ES3033773T3 - Manufacturing system configured to carry out a method for additively manufacturing an ophthalmic device and such a method - Google Patents

Manufacturing system configured to carry out a method for additively manufacturing an ophthalmic device and such a method

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ES3033773T3
ES3033773T3 ES21306758T ES21306758T ES3033773T3 ES 3033773 T3 ES3033773 T3 ES 3033773T3 ES 21306758 T ES21306758 T ES 21306758T ES 21306758 T ES21306758 T ES 21306758T ES 3033773 T3 ES3033773 T3 ES 3033773T3
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Pierre Leite
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Abstract

La divulgación proporciona un sistema de fabricación aditiva que comprende un tanque (10) lleno con un volumen de un material predeterminado (11), una plataforma de construcción (20) sobre la que se forman capas (3) hechas del material predeterminado, un dispositivo de curado (12) configurado para endurecer al menos parcialmente las capas del dispositivo oftálmico, una placa transparente (21) ubicada entre la plataforma de construcción (20) y el dispositivo de curado (13), y una película de separación flexible (22) conectada mecánicamente por extremos (31) a un marco (30) y ubicada al menos parcialmente entre la placa transparente (21) y la plataforma de construcción (20), estando configurado el sistema de fabricación aditiva (1) de manera que la placa transparente, la película de separación flexible y la plataforma de construcción son móviles una con respecto a la otra y admiten primeras posiciones relativas correspondientes a posiciones de construcción de una capa, en las que la placa transparente se aplica contra la película de separación flexible que está en un estado tenso, y segundas posiciones relativas correspondientes a posiciones de estratificación de una capa, en las que la placa transparente se mueve con respecto al marco y es remota a la película de separación flexible que se encuentra al menos parcialmente en estado suelto. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Sistema de fabricación configurado para llevar a cabo un método para la fabricación aditiva de un dispositivo oftálmico y dicho método
CAMPO DE LA DIVULGACIÓN
La divulgación se refiere a un sistema de fabricación configurado para llevar a cabo un método para la fabricación aditiva de un dispositivo oftálmico y dicho método para la fabricación aditiva de dicho dispositivo oftálmico.
TÉCNICA ANTERIOR
La patente estadounidense US 7.195.472 se refiere a un método para la fabricación aditiva de un objeto, que permite separar fácilmente una capa endurecida de un plano de referencia transparente formado mediante lo que se denomina ventana de contacto, de modo que la capa que se está endureciendo en ese momento junto con la estructura de capas ya producida se conserva en su forma original, minimizándose la trayectoria de movimiento necesaria para la separación y reduciéndose así el tiempo de construcción de cada capa. Por ejemplo, se dispone una capa separadora en forma de película transparente entre el material y una placa transparente, o ventana de contacto, de tal manera que la capa separadora no se enlace con la placa transparente. La capa separadora, o película transparente, no se adhiere a la placa transparente y se deforma elásticamente durante el proceso de separación, provocando el desprendimiento de la película de la capa endurecida. Si la película transparente es de un material muy elástico, un efecto de cizallamiento puede ser de ayuda durante el proceso de separación. Por lo tanto, la patente estadounidense US 7.195.472 da a conocer que la combinación de los efectos de desprendimiento y cizallamiento facilita la separación y limita la trayectoria de separación.
La solicitud de patente internacional WO 2018/170544 divulga un aparato para fabricar un objeto utilizando un método estereolitográfico. El aparato comprende un posicionador que está configurado para mover una plataforma sobre la que se fabrica el objeto y, alternativa o adicionalmente, el posicionador puede estar dispuesto para mover un elemento flexible y una superficie hacia la plataforma.
La solicitud de patente US 2021/0122105 divulga un sistema de fabricación aditiva para fabricar de forma aditiva un objeto capa por capa, que comprende un tanque lleno de un volumen de un material polimerizable, una plataforma de construcción sobre la que se forman capas hechas del material polimerizable, un dispositivo de curado configurado para endurecer al menos parcialmente las capas del objeto que se va a fabricar, una placa transparente situada entre la plataforma de construcción y el dispositivo de curado, y una película de separación flexible conectada mecánicamente por los extremos a un bastidor y situada al menos parcialmente entre la placa transparente y la plataforma de construcción, estando el sistema de fabricación aditiva configurado de modo que la placa transparente, el bastidor y la plataforma de construcción sean móviles entre sí entre una primera posición relativa correspondiente a las posiciones de construcción de una capa, en la que la placa transparente se aplica contra la película de separación flexible que se encuentra en un estado tenso, y una segunda posición relativa correspondiente a las posiciones de estratificación de una capa, en la que la placa transparente se mueve con respecto al bastidor y se aleja de la película de separación flexible que se encuentra al menos parcialmente en un estado flojo.
SUMARIO DE LA DIVULGACIÓN
La divulgación se refiere a un sistema de fabricación configurado para llevar a cabo un método para la fabricación aditiva de un dispositivo oftálmico, y al método para la fabricación aditiva de dicho dispositivo oftálmico, que incluye etapas de curado y estratificación gracias a una placa transparente y una película de separación flexible.
La divulgación proporciona, en consecuencia, un sistema de fabricación aditiva para fabricar de forma aditiva un dispositivo oftálmico capa por capa, que comprende un tanque lleno con un volumen de un material polimerizable, una plataforma de construcción sobre la que se forman capas hechas del material polimerizable, un dispositivo de curado configurado para endurecer al menos parcialmente las capas del dispositivo oftálmico que se va a fabricar, una placa transparente situada entre la plataforma de construcción y el dispositivo de curado, y una película de separación flexible conectada mecánicamente por los extremos a un bastidor y situada al menos parcialmente entre la placa transparente y la plataforma de construcción, estando el sistema de fabricación aditiva configurado de modo que la placa transparente, el bastidor y la plataforma de construcción sean móviles entre sí y con respecto al tanque entre una primera posición relativa correspondiente a las posiciones de construcción de una capa, en la que la placa transparente se aplica contra la película de separación flexible que se encuentra en un estado tenso, y una segunda posición relativa correspondiente a las posiciones de estratificación de una capa, en la que la placa transparente se mueve con respecto al bastidor y se aleja de la película de separación flexible que se encuentra al menos parcialmente en un estado flojo.
En el sistema de fabricación según la divulgación, gracias al movimiento relativo entre la placa transparente, el bastidor al que está conectada mecánicamente la película de separación flexible, la plataforma de construcción y el tanque, estas piezas pueden colocarse en una primera posición relativa correspondiente a las posiciones de construcción de una capa, en la que la placa transparente se aplica contra la película de separación flexible que se encuentra en un estado tenso, o en una segunda posición relativa correspondiente a las posiciones de estratificación de una capa, en la que la placa transparente se mueve con respecto al bastidor y se aleja de la película de separación flexible.
Cuando la placa transparente, la película de separación flexible y la plataforma de construcción se encuentran en posiciones de construcción, la capa se cura gracias al dispositivo de curado.
Cuando la placa transparente, la película de separación flexible y la plataforma de construcción se encuentran en posiciones de estratificación, la película de separación flexible se desprende de la capa previamente curada.
En este sentido, al menos la placa transparente y la película de separación flexible se alejan entre sí.
Antes del desprendimiento, la película de separación flexible está al menos parcialmente floja.
Durante el desprendimiento, la película de separación flexible se tensa, pero no se estira. Cuando la película de separación flexible se desprende de la capa previamente curada, la película de separación flexible queda completamente floja.
La fuerza aplicada a la película de separación flexible está en relación con el efecto de desgarro entre la película flexible y el material polimerizado predeterminado.
Dicho de otra manera, gracias al sistema de fabricación según la divulgación, la película de separación flexible puede tener un estado en el que está completamente floja, al menos parcialmente floja y al menos parcialmente tensada, y completamente tensada.
La película de separación flexible nunca o casi nunca se encuentra en un estado estirado. En el peor de los casos, la película de separación flexible podría estirarse durante un tiempo muy breve, por ejemplo, no más de unos segundos, y la película de separación flexible podría alargarse muy brevemente, por ejemplo, en un intervalo inferior al 1 %. Por lo tanto, en la presente divulgación, la película de separación flexible se tensa cuando se alarga muy brevemente según la ley de Hooke. Las fuerzas se distribuyen así regularmente a lo largo de la película de separación flexible. La película de separación flexible también puede estirarse cuando se alarga muy brevemente, preferiblemente en la zona elástica. Si las hay, las fuerzas se localizan más bien en la película de separación flexible.
Cabe señalar que el estado flojo de la película de separación flexible permite reducir las solicitaciones de la película de separación flexible durante la fabricación del dispositivo oftálmico, de modo que la película de separación flexible tiene una vida útil más larga y/o mantiene sus propiedades habituales.
Por ejemplo, gracias al sistema de fabricación según la divulgación, no es necesario inflar y desinflar, sucesivamente y con un fluido especializado, la película de separación flexible. La película de separación flexible está, por lo tanto, menos solicitada.
A continuación se describen las características ventajosas y convenientes del sistema de fabricación.
El sistema de fabricación aditiva comprende una unidad móvil configurada para mover uno con respecto a los demás la plataforma de construcción, la placa transparente y el bastidor al que está conectada mecánicamente por los extremos de la película de separación flexible.
La unidad móvil actúa sobre la plataforma de construcción, sobre la placa transparente y sobre el bastidor que soporta parcialmente la película de separación flexible, de forma dependiente o independiente.
La unidad móvil está configurada para: elevar o bajar la plataforma de construcción hacia o alejándola del fondo del tanque; y elevar o bajar la placa transparente hacia o alejándola del fondo del tanque y, por lo tanto, hacia o alejándola de la plataforma de construcción; y elevar o bajar el bastidor al que está conectada mecánicamente la película de separación flexible, hacia o alejándolo del fondo del tanque, con el fin de situar al menos una parte de la película de separación flexible en una posición relativa tanto a la plataforma de construcción como a la placa transparente; y elevar o bajar el tanque con respecto a al menos uno de la plataforma de construcción, la placa transparente y el bastidor al que está conectada mecánicamente la película de separación flexible.
En las posiciones de construcción, la placa transparente está situada cerca de la plataforma de construcción y actúa sobre una parte central de la película de separación flexible, de modo que la parte central de la película de separación flexible queda tensada, pero no estirada, y queda un espesor predeterminado del material polimerizable entre la parte central de la película de separación flexible y una capa superior de la plataforma de construcción.
La película de separación flexible comprende otras partes que están intercaladas entre la parte central y los extremos de la película de separación flexible, que están alejadas de la capa y situadas entre el bastidor al que está conectada mecánicamente la película de separación flexible por los extremos y un contorno de la capa.
Las otras partes de las películas de separación flexibles están al menos parcialmente tensadas gracias a la acción de la placa transparente que está situada a una distancia del bastidor.
Las otras partes de la película de separación flexible pueden tener una forma sustancialmente en L, teniendo un primer brazo que se extiende desde la parte central y a lo largo de la placa transparente y un segundo brazo que se extiende desde el primer brazo hasta el bastidor.
Cabe señalar que la forma en L de las otras partes de la película de separación flexible no significa que el primer brazo y el segundo brazo estén necesariamente en ángulo recto entre sí. Por ejemplo, el primer brazo y el segundo brazo están inclinados entre sí en un ángulo comprendido entre aproximadamente 90° y aproximadamente 135°.
Al menos en posiciones de estratificación, la placa transparente se aleja de la plataforma de construcción y de la película de separación flexible y se sitúa cerca del bastidor al que la película de separación flexible está conectada mecánicamente por los extremos, y se forma un espacio temporal entre la placa transparente y la película de separación flexible.
La película de separación flexible comprende una parte central y otras partes que se extienden desde la parte central hasta los extremos de la película de separación flexible, estando la parte central al menos parcialmente tensada debido a un contacto adhesivo con una capa superior curada, y estando las otras partes flojas, de modo que las otras partes están al menos parcialmente libres de movimiento entre la parte tensada y los extremos respectivos.
Las posiciones de estratificación incluyen posiciones en las que la película de separación flexible está completamente desprendida y situada lejos de una capa superior curada en la plataforma de construcción, y está completamente floja y libre de movimiento entre los extremos.
La divulgación proporciona además un método para la fabricación aditiva de un dispositivo oftálmico capa por capa, comprendiendo el método de fabricación las etapas de:
- proporcionar un sistema de fabricación que tiene un tanque lleno con un volumen de un material polimerizable, una plataforma de construcción sobre la que se forman capas hechas del material polimerizable, un dispositivo de curado configurado para endurecer al menos parcialmente las capas del dispositivo oftálmico que se va a fabricar, una placa transparente situada entre la plataforma de construcción y el dispositivo de curado, y una película de separación flexible conectada mecánicamente por los extremos a un bastidor y situada al menos parcialmente entre la placa transparente y la plataforma de construcción;
- controlar el sistema de fabricación aditiva de modo que la placa transparente, el bastidor y la plataforma de construcción se muevan entre sí y con respecto al tanque y admitan una primera posición relativa correspondiente a las posiciones de construcción de una capa, en la que la placa transparente se aplica contra la película de separación flexible que se encuentra en un estado tenso; y
- controlar el sistema de fabricación aditiva de modo que la placa transparente, el bastidor y la plataforma de construcción se muevan los unos respecto a los otros y respecto al tanque y admitan una segunda posición relativa correspondiente a las posiciones de estratificación de una capa, en la que la placa transparente se mueve respecto al bastidor y se aleja de la película de separación flexible que se encuentra al menos parcialmente en un estado flojo.
A continuación se describen las características ventajosas y convenientes del sistema de fabricación.
El método comprende las etapas de mover, los unos respecto a los otros y respecto al tanque, la plataforma de construcción, la placa transparente y el bastidor al que está conectada mecánicamente por los extremos de la película de separación flexible; y en particular: elevar o bajar la plataforma de construcción hacia o alejándola de un fondo del tanque; y elevar o bajar la placa transparente hacia o alejándola del fondo del tanque y, por lo tanto, hacia o alejándola de la plataforma de construcción; y elevar o bajar el bastidor al que está conectada mecánicamente la película de separación flexible, hacia o alejándolo del fondo del tanque, con el fin de situar al menos una parte de la película de separación flexible en una posición relativa tanto a la plataforma de construcción como a la placa transparente; y elevar o bajar el tanque con respecto a al menos uno de la plataforma de construcción, la placa transparente y el bastidor al que está conectada mecánicamente la película de separación flexible.
En las posiciones de construcción, la placa transparente está situada cerca de la plataforma de construcción y actúa sobre una parte central de la película de separación flexible, de modo que la parte central de la película de separación flexible queda tensada, pero no estirada, y queda un espesor predeterminado del material polimerizable entre la parte central de la película de separación flexible y una capa superior de la plataforma de construcción, y/o la película de separación flexible comprende otras partes que están intercaladas entre la parte central y los extremos de la película de separación flexible, que están alejadas de la capa y situadas entre el bastidor al que está unida mecánicamente la película de separación flexible por los extremos y un contorno de la capa, y/o las otras partes de las películas de separación flexibles están al menos parcialmente tensadas gracias a la acción de la placa transparente que está situada a una distancia del bastidor.
Al menos en las posiciones de estratificación, la placa transparente se aleja de la plataforma de construcción y de la película de separación flexible y se sitúa cerca del bastidor al que la película de separación flexible está conectada mecánicamente por los extremos, y se forma un espacio temporal entre la placa transparente y la película de separación flexible, y la película de separación flexible comprende una parte central y otras partes que se extienden desde la parte central hasta los extremos de la película de separación flexible, la parte central está tensada debido a un contacto adhesivo con una capa superior curada, y las otras partes están flojas, de modo que las otras partes están al menos parcialmente libres de movimiento entre la parte tensada y los extremos respectivos; y las posiciones de estratificación incluyen posiciones en las que la película de separación flexible está completamente desprendida y situada alejada de una capa superior curada en la plataforma de construcción, y está completamente floja y libre de movimiento entre los extremos.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
La descripción de la divulgación continúa ahora con una descripción detallada de realizaciones ventajosas que se dan a continuación a modo de ejemplo no limitativo y con referencia a los dibujos adjuntos.
La figura 1 es una vista esquemática de un sistema de fabricación configurado para llevar a cabo un método para la fabricación aditiva de dispositivos oftálmicos.
La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra las etapas del método para la fabricación aditiva de un dispositivo oftálmico según la divulgación.
Las figuras 3 a 10 ilustran detalles de ciertas etapas del método mostrado en la figura 2 y llevado a cabo por el sistema de fabricación visible en la figura 1.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS REALIZACIONES DE EJEMPLO
La figura 1 ilustra esquemáticamente un sistema de fabricación 1 configurado para llevar a cabo un método para la fabricación aditiva de dispositivos oftálmicos 2.
El sistema de fabricación 1 comprende un tanque 10 lleno con un volumen de un material predeterminado 11 adecuado para fabricar dispositivos oftálmicos 2, tal como una resina líquida para fabricar gafas.
El sistema de fabricación 1 es un sistema aditivo configurado para fabricar los dispositivos oftálmicos 2 capa por capa, formándose cada capa 3 por un volumen del material predeterminado 11 al menos parcialmente polimerizado y endurecido.
En este sentido, el sistema de fabricación 1 comprende una unidad 12 configurada para proyectar y polimerizar al menos una imagen sobre una superficie 13 del volumen del material predeterminado 11 en el tanque 10, también llamada unidad aditiva.
La unidad aditiva 12 puede comprender un aparato de procesamiento 14 que tiene, por ejemplo, un procesador de iluminación digital que está configurado para procesar una sola imagen o patrón, y/o una pluralidad de imágenes o patrones.
La unidad aditiva 12 puede comprender además un aparato de proyección y polimerización 15 configurado para proporcionar una energía de curado, y que tiene, por ejemplo, un proyector y una fuente de radiación, o fuente de energía, u otras fuentes bien conocidas para proyectar la imagen única en una única dirección hacia el material 11 para cada capa 3, y/o una pluralidad de imágenes proyectadas simultánea o sucesivamente, y a continuación polimerizar y endurecer el material 11.
En una variante, el procesador de iluminación digital y el aparato de polimerización se sustituyen por una fuente de láser y un dispositivo de exploración que están configurados para explorar con la fuente de láser la superficie 13 del material 11.
En la figura 1, la unidad aditiva 12 está situada en un lado superior del tanque 10 y orientada hacia una abertura superior 16 del tanque 10 que es opuesta a un fondo 17 del tanque 10. Dicha disposición permite llevar a cabo un proceso denominado "descendente", como se explica a continuación.
En otra disposición, la unidad aditiva puede estar situada en un lado inferior del tanque y orientada hacia una abertura suplementaria formada en el fondo del tanque. Dicha otra disposición permite llevar a cabo un proceso denominado "ascendente", como se explica también a continuación.
El sistema de fabricación 1 comprende además una plataforma de construcción 20 al menos parcialmente sumergida en el tanque 10, una placa transparente 21 y una película de separación flexible 22 representada en la figura 1 como colocada sobre la placa transparente 21 y en contacto con ella.
La película de separación flexible 22 está orientada hacia la plataforma de construcción 20 y la placa transparente 21 está orientada hacia la unidad de aditivos 12.
La película de separación flexible 22 está conectada mecánicamente por los extremos 31 a un bastidor 30 del sistema de fabricación 1.
La placa transparente puede estar hecha de vidrio o plástico, mientras que la película de separación flexible puede estar hecha, por ejemplo, de politetrafluoroetileno (PTFE). En variantes, la película de separación flexible puede estar hecha, por ejemplo, de teflón AF, tal como, por ejemplo, AF 2400 o AF 1600, o perfluoroelastómeros (PFE), polipropileno (PP), tereftalato de polietileno (PET), pefluoroalcoxi (PFA), o también de silicona, etc.
La unidad aditiva 12, por tanto, está configurada para proyectar al menos una imagen o patrón, sobre la superficie 13 del volumen del material predeterminado 11 en el tanque 10 para formar cada capa 3 del dispositivo oftálmico 2 sobre la plataforma de construcción 20, a través de la placa transparente 21 y la película de separación flexible 22, de modo que cada capa 3 que se forma y se endurece al menos parcialmente queda intercalada entre la plataforma de construcción 20 y la película de separación flexible 22.
En particular, la unidad aditiva 12 es capaz de transferir a la superficie del volumen del material predeterminado, en una imagen o un patrón, una cantidad de energía adecuada para desencadenar la polimerización del material predeterminado.
El sistema de fabricación 1 comprende además una unidad móvil 25 configurada para mover la plataforma de construcción 20, la placa transparente 21 y el bastidor 30 entre sí y con respecto al tanque.
La plataforma de construcción 20, la placa transparente 21 y la película de separación flexible 22 están montadas, directa o indirectamente, sobre un cuerpo rígido 26, y pueden montarse de forma móvil con respecto al cuerpo rígido 26.
La unidad móvil 25 puede actuar sobre la plataforma de construcción 20, sobre la placa transparente 21, sobre el bastidor 30 que soporta parcialmente la película de separación flexible 22, o sobre ambos. La unidad móvil 25 puede actuar sobre la plataforma de construcción 20, la placa transparente 21 y la película de separación flexible 22 de forma dependiente o independiente.
En particular, y como se explica mejor a continuación, la unidad móvil 25 puede estar configurada para:
- elevar o bajar la plataforma de construcción 20 hacia o alejándola de un fondo 17 del tanque 10; y/o - elevar o bajar la placa transparente 21 hacia o alejándola del fondo 17 del tanque 10 y, por lo tanto, hacia o alejándola de la plataforma de construcción 20; y/o
- elevar o bajar el bastidor 30 al que está conectada mecánicamente la película de separación flexible 22, hacia o alejándolo del fondo 17 del tanque 10, con el fin de situar al menos una parte de la película de separación flexible 22 en una posición relativa tanto a la plataforma de construcción 20 como a la placa transparente 21.
En una realización alternativa, la unidad móvil 25 puede estar configurada para elevar o bajar el tanque 10 con respecto a al menos uno de la plataforma de construcción 20, la placa transparente 21 y el bastidor 30 al que está conectada mecánicamente la película de separación flexible 22.
La figura 2 es un diagrama de bloques que muestra las etapas principales del método para la fabricación aditiva de dispositivos oftálmicos 2 llevado a cabo gracias al sistema de fabricación 1 descrito anteriormente.
El método comprende etapas sucesivas 100 de fabricación aditiva de la pluralidad de capas 3 del material predeterminado 11, capa por capa.
Las etapas principales del método comprenden etapas iterativas de estratificación 101 y etapas de curado 102 con el fin de formar, capa por capa, los dispositivos oftálmicos 2.
Las etapas de estratificación 101 se llevan a cabo para situar las partes del sistema de fabricación, incluyendo al menos la plataforma de construcción 20, la placa transparente 21 y la película de separación flexible 22, en una posición de construcción en la que solo se proporciona un espesor predeterminado del material predeterminado 11 entre la película de separación flexible 22 y la plataforma de construcción 20 o una capa ya formada sobre la misma. El espesor predeterminado del material predeterminado 11 corresponde al espesor de la capa, cuando está curada, que se va a formar.
Las etapas de estratificación 101 comprenden la etapa 110 de mover la plataforma de construcción 20 a una posición predeterminada, y la etapa 120 de mover el bastidor 30 al que está fijada mecánicamente la película de separación flexible 22, con respecto a la plataforma de construcción 20, y la etapa 130 de mover la placa transparente 21 con respecto a la plataforma de construcción 20 y con respecto al bastidor 30 al que está fijada mecánicamente la película de separación flexible 22.
Las etapas de curado 102 comprenden las etapas de proyectar y polimerizar al menos una imagen sobre la superficie 13 del volumen del material predeterminado 11 en el tanque 10, a través de la placa transparente 21 y la película de separación flexible 22 que se encuentra sobre la placa transparente 21 y en contacto con ella.
Las etapas de curado 102 comprenden la proyección de una sola imagen en una sola dirección hacia el material 11, por ejemplo gracias al aparato de proyección 14, o la proyección de una pluralidad de imágenes proyectadas simultánea o sucesivamente. Este proceso se denomina habitualmente proceso DLP.
En una variante, la etapa de proyección de una imagen comprende el escaneo por una fuente de láser de la superficie del material. Este proceso se denomina habitualmente proceso SLA.
Cada capa 3 del dispositivo oftálmico 2 se forma, o se estratifica, y se endurece al menos parcialmente mediante curado, sobre la plataforma de construcción 20 o sobre una capa anterior en esta plataforma, en una ubicación en donde la capa 3 queda intercalada entre la plataforma de construcción 20 o la capa anterior y la película de separación flexible 22.
Cuando la capa 3 está curada, la película de separación flexible 22 está en contacto con la capa endurecida o parcialmente endurecida 3, de modo que la película de separación flexible 22 se adhiere al menos parcialmente a la capa endurecida o parcialmente endurecida 3.
Por lo tanto, tras la etapa de curado, cuando se lleva a cabo una etapa de estratificación adicional, es necesario desprender la película de separación flexible 22 de la capa endurecida o parcialmente endurecida 3 sin dañar esta última.
Las figuras 3 a 10 muestran en detalle ciertas etapas del método mostrado en la figura y llevado a cabo por el sistema de fabricación visible en la figura 1.
En particular, la etapa de curado 101 ilustrada en la figura 3 va seguida de la etapa de estratificación 102 de las figuras 4 a 10, que en la figura 10 puede equipararse también a una etapa de curado adicional 101.
En la figura 3, la plataforma de construcción 20 se sumerge en el material predeterminado 11 en una posición de construcción en el tanque 10.
Ya se han formado varias capas 3, al menos parcialmente endurecidas, sobre la plataforma de construcción 20. La placa transparente 21 se encuentra en este caso cerca de la plataforma de construcción 20 y actúa sobre una parte 36 de la película de separación flexible 22, de modo que la parte 36 de la película de separación flexible 22 queda tensada, pero no estirada, y queda un espesor predeterminado 60 del material predeterminado 11 entre la parte 36 de la película de separación flexible 22 y la capa superior 3 sobre la plataforma de construcción 20.
En esta configuración del sistema de fabricación, que puede equipararse a una configuración de curado, el dispositivo de curado (no representado en la figura 3) puede funcionar para endurecer al menos parcialmente el volumen del material predeterminado 11 en el espesor predeterminado 60 entre la parte 36 de la película de separación flexible 22 y la capa superior 3 sobre la plataforma de construcción 20 con el fin de formar una nueva capa superior 3 (visible en la figura 4).
En la figura 3, la plataforma de construcción 20, la placa transparente 21 y la película de separación flexible 22 se encuentran en primeras posiciones relativas correspondientes a las posiciones de construcción de una capa 3. La placa transparente 21, en este caso, es más ancha que la plataforma de construcción 20 y la capa 3 que se va a formar, de modo que las partes 35 de la película de separación flexible 22, interpuestas entre la parte tensada 36 y los extremos 31 de la película de separación flexible 22, no están en contacto con las capas 3.
Las partes 35 de la película de separación flexible 22 están situadas en este caso entre el bastidor 30 al que la película de separación flexible 22 está unida mecánicamente por los extremos 31 y un contorno de las capas 3.
Las partes 35 de la película de separación flexible 22 están al menos parcialmente tensadas gracias a la acción de la placa transparente 21 que está situada en este caso a una distancia, llamada distancia de construcción, del bastidor 30.
En la configuración de curado del sistema de fabricación, las partes 35 de la película de separación flexible 22 pueden tener forma de L, con un primer brazo que se extiende desde la parte 36 y a lo largo de la placa transparente 21 y un segundo brazo que se extiende desde el primer brazo hasta el bastidor 30.
Cabe señalar que la placa transparente 21 comprende orificios de ventilación 40 que están formados en este caso en la ubicación de las partes 35 de la película de separación flexible 22.
En una realización alternativa, la placa transparente 21 puede carecer de dichos orificios de ventilación debido a la ausencia de contacto hermético entre la película de separación flexible 22 y la placa transparente 21.
En la figura 4, la placa transparente 21 se ha alejado de la plataforma de construcción 20 y de la película de separación flexible 22.
La placa transparente 21 se ha elevado y está situada cerca del bastidor 30 al que la película de separación flexible 22 está conectada mecánicamente por los extremos 31.
De este modo, la placa transparente 21 ya no está en contacto con la película de separación flexible 22 y se forma un espacio temporal 50 entre ambas.
El espacio temporal 50 puede llenarse con un fluido, tal como aire, gracias a los orificios de ventilación 40.
La parte 36 de la película de separación flexible 22 permanece tensada debido al contacto adhesivo con la capa superior curada 3, mientras que las partes 35 de la película de separación flexible 22 están flojas o en estado flojo. En otras palabras, las partes 35 son al menos parcialmente libres de movimiento entre la parte tensada 36 y los extremos 31 respectivos.
En la figura 5, la plataforma de construcción 20 se ha alejado de la placa transparente 21.
La plataforma de construcción 20 se ha elevado hacia el fondo del tanque 10 y se ha alejado del bastidor 30 al que la película de separación flexible 22 está conectada mecánicamente por los extremos 31.
El espacio temporal 50 definido entre la placa transparente 21 y la película de separación flexible 22 se ha ampliado. La parte 36 de la película de separación flexible 22 permanece tensada debido al contacto adhesivo con la capa superior curada 3, mientras que las partes 35 de la película de separación flexible 22 ya no están flojas.
Las partes 35 están ahora tensadas, no estiradas, entre la parte tensada 36 y los extremos 31 respectivos.
En la figura 6, la plataforma de construcción 20 se ha alejado aún más de la placa transparente 21 y se ha elevado hacia el fondo del tanque 10, alejándose del bastidor 30 al que la película de separación flexible 22 está conectada mecánicamente por los extremos 31.
El espacio temporal 50 definido entre la placa transparente 21 y la película de separación flexible 22 se ha ampliado aún más.
La película de separación flexible 22 comienza a desprenderse de la capa superior curada 3.
La parte 36 que está tensada y en contacto con la capa superior curada 3 disminuye, mientras que las partes 35 que se extienden entre la parte 36 y los extremos 31 aumentan y se tensan.
En la figura 7, la plataforma de construcción 20 se ha alejado aún más de la placa transparente 21 y se ha elevado hacia el fondo del tanque 10, alejándose del bastidor 30 al que la película de separación flexible 22 está conectada mecánicamente por los extremos 31.
El espacio temporal 50 definido entre la placa transparente 21 y la película de separación flexible 22 se ha ampliado aún más.
La película de separación flexible 22 continúa desprendiéndose de la capa superior curada 3.
La parte 36 que está tensada y en contacto con la capa superior curada 3 ha desaparecido, mientras que las partes 35 que se extienden entre la parte 36 y los extremos 31 aumentan aún más y se tensan.
En la figura 8, la película de separación flexible 22 se ha desprendido completamente de la capa superior curada 3. La película de separación flexible 22 ya no tiene ninguna parte 36 que esté tensada y en contacto con la capa superior curada 3.
Las partes 35 forman así una sola parte que se extiende entre los extremos 31 y que está completamente floja y libre de movimiento. Esta parte única 35 está situada alejada de la capa superior 3 sobre la plataforma de construcción 20. Cabe señalar que entre las figuras 4 y 8, la placa transparente y, a continuación, la plataforma de construcción se han desplazado. En una variante, pueden desplazarse sucesiva e iterativamente, la plataforma de construcción puede desplazarse antes que la placa transparente, o el bastidor, directamente a través del tanque, puede desplazarse adicional o alternativamente en lugar de la plataforma de construcción.
En la figura 9, tanto la placa transparente 21 como la plataforma de construcción 20 se mueven una hacia la otra y relativas al bastidor 30.
De este modo, la placa transparente 21 se eleva hacia abajo, hacia la plataforma de construcción 20, y esta última se eleva hacia la placa transparente 21, en dirección opuesta al fondo del tanque 10.
La plataforma de construcción 20 se mueve hasta alcanzar una posición de construcción en el tanque 10, que puede ser la misma o diferente de la posición de construcción mostrada en la figura 3.
La placa transparente 21 tiene una cara de tope 70 que empuja, directamente y/o con la ayuda del fluido en el espacio temporal 50 que disminuye, y tensa progresivamente la película de separación flexible 22 hasta que una parte de esta última, equivalente a la parte 36 definida a continuación, se sitúa delante de la capa superior 3, permaneciendo un espesor predeterminado 60 del material predeterminado 11 entre la parte 36 de la película de separación flexible 22 y la capa superior 3 sobre la plataforma de construcción 20, y las partes 35 se tensan progresivamente y se extienden entre la parte 36 y el bastidor 30.
En las figuras 4 a 9, la plataforma de construcción 20, la placa transparente 21 y la película de separación flexible 22 se encuentran en segundas posiciones relativas correspondientes a posiciones de estratificación para una nueva capa 3.
En la figura 10, al igual que en la figura 3, la placa transparente 21 está situada cerca de la plataforma de construcción 20 y actúa sobre la parte 36 de la película de separación flexible 22 de modo que la parte 36 de la película de separación flexible 22 queda tensada, o en un estado tenso, pero no estirada, y el espesor predeterminado 60 del material predeterminado 11 permanece entre la parte 36 de la película de separación flexible 22 y la capa superior 3 sobre la plataforma de construcción 20.
En esta configuración de curado, el dispositivo de curado (no representado en la figura 10) puede funcionar para endurecer al menos parcialmente el volumen del material predeterminado 11 en el espesor predeterminado 60 entre la parte 36 de la película de separación flexible 22 y la capa superior 3 sobre la plataforma de construcción 20 con el fin de formar otra capa superior 3 novedosa.
Dicho de otra manera, las figuras 3 a 10 ilustran el paso del sistema de fabricación desde la configuración de curado de una capa, a una configuración de estratificación y, a continuación, a la configuración de curado de una capa sucesiva.
Según la descripción anterior del sistema y método de fabricación, la película de separación flexible 22 puede tener un estado en el que está completamente floja, al menos parcialmente floja y al menos parcialmente tensada, y completamente tensada. Sin embargo, la película de separación flexible 22 nunca se estira.
Además, el sistema de fabricación 1 requiere dejar un espacio suficiente entre la placa transparente 21 y la plataforma de construcción 20 para permitir que la película de separación flexible 22 quede floja.
En este sentido, se ha descrito anteriormente que las partes 35 de la película de separación flexible 22 pueden tener una forma de L en la configuración de curado.
El primer brazo que se extiende desde la parte 36 y a lo largo de la placa transparente 21 corresponde a una primera distancia, denominada por ejemplo distancia horizontal, entre un borde de la placa transparente 21 y el contorno de la capa superior 3.
El segundo brazo que se extiende desde el primer brazo hasta el bastidor 30 corresponde a una segunda distancia, denominada por ejemplo distancia vertical, entre el bastidor 30 y el borde de la placa transparente 21.
Estos primer brazo, segundo brazo y primeras y segundas distancias son visibles en la figura 3.
En las figuras 5 a 7, la primera distancia permanece constante mientras que la segunda distancia aumenta, desde una posición inicial de desprendido de la película de separación flexible 22 mostrada en la figura 5 hasta una posición final de desprendido de la película de separación flexible 22 mostrada en la figura 7.
Como se muestra en las figuras 5 a 7, la película de separación flexible 22 puede así desprenderse de la capa superior 3 con un ángulo de desprendimiento relativamente alto.
Un ángulo de desprendimiento relativamente alto puede reducir la tensión tanto en la capa 3 como en la película de separación flexible 22.
Una menor tensión es mejor tanto para la calidad óptica de la capa 3 como para la vida útil de la película de separación flexible 22.
Además, un ángulo de desprendimiento relativamente alto puede permitir reducir el tiempo de las etapas de estratificación, por ejemplo, controlando la velocidad de los movimientos de al menos uno de la plataforma de construcción 20, la placa transparente 21 y la película de separación flexible 22.
En este sentido, cabe señalar que cuando al menos una parte de la película de separación flexible 22 está floja, la velocidad del movimiento puede ser mayor que cuando la película de separación flexible 22 está tensada.
Dicho de otra manera, de la figura 3 a la figura 5, la velocidad del movimiento de la placa transparente 21 y/o de la plataforma de construcción 20 puede ser relativamente alta, mientras que durante el desprendimiento como tal, mostrado en las figuras 6 a 8, la velocidad del movimiento de la placa transparente 21 y/o de la plataforma de construcción 20 debe disminuir en comparación con las figuras 3 a 5. Además, de la figura 8 a la figura 10, la velocidad del movimiento de la placa transparente 21 y/o la plataforma de construcción 20 para hacer que el sistema adopte la configuración de curado, colocando la plataforma de construcción 20 en su posición de construcción, acercándose a la placa transparente 21 y tensando progresivamente la película de separación flexible 22, también debe disminuir en comparación con las figuras 3 a 5 y puede ser bastante similar, o inferior, o mayor, en comparación con la velocidad del movimiento durante el desprendimiento y mostrada en las figuras 6 a 8.
A continuación se describen otras variantes que no se ilustran.
La placa transparente puede tener diferentes formas, incluyendo formas cuadradas, rectangulares u otras, incluyendo una zona de construcción y una zona de borde que rodea la zona de construcción.
La placa transparente es transparente a la luz ultravioleta. La placa transparente puede estar hecha de vidrio y/o cuarzo y/o plástico y/o materiales compuestos.
La placa transparente puede tener un tratamiento hidrofóbico.
La zona de construcción puede tener una longitud igual a aproximadamente 80 mm o superior a 80 mm, y una anchura igual a aproximadamente 75 mm, y la zona de borde puede tener, en cada lado longitudinal de la zona de construcción, una anchura igual a aproximadamente 10 mm o inferior a 10 mm y, en cada lado transversal de la zona de construcción, una longitud igual o superior a la anchura en cada lado longitudinal de la zona de construcción, especialmente si se forman orificios de ventilación en la placa transparente.
El sistema de fabricación puede comprender además una unidad de suministro de fluido configurada para suministrar y aspirar un fluido entre la película de separación flexible y la placa transparente.
Cabe señalar de manera más general que la divulgación no se limita a los ejemplos descritos y representados.

Claims (15)

REIVINDICACIONES
1. Un sistema de fabricación aditiva para fabricar de forma aditiva un dispositivo oftálmico capa por capa, que comprende un tanque (10) lleno con un volumen de un material polimerizable (11), una plataforma de construcción (20) sobre la que se forman capas (3) hechas del material polimerizable, un dispositivo de curado (12) configurado para endurecer al menos parcialmente las capas del dispositivo oftálmico que se va a fabricar, una placa transparente (21) situada entre la plataforma de construcción (20) y el dispositivo de curado (13), y una película de separación flexible (22) conectada mecánicamente por los extremos (31) a un bastidor (30) y situada al menos parcialmente entre la placa transparente (21) y la plataforma de construcción (20), estando configurado el sistema de fabricación aditiva (1) de tal manera que la placa transparente, el bastidor y la plataforma de construcción sean móviles entre sí y con respecto al tanque (10) entre una primera posición relativa correspondiente a las posiciones de construcción de una capa, en la que la placa transparente se aplica contra la película de separación flexible que se encuentra en un estado tenso, y una segunda posición relativa correspondiente a las posiciones de estratificación de una capa, en la que la placa transparente se mueve con respecto al bastidor y se aleja de la película de separación flexible que se encuentra al menos parcialmente en un estado flojo.
2. Sistema de fabricación aditiva según la reivindicación 1, en donde este comprende una unidad móvil (25) configurada para mover uno con respecto a los demás de la plataforma de construcción (20), la placa transparente (21) y el bastidor (30).
3. Sistema de fabricación aditiva según la reivindicación 2, en donde la unidad móvil (25) actúa sobre la plataforma de construcción (20), y sobre la placa transparente (21), y sobre el bastidor (30) que soporta parcialmente la película de separación flexible (22), de forma dependiente o independiente.
4. Sistema de fabricación aditiva según la reivindicación 3, en donde la unidad móvil (25) está configurada: para elevar o bajar la plataforma de construcción (20) hacia o alejándola de un fondo (17) del tanque (10); y elevar o bajar la placa transparente (21) hacia o alejándola del fondo (17) del tanque (10) y, por lo tanto, hacia o alejándola de la plataforma de construcción (20); y elevar o bajar el bastidor (30), hacia o alejándolo del fondo (17) del tanque (10) con el fin de situar al menos una parte de la película de separación flexible (22) en una posición relativa tanto a la plataforma de construcción (20) como a la placa transparente (21); y para elevar o bajar el tanque (10) con respecto a al menos uno de la plataforma de construcción (20), la placa transparente (21) y el bastidor (30).
5. Sistema de fabricación aditiva según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde, en las posiciones de construcción, la placa transparente (21) está situada cerca de la plataforma de construcción (20) y actúa sobre una parte central (36) de la película de separación flexible (22) de modo que la parte central (36) de la película de separación flexible (22) queda tensada, pero no estirada, y queda un espesor predeterminado (60) del material polimerizable (11) entre la parte central (36) de la película de separación flexible (22) y una capa superior (3) sobre la plataforma de construcción (20).
6. Sistema de fabricación aditiva según la reivindicación 5, en donde la película de separación flexible (22) comprende otras partes (35) que están intercaladas entre la parte central (36) y los extremos (31) de la película de separación flexible (22), que están alejadas de la capa (3) y situadas entre el bastidor (30) y un contorno de la capa (3).
7. Sistema de fabricación aditiva según la reivindicación 6, en donde las otras partes (35) de las películas de separación flexibles (22) están al menos parcialmente tensadas gracias a la acción de la placa transparente (21) que está situada a una distancia del bastidor (30).
8. Sistema de fabricación aditiva según la reivindicación 7, en donde las otras partes (35) de la película de separación flexible (22) tienen una forma de L, extendiéndose un primer brazo desde la parte central (36) y a lo largo de la placa transparente (21) y extendiéndose un segundo brazo desde el primer brazo hasta el bastidor (30).
9. Sistema de fabricación aditiva según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en donde, al menos en las posiciones de estratificación, la placa transparente (21) se aleja de la plataforma de construcción (20) y de la película de separación flexible (22) y se sitúa cerca del bastidor (30), y se forma un espacio temporal (50) entre la placa transparente (21) y la película de separación flexible (22).
10. Sistema de fabricación aditiva según la reivindicación 9, en donde la película de separación flexible (22) comprende una parte central (36) y otras partes (35) que se extienden desde la parte central (36) hasta los extremos (31) de la película de separación flexible (22), estando la parte central (36) tensada debido a un contacto adhesivo con una capa superior curada (3), y las otras partes (35) están flojas, de modo que las otras partes (35) son al menos parcialmente libres de movimiento entre la parte tensada (36) y los extremos (31) respectivos.
11. Sistema de fabricación aditiva según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde las posiciones de estratificación incluyen posiciones en las que la película de separación flexible (22) está completamente desprendida y situada lejos de una capa superior curada sobre la plataforma de construcción (20), y está completamente floja y libre de movimiento entre los extremos (31).
12. Un método para la fabricación aditiva de un dispositivo oftálmico capa por capa, comprendiendo el método de fabricación las etapas de:
- proporcionar un sistema de fabricación (1) que tiene un tanque (10) lleno con un volumen de un material polimerizable (11), una plataforma de construcción (20) sobre la que se forman capas (3) hechas del material polimerizable, un dispositivo de curado (12) configurado para endurecer al menos parcialmente las capas del dispositivo oftálmico que se va a fabricar, una placa transparente (21) situada entre la plataforma de construcción (20) y el dispositivo de curado (13), y una película de separación flexible (22) conectada mecánicamente por los extremos (31) a un bastidor (30) y situada al menos parcialmente entre la placa transparente (21) y la plataforma de construcción (20);
- controlar el sistema de fabricación aditiva (1) de modo que la placa transparente, el bastidor y la plataforma de construcción se muevan entre sí y con respecto al tanque (10) y admitan una primera posición relativa correspondiente a las posiciones de construcción de una capa, en la que la placa transparente se aplica contra la película de separación flexible que se encuentra en estado tenso; y
- controlar el sistema de fabricación aditiva (1) de modo que la placa transparente, el bastidor y la plataforma de construcción se muevan entre sí y con respecto al tanque (10) y admitan una segunda posición relativa correspondiente a posiciones de estratificación de una capa, en la que la placa transparente se mueve con respecto al bastidor y se aleja de la película de separación flexible que se encuentra al menos parcialmente en un estado flojo.
13. Método según la reivindicación 12, en donde este comprende las etapas de mover uno respecto a los otros de la plataforma de construcción (20), la placa transparente (21) y el bastidor (30), de forma dependiente o independiente; y en particular: elevar o bajar la plataforma de construcción (20) hacia o alejándola de un fondo (17) del tanque (10); y elevar o bajar la placa transparente (21) hacia o alejándola del fondo (17) del tanque (10) y, por lo tanto, hacia o alejándola de la plataforma de construcción (20); y elevar o bajar el bastidor (30), hacia o alejándolo del fondo (17) del tanque (10) con el fin de situar al menos una parte de la película de separación flexible (22) en una posición relativa tanto a la plataforma de construcción (20) como a la placa transparente (21); y elevar o bajar el tanque (10) con respecto a al menos uno de la plataforma de construcción (20), la placa transparente (21) y el bastidor (30).
14. Método según la reivindicación 12, en donde, en las posiciones de construcción, la placa transparente (21) está situada cerca de la plataforma de construcción (20) y actúa sobre una parte central (36) de la película de separación flexible (22) de modo que la parte central (36) de la película de separación flexible (22) queda tensada, pero no estirada, y queda un espesor predeterminado (60) del material polimerizable (11) entre la parte central (36) de la película de separación flexible (22) y una capa superior (3) sobre la plataforma de construcción (20), la película de separación flexible (22) comprende otras partes (35) que están intercaladas entre la parte central (36) y los extremos (31) de la película de separación flexible (22), que están alejadas de la capa (3) y situadas entre el bastidor (30) y un contorno de la capa (3), las otras partes (35) de las películas de separación flexibles (22) están al menos parcialmente tensadas gracias a la acción de la placa transparente (21) que está situada a una distancia del bastidor (30).
15. Método según una de las reivindicaciones 13 y 14, en donde, al menos en las posiciones de estratificación, la placa transparente (21) se aleja de la plataforma de construcción (20) y de la película de separación flexible (22) y se sitúa cerca del bastidor (30), y se forma un espacio temporal (50) entre la placa transparente (21) y la película de separación flexible (22), la película de separación flexible (22) comprende una parte central (36) y otras partes (35) que se extienden desde la parte central (36) hasta los extremos (31) de la película de separación flexible (22), estando la parte central (36) tensada debido a un contacto adhesivo con una capa superior (3) curada, y estando las otras partes (35) flojas, de modo que las otras partes (35) son al menos parcialmente libres de movimiento entre la parte tensada (36) y los extremos (31) respectivos; y las posiciones de estratificación incluyen posiciones en las que la película de separación flexible (22) está completamente desprendida y situada alejada de una capa superior curada sobre la plataforma de construcción (20), y está completamente floja y libre de movimiento entre los extremos (31).
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