das Produkt vollständig aufgebaut worden ist, wird es von dem Tisch 24 entfernt und mit einer Ultraschallreinigung für ungefähr 5 Minuten gewaschen, um das flüssige Harz zu entfernen. Die Benutzung von Ethanol und einem Lösungsmittel kann auch gefordert werden, um das flüssige Harz zu entfernen. Als nächstes wird das Produkt oder Modell einem zweiten Härten unter ultravioletter Strahlung unterworfen, um das gesamte Modell auszuhärten.
  • Zahlreiche Varianten des Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgeräts 50 können benutzt werden, so wie dies schematisch in den 6A bis 6C dargestellt wird. Das Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50a, das in 6A dargestellt wird, umfasst ein Paar von doppelwandigen Nivellierungsblättern 52a, die lösbar an einer Befestigung 54 montiert sind. Jedes doppelwandige Nivellierungsblatt 52a besteht aus äußeren und inneren Wandabschnitten, die durch einen konstanten Abstand voneinander getrennt sind, um einen Spalt oder eine Lücke 51b zur Verfügung zu stellen, die als ein zusätzliches Kapillar wirkt. Ferner sind die doppelwandigen Nivellierungsblätter 52a an der Befestigung 54 mittels einem Satz Schrauben 54a befestigt und an den distalen Kanten durch eine Trennung von z.B. vorzugsweise ungefähr 1 mm voneinander getrennt, um dazwischen einen engen Spalt 51a zu bilden, der als ein Hauptkapillar wirkt. Wenn die doppelwandigen Nivellierungsblätter 52a in Berührung mit der Oberfläche der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL gebracht werden, dann zieht das Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50a die lichthärtbare Flüssigkeit PCL in den Raum 51a und den Spalt 51b mit Hilfe seiner eigenen Kapillarwirkung und der Oberflächenspannung der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL ein. Dieses Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50a ist vorzuziehen, um eine größere Menge an lichthärtbarer Flüssigkeit PCL darin einzuziehen und zu halten.
  • 6B zeigt ein anderes Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50b, das ein Paar von Oberflächennivellierungsblättern 52b umfasst, die an einer Befestigung 54 mittels einem Satz von Schrauben 54a befestigt sind und an ihren unteren distalen Kanten durch eine Trennung von z.B. vorzugsweise ungefähr 1 mm voneinander getrennt sind, um dazwischen einen engen Spalt 51b zu bilden, der als ein Hauptkapillar wirkt. Jedes Oberflächennivellierungsblatt 52b ist mit gegenüberliegenden Enderweiterungen 5 ausgebildet, die immer unterhalb der Oberfläche der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL positioniert sind, um die lichthärtbare Flüssigkeit PCL in den Raum 51b einzuziehen, während die Oberflächennivellierungsblätter 52b wenigstens in Berührung mit der Oberfläche der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL sind. Dieses Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50b ist vorzuziehen, um die lichthärtbare Flüssigkeit PCL aufzuziehen und schnell den Raum 51b damit aufzufüllen. Das Gerät 50a ist vorzuziehen, um eine größere Menge an lichthärtbarer Flüssigkeit PCL darin aufzuziehen und zu halten.
  • 6B zeigt ein anderes Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50b, das ein Paar von Oberflächennivellierungsblättern 52b umfasst, die an einer Befestigung 54 mittels einem Satz von Schrauben 54a befestigt sind und an ihren unteren distalen Kanten durch eine Trennung davon von z.B. vorzugsweise ungefähr 1 mm voneinander getrennt sind, um dazwischen einen engen Spalt 51b zu bilden, der als ein Hauptkapillar wirkt. Jedes Oberflächennivellierungsblatt 52b ist mit gegenüberliegenden Enderweiterungen 5 ausgebildet, das immer unterhalb der Oberfläche der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL positioniert ist, um die lichthärtbare Flüssigkeit PCL in den Raum 51b einzuziehen, während die Oberflächennivellierungsblätter 52b wenigstens in Berührung mit der Oberfläche der lichthärtbaren Flüssigkeit PCL stehen. Dieses Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50b ist vorzuziehen, um die lichthärtbare Flüssigkeit PCL einzuziehen und den Raum 51b damit schnell zu füllen.
  • 6C zeigt noch ein anderes Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50c, das ein Paar von Oberflächennivellierungsblättern 52c umfasst, die mit einer vorgegebenen Trennung getrennt sind, um dazwischen einen engen Spalt 51c und einen porösen Puffer 59, wie z.B. einen Schwamm-Puffer und einen Schaum-Puffer zu bilden, der zwischen den Oberflächennivellierungsblättern 52c positioniert ist, mit der Auswirkung des aktiven Haltens oder Aufbewahrens der lichthärtbaren Flüssigkeit, die durch Kapillarwirkung eingezogen bleibt und es über einem geschichteten Produkt abgibt, das aufgebaut wird. Ferner können die Oberflächennivellierungsblätter 52c aus porösen Elementen hergestellt sein.
  • Das Flüssigkeitsoberflächen-Nivellierungsgerät 50/50a50c kann jede Form der Kombinationen der Nivellierungsblätter annehmen, die in den 3 und 6A bis 6C dargestellt sind.
  • Während die vorliegende Beschreibung mit Bezug auf ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel beschrieben worden ist, erkennt der Fachmann, dass die vorliegende Erfindung mit verschiedenen Veränderungen und Modifikationen ausgeführt werden kann, ohne den Bereich der Ansprüche zu verlassen.

Claims (9)

  1. Eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen laminierten Gegenstandes, um einen dreidimensionalen laminierten Gegenstand (M) aus einer lichthärtenden Flüssigkeit (PCL) herzustellen, indem fortschreitend feste Schichten mit einer spezifizierten Dicke übereinander überlagert werden, wobei jede feste Schicht durch ein Lichthärten einer Oberflächenschicht aus der lichthärtenden Flüssigkeit zur Verfügung gestellt wird, wobei die Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen laminierten Gegenstandes umfasst: einen Behälter (26) zur Aufbewahrung einer lichthärtenden Flüssigkeit (PCL); einen Produkttisch (24) auf dem ein dreidimensionaler laminierter Gegenstand in fortlaufenden Schritten aufgebaut wird, wobei der Produkttisch (24) in der lichthärtenden Flüssigkeit (PCL) positioniert und darauf angepasst ist, um Schritt für Schritt inkrementell in den Behälter (26) eingeführt zu werden, wobei jeder Schritt einer spezifizierten Dicke für jede feste Schicht entspricht; eine Flüssigkeitsoberflächen-Nivelliereinheit (28), die in dem Behälter (26) horizontal beweglich ist, um eine glatte und ebene Oberflächenschicht aus der lichthärtenden Flüssigkeit (PCL) über einem dreidimensional laminierten Gegenstand zu bilden, der auf dem Produkttisch aufgebaut wird; und einen Strahlungskopf (32) zur Erzeugung eines Strahlungspunktes der reaktiven Stimulation in dem Behälter (26), welcher der glatten und ebenen Oberflächenschicht aus lichthärtender Flüssigkeit (PCL) bei der spezifizierten Höhe entspricht, um die glatte und ebene Oberflächenschicht als eine feste Schicht auf dem dreidimensionalen laminierten Gegenstand, der auf dem Produkttisch (24) aufgebaut wird, auszuhärten und zu konvertieren, dadurch gekennzeichnet dass die Flüssigkeitsoberflächen-Nivelliereinheit (28) vertikal über dem Behälter (26) montiert ist und ein verlängertes sich nach unten erstreckendes Flüssigkeitsoberflächen-Nivelüergerät (50, 50a, 50b, 50c) umfasst, das einen Raum (51), der als ein Reservoir dient, und eine Lücke (51a, 51b, 51e) am Boden des Flüssigkeitsoberflächen-Nivelliergerätes (50, 50a, 50b, 50c) definiert, das mit dem Reservoirraum (51) verbunden ist und über dem Behälter (26) montiert ist, so dass die Lücke (51) die obere Oberfläche der lichthärtenden Flüssigkeit (PCL) berührt, welche in dem Behälter (26) enthalten ist, und die lichthärtende Flüssigkeit (PCL) in das Flüssigkeitsoberflächen-Nivelliergerät (50, 50a, 50b, 50c) durch Kapilarwirkung einzieht, um darin eine Reserve an lichthärtender Flüssigkeit (PCL) zu bilden, wobei die Flüssigkeitsoberflächen-Nivelliereinheit (28) horizontal in einer Richtung normal zu der Lücke (51a, 51b, 51c) bewegt wird, um die obere Oberfläche der lichthärtenden Flüssigkeit (PCL) in dem Behälter (26) zu passieren, um die lichthärtende Flüssigkeit (PCL) zuzuführen.
  2. Eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen festen Gegenstandes nach Anspruch 1, worin das Flüssigkeitsoberflächen-Nivelliergerät (50, 50a, 50b, 50c) wenigstens ein Blatt (52, 52a, 52b, 52c) enthält, das die Lücke (51a, 51b, 51c) definiert, um die lichthärtende Flüssigkeit (PCL) durch Kapilarwirkung in einen Hohlraum einzuziehen, der durch wenigstens ein Blatt (52) definiert wird.
  3. Eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen festen Gegenstandes nach Anspruch 1 oder 2, worin das Blatt (52, 52a, 52b, 52c) mit einer Vielzahl von Lücken (51a, 51b, 51c) hergestellt ist, wobei jede einen Hohlraum bildet, um die lichthärtende Flüssigkeit (PCL) in jeden Hohlraum durch Kapillarwirkung einzuziehen.
  4. Eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen festen Gegenstandes nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Blatt (52b) mit vertikal abhängigen Abschnitten ausgeformt ist, die teilweise unter der Oberfläche der lichthärtenden Flüssigkeit (PCL) liegen, die sich in dem Behälter (26) befindet, wenn sich der Produkttisch (24) inkrementell während der Herstellung des laminierten Gegenstandes (M) in den Behälter (26) bewegt.
  5. Eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen festen Gegenstandes nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitsoberflächen-Nivilierungsgerät (50, 50a, 50b, 50c) wenigstens zwei Blätter (52a) umfasst, die einander gegenüber angeordnet sind, um dazwischen eine enge Lücke (51a, 51b) zu bilden, durch welche die lichthärtende Flüssigkeit durch Kapillarwirkung eingezogen wird.
  6. Eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen festen Gegenstandes nach den Ansprüchen 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Blatt (52, 52a, 52b, 52c) aus einem porösen Material hergestellt ist.
  7. Eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen festen Gegenstandes nach den Ansprüchen 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Blatt (52, 52a, 52b, 52c) mit einer Anzahl von Löchern hergestellt ist.
  8. Eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen festen Gegenstandes nach den Ansprüchen 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Flüssigkeitsoberflächen-Nivelliergerät (50, 50a, 50b, 50c) ferner ein poröses Element (59) umfasst, das in dem Reservoirraum (51) über der Lücke (51a, 51b, 51c) angeordnet ist, um die lichthärtende Flüssigkeit (PCL) zu absorbieren.
  9. Eine Vorrichtung zur Herstellung eines dreidimensionalen festen Gegenstandes nach den Ansprüchen 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstrahlung durch einen He-Cd-Laser mit einer Wellenlänge von ungefähr 325 nm erzeugt wird.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001145956A (ja) * 1999-11-19 2001-05-29 Meiko:Kk 光硬化性樹脂三次元造形物の積層造形装置及びその積層造形方法
US7255551B2 (en) * 2003-01-08 2007-08-14 Eoplex Technologies, Inc. High volume print-forming system
US7435072B2 (en) * 2003-06-02 2008-10-14 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Methods and systems for producing an object through solid freeform fabrication
US8241905B2 (en) 2004-02-24 2012-08-14 The Curators Of The University Of Missouri Self-assembling cell aggregates and methods of making engineered tissue using the same
US20060219163A1 (en) * 2005-04-01 2006-10-05 Christian Merot Recoater blade reservoir and adjustment mechanism for stereolithography rapid-prototyping systems that allows removal and replacement of the blade-reservoir without adjustment to the blade height or rake settings
US7731887B2 (en) * 2007-01-17 2010-06-08 3D Systems, Inc. Method for removing excess uncured build material in solid imaging
AU2009271223B2 (en) 2008-06-24 2013-05-16 The Curators Of The University Of Missouri Self-assembling multicellular bodies and methods of producing a three-dimensional biological structure using the same
DE102009056696B4 (de) * 2009-12-02 2011-11-10 Prometal Rct Gmbh Baubox für eine Rapid-Prototyping-Anlage
IT1397457B1 (it) * 2010-01-12 2013-01-10 Dws Srl Piastra di modellazione per una macchina stereolitografica, macchina stereolitografica impiegante tale piastra di modellazione e utensile per la pulizia di tale piastra di modellazione.
CN105496601A (zh) 2010-10-21 2016-04-20 奥加诺沃公司 用于制造组织的装置、系统和方法
US9075409B2 (en) 2011-06-28 2015-07-07 Global Filtration Systems Apparatus and method for forming three-dimensional objects using linear solidification
CA2838255C (en) 2011-06-28 2019-08-20 Global Filtration Systems Method for forming three-dimensional objects using linear solidification
US9499779B2 (en) 2012-04-20 2016-11-22 Organovo, Inc. Devices, systems, and methods for the fabrication of tissue utilizing UV cross-linking
DE102012011418A1 (de) * 2012-06-08 2013-12-12 Universität Rostock Stereolithographie- System
CN103568323A (zh) * 2012-08-09 2014-02-12 上海科斗电子科技有限公司 光固化三维打印机及其打印方法
WO2014099761A1 (en) * 2012-12-17 2014-06-26 Global Filtration Systems, A Dba Of Gulf Filtration Systems Inc. Dental arch model and method of making the same
KR101387637B1 (ko) * 2012-12-27 2014-04-24 김지현 3d프린터의 다색 출력을 위한 방법 및 용기
US9442105B2 (en) 2013-03-15 2016-09-13 Organovo, Inc. Engineered liver tissues, arrays thereof, and methods of making the same
CN103171151B (zh) * 2013-03-24 2015-12-09 广州市文搏智能科技有限公司 一种3d打印成形方法以及3d打印成形装置
EP2981402B1 (de) 2013-04-04 2021-06-02 Global Filtration Systems, A DBA of Gulf Filtration Systems Inc. Verfahren zum formen dreidimensionaler objekte mithilfe linearer verfestigung mit wegachsenkorrektur und leistungsregelung
CN104175720A (zh) * 2013-05-28 2014-12-03 上海启培智能科技有限公司 一种通用3d打印机喷头
KR20160036619A (ko) 2013-07-31 2016-04-04 오가노보, 인크. 조직을 제작하기 위한 자동화 장치, 시스템 및 방법
CN104512104A (zh) * 2013-09-26 2015-04-15 鸿富锦精密工业(深圳)有限公司 导光板网点制造装置与导光板网点制造方法
US20150102531A1 (en) 2013-10-11 2015-04-16 Global Filtration Systems, A Dba Of Gulf Filtration Systems Inc. Apparatus and method for forming three-dimensional objects using a curved build platform
EP2875934B1 (de) * 2013-11-22 2017-04-05 Technische Universität Wien Vorrichtung zum Verarbeiten von photopolymerisierbarem Material zum schichtweisen Aufbau eines Formkörpers
AT515138B1 (de) * 2013-11-22 2016-05-15 Tech Universität Wien Vorrichtung zum Verarbeiten von photopolymerisierbarem Material zum schichtweisen Aufbau eines Formkörpers
US9586364B2 (en) 2013-11-27 2017-03-07 Global Filtration Systems Apparatus and method for forming three-dimensional objects using linear solidification with contourless object data
US9527244B2 (en) 2014-02-10 2016-12-27 Global Filtration Systems Apparatus and method for forming three-dimensional objects from solidifiable paste
US10144205B2 (en) 2014-02-20 2018-12-04 Global Filtration Systems Apparatus and method for forming three-dimensional objects using a tilting solidification substrate
US11104117B2 (en) 2014-02-20 2021-08-31 Global Filtration Systems Apparatus and method for forming three-dimensional objects using a tilting solidification substrate
US10011076B2 (en) 2014-02-20 2018-07-03 Global Filtration Systems Apparatus and method for forming three-dimensional objects using a tilting solidification substrate
DK3126490T3 (da) 2014-04-04 2021-01-04 Organovo Inc Kunstigt tredimensionalt brystvæv, fedtvæv og tumorsygdomsmodel
TWI526295B (zh) * 2014-06-26 2016-03-21 三緯國際立體列印科技股份有限公司 成型機構及三維印表機
CN104149241A (zh) * 2014-07-31 2014-11-19 苏州市华宁机械制造有限公司 光固化成型装置
US9821518B2 (en) 2014-08-19 2017-11-21 Daniel A. Bloom Precision platform assembly for three-dimensional printer
US20170305066A1 (en) * 2014-09-26 2017-10-26 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Lighting for additive manufacturing
RU2017110275A (ru) 2014-10-06 2018-11-15 Органово, Инк. Сконструированные ткани почки, матрицы на их основе и способы их получения
US20160122723A1 (en) 2014-11-05 2016-05-05 Organovo, Inc. Engineered three-dimensional skin tissues, arrays thereof, and methods of making the same
CN105563823B (zh) * 2014-11-11 2017-11-28 三纬国际立体列印科技股份有限公司 立体打印装置与立体打印方法
US9902112B2 (en) * 2015-04-07 2018-02-27 Global Filtration Systems Apparatus and method for forming three-dimensional objects using linear solidification and a vacuum blade
DE102018107585B3 (de) 2018-03-29 2019-03-28 Universität Rostock Vorrichtung zur Herstellung von 3D-gedruckten Wirkstofffreisetzungssystemen mit Wirkstoffdepots, sowie Verfahren zur Herstellung von 3D-gedruckten Wirkstofffreisetzungssystemen
CN109808184A (zh) * 2019-02-02 2019-05-28 广州黑格智造信息科技有限公司 一种打印控制系统和方法
CN111645321A (zh) * 2019-03-04 2020-09-11 安世亚太科技股份有限公司 光固化设备的调平系统及方法
KR20220106170A (ko) * 2019-11-26 2022-07-28 오르보테크 엘티디. 3차원 전자 제품들을 생산하기 위한 방법들 및 시스템들

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5258146A (en) * 1988-09-26 1993-11-02 3D Systems, Inc. Method of and apparatus for measuring and controlling fluid level in stereolithography
CA2036695A1 (en) * 1990-03-01 1991-09-02 Brian Gregory Chapman Solid imaging apparatus and method with coating station
US5167882A (en) * 1990-12-21 1992-12-01 Loctite Corporation Stereolithography method
US5238614A (en) * 1991-05-28 1993-08-24 Matsushita Electric Words, Ltd., Japan Process of fabricating three-dimensional objects from a light curable resin liquid
WO1993024303A1 (en) * 1992-05-28 1993-12-09 Cmet, Inc. Photohardening molding apparatus with improved recoating process and photohardening molding method
DE4233812C1 (de) * 1992-10-07 1993-11-04 Eos Electro Optical Syst Verfahren und vorrichtung zum herstellen von dreidimensionalen objekten
JP2706611B2 (ja) * 1993-10-14 1998-01-28 帝人製機株式会社 光造形方法および光造形装置
JPH081794A (ja) * 1994-06-22 1996-01-09 Asahi Chem Ind Co Ltd 三次元物体の製造方法及び製造装置
CN1172451A (zh) * 1995-02-01 1998-02-04 3D系统公司 逐个截面形成的三维物体的迅速再涂
JP2001145956A (ja) * 1999-11-19 2001-05-29 Meiko:Kk 光硬化性樹脂三次元造形物の積層造形装置及びその積層造形方法

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Publication number Publication date
US20020084038A1 (en) 2002-07-04
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US6821473B2 (en) 2004-11-23

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