HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf die
Verbesserung eines Lichthärtungs-Modellierverfahrens und
eines lichtgehärteten Gegenstandes, der durch das
Verfahren hergestellt wurde.
2. Beschreibung des Standes der Technik
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Es wurde ein Lichthärtungs-Modellierverfahren zum
Verkörpern einer dreidimensionalen Gestalt, welche
durch dreidimensionale Daten definiert ist, welche
von einem dreidimensionalen CAD oder dergleichen
entworfen wurden, vorgeschlagen. Das
Lichthärtungs-Modellierverfahren ist nützlich zum Verkörpern der
dreidimensionalen Gestalt, welche in Daten definiert
ist, jedoch noch nicht in einer tatsächlichen Gestalt
verkörpert ist. Die Zusammenfassung des
Lichthärtungs-Modellierverfahrens
ist in Rev. Sci. Instrum.,
Band 52 (11) November 1981, Seiten 1770 bis 1773
offenbart.
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Um die erforderliche Zeit des
Lichthärtungs-Modellierverfahrens herabzusetzen oder das gehärtete
Verfahren als ein Gußmodell zu verwenden, wurde eine
verbesserte Technik zur Herstellung eines hohlen
Gegenstandes (welcher als ein Oberflächen-Modell
bezeichnet werden kann) vorgeschlagen, in dem ein
flüssiges lichthärtendes Harz nur in einem Bereich Licht
ausgesetzt wird, der einer gewünschten Kontur oder
äußeren Oberfläche von gewünschter Gestalt
entspricht. Um die Festigkeit des Oberflächen-Modells zu
erhöhen oder eine Verzerrung hiervon zu verhindern,
wurde auch eine Technik zum Herstellen eines
verfestigten Gegenstandes vorgeschlagen, welcher eine
Oberflächenhaut mit einer darin ausgebildeten
Wabenstruktur hat. Diese verbesserten Techniken sind in
der japanischen Patent-Offenlegungsschrift Nr.
4-118222 offenbart, die von dem Anmelder der
vorliegenden Erfindung angemeldet wurde.
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EP 0 484183 (Al) offenbart eine
Lichthärtungs-Vorrichtung, welche ein verfestigtes Bild erzeugt, das
fortlaufende ungebrochene innere Wabenwände aufweist.
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Die in der Veröffentlichung nach dem obigen Stand der
Technik offenbarte Technik verwendet ein
Steuersystem, in welchem der Raum innerhalb der Kontur im
Abstand einem Licht ausgesetzt wird, um ein Gitter
von Rippen innerhalb des Oberflächen-Modells zu
bilden.
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Wenn eine derartige Wabenstruktur innerhalb des
Oberflächenmodells in Übereinstimmung mit dem Stand der
Technik gebildet wird, wird der Raum in dem Modell in
eine Vielzahl von Zellen durch das Gitter von Rippen
der Wabenstruktur geteilt. Wenn die Rippen zum
Beispiel in einem Gitter angeordnet sind, ist jede der
durch die Rippen definierten Zellen ein quadratisches
Prisma in einem in einer X-Y-Ebene eines
dreidimensionalen Raums (hierin durch X, Y und Z definiert)
genommenen Schnitt, der sich gleichförmig in der Z-
Richtung erstreckt. Alternativ ist jede der durch die
Rippen definierten Fällen ein sechseckiges Prisma,
wenn die Rippen in einem in der X-Y-Ebene genommenen
Schnitt, der sich gleichförmig in der Z-Richtung
erstreckt, in einer Wabe angeordnet sind. Weiterhin ist
jede der durch die Rippen definierten Zellen kubisch,
wenn die Rippen in einem Gitter in einem in
irgendeiner der X-Y-, Y-Z- und Z-Y-Ebenen genommenen
Schnitt angeordnet sind.
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Somit ist das Oberflächen-Modell durch die Rippen von
seiner Innenseite her verstärkt, wodurch das Vorsehen
eines starken Gegenstandes mit geringer Verzerrung
sichergestellt ist. Weiterhin ist der Gegenstand
dieser Konstruktion wirksam, um die Herstellungszeit zu
verkürzen und die Menge eines zum Modellieren
verwendeten Harzes im Vergleich mit einem massiven Modell
zu verringern.
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Obgleich das Oberflächen-Modell mit einer darin
ausgebildeten Wabenstruktur vorteilhaft ist, wie
vorstehend beschrieben ist, wird es von einem Problem
dahingehend begleitet, daß, da keine Verbindung
zwischen den durch die Rippen definierten Zellen be
steht, die unverfestigte Flüssigkeit in den Zellen
eingesperrt ist und es schwierig ist, sie aus diesen
herauszubringen. Bei der bekannten Technik wird eine
derartige unverfestigte Flüssigkeit in den Zellen
individuell durch kleine Löcher, welche in den die
jeweiligen Zellen definierenden äußeren Oberflächen
ausgebildet sind, herausgebracht, was ein mühsame
Arbeit erfordert und nicht so wirksam ist, um
derartige unverfestigte Flüssigkeiten zufriedenstellend
herauszubringen. Als eine Folge kann die Menge des
zum Modellieren verwendeten Harzes nicht so stark wie
erwartet verringert werden, und die nicht aus den
Zellen herausgebrachte, unverfestigte Flüssigkeit hat
eine nachteilige Wirkung, wenn der verfestigte
Gegenstand als ein Gußmodell verwendet wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen
lichtgehärteten Gegenstand vorzusehen, in welchem
nichtverfestigte Flüssigkeit einfach aus jeder der
Zellen herausgebracht werden kann, welche in einem
Oberflächen-Modell mit einer darin ausgebildeten
Wabenstruktur definiert sind, sowie ein Verfahren zur
Herstellung desselben.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein
lichtgehärteter Gegenstand mit Auslaßöffnungen für
nichterstarrte Flüssigkeit vorgesehen, wobei der
lichtgehärtete Gegenstand eine äußere Oberfläche entsprechend
einer Kontur und eine Wabenstruktur, die die äußere
Oberfläche aus dem Inneren von dieser stützt,
enthält, und die äußere Oberfläche und die Wabenstruktur
einstückig aus einem lichthärtenden Harz gebildet
sind, dadurch gekennzeichnet, daß
Verbindungsöffnungen bei der Wabenstruktur vorgesehen sind und jede
Verbindungsöffnung mit Zellen kommuniziert, die durch
die Wabenstruktur definiert sind.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird
ein derartiger lichtgehärteter Gegenstand durch ein
Lichthärtungs-Modellierverfahren hergestellt, bei
welchem ein Belichtungsvorgang zum Bilden der
Wabenstruktur durch einen Vorgang zum vorübergehenden
Eliminieren der Belichtung unterbrochen wird. Gemäß
einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein Vorgang der
Versetzung von Phasen zwischen aufeinanderfolgend
gestapelten Schichten der Wabenstruktur zu dem
Belichtungsvorgang zur Bildung der Wabenstruktur
hinzugefügt.
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Der lichtgehärtete Gegenstand nach der vorliegenden
Erfindung hat Verbindungsöffnungen, die für eine
gegenseitige Verbindung zwischen Zellen ausgebildet
sind, so daß sie eine Strömung von nichterstarrter
Flüssigkeit zwischen den Zellen ermöglichen und
hierdurch ein einfaches Herausbringen der nichtgehärteten
Flüssigkeit aus den Zellen.
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Gemäß dem Lichthärtungs-Modellierverfahren nach der
Erfindung wird der Belichtungsvorgang zum Bilden von
Rippen der Wabenstruktur durch einen Vorgang des
Eliminierens der Belichtung unterbrochen, um
nichtgehärtete Bereiche in einigen der Rippen vorzusehen,
welche als Verbindungsöffnungen zum Verbinden der Zellen
dienen. Entsprechend dem
Lichthärtungs-Modellierverfahren nach einem anderen Aspekt der Erfindung werden
während des Stapeins von Schichten von Rippen deren
Phasen versetzt, um einen Freiraum zwischen den
Rippen zu schaffen, welcher eine Verbindung zwischen den
Zellen ermöglicht.
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Die vorliegende Erfindung wird besser verstanden
anhand der folgenden detaillierten Beschreibung und der
angefügten Ansprüche, wenn diese mit den begleitenden
Zeichnungen betrachtet werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Fig. 1 zeigt ein Beispiel einer Wabenstruktur
gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
nach der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines gehärteten
Gegenstandes gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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Fig. 3 ist ein Flußdiagramm für einen
Modellierungsvorgang gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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Fig. 4 zeigt eine Systemausbildung eines
Lichthärtungs-Modelliersystems gemäß
dem ersten Ausführungsbeispiel;
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Fig. 5 zeigt ein anderes Beispiel der
Wabenstruktur gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel;
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Fig. 6 zeigt ein Beispiel der Wabenstruktur
gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 7 zeigt ein anderes Beispiel der
Wabenstruktur gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel;
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Fig. 8 sind Draufsichten auf die
Wabenstruktur in den Fign. 1, 6 und 7;
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Fig. 9 zeigt ein Beispiel der Wabenstruktur
gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung;
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Fig. 10 ist eine detaillierte Ansicht der
Wabenstruktur in Fig. 9; und
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Fig. 11 zeigt ein Beispiel der Wabenstruktur
gemäß einem vierten
Ausführungsbeispiel nach der vorliegenden Erfindung.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Es werden nun mehrere Ausführungsbeispiele nach der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Erstes Ausführungsbeispiel (Wabenstruktur des Typs,
bei welchem einige der Rippen eliminiert sind)
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Bei diesem Ausführungsbeispiel sind einige der
Rippen, die eine innere Wabenstruktur bilden, nicht
ausgebildet, oder die Belichtung von einigen der Rippen
ist eliminiert. Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines
lichtgehärteten Gegenstandes M, welcher eine
dreidimensionale Gestalt in einem dreidimensionalen Raum
hat, der durch X-, Y- und Z-Achsen definiert ist, mit
einer äußeren Oberfläche, welche durch eine
geschlossene gekrümmte Oberfläche S und eine Wabenstruktur,
die in einem von der äußeren Oberfläche umschlossenen
Raum gebildet ist, gezeigt ist. In der Zeichnung
bezeichnet YR einen Bereich, in welchem die
Wabenstruktur
aus Rippen zusammengesetzt ist, die sich nur in
der Y-Richtung erstrecken, XR einen Bereich, in
welchem die Wabenstruktur aus Rippen zusammengesetzt
ist, die sich nur in der X-Richtung erstrecken, und
XYR einen Bereich, in welchem die Wabenstruktur aus
Rippen zusammengesetzt ist, die sich in der X- und Y-
Richtung erstrecken.
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Fig. 1 zeigt einen Teil der Wabenstruktur in einem
vergrößerten Maßstab, und die gleichartige Struktur
erstreckt sich in der X-, Y- und Z-Richtung. Obgleich
die Bereiche XYR, YR und XR zum besseren Verständnis
getrennt gezeigt sind, ist festzustellen, daß sie
tatsächlich durchgehend sind.
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In dem Bereich XYR sind sich in der X-Richtung
erstreckende Rippen HX und sich in der Y-Richtung
erstreckende Rippen HY gebildet, um eine
Gitter-Wabenstruktur herzustellen. In dem Bereich YR sind die
Rippen HX in der X-Richtung eliminiert und nur die
Rippen HY in der Y-Richtung sind ausgebildet, während
in dem Bereich XR die Rippen HY in der Y-Richtung
eliminiert sind und nur die Rippen HX in der
X-Richtung ausgebildet sind.
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In dem Bereich XYR definieren die in einem Gitter
angeordneten Rippen HX und HY eine Vielzahl von
Zellen C1, C2 ..., wobei alle Zellen voneinander
getrennt sind. In dem Bereich YR jedoch sind die Zellen
C1, C3 und CS miteinander verbunden, da die Rippen HX
in der X-Richtung eliminiert sind, und in gleicher
Weise sind die Zellen C2, C4 und C6 miteinander
verbunden. Genauer gesagt, die Zellen C1 und C3 sind
durch eine Verbindungsöffnung WA miteinander
verbunden, und die Zellen C2 und C4 sind durch eine
Verbindungsöffnung
WB miteinander verbunden. Ähnliche
Verbindungsöffnungen sind zwischen den Zellen C3 und C5
und zwischen den Zellen C4 und C6 vorgesehen.
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In dem Bereich XR ist, da die Rippen HY in der Y-
Richtung eliminiert sind, die aus C1, C3 und CS,
welche in dem Bereich YR miteinander verbunden sind,
zusammengesetzte Zellengruppe mit der anderen, aus
C2, C4 und C6, welche in dem Bereich YR miteinander
verbunden sind, zusammengesetzten Zellengruppe
verbunden. Genauer gesagt, die Zellengruppe C1, C3 und
C5 ist mit der anderen Zellengruppe C2, C4 und C6
durch Verbindungsöffnungen WC verbunden. Folglich
sind alle Zellen C1, C2 ... C6 miteinander durch die
Verbindungsöffnungen WA, WB, WC und andere verbunden.
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Auch in dem oberen XYR-Bereich sind die Rippen HX und
HY in einem Gitter ausgebildet, wobei sie Zellen C7
bis C12 definieren. Die Verbindung zwischen den
Zellen C7 und C8, zwischen den Zellen C9 und C10 und
zwischen den Zellen C11 und C12 ist sichergestellt
durch die entsprechenden Verbindungsöffnungen WC in
dem Bereich XR, und weiterhin ist die Zellengruppe C7
und C8 mit der Zellengruppe C9 und C10 durch die
Verbindungsöffnungen WA und WB in dem Bereich YR
verbunden. Somit sind alle Zellen C1 bis C12 miteinander
verbunden.
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Die Verbindungsöffnungen WA, WB und WC und andere
sind so ausgebildet, daß sie eine Abmessung von mehr
als 1 mm an ihrer kürzesten Seite haben, um eine
ausreichende Durchlässigkeit sicherzustellen.
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Unter Bezugnahme auf die Fign. 2 und 3 wird nun das
Modellierverfahren beschrieben.
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Eine Bedienungsperson, die einen Überwachungsschirm
eines Lichthärtungs-Modellierungssystems betrachtet,
setzt und gibt ein zuerst eine Höhe P1 der
XYR-Bereichs, eine Höhe P2 des YR-Bereichs, eine Höhe P3
des XR-Bereichs sowie andere. In diesem Beispiel
sind, wie in Fig. 2 gezeigt ist, die Bereiche XR und
YR in dem maximalen Querschnitt des Modells
vorgesehen. Die Bereiche XR und YR sind auch in dem oberen
und unteren Endbereich des Modells vorgesehen. So
ausgebildet, können alle Zellen miteinander
kommunizieren, so daß das Vorsehen von jeweiligen Auslässen
an dem oberen und unteren Endbereich des Gegenstands
ein Herausbringen von nichterstarrter Flüssigkeit aus
allen Zellen ermöglicht.
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Fig. 4 zeigt eine Systemausbildung des Lichthärtungs-
Modelliersystems, bei welchem ein lichthärtendes Harz
8 im unverfestigten Zustand in einem Behälter 10
gespeichert ist. Eine Hebelvorrichtung 14 ist vertikal
bewegbar in dem Behälter 10 angeordnet. Die
Hebelvorrichtung 14 wird für eine vertikale Bewegung von
einer Hubantriebsvorrichtung betätigt. Ein Laser 2 ist
benachbart dem Behälter 10 angeordnet, und ein
Laserstrahl-Abtaster 4 ist so positioniert, daß ein
gewünschter Bereich der flüssigen Oberfläche in dem
Behälter 10 mit einem Laserstrahl belichtet wird. Der
Laserstrahl-Abtaster 4 kann ein Galvanospiegel sein
oder er kann aus einer optischen Faser
zusammengesetzt sein, die durch einen XY-Plotter abgetastet
werden kann. Eine Blende/Filter 6 ist zwischen dem
Laserstrahl-Abtaster 4 und der flüssigen Oberfläche
angeordnet, um die Stärke des Laserstrahls
einschließlich des Nullpegels einzustellen. Der Laser 2,
der Laserstrahl-Abtaster 4, die Blende/Filter 6 und
die Hubantriebsvorrichtung 16 werden durch ein
Steuergerät
20 gesteuert. Das Steuergerät 20 ist ein
Computer, in welchen Daten von einer Tastatur 22
eingegeben werden. Ein Überwachungsschirm 18 ist
vorgesehen, um der Bedienungsperson die notwendigen
Informationen zu liefern. Weiterhin ist das Steuergerät 20
mit einem dreidimensionalen CAD-System, einem
dreidimensionalen Meßinstrument oder dergleichen
verbindbar, um dreidimensionale Gestaltdaten 24 zu erhalten.
Wenn die Hebelvorrichtung 14 abgesenkt wird, wird die
Belichtung durch den Laser 2 wiederholt, um einen
dreidimensionalen lichtgehärteten Gegenstand 12
herzustellen.
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Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm des
Modellierungsvorgangs für den Gegenstand M. Zuerst werden im Schritt
2 dreidimensionale Gestaltdaten in das Steuergerät 20
eingegeben. Im Schritt S4 werden die im Schritt S2
eingegebenen dreidimensionalen Gestaltdaten in
Scheiben mit einem Abstand P4 getrennt, um einen Schnitt
zu erhalten, dessen Konturdaten herausgezogen werden.
Im Schritt S4 wird zuerst der unterste Schnitt
genommen. P4 wird normalerweise auf weniger als 0,1 mm
bestimmt, was ziemlich kleiner als P1, P2 und P3 in
Fig. 2 ist. Mit anderen Worten, die Rippen HY und HX
in den Bereichen YR und XR in Fig. 1 sind aus
gestapelten Schichten mit einer Dicke entsprechend dem
Abstand P4 gebildet.
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Im Schritt S6 von Fig. 3 bestimmt das Steuergerät 20,
ob der im Schritt S4 genommene Schnitt zu dem Bereich
YR gehört oder nicht. Wenn dies bejaht wird, wird im
Schritt S8 der innere Bereich der Kontur entsprechend
dem Schnitt bei einem Abstand X1 in der Y-Richtung
belichtet. Dies führt zu der Bildung der Rippen HY in
der Y-Richtung, wie in dem Bereich YR in Fig. 1
gezeigt ist. Zu dieser Zeit wird eine Belichtung zum
Bilden von Rippen in der X-Richtung eliminiert.
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Wenn das Steuergerät 20 im Schritt S6 von Fig. 3 ein
"nein" feststellt, unterscheidet es, ob der Abschnitt
zu dem Bereich XR gehört oder nicht. Wenn dies bejaht
wird, wird der innere Bereich der Kontur entsprechend
dem Schnitt im Schritt S12 bei einem Abstand Y1 in
der X-Richtung belichtet. Dies führt zu der Bildung
der Rippen HX in der X-Richtung, wie in dem Bereich
XR in Fig.1 gezeigt ist. Zu dieser Zeit wird ein
Belichtung zum Bilden von Rippen in der Y-Richtung
eliminiert.
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Wenn das Steuergerät 20 in beiden Schritten S6 und
S10 ein "nein" feststellt, gehört der Schnitt zu dem
Bereich XYR, und der innere Bereich der Kontur
entsprechend dem Schnitt wird im Schritt S14 bei dem
Abstand X1 in der Y-Richtung und bei dem Abstand Y1
in der x-Richtung belichtet. Dies führt zu der
Bildung sowohl der Rippen HX in der X-Richtung als auch
der Rippen HY in der Y-Richtung. Wenn einer der
Schritte S8, S12 und S14 ausgeführt wird und die
Bildung der Rippen für den Schnitt beendet ist, geht die
Steuerung zum Schritt S4 zurück und der obige Vorgang
wird für einen nächsten Schnitt wiederholt. Somit
wird der Vorgang aufeinanderfolgend für die gesamten
Schnitte wiederholt.
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Auf diese Weise wird das durch die Wabenstruktur mit
den Verbindungsöffnungen in der Y-Richtung im Bereich
YR und den Verbindungsöffnungen in der X-Richtung im
Bereich XR verstärkte Oberflächen-Modell hergestellt.
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Fig. 5 zeigt ein Beispiel der Wabenstruktur, welche
weiterhin in einem Abstand in der Z-Richtung
gebildete Rippen HZ zusätzlich zu der Wabenstruktur in Fig.
1 hat. Wenn alle Rippen HX, HY und HZ ohne Eliminie
rung gebildet wären, wären alle Zellen kubisch und
voneinander getrennt. In dem Beispiel jedoch wird die
Wabenstruktur hergestellt durch aufeinanderfolgendes
Stapeln des Bereichs XYR, des Bereichs YR, des
Bereichs XR und dann des Bereichs XYR mit einem Abstand
Z1 der Z-Richtung, und die Rippen HZ sind in einem
abwechselnden Gittermuster in der X-Y-Ebene
angeordnet. Diese Konstruktion bewirkt, daß alle Zellen
miteinander kommunizieren, wodurch eine Strömung von
unverfestigter Flüssigkeit in dem Oberflächen-Modell
möglich ist. Somit kann selbst in der Wabenstruktur
in einem kubischen Gitter, das aus den Rippen HX, HY
und HZ zusammengesetzt ist, eine Kommunikation
zwischen den Zellen sichergestellt werden, indem einige
der Rippen unverfestigt gelassen werden. Ein
derartiges Oberflächen-Wabenmodell kann hergestellt werden
durch vorübergehendes Eliminieren der Belichtung in
dem Belichtungsvorgang zum Bilden der Rippen.
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Zweites Ausführungsbeispiel (Wabenstruktur des Typs,
bei welchem Phasen von Rippen versetzt sind)
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Fig. 6 zeigt eine Wabenstruktur gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel Bei dieser Struktur sind Rippen
HXb in X-Richtung in einem Bereich II um eine halbe
Teilung gegenüber den Rippen HXa in X-Richtung in
einem Bereich I versetzt. Auch in Bereichen II und
III sind die Rippen HYa und HYb in Y-Richtung
gegeneinander um eine halbe Teilung versetzt. Weiterhin
sind in Bereichen III und IV die Rippen HYb und HYc
in Y-Richtung gegeneinander um eine halbe Teilung
versetzt. Somit ist dieses Ausführungsbeispiel
dadurch gekennzeichnet, daß die Teilung der Rippen
zwischen benachbarten Bereichen versetzt ist. Obgleich
die Größe der Versetzung auf eine halbe Teilung be
stimmt ist (d.h. Y2 = 2 x Y3, X2 = 2 x X3) , kann sie
1/3 Teilung oder 1/4 Teilung sein. Es ist
festzustellen, daß die Rippen bei diesem Ausführungsbeispiel
entweder in der X-Richtung oder in der Y-Richtung
zwischen benachbarten Bereichen versetzt sind, so daß
die Rippen in der Richtung, in welcher die Rippen
nicht versetzt sind, vertikal durchgehend sind. Zum
Beispiel sind die Rippen 30a und 30b durchgehend und
die Rippen 32a und 32b sind durchgehend, und in
gleicher Weise sind die Rippen 34a und 34b durchgehend,
was zu einer festen Verbindung der Rippen in
benachbarten Bereichen und folglich zu einer starken
inneren Wabenstruktur führt.
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Bei den auf diese Weise versetzten Phasen können die
Zellen miteinander in der X-, Y- und Z-Richtung
kommunizieren. Fig. 6(A) ist eine Ansicht der
Wabenstruktur mit den Bereichen I, II, III und IV, die in
der Y-Richtung gesehen in Schichten gestapelt sind,
und es ist festzustellen, daß dort eine Verbindung in
der X-Richtung durch Verbindungsöffnungen W besteht.
Fig. 6(B) ist eine Ansicht derselben in der
X-Richtung gesehen, und es ist ebenfalls festzustellen, daß
dort eine Verbindung in der Y-Richtung durch die
Verbindungsöffnungen W besteht.
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Fig. 7 zeigt ein anderes Beispiel des zweiten
Ausführungsbeispiels, bei welchem die Phasen der Rippen
jeweils um Y4, X4, -Y4 und -X4 in den
aufeinanderfolgenden Bereichen versetzt sind, so daß die Waben
struktur des Bereichs V dasselbe Muster haben kann
wie das des Bereichs IX. Bei diesem Beispiel wird das
gemeinsame Muster der Bereiche V und IX vorzugsweise
in dem Bereich XYR in Fig. 2 verwendet. Eine
derartige Anordnung, bei welcher drei phasenversetzte
Bereiche zwischen den beiden Bereichen V und IX des
Grundmusters vorgesehen sind, erlaubt den Gebrauch eines
gemeinsamen Grundmusters und folglich eine
beachtliche Vereinfachung der Software zum Versetzen der
Phasen.
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Fig. 8 enthält Draufsichten der Rippen der
Wabenstrukturen in den Fing. 1, 6 und 7, welche zeigen,
daß in jedem Fall die Zellen sowohl in der X- als
auch in der Y-Richtung miteinander kommunizieren. In
der Zeichnung zeigen jeweiligen Marken , Δ und X
vertikal durchgehende Rippen. Wie in Fig. 8(6)
gezeigt ist, ergibt eine Versetzung der Phasen um eine
halbe Teilung entweder in X- oder Y-Richtung zwischen
benachbarten Bereichen eine feste Wabenstruktur. Fig.
8(8) zeigt ein Beispiel, bei welchem die Phasen
sowohl in der X- als auch der Y-Richtung in jedem der
Bereiche versetzt sind. Es ist augenscheinlich, daß
bei diesem Beispiel die Zellen auch sowohl in der
X- als auch der Y-Richtung miteinander kommunizieren
können. In diesem Fall jedoch ist, da die oberen und
unteren Rippen punktverbunden sind, diese Struktur
auf ein Modell anwendbar, welches eine relativ
geringe Festigkeit benötigt.
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Drittes Ausführungsbeispiel (die Wabenstruktur des
Typs, bei welchem jede Rippe in ihrer Ebene gespalten
ist)
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Dieses Ausführungsbeispiel ist von dem Typ, bei wel
chem jede der die Wabenstruktur bildenden Rippen in
deren Ebene gespalten ist. Bei dem ersten und zweiten
Ausführungsbeispiel sind Rippen H in einem gewissen
Abstand angeordnet, aber sie erstrecken sich
gleichförmig in ihren Ebenen und haben einen Abstand
voneinander in der Richtung senkrecht zu den
entsprechenden Ebenen. Demgegenüber ist das dritte
Ausführungsbeispiel dadurch gekennzeichnet, daß jede Rippe
H in ihrer Ebene gespalten ist.
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Fign. 9 und 10 zeigen ein Beispiel einer derartigen
Wabenstruktur, und wie deutlich in Fig. 10 gezeigt
ist, ist die sich in einer Ebene senkrecht zu der X-
Achse erstreckende Rippe HX in Rippenabschnitte HX1
und HX2 gespalten mit einem Abstand PX zwischen
diesen. In gleicher Weise sind die Rippe HY senkrecht zu
der Y-Achse und die Rippe HZ senkrecht zu der Z-Achse
in den jeweiligen Ebenen mit einem Abstand
voneinander gespalten. Eine durch diese Rippen hergestellte
Wabenstruktur ist schematisch in Fig. 9 gezeigt, wel
che in jeder Oberfläche des kubischen Gitters
gebildete Kommunikationsöffnungen W hat. Es wird
deutlicher verständlich, wenn auf die Rippenabschnitte HZ1,
HZ2, HZ3 und HZ 4 senkrecht zu der Z-Achse in Fig. 10
Bezug genommen wird. Die Rippenabschnitte HZ1 und HZ2
sind in einer Ebene senkrecht zu der Z-Ache mit einem
Abstand PZ2 voneinander getrennt. Die
Rippenabschnitte HZ3 und HZ4 sind in einem Abstand PZ1 voneinander
getrennt. Daher ist eine Verbindungsöffnung W von PZ1
x PZ2 in der Ebene senkrecht zu der Z-Achse gebildet.
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Diese Konstruktion ergibt eine Wabenstruktur eines
kubischen Gitters mit einer bemerkenswerten
Festigkeit und großen Verbindungsöffnungen in der X-,
Y- und Z-Richtung, welche eine bessere Strömung von
nichtverfestigter Flüssigkeit in dem
Oberflächen-Modell sicherstellt.
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Viertes Ausführungsbeispiel (Wabenstruktur des Typs,
bei welchem Durchgangslöcher in den Rippen gebildet
sind)
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Dieses Ausführungsbeispiel verwendet in den Rippen
gebildete Durchgangslöcher anstelle der Eliminierung
irgendwelcher Rippen, wie in dem ersten
Ausführungsbeispiel beschrieben ist. Fig. 11 zeigt ein Beispiel,
bei welchem Durchgangslöcher W in der Nähe aller
Ekken von jeweiligen Rippen HX, HY und HZ gebildet
sind. Obgleich drei Durchgangslöcher in jeder der
Ecken in Fig. 11 ausgebildet sind, ist die geringste
Anzahl von Durchgangslöchern, welche Zelle benötigt,
gleich zwei.
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Diese Konstruktion stellt eine Kommunikation zwischen
den Zellen durch die Durchgangslöcher sicher, was ein
einfaches Austragen von nichterstarrter Flüssigkeit
aus dem Oberflächen-Modell ermöglicht. Der
lichtgehärtete Gegenstand gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel wird durch ein Verfahren hergestellt, bei wel
chem der Belichtungsvorgang zum Bilden von Rippen
unterbrochen wird durch einen Vorgang zum
vorübergehenden Anhalten der Belichtung.
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Wie vorstehend beschrieben ist, ergibt der
lichtgehärtete Gegenstand ein Oberflächen-Modell, das durch
eine innere Wabenstruktur verstärkt ist, welche
Verbindungsöffnungen aufweist, die eine Kommunikation
zwischen allen Zellen der Wabenstruktur ermöglicht,
so daß nichterstarrte Flüssigkeit frei innerhalb des
Oberflächen-Modells fließen kann, um einfach aus dem
Modell herausgebracht zu werden.
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Folglich kann die Menge des zum Modellieren
verwendeten Harzes verringert werden, und wenn das
Oberflächen-Modell als eine Gießform verwendet wird, besteht
nicht die Möglichkeit einer nachteiligen Wirkung des
Restes von nichterstarrter Flüssigkeit.
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Das Modellierverfahren nach der Erfindung ist
wirksam, indem es eine Wabenstruktur vorsieht, welche für
die Kommunikation zwischen den Zellen gebildete
Verbindungsöffnungen aufweist. Somit wird ein
Oberflächen-Modell mit einer inneren Wabenstruktur mit
Verbindungsöffnungen in einer kürzeren Modellierungszeit
hergestellt
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Während die Erfindung mit Bezug auf bevorzugte
Ausführungsbeispiele von dieser beschrieben wurde, ist
darauf hinzuweisen, daß Abwandlungen oder
Veränderungen leicht durchgeführt werden können, ohne daß von
dem Bereich der vorliegenden Erfindung, welcher durch
die beigefügten Ansprüche definiert ist, abgewichen
wird.