ES2838726T3

ES2838726T3 - Método y dispositivo para la fabricación de cuerpos moldeados

Info

Publication number: ES2838726T3
Application number: ES15813688T
Authority: ES
Inventors: Sebastian Hirschberg
Original assignee: Hirschberg Engineering AG
Current assignee: Hirschberg Engineering AG
Priority date: 2014-12-19
Filing date: 2015-12-07
Publication date: 2021-07-02
Anticipated expiration: 2035-12-07
Also published as: BR112017012746A2; PL3233427T3; CN107428091A; WO2016095059A1; EP3233427B1; CN107428091B; US20170348912A1; EP3233427A1; US11155027B2; BR112017012746B1; WO2016095060A1

Abstract

Método para la fabricación de cuerpos moldeados a partir de dos o más capas del cuerpo moldeado (6, 6', 6'') que comprende los pasos a) Proporcionar un portador de capas (7) para la recepción de, al menos, una capa del cuerpo moldeado (6); b) Aplicar una capa del cuerpo moldeado (6) sobre una placa de impresión (1), y la capa del cuerpo moldeado (6) se aplica mediante una herramienta (3) que da forma sobre la placa de impresión (1); c) Posicionar la placa de impresión (1) y/o el portador de capas (7) respecto a una capa del cuerpo moldeado (6) más antigua, uno respecto a la otra, especialmente, contactan la capa del cuerpo moldeado (6, 6') con el portador de capas (7) o con una capa del cuerpo moldeado (6) más antigua; d) Endurecer la capa del cuerpo moldeado (6, 6') de manera que la misma se convierte en una capa del cuerpo moldeado más antigua o se une a una capa semejante y traspasar la/s capa/s del cuerpo moldeado desde la placa de impresión (1) sobre el portador de capas (7); e) Proporcionar eventualmente la placa de impresión (1) para la recepción de otras capas del cuerpo moldeado (6', 6'') y repetición de los pasos b) hasta d).

Description

DESCRIPCIÓN

Método y dispositivo para la fabricación de cuerpos moldeados

Ámbito técnico

(0001) La invención presente hace referencia a un método para la producción de cuerpos moldeados a partir de dos o más capas de cuerpos moldeados. Hace referencia a otros dispositivos para la ejecución del método conforme a la invención, así como al uso de los mencionados cuerpos moldeados, todo ello según los conceptos generales de las reivindicaciones independientes.

Estado de la técnica

(0002) Con respecto a la impresión 3D se trata de un método de fabricación para construir piezas de trabajo tridimensionales, paso a paso y automáticamente. Normalmente, con la impresión 3D se crea a partir de un material de partida una forma predefinida. Los materiales usados habitualmente en la impresión 3D son los plásticos, las resinas, las cerámicas y los metales. Especialmente, con el prototipado rápido muy actual en el presente se han de fabricar, a ser posible sin un esfuerzo manual, una multitud de posibles formas y estructuras. De este modo, se sitúa en un primer plano la diversidad de la máquina que imprime, para copiar una forma definida informatizada por el usuario, estructuralmente y paso a paso, a partir de la masa a ser moldeada como material de partida. Estos dispositivos y métodos están concebidos para fabricar, como su propio nombre indica, “prototipos”, es decir, piezas individuales. Correspondientemente, la mayoría de los dispositivos y métodos son inadecuados para una fabricación en masa industrial, habida cuenta que no presentan grandes números de productividad y son costosos en material y empleo de energía.

(0003) Existe una necesidad de proporcionar métodos y dispositivos para posibilitar una construcción a modo de capas de estructuras tridimensionales de forma eficiente y ampliable industrialmente.

(0004) Junto al ámbito de aplicación interesante para el prototipado rápido de la fabricación de prototipos, piezas únicas y visualizaciones, la impresora 3D puede ser usada para crear piezas moldeadas que se pueden emplear industrialmente y técnicamente. En el documento WO 2014/043823 A1 (Hirschberg Engineering) se muestran semejantes cuerpos moldeados. Estos cuerpos moldeados presentan nervios ramificados y capas, que son especialmente adecuados para empleos en procesos accionados por corriente eléctrica. Entre otros, se pueden usar los cuerpos moldeados indicados como mezcladores estáticos o intercambiadores de calor o para la emulsión o espumación de sustancias o como superficies catalíticas durante reacciones químicas. Las capas se pueden endurecer por pasos o al final, después de que el cuerpo moldeado se haya finalizado. Así, cada capa se aplica mediante una plantilla adaptada correspondientemente sobre la anterior capa. El endurecimiento se produce mediante el secado, el endurecimiento por rayos ultravioletas o mediante cualquier otro endurecimiento inducido. De este modo, las escotaduras de la plantilla usada como máscara o filtro determinan la forma de las respectivas capas.

(0005) El documento DE 4332982 A1 (EOS GmbH Optical Systems) manifiesta un dispositivo y un método y un dispositivo para la fabricación de un objeto tridimensional, en el cual el objeto se fabrica por capas, mediante la aplicación de una capa de un material que se puede hacer sólido y una solidificación a continuación de este material en los correspondientes lugares del objeto, mediante la actuación de una radiación electro magnética. De este modo, primeramente, se aplica una capa de material sobre un portador intermedio, y después, a partir del portador intermedio se traspasa al objeto y se solidifica.

Representación de la invención

(0006) Partiendo de este estado conocido de la técnica y de la necesidad mencionada arriba, es objetivo de la invención presente el proporcionar un método para la construcción a modo de capas, de cuerpos moldeados, con dos o más capas del cuerpo moldeado, que sea especialmente adecuado para ser automatizado industrialmente y que sea, en general, más eficiente. Especialmente, se ha de proporcionar un método que sea adecuado para la producción en masa.

(0007) La solución de, al menos, uno de los objetivos mencionados se define por la parte de las características de las reivindicaciones independientes.

(0008) Un aspecto de la invención presente hace referencia a un método para la fabricación de cuerpos moldeados a partir de dos o más capas del cuerpo moldeado. El método conforme a la invención comprende una serie de pasos. En un primer paso, se pone a disposición un portador intermedio para la recepción de dos o más capas del cuerpo moldeado. Una capa del cuerpo moldeado se aplica sobre una placa de impresión, y la capa del cuerpo moldeado se aplica mediante una herramienta que da forma sobre dicha placa de impresión. Fundamentalmente, se comprueba que, en el contexto de la invención presente, los pasos del método, que no tienen que seguirse lógicamente obligatoriamente uno tras otro, o en los cuales no se ha mencionado explícitamente una secuencia, no tienen que desarrollarse exclusivamente en el orden enumerado aquí. En este caso en concreto se puede llevar a cabo la provisión del portador intermedio, por ejemplo, al mismo tiempo que la aplicación de la capa del cuerpo moldeado sobre la placa de impresión a través de la herramienta que da forma. El método conforme a la invención comprende además un paso que consiste en que la placa de impresión y el portador intermedio se posicionan uno con respecto al otro. En ese momento, el portador intermedio puede constar ya de una primera o una multitud de antiguas capas del cuerpo moldeado, que se aplicaron sobre el mismo en procesos anteriores del método conforme a la invención.

(0009) En el sentido de la invención presente, bajo el posicionamiento relativo de la placa de impresión se entiende que o la placa de impresión o el portador de capas o ambos ejecutan un movimiento, en el cual la capa del cuerpo moldeado contacta con la placa de impresión con el portador de capas o una capa del cuerpo moldeado antigua ya existente allí. De este modo, preferiblemente, la placa de impresión y el portador de capas se posicionan entre sí de tal modo que la capa del cuerpo moldeado, durante el traspaso de la placa de impresión al portador de capas, está orientada exactamente, como es deseado, sobre el portador de capas.

(0010) En otro paso, la capa del cuerpo moldeado es endurecida. Una capa del cuerpo moldeado endurecida, en el contexto del método conforme a la invención, es una capa del cuerpo moldeado antigua o que se une con una capa del cuerpo moldeado antigua ya existente. Este paso de endurecimiento puede llevarse a cabo, especialmente, en el momento en el que la placa de impresión y el portador intermedio se posicionan uno con respecto al otro. En este estado, el portador de capas y la placa de impresión pueden formar un apoyo mecánico para la capa del cuerpo moldeado que aún no se ha endurecido.

(0011) Correspondientemente, la capa del cuerpo moldeado del paso del método actual puede ser traspasada a una o varias capa/s del cuerpo moldeado, y respectivamente, la placa de impresión o la/s antigua/s capa/s del cuerpo moldeado se posicionan una con respecto a la otra. Un traspaso de la capa del cuerpo moldeado comprende el hecho de que se suelte la placa de impresión. Para procesos posteriores, la capa del cuerpo moldeado traspasada, endurecida, se convierte en una capa del cuerpo moldeado antigua. En el contexto de la invención presente se define una capa del cuerpo moldeado antigua en relación con la actual capa del cuerpo moldeado. Ello significa que cada capa del cuerpo moldeado que va delante de una capa del cuerpo moldeado es respecto a ésta una capa del cuerpo moldeado antigua. Alternativamente, las capas del cuerpo moldeado pueden ser cifradas con respecto a su número. Así, la primera capa del cuerpo moldeado traspasada sobre un portador intermedio es la primera capa del cuerpo moldeado. La segunda capa del cuerpo moldeado, respectivamente, sería la segunda, etc., capa del cuerpo moldeado. Lógicamente, la primera capa del cuerpo moldeado respecto a la segunda sería la capa del cuerpo moldeado más antigua. El número de repeticiones que se procesan depende de la forma final deseada del cuerpo del moldeado resultante y puede ser elegida individualmente por el experto. Correspondientemente, el último paso del método conforme a la invención comprende la provisión eventual de la placa de impresión para la recepción de otras capas del cuerpo moldeado y la repetición a continuación de los pasos del método mencionados arriba. En una forma de ejecución especial, una capa del cuerpo moldeado más antigua es, a su vez, una capa del cuerpo moldeado endurecida.

(0012) En el contexto de la invención presente, el cuerpo moldeado resultante del método conforme a la invención consiste en dos o más capas del cuerpo moldeado, siendo este un resultado directo del método. Fundamentalmente, los cuerpos moldeados resultantes, sin embargo, no están limitados a un reconocimiento condicionado, después de finalizarse el proceso, de las capas del cuerpo moldeado individuales. Tampoco están limitados los cuerpos moldeados resultantes a las capas de ángulos rectos, planas o capas de espesores homogéneos.

(0013) En una forma de ejecución especial del método conforme a la invención, la herramienta que da forma es una plantilla. La plantilla puede estar conformada de manera que la misma se posiciona como superficie plana sobre la placa de impresión. Las escotaduras en la plantilla definen la forma de la capa del cuerpo moldeado aplicada mediante las correspondientes plantillas. Una plantilla o una herramienta que da forma puede definir formas idénticas o distintas para las capas del cuerpo moldeado.

(0014) Con el método conforme a la invención se pueden construir de forma automática rápidamente las capas del cuerpo moldeado y pueden ser aplicadas. Mediante esto, el método conforme a la invención es adecuado de forma especialmente buena para la producción en masa.

(0015) En una forma de ejecución especial, la herramienta que da forma es un filtro, especialmente, un filtro para la serigrafía técnica.

(0016) Otra ventaja del método conforme a la invención es que es adecuado tanto para la serigrafía, como también para la impresión con plantillas. Esto se simplifica especialmente mediante el hecho de que el paso de aplicar la capa del cuerpo moldeado sobre el portador intermedio se lleva a cabo de forma indirecta, esto significa que primeramente se traspasa desde una placa de impresión la capa del cuerpo moldeado con una forma ya definida sobre el portador intermedio. Gracias este método de impresión indirecto, se puede emplear en el método presente también una combinación de la serigrafía y la impresión con plantillas para las capas correspondientes.

(0017) En una forma de ejecución especial, la placa de impresión está conformada de forma plana. Esto tiene la ventaja de que, especialmente, en la impresión con plantillas, una base perfectamente plana ofrece resultados de impresión especialmente buenos en las capas del cuerpo moldeado individuales. Pero también en la serigrafía, una placa de impresión plana es ventajosa para el resultado de la impresión de las capas del cuerpo moldeado individuales.

(0018) Sin quedarse limitado a esta teoría, una de las ventajas conforme a la invención parece ser que la placa de impresión ofrece la sujeción adicional a las capas del cuerpo moldeado, hasta que se han endurecido. Mediante ello es posible imprimir modelos más complejos que no tienen que estar situados sobre capas del cuerpo moldeado más antiguas.

(0019) En una forma de ejecución especial, la placa de impresión está conformada de tal modo que la capa del cuerpo moldeado se adhiere mal sobre la anterior. La capa del cuerpo moldeado se traspasa desde la placa de impresión sobre el portador de capas o sobre la capa del cuerpo moldeado más antigua. Para facilitar el traspaso es ventajoso cuando la capa del cuerpo moldeado no se adhiere excesivamente a la placa de impresión. La adherencia de una pasta endurecida sobre una superficie depende de la forma de la superficie, así como del emparejamiento superficie-pasta. Para una adhesión menor, una unión química de la pasta con la superficie debe ser excluida, la estructura de la superficie ha de ser lisa y la superficie ha de presentar una energía de superficie que sea lo más baja posible. Las energías de superficie menores a 40 mN/m, especialmente, energías de superficie menores a 30 mN/m, y especialmente, energías de superficie menores a 20 mN/m son consideradas bajas en el contexto de la solicitud presente.

(0020) En una forma de ejecución especial, el material de la placa de impresión está conformada de tal modo que la capa del cuerpo moldeado se adhiere mal sobre la misma. Adicionalmente o en una forma de ejecución alternativa, la superficie de la placa de impresión puede ser tratada de tal modo que la capa del cuerpo moldeado se suelte fácilmente en el correspondiente paso de traspaso. Fundamentalmente, esto es posible mediante un tratamiento de superficies de la placa de impresión. Este tratamiento de superficies puede ser permanente, es decir, la placa de impresión está provista de un correspondiente tratamiento de superficies, que ya ha tenido lugar durante el proceso de fabricación de la placa de impresión. Alternativamente o adicionalmente, la placa de impresión puede estar equipada de un sistema temporal de tratamiento de superficies. Por ejemplo, es posible revestir la placa de impresión con una cera o resina o un polvo, que se consume durante el transcurso de los usos de la placa de impresión y que se tienen que aplicar repetidamente. Correspondientemente, en un dispositivo para llevar a cabo el método conforme a la invención se pueden prever estructuras que realicen este revestimiento respectivamente en distancias periódicas o antes de cada uso de la placa de impresión.

(0021) En una forma de ejecución especial, el comportamiento de adhesión de la placa de impresión desciende mediante un siliconado de combustión. En una forma de ejecución especialmente alternativa, la placa de impresión está provista de un revestimiento, que contiene fluoropolímeros.

(0022) En una forma de ejecución especial, el comportamiento de adhesión de la placa de impresión desciende mediante una capa de polidimetilo-siloxano u otros poli-silanos.

(0023) En una forma de ejecución especial, antes de cada empleo, se aplica un revestimiento fino sobre la placa de impresión. En una forma de ejecución preferible se aplican capas con contenido de grasa o cera antes de cada uso sobre la placa de impresión.

(0024) Alternativamente, también se pueden usar agentes lubricantes secos o capas de deslizamiento en seco, como son conocidas de la lubrificación en seco de cojinetes de deslizamiento, para descender las propiedades de adhesión de la placa de impresión. Preferiblemente, las capas de deslizamiento en seco transparentes están basadas en ceras sintéticas.

(0025) En una forma de ejecución especial, se usan capas de silicato tratadas térmicamente. Silicatos sódicos, silicatos de litio o silicatos de potasio solubles en agua puede ser aplicados en forma líquida y se solidifican al secarse en capas amorfas, a modo de vidrio. Especialmente, cuando se usan pastas con foto-polímeros basados en acrílicos para la formación de las capas del cuerpo moldeado, sorprendentemente, ha demostrado ofrecer especialmente buenos resultados un revestimiento de la placa de impresión con una capa fina de silicato sódico, que antes de emplearse en un horno se calienta durante una media hora a aproximadamente 100°C.

(0026) En una forma de ejecución especial, la capa del cuerpo moldeado antigua sobre el portador de capas o sobre los portadores de capas está provistos, en un paso del método, de un agente adherente, antes de que se traspase encima otra siguiente capa del cuerpo moldeado. Preferiblemente, este paso comprende una mojadura, pulverización o humidificación mediante un tampón de sellado del portador de capas con el mencionado agente adherente.

(0027) Un agente adherente puede conllevar que mejore la unión entre la actual capa del cuerpo moldeado y la antigua capa del cuerpo moldeado. Para ello, la superficie frontal de la antigua capa del cuerpo moldeado, que ya está endurecida, se humidifica, por ejemplo, con un agente adherente muy fluido. Según el material usado se pueden emplear distintos agentes adherentes. Especialmente, se pueden emplear pastas que se pueden basar en foto-polímeros, por ejemplo, monómeros sin fotoiniciador, que sólo humidifican en contacto con las pastas, que contienen el correspondiente fotoiniciador. Allí donde la nueva capa del cuerpo moldeado no roza a la anterior capa del cuerpo moldeado ya endurecida, este agente adherente se mantiene líquido también bajo el efecto de la radiación de los rayos infrarrojos. A los foto-polímeros basados en acrílicos y sus monómeros muy líquidos se les pueden mezclar también fotoiniciadores, alternativamente al monómero empleado como agente adherente. Las capas de monómero finas, en este caso, no se endurecen, cuando no son cubiertas por la pasta de la nueva capa del cuerpo moldeado, habida cuenta que, en las capas del agente adherente muy finas, la polimerización es inhibida por el oxígeno en el aire. En una forma de ejecución especial del método conforme a la invención, se aplica una masa deformable plástica a través de las escotaduras de la herramienta que da forma sobre la placa de impresión para la formación de la capa del cuerpo moldeado. Masas deformables plásticamente adecuadas pueden ser escogidas por el experto según el ámbito de empleo deseado, según el proceso de endurecimiento pretendido y según la disponibilidad de material.

(0028) Preferiblemente, las masas deformables plásticamente por la impresión a través de la herramienta que da forma presentan propiedades reológicas adecuadas. Especialmente preferibles son las masas que se pueden moldear, que presentan propiedades tixotrópicas. Semejantes masas deformables plásticamente fluyen bien bajo el esfuerzo de cizallamiento, sin embargo, son adicionalmente estables en su forma en la placa de impresión. Son especialmente adecuadas loas suspensiones. Las suspensiones pueden presentar como constituyente principal un polvo de grano fino, que se elige según el material del cuerpo moldeado deseado. Son adecuados, por ejemplo, metales, aleaciones de metales, acero fino o metales nobles, así como cerámicas y/o cerámicas de vidrio. Para la formación de un material deformable plásticamente se añaden, especialmente, aglutinantes orgánicos. Los materiales que se pueden usar, por ejemplo, como aglutinantes orgánicos son, entre otros, CMC (celulosa carboximetílica), poliolefina, así como distintas formas de espesores naturales (harina de maíz, harina de trigo, etc.). Alternativamente, se pueden emplear como aglutinantes orgánicos distintos tipos de fotopolímeros. Como fotopolímeros se designan los monómeros y oligómeros, así como mezclas de los mismos, que mediante el efecto de un fotoiniciador mezclado en cantidades pequeñas de, normalmente, menos del 5%, empiezan a polimerizarse mediante la radiación de la luz, normalmente, en la zona ultravioleta. Existe un número grande de distintos fotopolímeros. Son preferibles los monómeros acrílicos, como material aglutinante, entre otros, por ejemplo, hexano-1,6-diol-di-acrilato, tri-metilo-propano-tri-acritlato, poli-(etileno-glicol)-di-acrilato que se mezclaron con pequeñas cantidades de fotoiniciadores, como, entre otros, por ejemplo, 0.5% 2,2-di-metoxi-2-fenilo-aceto-fenonas. Según el requerimiento, estos monómeros pueden mezclarse con distintos oligómeros de poli-acrilatos.

(0029) Si la masa deformable plásticamente está prevista para un paso de sinterización, lo cual es el caso, por ejemplo, en cerámicas, metales o vidrio, la misma contiene una parte elevada de masa del polvo a ser sinterizado, especialmente, de >35 porciento de volumen, más especialmente, de >50 porciento de volumen.

(0030) En una forma de ejecución especial presentan las masas deformables plásticamente aditivos adicionales que pueden ser usados para modificar las propiedades reológicas de la masa como, por ejemplo, agentes auxiliares de dispersión. Semejantes aditivos son conocidos por el experto y pueden ser adaptados y elegidos por él según la situación de las condiciones necesarias (Journal of Engineering, volumen 213 (2013), artículo ID 930832).

(0031) En una forma de ejecución alternativa especial comprende la marsa deformable plásticamente elementos de plástico puros. Estos pueden presentar correspondientes monómeros y/o oligómeros, que se polimerizan después. Semejantes masas deformables plásticamente pueden contener también aditivos adicionales para el ajuste de las propiedades reológicas, así como medios de disolución, pigmentos, catalizadores o biocidas.

(0032) En una forma de ejecución especial, la masa deformable plásticamente puede contener un polvo de un material básico como suspensión, elegido del grupo perteneciente a: metales, aleaciones de acero, metales duros, metales no ferrosos, metales nobles, cerámicas, materiales de unión de metal-cerámica, vidrio, plásticos y/o materiales de unión de plásticos con refuerzos de fibras o partículas de metal o cerámica. También las mezclas de estos materiales son posibles.

(0033) En una forma de ejecución especial se construye una capa del cuerpo moldeable a partir de varias capas del cuerpo moldeado parcial, que se imprimen unas tras otras individualmente sobre la placa de impresión, en la cual se ajusta la capa del cuerpo moldeado y se endurece. Las capas del cuerpo moldeado parcial individuales pueden estar compuestas de distintas pastas, mediante lo cual se pueden crear capas del cuerpo moldeado que se componen de distintos materiales. En una forma de ejecución especial, se aplica una multitud de masas deformables plásticamente con distintas propiedades a través de distintas escotaduras de la herramienta que da forma sobre la placa de impresión para forma la capa del cuerpo moldeado. Mediante ello, se puede formar una capa del cuerpo moldeado que se compone de distintos materiales.

(0034) Estas dos formas de ejecución pueden estar previstas de este modo, por ejemplo, en el producto final deseado, es decir, en el cuerpo moldeado. Otro empleo posible consistiría en usar uno o más materiales adicionales, que más tarde se modifican. Estos pueden usarse como estructuras de llenado o estructuras de apoyo, que proporcionan al cuerpo moldeado, que se encuentra en construcción, una mejor estabilidad durante el proceso de construcción. Después, estas estructuras de llenado o de apoyo pueden ser retiradas, mediante un método mecánico, químico o térmico, de nuevo del cuerpo moldeado.

(0035) Si se utiliza como masa deformable plásticamente un material de sinterizado del grupo indicado arriba como, por ejemplo, metales, aleaciones de metal, cerámica, vidrio o uniones de estos materiales, así el método conforme a la invención comprende un tratamiento térmico del cuerpo moldeado para la sinterización, que se lleva a cabo después de finalizar el proceso que da forma del cuerpo moldeado.

(0036) En una forma de ejecución preferible, el cuerpo moldeado se sinteriza a temperaturas de entre 500 y 2500°C, preferiblemente, entre 600 y 1700°C.

(0037) En una forma de ejecución especial, el portador de capas está conformado de forma que las capas del cuerpo moldeado se adhieren bien al mismo. Esto puede ser controlado mediante la elección del material del portador de capas o mediante un revestimiento del portador de capas. En el caso de que el portador de capas no se tenga que usar en un tratamiento térmico consiguiente en la construcción del cuerpo moldeado, es adecuada, como material para el portador de capas, por ejemplo, una aleación de aluminio para pastas con foto-polímeros basados en acrílicos.

(0038) En una forma de ejecución especial, que comprende un paso de sinterización, el portador de capas está conformado de tal modo que el mismo es adecuado como portador para el proceso de sinterización. Para ello, el portador de capas tiene que estar conformado de manera que el mismo soporta las temperaturas que se crean en el paso de sinterización, sin ser dañado. Preferiblemente, el portador de capas es de un material cerámico, como, por ejemplo, óxido de aluminio, corindón, carburo de silicio o zafiro. Alternativamente, también se puede usar grafito o fibra de carbono como material para el portador de capas. Durante el método de impresión, la capa del moldeado se tiene que adherir bien al portador de capas. En el caso del que el cuerpo del moldeado se tenga que sinterizar al final del método de fabricación y el portador de capas se tenga que usar como base de sinterización durante el proceso de sinterización, el cuerpo moldeado creado se tiene que soltar del cuerpo de capas, para que el cuerpo moldeado pueda expandirse, o especialmente, encogerse respecto al portador de capas, sin obstaculización alguna. Para esta finalidad es preferible proveer al portador de capas de un revestimiento. Es especialmente preferible proveer el portador de capas con una capa de poli-vinilo-butiral (PVB). Al inicio del proceso de sinterización con temperaturas entre 500 hasta 600°C se suelta este revestimiento, en general, sin dejar restos y posibilita así en el transcurso siguiente del proceso de sinterización que se produzca un encogimiento sin obstáculos del cuerpo moldeado.

(0039) En una forma de ejecución especial presenta el método conforme a la invención un paso de polimerización. Preferiblemente, se trata de un paso de polimerización elegido del grupo que se compone de: polimerización fotoinducida, termo-inducida o químico-inducida.

(0040) De forma especialmente preferible presenta el método conforme a la invención un paso de fotopolimerización. En este paso, se endurece una capa del cuerpo moldeado sobre la placa de impresión y se pone en contacto con el portador de capas o con las capas del cuerpo moldeado más antiguas, ya endurecidas. Para esta finalidad, a la masa deformable plásticamente elegida correspondientemente se le aplica la luz con la correspondiente longitud de onda, para iniciar la reacción de polimerización. Para ello, a la masa deformable plásticamente se le añade un correspondiente aditivo de foto-polímeros. Esta aplicación que se ejerce sobre la masa deformable plásticamente de la capa del cuerpo moldeable tiene lugar preferiblemente a través de la placa de impresión. Para ello, la placa de impresión tiene que ser transparente para la luz de la longitud de onda correspondiente. Y según el foto-iniciador empleado es necesaria una longitud de onda distinta. En general, la polimerización se inicia con una luz de onda corta, es decir, luz en el espectro ultravioleta. Ha demostrado ser adecuada una placa de impresión como vidrio de cuarzo o vidrio de zafiro. De forma preferible, la placa de impresión se elige de un material que no se modifica por un espacio de tiempo largo su transparencia para la luz ultravioleta.

(0041) En una forma de ejecución alterativa, el endurecimiento de la capa del cuerpo moldeado puede llevarse a cabo mediante un proceso físico, como, por ejemplo, el secado y/o el enfriamiento. En un ejemplo concreto se utilizaría como masa deformable una fundición, que se solidifica después del enfriamiento. De este modo, se podría llevar a cabo el método conforme a la invención también con un termoplástico como masa deformable plásticamente. Alternativamente, el endurecimiento podría llevarse a cabo mediante un secado y/o complejación y/o cristalización, como ocurre, por ejemplo, al evaporar un medio disolvente en un adhesivo o al endurecer cementos.

(0042) En una forma de ejecución especial, la placa de impresión y el portador de capas se posicionan de tal modo una respecto al otro que la capa del cuerpo moldeado sobre la placa de impresión roza al portador de capas o a la capa del cuerpo moldeado, y se orienta sobre el portador de capas respectivamente en relación con las capas del cuerpo moldeado más antiguas de forma exacta, tal y como es necesario para la fabricación del cuerpo moldeado deseado.

(0043) En una forma de ejecución especial, el espesor de capa de cada capa del cuerpo moldeado es constante.

(0044) En una forma de ejecución especial alternativa, los espesores de capa de las capas del cuerpo moldeable individuales aplicados conjuntamente son variables. por ejemplo, una herramienta que da forma podría ser elegida, la cual presenta escotaduras para la definición de una multitud de capas del cuerpo moldeado. Todas estas capas del cuerpo moldeado pueden disponer del mismo espesor de capa. La herramienta que da forma puede estar conformada, sin embargo, de tal modo que aplique distintos espesores de capas. Según la elección de la serie de las herramientas que dan forma y de las capas del cuerpo moldeado correspondientes, se pueden construir estructuras especialmente complejas como cuerpos moldeados. La placa de impresión estar conformada especialmente, de manera que la misma posiciona con precisión el traspaso de la capa del cuerpo moldeado sobre el portador de capas o sobre la antigua capa del cuerpo moldeado. Así, se pueden construir también capas del cuerpo moldeado especialmente pequeñas, a modo de filigranas o entrelazadas y pueden ser conformadas como cuerpo moldeado.

(0045) En una forma de ejecución especial, la placa de impresión es, en general, rígida. En el contexto de la invención presente, la placa de impresión puede ser considerada, en general, rígida, cuando la misma, durante el funcionamiento conforme a la invención, no experimenta ninguna deformación significativa. en este caso, la placa de impresión se resiste, debido al material y/o a la construcción, a una flexión. Esto está condicionado, especialmente, por el material y/o por la construcción, pues la resistencia frente a un momento de torsión que flexiona depende de la rigidez del material y de la dimensión del corte transversal de la placa de impresión.

(0046) En una alternativa a la forma de ejecución mencionada ahora, la placa de impresión está conformada como película. En semejante forma de ejecución, el traspaso de la capa del cuerpo moldeado se lleva a cabo por la película sobre el portador de capas, mediante una retirada de la película. Semejante retirada significaría una flexión de la película en, al menos, una expansión de superficie, y sería comparable con la retirada de una tirita o cinta adhesiva. Mediante la flexión mencionada, la capa del cuerpo moldeado podría ser retirada de mejor modo. especialmente, una capa del cuerpo moldeado ya humedecida y/o endurecida podría ser retirada de mejor modo, en tanto que se tira de la película retirándola de la superficie de contacto de la capa del cuerpo moldeado. Semejante retirada puede hacerse posible, por ejemplo, mediante la elección del material de la película, y/o de un espesor de capa correspondientemente fino. Preferiblemente, el espesor de capa de la película es de menos de 2'000 pm, especialmente, 10 - 2'000 pm, especialmente preferible 50 - 500 pm, en particular, 50 - 200 pm, muy especialmente preferible 100 pm.

(0047) En esta forma de ejecución especial puede ser ventajoso también cuando la pelíSscula, durante el traspaso, se mantiene rígida sobre el portador de capas. Preferiblemente, la película se coloca, para ello, sobre una base rígida.

(0048) En una forma de ejecución especial, la película es permeable a la radiación electromagnética que induce a la polimerización, especialmente, es permeable a la radiación ultravioleta. Mediante ello, el endurecimiento del portador de capas puede producirse aún en contacto con la película, que puede ser retirada a continuación con menos esfuerzo de la capa del cuerpo moldeado. De forma especialmente preferible, la película está provista, al menos, sobre el lado del contacto, que porta la capa del cuerpo moldeado, de un revestimiento anti-adhesivo, o se compone de un plástico con las correspondientes propiedades. Materiales adecuados para un revestimiento anti adhesivo de la película son los hidrógenos carburados fluorados como, por ejemplo, FEP (etileno-propileno fluorado), EFTE (etileno-tetra-flúor-etileno) o también poli-tetra-flúor-etileno (teflón, DuPont). ^fE^py ^eF^ttienen como ventaja adicional la buena permeabilidad de la radiación ultravioleta.

(0049) Otro aspecto de la invención presente hace referencia a un dispositivo para llevar a cabo el método conforme a la invención. Se entiende por sí mismo que el dispositivo respectivo puede estar provisto de características estructurales, para poder presentar cada combinación y posibilidad de características del método mencionado que no se excluyan entre sí.

(0050) Fundamentalmente, un dispositivo conforme a la invención comprende uno o varios portadores de capas para la recepción de dos o más capas del cuerpo moldeado. comprende además una o más placa/s de impresión y, al menos, una herramienta que da forma, a través de la cual se puede aplicar una capa del cuerpo moldeado con una forma definida sobre la placa de impresión. La placa de impresión y/o el portador de capas están conformados de tal modo que las capas del cuerpo moldeado se pueden posicionar unas respecto a otras y una capa del cuerpo moldeado antigua existente y/o que está sobre el portador de capas se pueden traspasar. Preferiblemente, el dispositivo está conformado de modo que posibilita una orientación precisa de la placa de impresión con respecto al portador de capas.

(0051) En una forma de ejecución preferible, el portador de capas está conformado de tal modo que el mismo es, en general, plano, y que apenas se deforma. En el contexto de la invención presente, esto significa que el portador de capas puede estar conformado de tal modo que el mismo soporta las temperaturas de funcionamiento del dispositivo, sin deformarse plásticamente. Un portador de capas correspondiente puede estar dimensionada, por ejemplo, con suficiente espesor como para que no se deforme. Las dimensiones concretas pueden adaptarse a la medida de la placa de impresión respectiva de la capa del moldeado.

(0052) En una forma de ejecución especial, la placa de impresión se dispone de forma móvil, especialmente, de forma giratoria.

(0053) En una forma de ejecución especial, la placa de impresión es permeable para las ondas de luz, especialmente, la placa de impresión es permeable para la luz ultravioleta.

(0054) En una forma de ejecución especialmente preferible, la placa de impresión es, generalmente, de vidrio cuarzoso o de vidrio de zafiro.

(0055) En una forma de ejecución preferible, la placa de impresión está provista de, al menos, una superficie de adhesión reducida. Alternativamente o adicionalmente, la placa de impresión es de un material, en general, reducido en su adhesión. Especialmente, la placa de impresión está provista de una superficie de adhesión reducida, elegida del grupo compuesto por: superficie siliconizada de combustión, revestimiento de poli-silano, revestimiento de flúor-polímero, revestimiento con contenido en grasa, revestimiento con contenido en cera y/o revestimiento de silicato.

(0056) En una forma de ejecución especial, el portador de capas está conformado de tal modo que el mismo presenta, también bajo una carga térmica, preferiblemente, a temperaturas de más de 500°C, especialmente preferible, de más de 800°, una rigidez elevada y una inercia química. Especialmente, de forma preferible, el portador de capas, es en general, de un material como óxido de aluminio, corindón, carburo de silicio o zafiro.

(0057) En una forma de ejecución especial, el dispositivo comprende una multitud de herramientas que dan forma. Preferiblemente, cada herramienta, que da forma presenta escotaduras respectivas, está conformada de manera que define otra forma.

(0058) En una forma de ejecución especial, la herramienta que da forma está conformada de modo que en un proceso de impresión se presionan varias capas de moldeado entre sí, que entonces se orientan unas tras otras en relación con el portador de capas, respecto a las capas de moldeo más antiguas, se endurecen y se sueltan de la placa de impresión. Esto posibilita la reducción del número de distintas plantillas de impresión o de filtros de impresión.

(0059) En una forma de ejecución especial, el dispositivo comprende un medio para aplicar un mediador de adhesión sobre una capa del cuerpo moldeado sobre el portador de capas, Especialmente, el dispositivo comprende un dispositivo de pulverización o un rodillo o un tampón de sellado para aplicar un mediador de adhesión sobre una capa del cuerpo moldeado y/o sobre el portador de capas.

(0060) En una forma de ejecución especial, el dispositivo comprende una racleta para raclear una masa deformable sobre la herramienta que da forma, de manera que una capa del cuerpo moldeado se aplica a través de las escotaduras de la herramienta que da forma sobre la placa de impresión.

(0061) En una forma de ejecución especial, la placa de impresión, en general, es rígida. En el contexto de la invención presente, la placa de impresión puede ser considerada, en general como rígida, cuando la misma, durante el funcionamiento conforme a la invención, no experimenta ninguna deformación significativa. en este caso, la placa de impresión resiste a una flexión condicionada por el material y/o por la construcción. Esto está condicionado por el material y/o por la construcción, cuando la resistencia frente a un momento de giro que flexiona, es dependiente de la rigidez del material y de la dimensión del corte transversal de la placa de impresión.

(0062) En una forma de ejecución especial, la placa de impresión está conformada como película, especialmente, es garantizado, a causa de su espesor del corte transversal y/o de la naturaleza de su material, que la misma en, al menos, una expansión de superficie, es suficientemente flexible como para que sea posible una flexión reversible, de manera que la película puede ser retirada de una capa del cuerpo moldeado endurecido.

(0063) En una forma de ejecución especial, la película comprende un revestimiento que por sí mismo es muy poco reactivo, y presenta un coeficiente de fricción pequeño. Preferiblemente, el revestimiento presenta un coeficiente de fricción dinámica menor a 0,1. En una forma de ejecución especialmente preferible, el material presenta un coeficiente de fricción dinámica que es igual el coeficiente de fricción estática del material citado. En una forma de ejecución complementaria o alternativa, la película consiste en semejante material.

(0064) Preferiblemente, la película comprende o se compone de un material compuesto del grupo de los hidrógenos carburados fluorados, de forma especialmente preferible, FEP y/o ETFE.

(0065) Otro aspecto de la invención presente hace referencia al uso de un cuerpo moldeado resultante de un método conforme a la invención, para la producción de microestructuras tridimensionales para usos tecnológicos. Especialmente, se pueden fabricar cuerpos moldeados con espacios huecos complejos y capilares en su interior. Los cuerpos moldeados creados pueden ser usados también ventajosamente para la construcción de automóviles, de aviones y de turbinas eólicas, habida cuenta que son especialmente adecuadas para crear estructuras de construcción ligeras.

(0066) Habida cuenta que el método conforme a la invención permite combinar materiales con distintas propiedades eléctricas, en una forma de ejecución especial se pueden fabricar cuerpos moldeados que contienen redes de circuitos eléctricos. Además, también se pueden tratar materiales con distintas propiedades magnéticas, entre ellos también materiales magnéticos-permanentes. Mediante esto, se pueden crear sensores, por ejemplo, sensores de temperatura, sensores de impresión y otros, o actuadores, por ejemplo, electromotores rotadores o motores lineales, mediante el método conforme a la invención y se pueden integrar en cuerpos moldeados.

(0067) Los cuerpos moldeados conforme a la invención pueden presentar estructuras de filigranas y geometrías. (0068) Otro aspecto de la invención presente prevé el uso de los cuerpos moldeados resultantes del método conforme a la invención como portadores de catalizador con capas activas catalíticamente imprimidas directamente en el cuerpo moldeado. Esto posibilita la pre-determinación precisa del espesor de capa de la capa activa catalíticamente en el interior de cuerpos moldeados complejos, las cuales se pueden crear con el método conforme a la invención. Mediante esto, se pueden realizar, con el método presente, reactores químicos altamente selectivos. Preferiblemente, las capas activas catalíticamente son aplicadas, mediante la elección de una masa correspondiente deformable plásticamente, en el espesor de capa necesario.

(0069) Otros ámbitos de uso posibles de los cuerpos moldeados, que se pueden producir mediante el método conforme a la invención, no están limitados: catalizadores microestructurados, intercambiadores de calor, estructuras para el transporte del intercambio de material, distribuidores de líquidos, separadores, sensores, actuadores, etc.

(0070) En su conjunto, el método conforme a la invención ofrece una serie de ventajas. Frente a un método de impresión directo es, por ejemplo, más sencillo combinar distintas capas del cuerpo moldeado en una superficie, con el método conforme a la invención. Por ello, es especialmente adecuado para la fabricación de estructuras con distintos materiales. La superficie de la placa de impresión puede elegirse de tal modo que la imagen de la impresión de las capas del cuerpo moldeado individuales es especialmente buena, especialmente, en el uso de las plantillas de impresión, pero también en la serigrafía, y gracias a ello, se puede reproducir con especial exactitud el cuerpo moldeado completo. Las herramientas respectivas que dan forma pueden ser elegidas de tal modo que se pueden crear capas del cuerpo moldeado individuales especialmente espesas o especialmente finas. Gracias a la posibilidad de crear capas especialmente espesas, se pueden reducir el número de los procesos de impresión individuales, lo cual aumenta la eficiencia, de nuevo, en su conjunto. El posicionamiento de la capa del cuerpo moldeado se lleva a cabo durante el traspaso de la capa moldeada desde la placa de impresión al portador de capas. Gracias a esto, no es necesario un posicionamiento preciso de la herramienta que da forma respecto a la placa de impresión y del proceso de impresión. Así, el proceso de impresión puede ser llevado a cabo en su totalidad de forma más sencilla y eficiente, así como más barata.

(0071) Todas las formas de ejecución especiales se pueden combinar en el contexto de la invención presente, siempre que no se excluyan entre sí.

(0072) A continuación, se explica en detalle la invención en base a ejemplos de ejecución concretos y a descripciones, sin embargo, se queda limitado a éstos. Además, de esta descripción en detalle y del conjunto de las reivindicaciones de la patente resultan otras formas de ejecución y combinaciones de características ventajosas de la invención presente.

Breve descripción de los dibujos

(0073) Los dibujos usados para la explicación de los ejemplos de ejecución muestran esquemáticamente:

Fig. 1 un diagrama de flujo simplificado esquemáticamente de un método conforme a la invención;

Fig. 2 una placa de impresión vacía;

Fig. 3 la generación de capas del cuerpo moldeado mediante una herramienta que da forma;

Fig. 4 las capas del cuerpo moldeado creadas sobre la placa de impresión;

Fig. 5 el posicionamiento de la placa de impresión sobre el portador de capas;

Fig. 6 el portador de capas con las capas del cuerpo moldeado;

Fig. 7 una impresión consiguiente;

Fig. 8 el traspaso de las siguientes capas del cuerpo moldeado sobre las antiguas capas del cuerpo moldeado; Fig. 9 el portador de capas con dos planos en capas del cuerpo moldeado;

Fig. 10 ejemplo con distintas capas del cuerpo moldeado formadas de distinto modo;

Fig. 11 ejemplo de un cuerpo moldeado construido de forma compleja a partir de varias superficies y capas del cuerpo moldeado;

Fig. 12 muestra esquemáticamente un dispositivo adecuado para llevar a cabo el método conforme a la invención.

(0074) Fundamentalmente, en las Figuras, los elementos que son iguales, están provistos de las mismas cifras de referencia.

Método para llevar a cabo la invención

Ejemplo 1

(0075) Un ejemplo de una masa deformable, en la cual se puede emplear el foto-polímero como aglutinante, se describe aquí. La masa está pensada para la fabricación de estructuras cerámicas basadas en óxido de aluminio. La misma se compone en aprox. el 80% de la masa de polvo de óxido de aluminio, una calidad par cerámica técnica de alto valor y una medida de grano intermedia de varios micrómetros. Como aglutinante se emplea hexano-1,6-diol-di-acrilato. Para el control de las propiedades reológicas se añaden pequeñas cantidades de agentes auxiliares de dispersión adecuados. Como foto-iniciador se añade 0.5% de 2,2-di-metoxi-2-fenilo-acetofenona.

(0076) En la Fig. 1 se representa una realización del método conforme a la invención, como ejemplo, como diagrama de flujo. Primeramente, se pone a disposición (A) un portador de capas para la recepción de la capa del cuerpo moldeado y del cuerpo moldeado resultante.

(0077) El portador de capas puede estar formado en el ejemplo presente a partir de una placa de vidrio de zafiro plana con un espesor de campa de 2 mm. En un primer paso se puede aplicar ahora sobre la superficie del portador de capas una película fina de un agente adhesivo, para que luego sea mejor la humidificación, y mediante ello, también la unión entre el portador de capas y la nueva capa moldeada. Para ello se puede usar un tampón de sellado, un rodillo o un pulverizador (C). Este paso, sin embargo, no es obligatorio y puede prescindirse de él en algunos casos (B).

(0078) Además, una placa de impresión se pone a disposición. Para que después el paso (I) pueda llevarse mejor a cabo, la superficie de la placa de impresión se modifica de tal modo que la adhesión de la capa del cuerpo moldeado endurecida sobre la anterior es sólo mínima. Para ello, se pueden emplear distintas técnicas. Medidas adecuadas para la reducción de la adhesión de la capa del cuerpo moldeado son, por ejemplo, una siliconado de combustión, un revestimiento fino con ceras sintéticas, un revestimiento con poli-dimetilo-siloxano u otros polisilanos, una capa fina que contiene grasa o una capa fina de silicato. Algunos de los métodos descritos para la reducción de la adhesión de la capa del cuerpo moldeado sobre la placa de impresión requieren una repetición regular del tratamiento de la placa de impresión antes de los procesos individuales o antes de cada secuencia de pasos. En el caso de que este sea el caso, la placa de impresión se prepara de forma adecuada para la impresión (D, E).

(0079) Sobre esta placa de impresión se aplica ahora la masa deformable plásticamente, mediante una plantilla que presenta escotaduras en la forma de esta capa del cuerpo moldeado resultante de este proceso de impresión. Para ello, la plantilla se llena, en general de la masa plásticamente deformable y se aplica mediante una racleta, de manera que se produce una impresión a través de la plantilla sobre la placa de impresión. Después se retira la plantilla.

(0080) La placa de impresión y el portador de capas se posicionan a continuación con exactitud uno respecto al otro, de manera que su distancia se corresponde con el espesor de capa deseado y que la capa del cuerpo moldeado se orienta sobre el portador de capas exactamente como es deseado (G). Esto ocurre de tal forma que la capa del cuerpo moldeado contacta con el portador de capas físicamente. Una posibilidad de llevar esto a cabo es girar la placa de impresión, en general, a 180° e incorporarla sobre el portador de capas montado fijamente. Otra posibilidad consiste en trabajar con una placa de impresión montada fijamente y posicionar el portador de capas por encima.

(0081) La masa que forma la capa del cuerpo moldeado se endurece ahora (H). En masas que se basan en fotopolímeros esto ocurre, por ejemplo, a través de las radiaciones de una lámpara, cuya luz contiene las longitudes de ondas, que activan al foto-iniciador, a través de la placa de impresión transparente. A menudo, el ámbito de longitud de onda relevante para esta activación está en frecuencias de onda corta en el ámbito ultravioleta del espectro de luz. En el foto-iniciador del ejemplo mencionado arriba, la 2,2-di-metoxi-2-fenilo-aceto-fenona está en la longitud de onda relevante de, por ejemplo, 280 nm. Como placa de impresión transparente se pueden considerar en este caso, una placa de vidrio de cuarzo o una placa de vidrio de zafiro, que presentan tanto la necesaria estabilidad y robustez como también una suficiente transparencia frente a la luz en el ámbito de longitud de onda ultravioleta. En otras masas deformables, el paso de endurecimiento puede llevarse a cabo mediante la polimerización inducida térmicamente o mediante el secado físico acelerado térmicamente de la masa.

(0082) Después del endurecimiento se adhiere la capa del cuerpo moldeado al portador de capas. Después, la capa endurecida se suelta de la placa de impresión y, mediante ello, se traspasa la capa del cuerpo moldeado desde la placa de impresión al portador de capas (I).

(0083) Para facilitar el hecho de que la capa del cuerpo moldeado se suelte de la placa de impresión, la superficie de la placa de impresión se modifica de tal modo que la capa del cuerpo moldeado se adhiera a la anterior sólo muy poco (véase el paso C). La adhesión de la capa del cuerpo moldeado al portador de capas es por ello notablemente más elevada que a la placa de impresión, y en la separación, la capa del cuerpo moldeado sobre el portador de capas se mantiene respectivamente sobre las antiguas capas del cuerpo moldeado.

(0084) Si se continúa con la impresión, es decir, si están previstas otras capas del cuerpo moldeado (J), entonces empieza el proceso de nuevo en el paso B. En el caso de que está sea la segundo o posterior impresión, entonces la placa de impresión y el portador de capas se posicionan una respecto al otro, de manera que la capa del cuerpo moldeado actual contacta con la capa del cuerpo moldeado más antigua. Lógicamente, es también posible traspasar capas del cuerpo moldeado contiguamente, es decir, de manera que también la capa del cuerpo moldeado actual contacta con el portador de capas. Esto es adecuado, especialmente, cuando se desean imprimir capas del cuerpo moldeado de distintos materiales, pero con distintas plantillas.

(0085) También con la segunda o siguiente capa del cuerpo moldeado se aplica ahora sobre la antigua capa del cuerpo moldeado una capa fina del agente adhesivo, de manera que resulta una humidificación más completa de la antigua capa del cuerpo moldeado frente a la nueva.

(0086) También con la segunda o siguiente capa del cuerpo moldeado se trata previamente a la placa de impresión opcionalmente, de manera que después la capa del cuerpo moldeado se puede soltar fácilmente de la anterior (E).

(0087) En el caso de que se creen todas las capas del cuerpo moldeado deseadas, se endurezcan y se traspasen al portador del cuerpo moldeado, el proceso está finalizado (K). Según la masa deformable usada respecto al material, del cual debe componerse el elemento terminado, el cuerpo moldeado creado así sobre el portador de capas consistente en dos o más capas del cuerpo moldeado tiene que someterse finalmente a un tratamiento térmico, por ejemplo, a una sinterización o a una pirolisis.

(0088) El número de la serie de procesos (H) se determina por el número deseado de capas del cuerpo moldeado. De este modo, el proceso completo puede transcurrir controlado por ordenador. Es decir, un dispositivo puede estar conformado con un armazón con un número definido determinado de plantillas, para llevar a cabo un transcurso definido de procesos de impresión. Este dispositivo puede estar conformado de forma modular, mediante lo cual las herramientas correspondientes se pueden intercambiar de forma flexible.

(0089) En las Fig. 2 hasta 11 se ilustra el desarrollo del método de nuevo por pasos en base a los pasos del método individuales, como ejemplo.

(0090) La Fig. 2 muestra una placa de impresión (1) adecuada para usarse en el método conforme a la invención. La placa de impresión (1) es de un vidrio de cuarzo y dispone de un marco (2).

(0091) Mediante una plantilla (3) se aplica una masa deformable plásticamente (no mostrada) a través de escotaduras (5) con la ayuda de una racleta (4) sobre la placa de impresión (1) representada en la Fig. 2. Resulta una imagen impresa, que forma una capa del cuerpo moldeado del cuerpo moldeado a ser creado. En la Fig. 4 se representa la placa de impresión (1) impresa correspondientemente. Sobre la misma se muestran cuatro capas del cuerpo moldeado (6) idénticas, cuya forma se define mediante las escotaduras (5) de la plantilla (3). En la Fig. 5 se muestra como la placa de impresión (1) se posiciona ahora junto con las capas del cuerpo moldeado (6) sobre el portador de capas (7), de tal modo que las capas del cuerpo moldeado (6) contactan con el portador de capas (7). En esta posición, las capas del cuerpo moldeado entre la placa de impresión y el cuerpo portador se endurecen.

(0092) En la Fig. 6 se muestra el correspondiente portador de capas (7) con las capas del cuerpo moldeado (6) que se encuentran encima, después de que la placa de impresión se soltó de la capa del moldeo endurecido. Entre tanto, la placa de impresión (1) se pone a disposición de nuevo.

(0093) En la Fig. 7 se muestra otra plantilla (3') con un modelo de escotadura que varía y escotaduras (5'), en las cuales se presionó análogamente mediante una racleta (4) la masa deformable plásticamente (no mostrada) sobre la placa de impresión (1). Esta placa de impresión imprimida de nuevo se posiciona ahora igualmente sobre el portador de capas (7), lo cual se representa en la Fig. 8. Las capas del cuerpo moldeado (6') contactan con las antiguas capas del cuerpo moldeado (6). En este estado, las capas del cuerpo moldeado (6') se endurecen. En los pasos de proceso del endurecimiento de las Fig. 5 y 8 se puede llevar a cabo un paso de polimerización de forma sencilla, de manera que la luz de la respectiva longitud de onda de rayos ultravioletas necesaria se aplica a través de la placa de impresión (1) transparente sobre las capas del cuerpo moldeado (6, 6') a ser endurecidas.

(0094) Las capas del cuerpo moldeado (6') se unen con las capas del cuerpo moldeado (6) antiguas, de manera que el cuerpo moldeado resultante es, en general, de una sola pieza. Las uniones pueden ser por material. También se pueden producir humidificaciones con determinados materiales.

(0095) En la Fig. 9 se representa el portador de capas (7) con cuatro cuerpos que ya han sido moldeados, que presentan dos superficies y que se componen de dos capas del cuerpo moldeado (6, 6') unidas entre sí de forma integral.

(0096) Los pasos anteriores pueden repetirse con la frecuencia deseada. Tampoco es necesariamente obligatorio que las capas del cuerpo moldeado actuales se posicionen construyendo sobre las antiguas capas del cuerpo moldeado.

(0097) En el ejemplo de las Fig. 10 se muestran cuatro cuerpos moldeados, en los cuales el cuerpo moldeado se compone en total de tres capas del cuerpo moldeado (6, 6', 6''), que respectivamente se crearon en un proceso de impresión. Especialmente, los cuerpos moldeados se componen, sin embargo, de sólo dos superficies de capas.

(0098) En la Fig. 11 se muestra, como ejemplo, un cuerpo moldeado con cinco superficies de capas, que se compones de cinco capas del cuerpo moldeado (6''', 6'''', 6''''', 6'''''', 6''''''').

(0099) Fundamentalmente, las estructuras geométricas sencillas se eligen en las Figuras sólo para la finalidad de visualización. Básicamente, las capas del cuerpo moldeado y sus configuraciones no tienen límites.

(0100) Es adecuado el método conforme a la invención también para la producción de cuerpos moldeados tridimensionales, como se muestran en el documento WO 2014/043823 A1. Estos cuerpos moldeados disponen de varias capas del cuerpo moldeado superpuestas unas sobre otras a modo de puentes.

(0101) Las capas del cuerpo moldeado de la invención presente pueden presentar espesores de capas de 10 pm hasta 50 mm. De forma especialmente preferible, presentan espesores de capa entre 50 y 3000 pm. En total, un cuerpo moldeado conforme a la invención puede presentar medidas exteriores de entre 1 mm y 5000 mm, especialmente, entre 4 y 500 mm, especialmente, entre 10 y 300 mm, especialmente alrededor de 50 mm, según el uso. Estas medidas son especialmente adecuadas para la fabricación de micro-mezcladores y catalizadores. Para componentes mayores en la construcción ligera pueden ser mayores las correspondientes dimensiones.

(0102) En la Fig. 12 se representa esquemáticamente, como ejemplo, un dispositivo (11) adecuado para la realización del método conforme a la invención. El dispositivo (11) comprende, en general, un marco, que presenta las guías correspondientes para manejar los elementos móviles del dispositivo. Un sistema de raíles sirve para posicionar un portador de capas (16). Este sistema de raíles comprende un eje X del sistema de posicionamiento (12), un eje Y del sistema de posicionamiento (14) y un eje Z del sistema de posicionamiento (13). Adicionalmente, el portador de capas (16) está unido mediante una unión de rotación (15) conformada de forma articulada con el eje Z del sistema de posicionamiento (13). Esto posibilita al portador de capas adoptar en todos los ejes el posicionamiento necesario de forma móvil, para llevar a cabo el método conforme a la invención. Una herramienta correspondiente que da forma puede ser alojada en un compartimento de la plantilla (21). Mediante este compartimento de plantilla (21) es posible preparar una serie de herramientas que dan forma predefinida como, por ejemplo, plantillas o filtros, y así automatizar la impresión. En el funcionamiento un dispositivo de cambio se encarga de extraer las plantillas (22) (por ejemplo) a través de la placa de impresión (no mostrada). Una racleta (18) está en posición sobre la plantilla (22) para repartir la masa correspondiente que se aplica desde un sistema dispensador automático (no mostrado).

(0103) Al mismo tiempo, el portador de capas (15) puede ser impregnado mediante un tampón de sellado (17) con un agente adhesivo correspondiente. El sistema de posicionamiento del portador de capas (16) puede ser determinado mediante un sistema de visión, compuesto de una cámara, un objetivo y un software de análisis. Este sistema no está mostrado en la representación presente por motivos de sencillez. Si el proceso de impresión está finalizado, la plantilla usada se inserta de vuelta a través de guías (19) del sistema de cambio automático en el compartimento (21). Ahora, el portador de capas (16) puede ser orientado mediante el sistema de posicionamiento sobre la placa de impresión de forma descendida y exacta. Una radiación de rayos ultravioletas (20) puede iniciar ahora a través de la placa de impresión transparente la polimerización y el endurecimiento. Tan pronto como el endurecimiento ha finalizado, el portador de capas (16) se eleva de nuevo. Mediante este movimiento, en el ejemplo presente, se suelta la capa del cuerpo moldeado de la placa de impresión y forma sobre el portador de capas (16) una capa del cuerpo moldeado más antigua.

(0104) Este dispositivo aquí representado está mostrado sólo como ejemplo y puede ser construido con varias placas de impresión con los correspondientes dispositivos de cambio de plantillas para la impresión simultánea de varios componentes.

Claims

REIVINDICACIONES

1a.- Método para la fabricación de cuerpos moldeados a partir de dos o más capas del cuerpo moldeado (6, 6', 6'') que comprende los pasos

a) Proporcionar un portador de capas (7) para la recepción de, al menos, una capa del cuerpo moldeado (6);

b) Aplicar una capa del cuerpo moldeado (6) sobre una placa de impresión (1), y la capa del cuerpo moldeado (6) se aplica mediante una herramienta (3) que da forma sobre la placa de impresión (1); c) Posicionar la placa de impresión (1) y/o el portador de capas (7) respecto a una capa del cuerpo moldeado (6) más antigua, uno respecto a la otra, especialmente, contactan la capa del cuerpo moldeado (6, 6') con el portador de capas (7) o con una capa del cuerpo moldeado (6) más antigua;

d) Endurecer la capa del cuerpo moldeado (6, 6') de manera que la misma se convierte en una capa del cuerpo moldeado más antigua o se une a una capa semejante y traspasar la/s capa/s del cuerpo moldeado desde la placa de impresión (1) sobre el portador de capas (7);

e) Proporcionar eventualmente la placa de impresión (1) para la recepción de otras capas del cuerpo moldeado (6', 6'') y repetición de los pasos b) hasta d).

2a.- Método según la reivindicación 1a, en el que la herramienta (3, 3') que da forma es una plantilla, especialmente, la capa del cuerpo moldeado (6, 6') se define por escotaduras (5, 5') de la herramienta que da forma (3, 3'), y preferiblemente, una masa deformable plásticamente se aplica a través de las escotaduras (5, 5') de la herramienta que da forma (3, 3') sobre la placa de impresión (1) para la formación de la capa del cuerpo moldeado (6, 6'), especialmente se usa como masa deformable con una pasta con propiedades tixotrópicas.

3a.- Método según una de las reivindicaciones 1a hasta 2a, en el que la placa de impresión (1) está conformada de tal modo que la capa del cuerpo moldeado (6, 6', 6'') se adhiere mal sobre la anterior, especialmente, presenta una energía de superficie menor a 40 mN/m, especialmente, una energía de superficie menor a 30 mN/m, especialmente, una energía de superficie menor a 20 mN/m.

4a.- Método según una de las reivindicaciones 1a hasta 3a, en el que la capa del cuerpo moldeado (6, 6') antigua sobre el portador de capas (7) o el portador de capas (7) mismo están provistos de un agente adherente, antes de que se traspase la siguiente capa del cuerpo moldeado (6', 6'').

5a.- Método según una de las reivindicaciones 1a hasta 4a, en el que el método según el paso d) comprende aún el siguiente paso: f) soltarse la placa de impresión (1) de la capa del cuerpo moldeado (6) endurecida.

6a.- Método según una reivindicación 5a, en el que, al menos, una masa de una multitud de masas deformables plásticamente sirve como masa de apoyo del cuerpo moldeado (6, 6', 6'') y mediante el método mecánico, químico o físico se puede retirar de nuevo del cuerpo moldeado (6, 6', 6'').

7a.- Método según una de las reivindicaciones 1a hasta 6a, en el que el cuerpo moldeado se sinteriza, especialmente, se sinteriza después de finalizar la construcción del cuerpo moldeado.

8a.- Método según una de las reivindicaciones 1a hasta 7a, en el que el endurecimiento comprende un paso de polimerización especialmente un paso de polimerización elegido del grupo que comprende la polimerización fotoinducida, termo-inducida o químico-inducida, y en especial, una polimerización foto-inducida se lleva a cabo mediante el sometimiento de la capa del cuerpo moldeado (6, 6', 6'') a luz a través de la placa de impresión (1).

9a.- Método según una de las reivindicaciones 1a hasta 8a, en el que la placa de impresión (1) está conformada como película y el traspaso de la/s capa/s del cuerpo moldeado (6, 6', 6'') desde la placa de impresión (1) sobre el portador de capas (7) comprende una retirada de la película.

10a.- Dispositivo (11) para el desarrollo del método según una de las reivindicaciones 1a hasta 9a, que comprende:

a) un portador de capas (16) para la recepción de, al menos, una capa del cuerpo moldeado;

b) una placa de impresión, y

c) una herramienta que da forma, a través de la cual se puede aplicar una capa del cuerpo moldeado con una forma definida sobre la placa de impresión, y

y la placa de impresión y/o el portador de capas (16) está conformado de tal modo que una capa del cuerpo moldeado aplicada sobre la placa de impresión se puede posicionar respecto al portador de capas (16), y se puede traspasar una capa del cuerpo moldeado que está sobre el portador de capas (16) o una más antigua que estaba ya presente sobre un portador de capas (16). La placa de impresión y/o el portador de capas (16) están conformados de tal modo que la capa del cuerpo moldeado en contacto con el portador de capas (16) y/o una capa del cuerpo moldeado más antigua se pueden endurecer y mediante el hecho de que la placa de impresión se suelta, se puede traspasar al cuerpo de capas (16).

11a.- Dispositivo (11) según la reivindicación 10a, en el que la placa de impresión está conformada de forma permeable a las ondas de luz, especialmente es permeable a la luz ultravioleta, preferiblemente, se compone, en general, de vidrio de cuarzo o de vidrio de zafiro y/o la placa de impresión está provista de, al menos, una superficie que reduce la adhesión o, en general, de un material que reduce la adhesión, especialmente, la placa de presión está provista de una superficie reductora de adhesión, elegida del grupo que se compone de: superficie siliconizada de combustión, revestimiento de flúor-polímero, revestimiento de poli-silano, revestimiento con contenido en grasa, revestimiento con contenido en cera, o revestimiento de una capa de silicato.

12a.- Dispositivo (11) según una de las reivindicaciones 10a hasta 11a, en el que el portador de capas (16) está conformado de modo que el mismo presenta una rigidez elevada también bajo carga térmica, preferiblemente, a temperaturas de sobre 500° C, preferiblemente, en general, se compone de un material elegido del grupo que consiste en: óxido de aluminio, corindón, carburo de silicio o zafiro.

13a.- Dispositivo (11) según una de las reivindicaciones 10a hasta 12a, que comprende una multitud de herramientas que dan forma, y cada una de las herramientas individuales que dan forma está conformada de modo que define otra forma y/o la herramienta que da forma está conformada de manera que define una multitud de formas.

14a.- Dispositivo (11) según una de las reivindicaciones 10a hasta 13a, que comprende un medio para aplicar un agente adhesivo sobre una capa del cuerpo moldeado sobre el portador de capas, especialmente, comprende un dispositivo de pulverización para aplicar un agente adherente sobre una capa del cuerpo moldeado sobre el portador de capas o un rodillo/ o un tampón se sellado (17) para aplicar un agente adherente sobre una capa del cuerpo moldeado sobre el portador de capas (16).

15a.- Dispositivo (11) según una de las reivindicaciones 10a hasta 14a, en el que la placa de impresión está conformada como película, de manera que la misma se puede flexionar en una dirección de extracción, especialmente, la placa de impresión está conformada como película y presenta un espesor de menos de 2'000 pm, especialmente de 10 - 2'000 pm, de forma especialmente preferible, de 50 - 500 pm, en especial de 50 - 200 pm, de forma muy especialmente preferible, 100 pm.