ES2354125T3 - Método y sistema para la fabricación por capas de un objeto tangible. - Google Patents
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Abstract
Método para la fabricación por capas de un objeto tangible (5), comprendiendo el método: disponer un depósito de líquido (2) que contiene un líquido (3); disponer una forma constructiva (6; (206; 306)); y llevar a cabo repetidamente ciclos del método, comprendiendo cada ciclo del método las etapas de: - solidificar una zona predeterminada de una capa (10) del líquido (3) cuando dicha capa de líquido (10) es contigua a la forma constructiva, con el objeto de obtener una capa sólida (14; 214; 314) del objeto tangible (5), teniendo de este modo la capa sólida una forma predeterminada; - separar dicha capa sólida de dicha forma constructiva; y - desplazar entre sí la capa sólida separada y la forma constructiva hasta una posición relativa predeterminada para llevar a cabo el ciclo sucesivo de dicho método para la solidificación similar de una zona predeterminada de una capa semejante sucesiva de líquido conteniendo líquido (3) afluido entre la capa sólida separada (14; 214; 314) y la forma constructiva (6; 206; 306), para obtener así una capa semejante sucesiva sólida, adherida a la capa sólida; caracterizado porque por lo menos para uno de dichos ciclos del método, dicha solidificación y dicha separación se llevan a cabo de manera que la solidificación de ciertas partes de la capa (14; 214; 314) tiene lugar simultáneamente con la separación de otras partes de la capa ya solidificadas.
Description
Método y sistema para la fabricación por capas
de un objeto tangible.
La invención se refiere a un método para la
fabricación por capas de un objeto tangible según el preámbulo de la
reivindicación 1. La invención se refiere, asimismo, a un sistema
para la fabricación por capas de un objeto tangible.
Dicho método es conocido. Por ejemplo se conoce
a partir del documento DE10256672A1 que da a conocer los preámbulos
de las reivindicaciones 1 y 9 respectivamente, que el depósito de
líquido tiene una placa inferior transparente cuyo lado superior
tiene una capa de separación. En el espacio situado sobre la placa
inferior existe una placa portadora que puede ascender y descender.
Durante su movimiento, la placa portadora puede alcanzar una gama de
posiciones comprendidas desde más abajo del nivel de líquido hasta
más arriba del mismo. Una capa sólida del objeto tangible, formada
en primer lugar, se adhiere al lado inferior de la placa portadora
solidificando selectivamente el líquido. Cada una de las capas
sólidas formadas consecutivamente se adhieren respectivamente a una
capa sólida formada previamente.
Después de la solidificación de cada nueva capa,
la placa portadora junto con las capas solidificadas previamente
adheridas a la misma son desplazadas hacia arriba para separar la
última capa sólida formada, de la capa de separación de la placa
inferior. Después de cada una de dichas separaciones, la capa sólida
separada es desplazada a una posición predeterminada a cierta
distancia de la capa de separación de la placa inferior para
permitir al líquido afluir entre la capa sólida separada y la capa
de separación de la placa inferior. Solidificando una zona
predeterminada de una capa que contiene el líquido afluido, se
obtiene una capa sólida consecutiva del objeto tangible.
Un inconveniente del método conocido es que,
durante cada ciclo del método, el tiempo necesario para dicha
separación y para que el líquido afluya entre la capa sólida
separada y la capa de separación de la placa inferior es
relativamente largo. Esto limita la velocidad del proceso de
fabricación.
Obsérvese que esta limitación en la velocidad de
fabricación es especialmente grave para objetos con secciones
transversales que varían sensiblemente. Esto se explica como sigue.
El movimiento de separación hacia arriba de la placa portadora
requiere que se ejerza una fuerza externa sobre la placa portadora.
Esta fuerza externa tiene como resultado un incremento de las
tensiones internas en el objeto tangible que está siendo fabricado.
Si estas tensiones se hacen demasiado elevadas, el objeto puede
deformarse, deteriorarse o romperse. Por lo tanto, para el método
conocido, el nivel máximo permisible de tensión interna en el objeto
tangible limita el nivel máximo permisible de las fuerzas externas a
aplicar, y por lo tanto limita la velocidad de fabricación. Puesto
que las tensiones verticales de tracción en objetos con secciones
transversales variables pueden llegar a ser localmente muy elevadas,
la limitación en la velocidad de fabricación es especialmente grave
para dichos objetos.
Es un objetivo de la invención permitir una
fabricación más rápida de un objeto tangible.
Por lo tanto, según un primer aspecto de la
invención, se da a conocer un método según la reivindicación 1.
En este método según el primer aspecto de la
invención, por lo menos para uno de dichos ciclos del método, dicha
solidificación y dicha separación se llevan a cabo de manera que la
solidificación de ciertas partes de la capa tiene lugar
simultáneamente con la separación de otras partes de la capa ya
solidificadas. Los efectos favorables de dichas solidificación y
separación simultáneas se aclaran como sigue.
En primer lugar, la solidificación y la
separación simultáneas proporcionan por si mismas un incremento en
la velocidad del proceso. Es decir, el comienzo de la separación de
una capa no tiene que esperar hasta que se hayan solidificado todas
las partes de la capa. Por lo tanto, existe poco o ningún tiempo
improductivo del medio de separación. Asimismo, existe poco o ningún
tiempo improductivo del medio de solidificación.
En segundo lugar, la separación de la capa se
lleva a cabo más gradualmente por cuanto que se lleva a cabo parte
por parte, en lugar de toda la capa a la vez. Esto significa que, en
comparación con los métodos conocidos, ya no es necesario que las
fuerzas externas a ejercer por el movimiento de separación, y por lo
tanto las tensiones internas en el objeto tangible, sean tan
elevadas para una velocidad de separación dada. De hecho, dichas
fuerzas externas pueden incrementarse respecto de los métodos
conocidos, sin violar un nivel máximo permisible de tensión interna
en el objeto tangible. A este respecto, puede obtenerse una mejora
adicional en la velocidad de fabricación.
Además, según un segundo aspecto de la
invención, se da a conocer un sistema según la reivindicación 9.
En las reivindicaciones dependientes se exponen
realizaciones específicas de la invención.
Estos y otros aspectos de la invención
resultarán evidentes y se aclararán haciendo referencia a las
realizaciones descritas a continuación.
Haciendo referencia a los dibujos se
describirán, solamente a modo de ejemplo, detalles, aspectos y
realizaciones adicionales de la invención.
La figura 1 muestra esquemáticamente una vista
lateral en sección, de un ejemplo de una realización de un sistema
según la invención.
La figura 2 muestra esquemáticamente una vista
lateral en sección, de un ejemplo de otra realización de un sistema
según la invención.
La figura 3 muestra esquemáticamente una vista
lateral en sección, de un ejemplo de otra realización de un sistema
según la invención.
Las figuras 4A y 4B muestran esquemáticamente
una vista lateral en sección incompleta, de un ejemplo de otra
realización de un sistema según la invención.
Las figuras 5A y 5B muestran esquemáticamente
una vista lateral en sección incompleta, de un ejemplo de otra
realización de un sistema según la invención.
Cada uno de los ejemplos en las figuras 1 a 5 se
refieren a un sistema según la reivindicación 9, que puede llevar a
cabo un ejemplo de un método según la reivindicación 1. En las
figuras respectivas se utilizan a veces los mismos signos de
referencia para partes o aspectos similares o idénticos de los
sistemas.
Por lo tanto, cada uno de los ejemplos de las
figuras 1 a 5 se refiere a un sistema para la fabricación por capas
de un objeto tangible, comprendiendo el sistema:
- un depósito de líquido para contener un líquido en el mismo;
- una forma constructiva para estar en contacto con el líquido en el depósito de líquido;
- medios de solidificación para solidificar una zona predeterminada de una capa de líquido, siendo contigua dicha capa de líquido con la forma constructiva, para obtener una capa sólida del objeto tangible, teniendo por lo tanto la capa sólida una forma predeterminada;
- medios de separación para separar dicha capa sólida de dicha forma constructiva;
- medios de desplazamiento para desplazar entre sí la capa sólida separada y la forma constructiva hasta una posición relativa predeterminada, para una solidificación similar de una zona predeterminada de una capa sucesiva semejante de líquido conteniendo líquido que afluye entre la capa sólida separada y la forma constructiva, con el objeto de obtener dicha capa sucesiva sólida semejante, adherida a la capa sólida;
- en el que el sistema está dispuesto para llevar a cabo dicha solidificación y dicha separación, de manera que la solidificación de ciertas partes de la capa tiene lugar al mismo tiempo que la separación de otras partes de la capa ya solidificadas.
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En cada uno de los ejemplos de las figuras 1 a
5, el objeto tangible se muestra mientras está siendo fabricado. Por
ejemplo, puede ser un prototipo o un modelo de un artículo de
fabricación u otro tipo adecuado de objeto.
En cada uno de los ejemplos de las figuras 1 a
5, el medio de solidificación puede utilizar cualquier proceso
adecuado químico o físico para solidificar la zona predeterminada de
la capa líquida. El medio de solidificación puede iniciar, por
ejemplo, una reacción química de un componente en el líquido, la
cual tiene como resultado un producto de reacción sólido. Por
ejemplo, el líquido puede ser una resina líquida que puede
vulcanizar por radiación electromagnética, por ejemplo un
foto-polímero cuya polimerización puede ser activada
proyectando luz de una longitud de onda apropiada. El líquido puede
ser transformado en un sólido mediante un tipo adecuado de energía,
y el medio de solidificación puede incluir una fuente de energía que
puede proporcionar selectivamente la energía a la zona
predeterminada. La fuente de energía puede comprender, por ejemplo,
una fuente de radiación electromagnética. El medio de solidificación
puede incluir una fuente de luz que puede emitir luz que se proyecta
sobre la zona predeterminada de la capa de líquido a través de una
unidad de proyección del medio de solidificación, en una disposición
correspondiente a la forma y tamaño deseados de la capa sólida.
En cada uno de los ejemplos de las figuras 1, 2
y 3 la forma constructiva comprende una capa flexible que tiene un
lado de contacto con el líquido para estar en contacto con el
líquido en el depósito del mismo, y la forma constructiva está
dispuesta para flexionar, en funcionamiento, la capa flexible, de
manera que las partes de contacto variables con el tiempo del lado
de contacto con el líquido de la capa flexible, están en contacto
con la capa de líquido para solidificar dichas ciertas partes de la
capa, mientras que otras partes variables con el tiempo del lado de
contacto con el líquido de la capa flexible, han sido separadas de
dichas otras partes ya solidificadas de la capa.
Dicha aplicación de dicha capa flexible puede
ser incorporada sencilla y eficazmente en muchos sistemas y métodos
diferentes para la fabricación por capas de objetos tangibles.
Además, en cada uno de los ejemplos en las
figuras 1, 2 y 3, la forma constructiva comprende medios de guiado
dispuestos para estar en contacto a presión con un lado de la capa
flexible opuesto al lado de contacto con el líquido, para definir
las partes de contacto variables con el tiempo del lado de contacto
del líquido de la capa flexible.
Dicha aplicación de dicho medio de guiado es una
manera sencilla y eficaz de realizar la curvatura de la capa
flexible.
En el ejemplo la figura 1, el medio de guiado
está dispuesto para conseguir dicho contacto a presión mediante el
deslizamiento del medio de guiado a lo largo de dicho lado opuesto
de la capa flexible.
Dicho contacto deslizante permite un área grande
de dicho contacto a presión, lo cual es favorable, por ejemplo, para
mantener planas las partes de contacto variables con el tiempo del
lado de contacto con el líquido de la capa flexible, en condiciones
en que el líquido situado en el depósito ejerza una presión
relativamente grande sobre estas partes de contacto.
En los ejemplos de las figuras 2 y 3, el medio
de guiado está dispuesto para realizar dicho contacto a presión al
hacer rodar el medio de guiado a lo largo de dicho lado opuesto de
la capa flexible.
Dicho contacto rodante reduce el desgaste de la
capa flexible.
En el ejemplo de la figura 2, dicha rodadura del
medio de guiado se consigue, por lo menos, porque la capa flexible
puede girar en un bucle cerrado en torno a dos rodillos, por lo
menos.
Esto permite una forma compacta de conseguir la
forma constructiva con medios de guiado rodantes.
En el ejemplo de la figura 3, dicho giro del
medio de guiado se consigue, por lo menos, mediante un mecanismo de
bobinado y rebobinado de la capa flexible.
Esto permite una forma alternativa de conseguir
la forma constructiva con medios de guiado rodantes.
En los ejemplos de las figuras 4A, 4B, 5A y 5B,
dicha realización simultánea de la solidificación y la separación se
consigue de manera diferente a los ejemplos mostrados en las figuras
1, 2 y 3. Más en concreto, en el caso de las realizaciones de las
figuras 4A, 4B, 5A y 5B, dicha realización simultánea de la
solidificación y de la separación se consigue porque se lleva a cabo
un movimiento giratorio relativo entre la forma constructiva y el
objeto en construcción.
A continuación se hace referencia a la figura 1,
que muestra un sistema (1) según la invención.
El sistema (1) comprende un depósito de líquido
(2) que, en el ejemplo mostrado, esta lleno de líquido (3) hasta un
nivel (4) de líquido. El sistema (1) comprende además una forma
constructiva (6) que está situada por debajo del nivel (4) del
líquido en el depósito (2) de líquido. En el ejemplo mostrado, el
depósito (2) comprende una plataforma inferior (7) y la forma
constructiva (6) comprende una capa flexible (8) situada sobre la
plataforma (7).
El sistema (1) comprende además medios de
solidificación (9) para solidificar una zona predeterminada de una
capa (10) del líquido (3), siendo dicha capa líquida (10) contigua a
la forma constructiva (6), para obtener una capa sólida (14) del
objeto tangible (5), teniendo por lo tanto la capa sólida una forma
predeterminada.
En el ejemplo mostrado, el medio de
solidificación (7) está situado por debajo de la plataforma inferior
(9). Para permitir que la luz u otra radiación (15) del medio de
solidificación (9) penetre en el depósito de líquido (2), la
plataforma inferior (7) y la capa flexible (8) de la forma
constructiva (6) son transparentes a la radiación (15).
Tal como se explicará con mayor detalle a
continuación, el sistema (1) comprende además medios de separación
para separar dicha capa sólida (14) de dicha forma constructiva
(6).
El sistema (1) comprende además medios de
desplazamiento para desplazar, entre sí, la capa sólida separada
(14) y la forma constructiva (6) hasta una posición relativa
predeterminada, para la solidificación similar de una zona
predeterminada de la capa sucesiva de líquido que contiene líquido
(3) que afluye entre la capa sólida separada (14) y la forma
constructiva (6), para obtener dicha capa sucesiva sólida, adherida
a la capa sólida (14).
En el ejemplo mostrado, el medio de
desplazamiento comprende una placa portadora (20) situada sobre la
forma constructiva (6). Tal como se indica mediante la flecha doble
(25) en la figura (1), la placa portadora (20) puede desplazarse
subiendo y bajando con respecto a la forma constructiva (6) mediante
la acción de un dispositivo de accionamiento (21) de la placa
portadora. Durante su movimiento, la placa portadora (20) puede
alcanzar una gama de posiciones desde más abajo del nivel (4) de
líquido hasta más arriba del mismo. Una capa sólida (24) del objeto
tangible (5) formada primero, se adhiere al lado inferior de la
placa portadora (20). Cada una de las capas sólidas formadas (34)
consecutivamente se adhiere a una capa sólida formada previamente,
respectivamente.
Después de cada solidificación y separación de
una capa nueva, la capa portadora junto con las capas solidificadas
adheridas a la misma son desplazadas hacia arriba. Por lo tanto, el
método para la fabricación por capas de un objeto tangible es un
método cíclico, en el que las etapas descritas de solidificación,
separación y ubicación conjuntas están comprendidas en un solo ciclo
del método.
El sistema está dispuesto para llevar a cabo
dicha solidificación y dicha separación de tal manera que la
solidificación de ciertas partes de la capa tiene lugar al mismo
tiempo que la separación de otras partes de la capa ya
solidificadas. Esto se explica como sigue.
A continuación se explica el medio de separación
para separar dicha capa (14) de dicha forma constructiva (6)
simultáneamente con la solidificación de una zona predeterminada de
la capa (14).
La capa flexible (8) tiene un lado de contacto
con el líquido que está en contacto con el líquido (3). Entre la
capa flexible (8) por un lado y la plataforma inferior (7) por el
otro, se sitúa un medio de guiado (81) de la forma constructiva (6).
En la figura 1, las partes superiores del medio de guiado (81) están
en contacto a presión con un lado de la capa flexible opuesto al
lado de contacto con el líquido. En el ejemplo mostrado, dicho
contacto a presión se consigue mediante el deslizamiento del medio
de guiado a lo largo de dicho lado opuesto de la capa flexible. En
la figura 1, las partes inferiores del medio de guiado (81) están en
contacto rodante con un lado de la plataforma inferior (7) por medio
de rodillos (80). En el ejemplo mostrado, en el lado opuesto de la
plataforma (7) los medios de solidificación (9) están asimismo en
contacto rodante con la plataforma (7) mediante rodillos (80)
análogos a los mencionados. Tanto los medios de guiado (81) como el
medio de solidificación (9) son desplazables de forma sincronizada
respecto de la plataforma (7) por medio de estos rodillos (80), en
una o ambas direcciones indicadas por la flecha doble (73) de la
figura 1.
En el ejemplo mostrado, la plataforma (7) es
transparente a la radiación (15), mientras que el medio de guiado
(81) contiene un paso para la radiación (15). Alternativamente, el
medio de guiado (81) puede, asimismo, ser transparente a la
radiación (15) en lugar de tener un paso para la misma.
Como ejemplo, se asume a continuación que, en el
transcurso del tiempo durante la realización de un ciclo del método,
el medio de guiado (81) y el medio de solidificación (9) están
moviéndose de forma sincronizada en el sentido hacia la derecha de
la fecha (73) de la figura 1. A continuación, en el preciso instante
mostrado en la figura 1, existen partes en contacto del lado de
contacto con el líquido de la capa flexible (8) que están en
contacto con la capa (10) para solidificar ciertas partes de la capa
(10). Durante el movimiento del medio de guiado (81) y del medio de
solidificación (9), estas partes en contacto varían con el tiempo.
En la figura 1, en el lado izquierdo de estas partes en contacto
existen otras partes variables con el tiempo, del lado de contacto
con el líquido de la capa flexible (8) que han sido separadas de
dichas otras partes ya solidificadas de la capa (10). El líquido (3)
puede afluir entre dichas otras partes del lado de contacto con el
líquido de la capa flexible (8) y dichas otras partes ya
solidificadas de la capa (10). Esto es posible gracias a que la capa
flexible (8) se flexiona mediante el movimiento del medio de guiado
(81) en la dirección (73).
A continuación se hace referencia a las figuras
2 y 3, que muestran ejemplos de otras realizaciones de un sistema
para la fabricación por capas de un objeto tangible (5).
Una diferencia con la realización de la figura 1
es que, en el caso de las realizaciones de las figuras 2 y 3,
durante cada ciclo del método se solidifica una capa superior (14),
en lugar de una capa inferior (14), de un objeto (5) en fabricación.
La placa portadora (20) está situada debajo del objeto en
fabricación, en lugar de encima de éste, mientras que el medio de
solidificación (9) está situado encima del objeto de fabricación, en
lugar de debajo de éste. En las figuras 2 y 3 la placa portadora
(20) es desplazable subiendo y bajando en los sentidos (125)
mediante la acción de un dispositivo de accionamiento (21) que se
extiende por la parte inferior del depósito de líquido (2) del
sistema. Se observa que no es esencial que el dispositivo de
accionamiento se prolongue por la parte inferior del depósito
líquido. Por el contrario, son posibles otros tipos diferentes de
dispositivos de accionamiento, por ejemplo un dispositivo de
accionamiento que se extiende desde la placa portadora en sentido
ascendente hasta más arriba del nivel de líquido (4).
En los ejemplos de las figuras 2 y 3, la capa
flexible se indica mediante el número de referencia (108).
Otra diferencia con la realización de la figura
1, es que en el caso de las realizaciones de las figuras 2 y 3 se
aplica un medio de guiado diferente. Es decir, el medio de guiado de
las figuras 2 y 3 comprende rodillos (85) para conseguir dicho
contacto a presión por medio de hacer rodar (en lugar de deslizar)
el medio de guiado a lo largo de dicho lado opuesto de la capa
flexible (108).
Una diferencia entre los ejemplos de las figuras
2 y 3 es que en el caso del ejemplo de la figura 2 dicha rodadura
del medio de guiado se consigue, por lo menos, porque la capa
flexible (108) es enrollable en un bucle cerrado, por lo menos, en
torno a dos rodillos (85), mientras que en el caso del ejemplo de la
figura 3 dicha rodadura del medio de guiado se consigue, por lo
menos, mediante un mecanismo de bobinado y rebobinado para la capa
flexible (108). El mecanismo de bobinado y rebobinado de la figura 3
comprende dos rodillos (88) de bobinado y rebobinado.
En el caso de las realizaciones de las figuras 2
y 3, el conjunto que comprende la capa flexible (108), los rodillos
y el medio de solidificación es desplazable de forma sincronizada en
relación con el depósito (2), en uno o ambos sentidos indicados por
la flecha doble (173). Los medios de accionamiento necesarios para
dichos movimientos no se muestran en los dibujos. Durante dicho
movimiento, la capa flexible (108) se desplaza en uno de los
sentidos indicados por la flecha doble (174), de manera que las
partes de la capa flexible (108) que están en contacto con la capa
(10) no se desplazan en relación con la capa (10).
Obsérvese que, en el ejemplo de la figura 1, el
deslizamiento del medio de guiado a lo largo de dicho lado opuesto
de la capa flexible se aplica a un sistema en el que durante cada
ciclo del método se solidifica una capa inferior (14) de un objeto
(5) en fabricación, mientras que en los ejemplos de las figuras 2 y
3 la rodadura del medio de guiado a lo largo de dicho lado opuesto
de la capa flexible se aplica a un sistema en el que durante cada
ciclo del método se solidifica una capa superior (14) de un objeto
(5) en fabricación. Sin embargo, se destaca que es asimismo posible
la situación inversa. Es decir, es asimismo posible aplicar la
rodadura del medio de guiado a un sistema en el que durante cada
ciclo del método se solidifica una capa inferior de un objeto en
fabricación, mientras que es asimismo posible aplicar el
deslizamiento del medio de guiado a un sistema en el que durante
cada ciclo del método se solidifica una capa superior de un objeto
en fabricación.
A continuación se hace referencia a las figuras
4A y 4B. Estas figuras muestran un fragmento de un sistema (201)
para la fabricación por capas de un objeto tangible (5). El sistema
(201) comprende: una forma constructiva (206) con un lado (211) de
contacto con el líquido para estar en contacto con el líquido (3) en
un depósito de líquido del sistema (201), así como medios de
solidificación (9) para emitir radiación (15). El numeral de
referencia (214) indica la última capa sólida formada del objeto
(5). La forma constructiva (206) y la capa sólida (214) tienen
formas no coincidentes. En la realización mostrada en las figuras 4A
y 4B dichas formas no coincidentes se consiguen porque el lado (214)
de la capa sólida tiene una forma no plana.
La solidificación que ha experimentado la capa
sólida (214), se ha llevado a cabo desplazando el objeto (5) en
relación con la forma constructiva (206), de una forma giratoria
indicada mediante la flecha doble (275). Para ilustrar esto mejor,
la figura 4B muestra una situación durante dicho movimiento
giratorio, en cuya situación el objeto (5) tiene una orientación
relativa a la forma constructiva (206) que difiere de la orientación
de la figura 4A. Con el paso del tiempo durante dicha rotación, se
solidifican partes diferentes del líquido (3) entre el lado (270) de
la capa sólida y el lado de contacto (211) mediante la exposición de
estas partes a la radiación (15). De este modo, con el paso del
tiempo se ha formado la capa sólida (214).
En el caso de esta realización, la aplicación de
dichas formas no coincidentes tiene como resultado una separación
mejorada, puesto que el líquido (3) llenará rápidamente el espacio
intermedio contenido entre la capa sólida (214) y la forma
constructiva (206).
A continuación se hace referencia a las figuras
5A y 5B. Estas figuras muestran un fragmento de un sistema (301)
para la fabricación por capas de un objeto tangible (5). El sistema
(301) comprende: una forma constructiva (306) con un lado (311) de
contacto con el líquido para estar en contacto con el líquido (3) en
un depósito de líquido del sistema (301), así como medios de
solidificación (9) para emitir radiación (15). El numeral de
referencia (314) indica la última capa sólida formada del objeto
(5). La forma constructiva (306) y la capa sólida (314) tienen
formas no coincidentes. En la realización mostrada en las figuras 5A
y 5B dichas formas no coincidentes se consiguen porque el lado (311)
de contacto con el líquido tiene una forma no plana.
La solidificación que ha experimentado la capa
sólida (314) se ha llevado a cabo desplazando la forma constructiva
(306) en relación con el objeto (5) de una forma giratoria indicada
mediante la flecha doble (375). Para ilustrar esto mejor, la figura
5B muestra una situación durante dicho movimiento giratorio, en cuya
situación el objeto (5) tiene una orientación relativa a la forma
constructiva (306) que difiere de la orientación de la figura 5A.
Con el paso del tiempo durante dicha rotación, se solidifican partes
diferentes del líquido (3) entre el lado (370) de la capa sólida y
el lado de contacto (311) mediante la exposición de estas partes a
la radiación (15). De este modo, la capa sólida (314) se ha formado
con el paso del tiempo.
De nuevo, también para esta realización, la
aplicación de dichas formas no coincidentes tiene como resultado una
separación mejorada, puesto que el líquido (3) llenará rápidamente
el espacio intermedio contenido entre la capa sólida (314) y la
forma constructiva (306).
En la explicación anterior, se ha descrito la
invención haciendo referencia a ejemplos específicos de
realizaciones de la invención. Sin embargo, será evidente que pueden
realizarse diversas modificaciones y cambios en la misma sin
apartarse del ámbito más amplio de la invención tal como se define
en las reivindicaciones adjuntas. Por ejemplo, el depósito de
líquido puede estar más alto o más bajo que el mostrado en la figura
1. Además, el objeto puede tener cualquier tamaño y forma adecuados.
Asimismo, la invención no se limita a las unidades o dispositivos
físicos implementados en equipos físicos no programables, sino que
puede ser aplicada asimismo en dispositivos o unidades programables
que pueden llevar a cabo las funciones deseadas del dispositivo,
funcionando según un código de programa adecuado. Además, los
dispositivos pueden estar distribuidos físicamente sobre una serie
de aparatos, operando funcionalmente como un único dispositivo.
Asimismo, los dispositivos que forman funcionalmente dispositivos
independientes pueden estar integrados en un único dispositivo
físico. No obstante, son posibles asimismo otras modificaciones,
variaciones y alternativas. Por consiguiente, las especificaciones y
los dibujos han de ser considerados de manera ilustrativa más que en
un sentido restrictivo.
En las reivindicaciones, cualesquiera signos de
referencia situados entre paréntesis no deben ser interpretados como
limitativos de la reivindicación. La palabra "comprende" no
excluye la presencia de otros elementos o etapas distintos de los
listados en una reivindicación. Además, las palabras "un/una"
no deben interpretarse como limitadas a "solamente un/una",
sino que se utilizan significando "por lo menos un/una" y no
excluyen una pluralidad. El mero hecho de que se enumeren ciertas
medidas en reivindicaciones diferentes, no significa que no pueda
ser utilizada ventajosamente una combinación de dichas medidas.
Claims (15)
1. Método para la fabricación por capas de un
objeto tangible (5), comprendiendo el método:
- disponer un depósito de líquido (2) que contiene un líquido (3);
- disponer una forma constructiva (6; (206; 306)); y
- llevar a cabo repetidamente ciclos del método, comprendiendo cada ciclo del método las etapas de:
- -
- solidificar una zona predeterminada de una capa (10) del líquido (3) cuando dicha capa de líquido (10) es contigua a la forma constructiva, con el objeto de obtener una capa sólida (14; 214; 314) del objeto tangible (5), teniendo de este modo la capa sólida una forma predeterminada;
- -
- separar dicha capa sólida de dicha forma constructiva; y
- -
- desplazar entre sí la capa sólida separada y la forma constructiva hasta una posición relativa predeterminada para llevar a cabo el ciclo sucesivo de dicho método para la solidificación similar de una zona predeterminada de una capa semejante sucesiva de líquido conteniendo líquido (3) afluido entre la capa sólida separada (14; 214; 314) y la forma constructiva (6; 206; 306), para obtener así una capa semejante sucesiva sólida, adherida a la capa sólida;
- caracterizado porque
- por lo menos para uno de dichos ciclos del método, dicha solidificación y dicha separación se llevan a cabo de manera que la solidificación de ciertas partes de la capa (14; 214; 314) tiene lugar simultáneamente con la separación de otras partes de la capa ya solidificadas.
\vskip1.000000\baselineskip
2. Método, según la reivindicación 1, en el que
la forma constructiva comprende una capa flexible (8; 108) con un
lado de contacto con el líquido, y en el que dicha realización
simultánea de la solidificación y de la separación se consigue
porque dicho lado de contacto con el líquido se pone en contacto con
el líquido (3) en el depósito de líquido (2), y la capa flexible se
flexiona de manera que las partes de contacto que varían con el
tiempo, del lado de contacto con el líquido de la capa flexible (8;
108), están en contacto con la capa de líquido (10) para la
solidificación de dichas ciertas partes de la capa (10), mientras
que las otras partes que varían con el tiempo, del lado de contacto
con el líquido de la capa flexible (8; 808), han sido separadas de
dichas otras partes de la capa (10) ya solidificadas.
3. Método, según la reivindicación 2, en el que
la forma constructiva (6) comprende medios de guiado (81; 85; 87) y
en el que los medios de guiado son puestos en contacto a presión con
el lado de la capa flexible (8; 108) opuesto al lado de contacto con
el líquido para definir las partes de contacto que varían con el
tiempo, del lado de contacto con el líquido de la capa flexible.
4. Método, según la reivindicación 3, en el que
dicho contacto a presión se consigue mediante el deslizamiento del
medio de guiado (81) a lo largo de dicho lado opuesto de la capa
flexible (8).
5. Método, según la reivindicación 3, en el que
dicho contacto a presión se consigue mediante la rodadura del medio
de guiado (85; 87) a lo largo de dicho lado opuesto de la capa
flexible (108).
6. Método, según la reivindicación 5, en el que
dicha rodadura del medio de guiado (85) se consigue, por lo menos,
porque la capa flexible (108) gira en un bucle cerrado en torno a
dos rodillos (85), por lo menos.
7. Método, según la reivindicación 5, en el que
dicha rodadura del medio de guiado (87) se consigue, por lo menos,
porque la capa flexible (108) es bobinada y rebobinada por medio de
un mecanismo (88) de bobinado y rebobinado.
8. Método, según la reivindicación 1, en el que
dicha realización simultánea de la solidificación y de la separación
se consigue porque se lleva a cabo un movimiento giratorio entre la
forma constructiva (206; 306) y el objeto (5) en construcción.
9. Sistema para la fabricación por capas de un
objeto tangible (5), comprendiendo el sistema:
- un depósito de líquido (2) para contener un líquido (3) en el mismo;
- una forma constructiva (6; 206; 306) para estar en contacto con el líquido en el depósito de líquido;
- medios de solidificación (9) para solidificar una zona predeterminada de una capa (10) del líquido (3), siendo dicha capa de líquido (10) contigua a la forma constructiva, con el objeto de obtener una capa sólida (14; 214; 314) del objeto tangible (5), teniendo por lo tanto la capa sólida una forma predeterminada;
- medios de separación (8, 80, 81; 108, 85; 108, 87; 275; 375) para separar dicha capa sólida de dicha forma constructiva;
- medios de desplazamiento (21) para desplazar, entre sí, la capa sólida separada y la forma constructiva hasta una posición relativa predeterminada, para la solidificación similar de una zona predeterminada de una capa sucesiva de dicho líquido, que contiene líquido (3) que afluye entre la capa sólida separada (14; 214; 314) y la forma constructiva (6; 206; 306), con el objeto de obtener una capa sólida sucesiva, adherida a la capa sólida;
- caracterizado porque
- el sistema está dispuesto para llevar a cabo dicha solidificación y dicha separación de manera que la solidificación de ciertas partes de la capa (14; 214; 314) tiene lugar al mismo tiempo que la separación de otras partes de la capa ya solidificadas.
\vskip1.000000\baselineskip
10. Sistema, según la reivindicación 9, en el
que la forma constructiva comprende una capa flexible (8; 808) que
tiene un lado de contacto con el líquido para estar en contacto con
el líquido (3) en el depósito de líquido (2), y en el que la forma
constructiva (6) está dispuesta para flexionar, en funcionamiento,
la capa flexible, de manera que las partes de contacto que varían
con el tiempo del lado de contacto con el líquido de la capa
flexible (8; 108), están en contacto con la capa de líquido (10)
para solidificar ciertas partes de la capa (10), mientras que otras
partes que varían con el tiempo, del lado de contacto con el líquido
de la capa flexible (8; 808), han sido separadas de dichas otras
partes de la capa (10) ya solidificadas.
11. Sistema, según la reivindicación 10, en el
que la forma constructiva (6) comprende medios de guiado (81; 85;
87) dispuestos para estar en contacto a presión con un lado de la
capa flexible (8; 108) opuesto al lado de contacto con el líquido,
para definir las partes de contacto que varían con el tiempo del
lado de contacto con el líquido de la capa flexible.
12. Sistema, según la reivindicación 11, en el
que el medio de guiado está dispuesto para conseguir dicho contacto
a presión mediante el deslizamiento del medio de guiado (81) a lo
largo de dicho lado opuesto de la capa flexible (8).
13. Sistema, según la reivindicación 11, en el
que el medio de guiado está dispuesto para conseguir dicho contacto
a presión mediante la rodadura del medio de guiado (85; 87) a lo
largo de dicho lado opuesto de la capa flexible (108).
14. Sistema, según la reivindicación 13, en el
que dicha rodadura del medio de guiado (85) se consigue, por lo
menos, porque la capa flexible (108) puede girar en un bucle cerrado
en torno a dos rodillos (85), por lo menos.
15. Sistema, según la reivindicación 13, en el
que dicha rodadura del medio de guiado (87) se consigue, por lo
menos, mediante un mecanismo (88) de bobinado y rebobinado para la
capa flexible (108).
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