FI20195467A1 - Menetelmä ja laitteisto tuotteen tietokoneavusteiseen valmistukseen - Google Patents
Menetelmä ja laitteisto tuotteen tietokoneavusteiseen valmistukseen Download PDFInfo
- Publication number
- FI20195467A1 FI20195467A1 FI20195467A FI20195467A FI20195467A1 FI 20195467 A1 FI20195467 A1 FI 20195467A1 FI 20195467 A FI20195467 A FI 20195467A FI 20195467 A FI20195467 A FI 20195467A FI 20195467 A1 FI20195467 A1 FI 20195467A1
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- photopolymer material
- photopolymer
- exposure
- casting
- final product
- Prior art date
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B22—CASTING; POWDER METALLURGY
- B22C—FOUNDRY MOULDING
- B22C9/00—Moulds or cores; Moulding processes
- B22C9/02—Sand moulds or like moulds for shaped castings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
- B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
- B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/264—Arrangements for irradiation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03F—PHOTOMECHANICAL PRODUCTION OF TEXTURED OR PATTERNED SURFACES, e.g. FOR PRINTING, FOR PROCESSING OF SEMICONDUCTOR DEVICES; MATERIALS THEREFOR; ORIGINALS THEREFOR; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED THEREFOR
- G03F7/00—Photomechanical, e.g. photolithographic, production of textured or patterned surfaces, e.g. printing surfaces; Materials therefor, e.g. comprising photoresists; Apparatus specially adapted therefor
- G03F7/70—Microphotolithographic exposure; Apparatus therefor
- G03F7/70416—2.5D lithography
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Moulds For Moulding Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Keksinnön kohteen ovat menetelmä ja laittesto tuotteen tietokoneavusteiseen valmistukseen, jossa valmistetaan lopputuote siitä tehdyn digitaalisen mallinnuksen pohjalta fotopolymeerimateriaalia hyödyksi käyttämällä. Valumuotissa valamalla valmistettavan lopputuotteen valumalline valmistetaan fotopolymeerimateriaaliaineksesta (F), jota ensinnäkin valotetaan (R) digitaaliohjatusti valmistettavasta lopputuotteesta tehdyn mallinnuksen mukaisesti, minkä jälkeen valussa käytettävä, valmistettavaa lopputuotetta tai sen yhtä tai useampaa osaa fyysisesti vastaava fotopolymeerivalumalline aikaansaadaan poistamalla fotopolymeerimateriaaliaineksesta (F) valottamaton fotopolymeerimateriaaliaines (Y).
Description
Menetelmä ja laitteisto tuotteen tietokoneavusteiseen valmistukseen Keksinnön kohteena ovat niihin kohdistuvien itsenäisten patenttivaatimusten johdanto-osien mukaiset menetelmä ja laitteisto tuotteen tietokoneavusteiseen valmistukseen.
Ensinnäkin perinteisen ”mekaanisen” valmistuksen osalta, erityisesti edellytettäessä valmisteltavalta lopputuot- teen valmistuksen osalta kustannustehokkuutta ja valmis- tettavalta tuotteelta hyvää muoto- ja mittatarkkuutta sekä pinnanlaatua, on valmistuksessa käytetty perintei- sesti valamista, mistä esimerkkinä mainittakoon tavan- omainen hiekkavalu, jota on laajalti käytetty metal- liesineiden valmistuksessa, mutta myös sekä taidevalun että teollisuuden tarpeisiin. Lisäksi hiekkavalulla val- mistetaan myös esimerkiksi koriste- ja käyttöesineitä, työkaluja ja koneenosia.
Hiekkavalun muottihiekka on hienojakoista hiekka- sideaineseosta, joka toistaa yksityiskohdat hyvinkin tarkasti riippuen luonnollisesti hiekan raekoosta ja muotintäyttömenetelmästä. Sideaine on tyypillisesti ke- miallisesti kovettuvaa hartsia. Etenkin korkean sulamis- pisteen metalleja, kuten terästä, valettaessa muottipin- = nat käsitellään maalaamalla ne tulenkestävällä peitos- 3 teella, jottei hiekka pala metalliin kiinni.
2 r Valua varten tehtävä valmistettavan kappaleen malline on a 30 tyypillisesti kaksiosainen, jotta muotin ala- ja yläosat © voidaan valmistaa erikseen. Malline valmistetaan tyypil- 3 lisesti puusta, muovista, kevytmetallista tai esim. so- N lumuovista mallineelta edellytettävien kulumiskesto- ja mittatarkkuusvaatimusten mukaisesti. Mallineen tulee ol-
la myös riittävän luja kestääkseen vääntymättä muotin- valmistuksessa ja varastoinnissa. Alapuolinen mallineosa on tyypillisesti kiinnitetty le- vyyn, jonka päälle asetetaan muotinvalmistusta eli kaa- vausta varten muottikehys. Kehys täytetään muottihiekal- la, joka sullotaan esim. täryttämällä riittävän tiiviik- si. Yläpuolisen mallineosan muottikehykseen asetetaan ennen täyttöä myös valu- ja kaasukanavien mallineet.
Toinen mahdollisuus on valmistaa muotti yksiosaisella mallineella, jolloin muottikehys on täytettävä kahdessa vaiheessa ja muottikehys avattava mallineen poistamista varten yläpuolisessa muotinosassa olevan hiekan kovetut- tua. Esim. kertakäyttöinen solumuovimalline voidaan polttaa pois avaamatta muottia. Jos valmistettava valukappale on ontto, valmistetaan muotin lisäksi hiekkasydän eli keerna, joka sekin kove- tetaan ja tarvittaessa peitostetaan. Monimutkaisessa kappaleessa käytetään tarvittaessa useampia keernoja. Muottihiekan kovetuttua muottiosat irrotetaan mallinees- ta, minkä jälkeen muotinosat peitataan, mahdolliset keernat asetetaan paikoilleen ja muottiosat kiinnitetään = toisiinsa. Tämän jälkeen muottiin kaadetaan sula metal- 3 li. Valun jäähdyttyä muotti puretaan ja valmis valukap- n pale poistetaan. o = + 30 Toisena esimerkkinä valutekniikasta mainittakoon kipsi- © valu, jolla valmistetaan tyypillisesti pieniä ja yksi- 3 tyiskohtaisia metalliesineitä. Erityisesti kultasepänte- N ollisuuden alalla se on lisännyt jatkuvasti suosiotaan kustannustehokkaana ja nopeana valmistusmenetelmänä.
Kolmantena esimerkkinä valutekniikasta mainittakoon ke- raamisen muotin käyttöön perustuva tarkkuusvalu, jolla valetaan yleensä erityisesti pieniä ja yksityiskohtaisia metalliesineitä. Nykyisin sitä käytetään myös mm. auto- teollisuudessa. Suurin ero tavalliseen valuun on se, et- tä muotti kasvatetaan vahamallin pintaan. Fdellä mainitut perinteiset valutekniikat ovat työläitä ja kustannustehokkuudeltaan epäedullisia erityisesti ny- kyisiä valmistusteknisiä vaatimuksia silmälläpitäen. Toisaalta ”tietokoneavusteisen” valmistus on viime vuo- sina kehittynyt ja yleistynyt jatkuvasti eri aloilla, mistä esimerkkeinä mainittakoon sterolitografia ja 3D- tulostus fotopolymeerimateriaaleja käyttämällä. Tällai- set menetelmät perustuvat tuotteen valmistamiseen tieto- koneavusteisesti jauhemaista tai juoksevaa fotopolymee- rimateriaalia kerroksittain lisäämällä ja kovettamalla.
Tällaiset digitaalisesti ohjatut valmistusmenetelmät ovat nykyisellään kuitenkin edelleen prosessoinneiltaan hitaita ja materiaalikustannuksiensa vuoksi kalliita, mitä korostaa edelleen fotopolymeerimateriaalien käytön huono hyötysuhde tarpeettoman suuren hävikin vuoksi. = Toisaalta tiettyjä käyttötarkoituksia varten tuotettavi- > en lopputuotteiden riittävän hyvä pinnanlaatu edellyttää = hyvin ohuiden aineskerrosten käyttöä, mikä edelleen hi- 7 dastaa valmistusta ja laskee ko. valmistustekniikan kus- a 30 tannustehokkuutta. 2 D Nyt esillä olevien keksinnön mukaisten menetelmän ja N laitteiston tarkoituksena on saada aikaan ratkaiseva pa- rannus edellä mainittuihin ongelmiin ja siten oleelli-
sesti kohottaa alalla vaikuttavaa tekniikan tasoa.
Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaisille mene- telmälle ja laitteistolle on pääasiassa tunnusomaista se, mitä on esitetty niihin kohdistuvien itsenäisten pa- tenttivaatimusten tunnusmerkkiosissa.
Keksinnön mukaisten menetelmän ja laitteiston tärkeimpi- nä etuina mainittakoon niiden yksinkertaisuus ja tehok- kuus erityisesti niiden mahdollistaessa perinteisen va- lutekniikan tehostamisen tietokoneavusteista mallinnusta ja valumallineen valmistusta hyödyntäen.
Keksinnön pe- rustuessa tavanomaisesta digitaalisesta 3D-tulostuksesta poiketen lopputuotetta fyysisesti vastaavan fotopolymee- rimateriaalikappaleen valmistukseen fotopolymeerimateri- aalia valottamalla ja valottamattoman fotopolymeerimate- riaaliaines valotuksen jälkeen poistamalla, on mahdol- lista nostaa ratkaisevasti 3D-valmistus-tekniikan nope- utta ja niin muodoin myös kustannustehokkuutta sekä ta- somaisten, kuten esim. uudelleenkäytettävien valumat- riisien, että kolmiulotteisten kertakäyttöisten valumal- linteiden valmistusta silmällä pitäen.
Keksinnön mukaisten menetelmän ja laitteiston muita edullisia sovellutuksia on esitetty niihin kohdistuvissa > 25 epäitsenäisissä patenttivaatimuksissa. g O Seuraavassa selityksessä keksintöä havainnollistetaan = yksityiskohtaisesti samalla oheisiin piirustuksiin viit- 7 taamalla, joissa S 30 © kuvissa la ja 1b, 3 on esitetty esimerkinomaiset prosessikaa- N viot keksintöä hyödyntävistä valmistus- prosesseista toisaalta tasomaisen ja toi-
saalta kolmiulotteisen lopputuotteen val- mistuksessa, ja kuvissa 2a ja 2b 5 on esitetty esimerkinomainen periaateku- vanto keksintöä soveltavan laitteiston valotusjärjestelystä ja suurennettu yksi- tyiskohta fotopolymeerimateriaalivalotuk- sessa käytetystä rasterointikuviosta.
Keksinnön kohteena on ensinnäkin menetelmä tuotteen tieto- koneavusteiseen valmistukseen, jossa valmistetaan loppu- tuote siitä tehdyn digitaalisen mallinnuksen pohjalta fo- topolymeerimateriaalia hyödyksi käyttämällä. Valumuotissa V valamalla valmistettavan lopputuotteen T valumalline valmistetaan fotopolymeerimateriaaliaineksesta F, jota en- sinnäkin valotetaan digitaaliohjatusti valmistettavasta lopputuotteesta tehdyn mallinnuksen X mukaisesti, minkä jälkeen valussa käytettävä, valmistettavaa lopputuotetta tai sen yhtä tai useampaa osaa fyysisesti vastaava fotopo- lymeerimateriaalimalline F' aikaansaadaan poistamalla fo- topolymeerimateriaaliaineksesta F valottamaton fotopoly- meerimateriaaliaines Y.
Keksinnön mukaisen menetelmän edullisena sovellutuksena = fotopolymeerimateriaaliaihio F” valotetaan kiinteään, nes- > temäiseen tai jauhemaiseen fotopolymeerimateriaaliainek- = seen F valmistettavan lopputuotteen stereokuvauksen, har- 7 maa-asteikko- ja/tai tarkkuusaluemittauksen pohjalta.
S 30 © Keksinnön mukaisen menetelmän edelleen edullisena sovellu- 3 tuksena fotopolymeerimateriaaliaihion F” muotoa ja syvyyt- N tä fotopolymeerimateriaaliaineksessa F säädetään laser- ja UV-valotuksella R.
Fdelleen edullisena keksinnön mukaisen menetelmän sovellu- tuksena fotopolymeerimateriaaliaineksen F valotuksessa hyödynnetään kuvan 2b mukaista rasterointia, jolloin foto- polymeerimateriaaliaihion F” muoto tuotetaan säätämällä sekä valotuksessa käytettävää pistekokoa että ja laser- ja UV-valotehoa. Keksinnön mukaisen menetelmän edelleen edullisena sovellu- tuksena fotopolymeerimateriaalimalline F' muodostetaan kahdesta tai useammasta erikseen valmistettavasta ja toi- siinsa yhdistettävästä valumallineaihiosta, mikä mahdol- listaa erityisesti suurempikokoisten ja/tai muodoltaan mo- nimutkaisten fotopolymeerimateriaalimallineiden valmistuk- sen.
Keksinnön mukaisen menetelmän edullisena sovellutuksena valumallineen haluttu muoto tuotetaan fotopolymeerimateri- aaliaineksen F valotuksessa yhdellä tai useammalla digi- taaliohjatulla laser-, Full HD-, LED UV-valolähteellä R ja/tai vastaavaa tekniikkaa käyttämällä. Keksinnön mukaisen menetelmän edelleen edullisena sovellu- tuksena kuviin la ja 1b viitaten fotopolymeerimateriaa- liaihio F” karkaistaan ja jälkivalotetaan UVA- ja/tai UVC- valotuksella. o > Keksinnön kohteena on toisaalta myös laitteisto tuotteen S tietokoneavusteiseen valmistukseen, jolloin tarkoituksena 2 on lopputuotteen valmistaminen siitä tehdyn digitaalisen E 30 mallinnuksen pohjalta fotopolymeerimateriaalia hyödyksi N käyttämällä. laitteisto on tarkoitettu valumuotissa V va- i lamalla valmistettavan lopputuotteen T valumallineen M 2 valmistamiseksi fotopolymeerimateriaaliaineksesta F, jol- N loin laitteistoon kuuluu oheisiin piirustuksiin viitaten ainakin valotusjärjestely R, kuten yksi tai useampi digi-
taaliohjattu laser-, Full HD-, LED UV-valolähde R ja/tai vastaava, fotopolymeerimateriaaliaineksen F valottamiseksi valmistettavasta lopputuotteesta tehdyn mallinnuksen X mu- kaisesti, ja pesujärjestely P valussa käytettävän, valmis- tettavaa tuotetta tai sen yhtä tai useampaa osaa fyysises- ti vastaavan fotopolymeerimateriaalimallineen F' aikaan- saamiseksi poistamalla fotopolymeerimateriaaliaineksesta F valottamaton fotopolymeerimateriaaliaines Y.
Keksinnön mukaisen laitteiston edullisena sovellutuksena kuvaan 2a viitaten valotusjärjestely R käsittää kiinteää, nestemäistä tai jauhemaista fotopolymeerimateriaaliainesta F vastakkaisilta puolilta valottavat valolähteet R1, R2.
Keksinnön mukaisen laitteiston edelleen edullisena sovel- lutuksena se käsittää kuviin la ja lb viitaten valottamat- toman fotopolymeerimateriaaliaineksen Y talteenottojärjes- telyn TO, minkä ansiosta on mahdollista minimoida materi- aalihävikki.
Kuvissa kuvissa la ja lb on esitetty esimerkinomaiset prosessikaaviot keksintöä hyödyntävistä valmistusproses- seista toisaalta em. kuvissa vasemmalla yläkulmassa esi- tetyn tasomaisen muistolaatan ja toisaalta kolmiulottei- sen koristekappaleen valmistuksessa. Tällainen proses- o sointi on toteutettavissa esim. kuvassa 2a esitettyyn > esimerkinomaiseen periaatteeseen viittaamalla edullises- S ti etu- ja taustavaloyksiköllä R1, R2 varustetulla valo- 2 tusjärjestelyllä R, jolloin prosessikaavioissa esitetyt E 30 vaiheet sisältävät seuraavat työvaiheet:
O > - 1. Valmistettavan valumallinteen kantaosan Fc valotus 2 esim. UVA-taustavaloyksiköllä R2, LAMS (Laser Ablation s Mask System) suojakerroksella Fa ja alapuolitse fotopo-
lymeerikerroksella Fb varustettuun kiinteään fotopoly- meerimateriaaliainekseen F, - 2. fotopolymeerimateriaaliaineksen F” laserointi R fo- topolymeeriainekseen F mallinnuksen X pohjalta laser-, Full HD- ja/tai Led UV-etuvaloyksiköllä RI, - 3. suojakerroksen Fa valotus esim. laser- ja/tai UVA- valoa käyttäen etuvaloyksiköllä RI, - 4. valottamattoman fotopolymeerimateriaalineksen Y poisto esim. liuottamalla pesujärjestelyn P avulla, = 5. fotopolymeerimateriaaliaihion F” kuivaus esim. läm- pösäteilyjärjestelyllä, - 6. fotopolymeerinateriaaliaihion F” karkaisu ja jälki- valotus esim. UVA- ja/tai UVC-valoa käyttäen etuvaloyk- siköllä R1, - 7. lopputuotetta fyysisesti vastaava fotopolymeerimate- riaalimalline F', kuten kuvassa la esitetty yhtenäinen valumalline ja kuvassa Ib esitetty uudelleenkäytettävä valumatriisi, - 8. valaminen valumuotissa, ja - 9. valamalla valmistettu lopputuote 1.
On selvää, että keksintö ei rajoitu edellä esitettyihin tai selitettyihin sovellutuksiin, vaan sitä voidaan perus- ajatuksen puitteissa muunnella hyvinkin monilla tavoin riippuen esim. kulloin valmistettavista lopputuotteista ja = niiden valmistusmateriaaleista. Kuvassa 2a esitetystä pe- > riaatteesta poiketen on fotopolymeerimateriaalin valotuk- = sessa mahdollista käyttää myös esim. ns. yksipuolista va- 7 lotusta, tasomaista valotuspintaa tai esim. osittain ha- a 30 jautettuja tai liikuteltavia valolähteitä jne. Valotusjär- © jestely voi myös käsittää edellä mainituista laser-, Full 3 HD- ja UV-valolähteistä poiketen myös muuta vastaavaan N tarkoitukseen soveltuvaa tekniikkaa.
Claims (10)
1. Menetelmä tuotteen tietokoneavusteiseen valmistuk- seen, jossa valmistetaan lopputuote siitä tehdyn digitaa- lisen mallinnuksen (X) pohjalta fotopolymeerimateriaalia hyödyksi käyttämällä, tunnettu siitä, että valumuotissa (V) valamalla valmistettavaa lopputuotetta (T) fyysisesti vastaava valumalline valmistetaan ensinnäkin valottamalla fotopolymeerimateriaaliainesta (F) digitaaliohjatusti, valmistettavasta lopputuotteesta tehdyn mallinnuksen (X) mukaisesti, minkä jälkeen valussa käytettävä, valmistet- tavaa lopputuotetta tai sen yhtä tai useampaa osaa fyysi- sesti vastaava fotopolymeerimateriaalimalline (F') aikaan- saadaan poistamalla fotopolymeerimateriaaliaineksesta (F) valottamaton fotopolymeerimateriaaliaines (Y).
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että fotopolymeerimateriaaliaihio (F”) valotetaan kiinteään, nestemäiseen tai jauhemaiseen fotopolymeerima- teriaaliainekseen (F) valmistettavan lopputuotteen stereo- kuvauksen, harmaa-asteikko- ja/tai tarkkuusaluemittauksen D 25 pohjalta.
& S 3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tun- 3 nettu siitä, että fotopolymeerimateriaaliaihion (F”) muo- E toa ja syvyyttä fotopolymeerimateriaaliaineksessa (F) sää- 5 30 detään laser- ja UV-valotuksella.
3 3 S
4. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista 1-3 mukai- N nen menetelmä, tunnettu siitä, että fotopolymeerimateriaa- liaineksen (F) valotuksessa hyödynnetään rasterointia,
jolloin fotopolymeerimateriaaliaihion (F”) muoto tuotetaan säätämällä sekä valotuksessa käytettävää pistekokoa että laser- ja UV-valotehoa.
5. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista 1-4 mukai- nen menetelmä, tunnettu siitä, että fotopolymeerimateriaa- limalline (F’) muodostetaan kahdesta tai useammasta erik- seen valmistettavasta ja toisiinsa yhdistettävästä valu- mallineaihiosta.
6. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista 1-5 mukai- nen menetelmä, tunnettu siitä, että valumallineen haluttu muoto tuotetaan fotopolymeerimateriaaliaineksen valotuk- sessa yhdellä tai useammalla digitaaliohjatulla laser-, Full HD-, LED UV-valolähteellä ja/tai vastaavaa tekniikkaa käyttämällä.
7. Jonkin edellisistä patenttivaatimuksista 1-6 mukai- nen menetelmä, tunnettu siitä, että fotopolymeerimateriaa- liaihio (F”) karkaistaan ja jälkivalotetaan UVA- ja/tai UVC-valotuksella.
8. Laitteisto tuotteen tietokoneavusteiseen valmistuk- seen, jolloin tarkoituksena on lopputuotteen valmistaminen siitä tehdyn digitaalisen mallinnuksen (X) pohjalta foto- polymeerimateriaalia hyödyksi käyttämällä, tunnettu siitä, > että laitteisto on tarkoitettu valumuotissa (V) valamalla N valmistettavaa lopputuotetta (T) fyysisesti vastaavan va- S lumallineen (M) valmistamiseksi fotopolymeerimateriaaliai- S 30 nesta (F) valottamalla, jolloin laitteistoon kuuluu aina- E kin valotusjärjestely (R), kuten yksi tai useampi digitaa- 5 liohjattu laser-, Full HD-, LED UV-valolähde ja/tai vas- D taava, fotopolymeerimateriaaliaineksen (F) valottamiseksi > digitaaliohjatusti, valmistettavasta lopputuotteesta teh- dyn mallinnuksen (X) mukaisesti, ja pesujärjestely (P) va- lussa käytettävän, valmistettavaa tuotetta tai sen yhtä tai useampaa osaa fyysisesti vastaavan fotopolymeerimate- riaalimallineen (F') aikaansaamiseksi poistamalla fotopo- lymeerimateriaaliaineksesta (F) valottamaton fotopolymee- rimateriaaliaines (Y).
9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että valotusjärjestely (R) käsittää kiinteää, nes- temäistä tai jauhemaista fotopolymeerimateriaaliainesta (F) vastakkaisilta puolilta valottavat valolähteet (RI, R2).
10. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että laitteisto käsittää valottamattoman fotopolymeerimateriaaliaineksen (Y) talteenottojärjestelyn (TO). o
O
N
O <Q
O oO
I jami a
PP © +
LO
O o
N
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20195467A FI20195467A1 (fi) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | Menetelmä ja laitteisto tuotteen tietokoneavusteiseen valmistukseen |
| PCT/FI2020/050368 WO2020245499A1 (en) | 2019-06-03 | 2020-06-01 | Method and apparatus for the computer-aided manufacturing of a product |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FI20195467A FI20195467A1 (fi) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | Menetelmä ja laitteisto tuotteen tietokoneavusteiseen valmistukseen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FI20195467A1 true FI20195467A1 (fi) | 2020-12-04 |
Family
ID=73652868
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FI20195467A FI20195467A1 (fi) | 2019-06-03 | 2019-06-03 | Menetelmä ja laitteisto tuotteen tietokoneavusteiseen valmistukseen |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FI (1) | FI20195467A1 (fi) |
| WO (1) | WO2020245499A1 (fi) |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60247515A (ja) * | 1984-05-23 | 1985-12-07 | Oosakafu | 光学的造形法 |
| US20030094730A1 (en) * | 2001-11-16 | 2003-05-22 | Varel International, Inc. | Method and fabricating tools for earth boring |
| US7074358B2 (en) * | 2001-12-13 | 2006-07-11 | Alexander Sergeievich Gybin | Polymer casting method and apparatus |
| EP1941322B1 (en) * | 2005-10-27 | 2018-05-30 | 3D Systems, Inc. | Antimony-free photocurable resin composition and three dimensional article |
| WO2008038540A1 (fr) * | 2006-09-27 | 2008-04-03 | Jsr Corporation | Procédé de fabrication d'une coquille de moulage et procédé de fabrication de produit moulé |
| JP5012462B2 (ja) * | 2007-12-03 | 2012-08-29 | Ｊｓｒ株式会社 | 光造形用光硬化性組成物、炭化造形物、及びその製造方法 |
| US10849724B2 (en) * | 2016-06-30 | 2020-12-01 | Dentsply Sirona Inc. | High strength three dimensional fabricating material systems and methods for producing dental products |
| US11130286B2 (en) * | 2016-09-07 | 2021-09-28 | Canon Kabushiki Kaisha | Three-dimensional manufacturing apparatus, three-dimensional manufactured object producing method, and container for three-dimensional manufacturing apparatus |
| US10940638B2 (en) * | 2017-01-24 | 2021-03-09 | Continuous Composites Inc. | Additive manufacturing system having finish-follower |
| CN207059234U (zh) * | 2017-08-10 | 2018-03-02 | 上海联泰科技股份有限公司 | 气路结构及所适用的3d打印设备 |
| US9902108B1 (en) * | 2017-08-31 | 2018-02-27 | Capital One Services, Llc | Rapid prototyping method of producing tooling for an injection mold |
-
2019
- 2019-06-03 FI FI20195467A patent/FI20195467A1/fi unknown
-
2020
- 2020-06-01 WO PCT/FI2020/050368 patent/WO2020245499A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2020245499A1 (en) | 2020-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Singh | Three dimensional printing for casting applications: A state of art review and future perspectives | |
| KR100368328B1 (ko) | 주형제조방법 | |
| Equbal et al. | Rapid tooling: A major shift in tooling practice | |
| DK1085954T3 (da) | Fremgangsmåde og indretning til direkte fremstilling af en præcisionsstøbeform til støbeemner af metal | |
| RU2005107702A (ru) | Способ литья и средства для его осуществления | |
| CA3029062A1 (en) | Metal objects and methods for making metal objects using disposable molds | |
| CN109317675A (zh) | 一种高致密度纯钼选区激光熔化制备方法 | |
| Günther et al. | Additive manufacturing of casting tools using powder-binder-jetting technology | |
| CN108705775A (zh) | 陶瓷前驱体树脂的制备方法、3d打印方法及3d打印机 | |
| JP2004124201A (ja) | 金属粉末光造形方法 | |
| Giorleo et al. | Casting of complex structures in aluminum using gypsum molds produced via binder jetting | |
| CN110102711A (zh) | 铸钢件成型工艺铸型的制造方法 | |
| Singh | An overview of three dimensional printing for casting applications | |
| FI20195467A1 (fi) | Menetelmä ja laitteisto tuotteen tietokoneavusteiseen valmistukseen | |
| Khandelwal et al. | 3D printing enabled rapid manufacture of metal parts at low cost | |
| CN113211601A (zh) | 一种陶瓷芯及其制备方法和应用 | |
| TW201720661A (zh) | 採用３ｄ打印殼模之鑄造方法 | |
| Бегендикова et al. | APPLICATION OF ADDITIVE TECHNOLOGIES IN MODERN FOUNDRY PRODUCTION | |
| JPH05131504A (ja) | 光硬化樹脂を用いる射出成形型製造方法 | |
| JP2018024184A (ja) | 射出成形型の製造方法 | |
| US20030041992A1 (en) | Rapid investment casting or molding method | |
| KR20020085925A (ko) | 블로우 금형 제작방법 | |
| Zindani et al. | Integrated manufacturing system for complex geometries: towards zero waste in additive manufacturing | |
| CN113172728B (zh) | 一种采用粉末注射成形由原形件复制零件的方法 | |
| Kuo et al. | Enhancing the Cooling Efficiency of Aluminum-Filled Epoxy Resin Rapid Tool by Changing Inner Surface Roughness of Cooling Channels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC | Transfer of assignment of patent |
Owner name: AALTO-KORKEAKOULUSAEAETIOE SR |