FR3094262A1

FR3094262A1 - Appareil de fabrication additive et procédé de fabrication additive

Info

Publication number: FR3094262A1
Application number: FR2001649A
Authority: FR
Inventors: Kouji Kajita; Kazuya Kojima; Takaya Nakane
Original assignee: Sintokogio Ltd
Current assignee: Sintokogio Ltd
Priority date: 2019-03-29
Filing date: 2020-02-19
Publication date: 2020-10-02
Also published as: JP7120121B2; US20200307084A1; DE102020103918A1; CN111745957A; US11186036B2; JP2020163738A

Abstract

Un appareil de fabrication additive (1A) comprenant un corps rotatif (10) comprenant, à l’intérieur de ce dernier, un espace défini par une surface circonférentielle interne (11), une unité d'entraînement de rotation (20) amenant le corps rotatif à tourner, une unité d'alimentation (30) amenant de la pâte contenant de la résine durcissable à la lumière ultraviolette à la surface circonférentielle interne, une première unité d'entraînement (40) amenant l’unité d'alimentation à se déplacer radialement, une unité d'aplatissement (50) positionnée en aval de l’unité d'alimentation et aplatissant la pâte pendant la rotation du corps rotatif à une épaisseur d’une couche, une seconde unité d'entraînement (60) amenant l’unité d'aplatissement à se déplacer radialement, et une unité d'irradiation (70) prévue en aval de l’unité d'aplatissement et réalisant l'irradiation par point avec de la lumière ultraviolette dans une position d'irradiation déterminée sur la base d’une forme de l’objet moulé. Figure pour l'abrégé : figure 1

Description

Appareil de fabrication additive et procédé de fabrication additive

La présente description concerne un appareil de fabrication additive et un procédé de fabrication additive.

Contexte

La publication de brevet japonais non examinée 2016-203425 décrit un procédé de fabrication pour fabriquer un objet tridimensionnel moulé par stratification. Dans ce procédé, une unité de formation de couche forme une couche sur un étage et la couche est durcie à l’aide d’un moyen d’application de liquide de liaison et d’un moyen d'irradiation par lumière ultraviolette. L’unité de formation de couche, le moyen d’application de liquide de liaison et le moyen d'irradiation par lumière ultraviolette se déplacent au-dessus de l’étage dans une direction horizontale.

Résumé

Ici, les composants respectifs tels que l’unité de formation de couche, le moyen d’application de liquide de liaison et le moyen d'irradiation par lumière ultraviolette dans la publication de brevet japonais non examinée 2016-203425 doivent se déplacer au-dessus de l’étage dans l’ordre. Après que le déplacement et le traitement de chaque composant ont été achevés, l’étage doit descendre pour la stratification. Pour cette raison, étant donné qu’aucun composant ne peut se déplacer au-dessus de l’étage parallèlement ni que l’étage peut descendre parallèlement au déplacement de chaque composant, cela peut prendre du temps pour obtenir un objet moulé.

La présente description propose un appareil de fabrication additive et un procédé de fabrication additive capables d’améliorer une vitesse de fabrication d’un objet moulé.

Un appareil de fabrication additive selon un aspect de la présente description est un appareil de fabrication additive formant un objet moulé couche par couche, comprenant un corps rotatif comprenant à l’intérieur de ce dernier un espace défini par une surface circonférentielle interne et un axe de rotation s’étendant dans une direction le long d’une ligne centrale de la surface circonférentielle interne, une unité d'entraînement de rotation amenant le corps rotatif à tourner autour de l’axe de rotation, une unité d’alimentation prévue à l’intérieur du corps rotatif et fournissant une pâte contenant de la résine durcissable à la lumière ultraviolette, à une surface circonférentielle interne du corps rotatif pendant la rotation du corps rotatif par l’unité d'entraînement de rotation, une première unité d'entraînement amenant l’unité d'alimentation à se déplacer dans une direction radiale du corps rotatif, une unité d’aplatissement prévue à l’intérieur du corps rotatif, positionnée en aval de l’unité d’alimentation dans la direction de rotation du corps rotatif et aplatissant la pâte amenée à la surface interne circonférentielle du corps rotatif au niveau de sa partie d’extrémité pendant la rotation du corps rotatif par l’unité d'entraînement de rotation à une épaisseur d’une couche, une seconde unité d'entraînement amenant l’unité d'aplatissement à se déplacer le long de la direction radiale du corps rotatif, et une unité d'irradiation prévue à l’intérieur du corps rotatif, positionnée en aval de l’unité d'aplatissement dans la direction de rotation du corps rotatif et irradiant par point la lumière ultraviolette dans une position d'irradiation déterminée sur la base d’une forme de l’objet moulé pendant la rotation du corps rotatif par l’unité d'entraînement de rotation.

Dans l’appareil de fabrication additive, le corps rotatif est entraîné en rotation autour de l’axe de rotation par l’unité d'entraînement de rotation. Pendant la rotation du corps rotatif, la pâte est amenée à la surface circonférentielle interne du corps rotatif par l’unité d’alimentation. La pâte est aplatie par l’unité d’aplatissement en aval de l’unité d’alimentation dans la direction de rotation du corps rotatif. La pâte est irradiée avec la lumière ultraviolette en aval de l’unité d’aplatissement dans la direction de rotation du corps rotatif par l’unité d'irradiation. L’unité d'alimentation se déplace dans une direction le long de la direction radiale du corps rotatif par la première unité d'entraînement. L’unité d'aplatissement se déplace dans la direction le long de la direction radiale du corps rotatif par la seconde unité d'entraînement. Lorsque le corps rotatif tourne de cette manière, la pâte est comprimée par une force centrifuge contre la surface circonférentielle interne du corps rotatif, ce qui empêche la séparation de la pâte de la surface circonférentielle interne pendant la rotation du corps rotatif. En outre, étant donné que la surface circonférentielle interne du corps rotatif se déplace par rapport à l’unité d'alimentation, à l’unité d'aplatissement et à l’unité d'irradiation, l’unité d'alimentation, l’unité d'aplatissement et l’unité d'irradiation n’ont pas besoin de se déplacer dans la direction circonférentielle du corps rotatif. Par conséquent, l’unité d'alimentation, l’unité d'aplatissement, et l’unité d'irradiation peuvent exécuter le traitement dans attendre l’achèvement du déplacement de chaque composant et peuvent former des couches de l’objet moulé de manière continue. De plus, l’unité d'alimentation et l’unité d'aplatissement peuvent se déplacer grâce à la première unité d'entraînement et à la seconde unité d'entraînement au moment où le traitement par chaque composant est terminé sans attendre l’achèvement du traitement par les autres composants. Ceci permet à l’appareil de fabrication additive de raccourcir le temps à attendre l’achèvement du déplacement ou du traitement de chaque composant. Ainsi, selon cet appareil de fabrication additive, la vitesse de fabrication de l’objet moulé peut être améliorée.

Dans le mode de réalisation, l’unité d'irradiation peut terminer l'irradiation correspondant à une couche de l’objet moulé après que l'irradiation avec la lumière ultraviolette a commencé jusqu’à ce que le corps rotatif réalise une rotation sur la base de la vitesse de rotation du corps rotatif par l’unité d'entraînement de rotation et de la position d'irradiation. Ainsi, l’appareil de fabrication additive peut exécuter les processus respectifs par l’unité d'alimentation, l’unité d'aplatissement et l’unité d'irradiation de manière continue, et peut ainsi améliorer la vitesse de fabrication de l’objet moulé.

Dans le mode de réalisation, l’unité d'irradiation peut modifier la position d’un point d'irradiation de lumière ultraviolette sur la base de la vitesse de rotation du corps rotatif par l’unité d'entraînement de rotation et de la position d'irradiation pour chaque rotation du corps rotatif le long d’une ligne centrale de la surface circonférentielle interne du corps rotatif et terminer l'irradiation correspondant à une couche de l’objet moulé. Dans ce cas, l’unité d'irradiation ne peut pas modifier la position du point d'irradiation de lumière ultraviolette dans la direction le long de la ligne centrale de la surface circonférentielle interne du corps rotatif selon la position d'irradiation après que l'irradiation avec la lumière ultraviolette a commencé jusqu’à ce que le corps rotatif réalise une rotation. Ceci permet à l’appareil de fabrication additive de réduire le temps nécessaire pour modifier la position du point d'irradiation de lumière ultraviolette au niveau de l’unité d'irradiation.

Dans le mode de réalisation, l’appareil de fabrication additive peut comprendre en outre une buse prévue à l’intérieur du corps rotatif et fournissant un liquide ou un gaz vers la surface circonférentielle interne du corps rotatif. La pâte non durcie et l’objet moulé sont disposés sur la surface circonférentielle interne du corps rotatif. Le liquide ou le gaz fourni par la buse est amené à la pâte non durcie et à l’objet moulé. Etant donné que la pâte non durcie a une fluidité supérieure à l’objet moulé, elle est séparée de l’objet moulé par le liquide ou le gaz fourni. En outre lorsque le corps rotatif tourne, une force centrifuge est appliquée sur la pâte non durcie, ce qui augmente davantage la fluidité, rendant la pâte non durcie plus facilement séparable de l’objet moulé. Même lorsque l’objet moulé a une forme complexe, lorsque le corps rotatif tourne, la force centrifuge permet au liquide ou au gaz de pénétrer pus facilement dans des petites parties de l’objet moulé, réduisant ainsi les heures de travail à une étape de nettoyage de l’objet moulé. De cette manière, le présent appareil de fabrication additive peut facilement extraire l’objet moulé seul de la surface circonférentielle interne du corps rotatif.

Un procédé de fabrication additive selon un autre aspect de la présente description est un procédé de fabrication additive formant un objet moulé couche par couche, comprenant une étape pour amener un corps rotatif comprenant, à l’intérieur de ce dernier, un espace défini par une surface circonférentielle interne et un axe de rotation s’étendant dans une direction le long d’une ligne centrale de la surface circonférentielle interne pour tourner autour de l’axe de rotation, une étape pour fournir de la pâte contenant une résine durcissable à la lumière ultraviolette, à la surface circonférentielle interne du corps rotatif pendant la rotation du corps rotatif, une étape pour aplatir la pâte fournie à la surface circonférentielle interne du corps rotatif à l’étape d’alimentation pendant la rotation du corps rotatif à une épaisseur d’une couche et une étape pour irradier par point la pâte aplatie sur la surface circonférentielle interne du corps rotatif à l’étape d’aplatissement pendant la rotation du corps rotatif avec la lumière ultraviolette dans une position d'irradiation déterminée sur la base d’une forme de l’objet moulé.

Selon ce procédé de fabrication additive, à l’étape de rotation, le corps rotatif tourne autour de l’axe de rotation. A l’étape d’alimentation, la pâte est amenée à la surface circonférentielle interne du corps rotatif pendant la rotation du corps rotatif. A l’étape d’aplatissement, la pâte fournie est aplatie à une épaisseur correspondant à une couche pendant la rotation du corps rotatif. A l’étape d'irradiation, la pâte aplatie est irradiée avec la lumière ultraviolette pendant l'irradiation du corps rotatif. Ainsi, lorsque le corps rotatif tourne, la pâte est comprimée par une force centrifuge contre la surface circonférentielle interne du corps rotatif, ce qui empêche la séparation de la pâte de la surface circonférentielle interne pendant la rotation du corps rotatif. En outre, étant donné que la surface circonférentielle interne du corps rotatif se déplace par rapport à la position dans laquelle la pâte est fournie à l’étape d’alimentation, à la position d’aplatissement à l’étape d’aplatissement et à la position dans laquelle la lumière ultraviolette est irradiée à l’étape d'irradiation, les positions respectives n’ont pas besoin d’être déplacées dans la direction circonférentielle du corps rotatif. Pour cette raison, à chaque étape, il est possible de former des couches d’un objet moulé de manière continue sans modifier la position de traitement à chaque étape. De cette façon, le présent procédé de fabrication additive peut raccourcir le temps d’attente de l’achèvement du déplacement ou du traitement de chaque composant. Ainsi, selon le présent procédé de fabrication additive, il est possible d’améliorer la vitesse de fabrication de l’objet moulé.

L’appareil de fabrication additive et le procédé de fabrication additive selon la présente invention peuvent améliorer la vitesse de fabrication de l’objet moulé.

La figure 1 est une vue schématique illustrant un exemple d’un appareil de fabrication additive selon un premier mode de réalisation ;

La figure 2 est un schéma de principe illustrant un exemple d’un organe de commande de l’appareil de fabrication additive selon le premier mode de réalisation ;

La figure 3 est un organigramme illustrant un exemple d’un procédé de fabrication additive selon le premier mode de réalisation ;

La figure 4A est une vue prise dans la direction des flèches IV-IV sur la figure 1 ;

La figure 4B est une vue prise dans la direction des flèches IV-IV sur la figure 1 ;

La figure 4C est une vue prise dans la direction des flèches IV-IV sur la figure 1 ;

La figure 5 est un organigramme illustrant un exemple d’un processus d'irradiation du procédé de fabrication additive selon le premier mode de réalisation ;

La figure A est une vue prise dans la direction des flèches VI-VI sur la figure 1 ;

La figure 6B est une vue prise dans la direction des flèches VI-VI sur la figure 1 ;

La figure 7 est un organigramme illustrant un exemple d’un processus d'irradiation du procédé de fabrication additive selon le premier mode de réalisation ;

La figure 8A est une vue prise dans la direction des flèches VIII-VIII sur la figure 1 ;

La figure 8B est une vue prise dans la direction des flèches VIII-VIII sur la figure 1 ;

La figure 8C est une vue prise dans la direction des flèches VIII-VIII sur la figure 1 ;

La figure 8D est une vue prise dans la direction des flèches VIII-VIII sur la figure 1 ; et

La figure 9 est un schéma illustrant un exemple d’un appareil de fabrication additive selon le second mode de réalisation.

Description détaillée

On décrit ci-après, les modes de réalisation de la présente description en référence aux dessins joints. Il faut noter que dans la description suivante, les éléments identiques ou correspondants sont désignés par les mêmes numéros de référence et la description n’est pas répétée. Les rapports dimensionnels parmi les dessins ne coïncident pas toujours avec ceux décrits. Les termes « haut », « bas », « gauche » et « droite » sont basés sur les états illustrés, et sont prévus par souci de praticité.

Premier mode de réalisation
La figure 1 est une vue schématique illustrant un exemple d’un appareil de fabrication additive selon un mode de réalisation. L’appareil de fabrication additive 1 représenté sur la figure 1 est un appareil formant un objet moulé couche par couche. L’appareil de fabrication additive 1 est prévu avec un corps rotatif 10, une unité d'entraînement de rotation 20, une unité d'alimentation 30, une unité d'aplatissement 50, une seconde unité d'entraînement 60, une unité d'irradiation 70 et un organe de commande 100. L’appareil de fabrication additive 1 forme un objet moulé couche par couche sur une surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 entraîné en rotation par l’unité d'entraînement de rotation 20. Plus spécifiquement, l’unité d'alimentation 30 amène la pâte sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 et forme une couche 200 de pâte, l’unité d'aplatissement 50 aplatit la couche 200 de pâte, et l’unité d'irradiation 70 irradie la couche 200 de pâte avec la lumière ultraviolette et fait durcir la couche 200 de pâte afin de former une couche de l’objet moulé. La première unité d'entraînement 40 ajuste la distance relative entre la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 et l’unité d'alimentation 30. La seconde unité d'entraînement 60 ajuste les distances relatives de la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 par rapport à l’unité d'aplatissement 50. La pâte est un matériau de base de l’objet moulé. La pâte est par exemple un matériau fluide dans lequel la résine durcissable à la lumière ultraviolette et une poudre de métal sont mélangées. La pâte peut être de la résine sous forme de gel, semi-solide, sous forme de gelée, sous forme de mousse ou sous forme de pâte. La résine durcissable à la lumière ultraviolette est de la résine qui durcit en recevant la lumière ultraviolette et est par exemple de la résine à base d’acrylique ou à base d’époxy.

Le corps rotatif 10 comprend un espace 15 défini par la surface circonférentielle interne 11. La surface circonférentielle interne 11 est cylindrique. Une couche de pâte 200 est formée sur la surface circonférentielle interne 11. L’unité d'alimentation 30, l’unité d'aplatissement 50 et l’unité d'irradiation 70 sont logées dans l’espace 15 dans le corps rotatif 10. Le corps rotatif 10 est par exemple un élément cylindrique. Le corps rotatif 10 a, par exemple, une face d’extrémité gauche annulaire 12 et une face d’extrémité droite annulaire 13 parallèle à la face d’extrémité gauche 12. La surface circonférentielle interne 11 est raccordée à la face d’extrémité gauche 12 et à la face d’extrémité droite 13. Le corps rotatif 10 a un axe de rotation M s’étendant dans une direction le long d’une ligne centrale de la surface circonférentielle interne 11. La ligne centrale de la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 est une ligne droite raccordant la face d’extrémité gauche 12 et la face d’extrémité droite 13. Ci-après, une direction le long de la ligne centrale de la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 est supposée être une direction de ligne centrale D. L’axe de rotation M s’étend, par exemple, dans la direction de ligne centrale D et est un axe raccordant les centres des cercles de la face d’extrémité gauche 12 et de la face d’extrémité droite 13 du corps rotatif 10.

L’unité d'entraînement de rotation 20 amène le corps rotatif 10 à tourner autour de l’axe de rotation M. L’unité d'entraînement de rotation 20 est raccordée à la face d’extrémité gauche 12 du corps rotatif 10. L’unité d'entraînement de rotation 20 comprend une tige 21, un élément de poutre 22 raccordant la tige 21 et le corps rotatif 10 et une source d'entraînement 23 entraînant la tige 21 pour qu’elle tourne. La tige 21 est prévue afin d’être alignée avec l’axe de rotation M le long de la direction de ligne centrale D. Une partie d’extrémité droite de la tige 21 est raccordée à l’élément de poutre 22. Une partie d’extrémité gauche de la tige 21 est raccordée à la source d'entraînement 23.

L’élément de poutre 22 est raccordé à la face d’extrémité gauche 12 du corps rotatif 10. L’élément de poutre 22 est, par exemple, en forme de prisme quadrangulaire et s’étend le long de la direction radiale C. La « direction radiale C » fait référence à une direction dans laquelle le rayon de la face d’extrémité gauche 12 s’étend. Les deux extrémités de l’élément de poutre 22 sont raccordées à la face d’extrémité gauche 12. Lorsque la tige 21 tourne, la source d'entraînement 23 amène le corps rotatif 10 à tourner autour de l’axe de rotation M via l’élément de poutre 22 raccordé à la tige 21. La source d'entraînement 23 est, par exemple, un moteur. La direction de rotation R qui est une direction dans laquelle l’unité d'entraînement de rotation 20 entraîne le corps rotatif 10 à tourner, est une direction dans laquelle un objet disposé sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 passe par une position correspondant à l’unité d'alimentation 30, une position correspondant à l’unité d'aplatissement 50 et une position correspondant à l’unité d'irradiation 70 dans l’ordre. C'est-à-dire que l’unité d'alimentation 30, l’unité d'aplatissement 50 et l’unité d'irradiation 70 sont prévues dans l’ordre à partir du côté en amont du corps rotatif 10 dans la direction de rotation R. Les « positions correspondantes » font référence aux positions dans lesquelles la pâte est traitée par les composants correspondants.

L’unité d'alimentation 30 fournit la pâte à la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 pendant la rotation du corps rotatif 10 par l’unité d'entraînement de rotation 20 afin de former une couche de pâte 200. « L’unité d'alimentation 30 fournissant la pâte pendant la rotation du corps rotatif 10 » signifie que l’alimentation de la pâte par l’unité d'alimentation 30 a lieu simultanément ou de manière alternée avec la rotation du corps rotatif 10 par l’unité d'entraînement de rotation 20. L’unité d'alimentation 30 comprend, par exemple, une tête 31 fournissant de la pâte, une source d’alimentation 32 fournissant la pâte à la tête 31 et un tuyau d’alimentation 33 amenant la tête 31 à communiquer avec la source d’alimentation 32.

La tête 31 est prévue plus à proximité de l’axe de rotation M que la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 et s’étend le long de la direction de ligne centrale D. La tête 31 fournit la pâte, par exemple, de sorte que la surface circonférentielle interne de la couche de pâte 200 amenée à la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 devient une position de hauteur de formation de couche. La « position de hauteur de formation de couche » est une hauteur prescrite en tant que position de hauteur de lumière rayonnée à partir de l’unité d'irradiation 70. La tête 31 est séparée de la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10, afin d’être positionnée, par exemple, dans une position de hauteur de formation de couche.

La tête 31 amène la pâte à la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 dans la position correspondante. La tête 31 fournit de manière linéaire de la pâte le long de la direction de ligne centrale D, par exemple, de la face d’extrémité gauche 12 à la face d’extrémité droite 13 du corps rotatif 10. Lorsque la position de la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 correspondant à la tête 31 est supposée être une plage U1, la tête 31 fournit une quantité prédéterminée de pâte sur la plage U1. Etant donné que la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 passe par la position correspondant à la tête 31 lorsque le corps rotatif 10 tourne, la tête 31 peut fournir la pâte dans une position arbitraire de la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10. La pâte est fournie à partir de la source d’alimentation 32 par le biais du tuyau d’alimentation 33 jusqu’à la tête 31. La quantité de pâte fournie par la tête 31 est déterminée sur la base de la longueur de la plage U1, de la vitesse de rotation du corps rotatif 10 ou de la forme de l’objet moulé ou similaire. La tête 31 peut comprendre une fonction de vibration pour augmenter la fluidité de la pâte.

La première unité d'entraînement 40 entraîne l’unité d'alimentation 30 pour qu’elle se déplace le long de la direction radiale C du corps rotatif 10. A titre d’exemple, la première unité d'entraînement 40 entraîne la tête 31 de l’unité d'alimentation 30 pour qu’elle se déplace dans la direction radiale C. La première unité d'entraînement 40 comprend, par exemple, un rail de guidage dans la direction radiale C et une source d'entraînement. Le rail de guidage est disposé d’un côté de la face d’extrémité droite 13 du corps rotatif 10 et raccordé à une partie d’extrémité de la tête 31. La première unité d'entraînement 40 entraîne la tête 31 de l’unité d'alimentation 30 pour qu’elle se déplace le long de la direction radiale C afin de se rapprocher ou de se séparer de la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10. La première unité d'entraînement 40 amène la tête 31 à se déplacer dans la direction radiale C en unités de l’épaisseur d’une couche. La première unité d'entraînement 40 entraîne la tête 31 pour qu’elle amène la pâte à la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 à une hauteur prédéterminée afin de former une couche de pâte 200.

Pendant la rotation du corps rotatif 10 par l’unité d'entraînement de rotation 20, l’unité d'aplatissement 50 aplatit la pâte amenée à la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 à une épaisseur d’une couche au niveau de sa partie d’extrémité. L’unité d'aplatissement 50 est par exemple un racloir. « L’unité d'aplatissement 50 aplatissant la pâte pendant la rotation du corps rotatif 10 » signifie que la pâte est aplatie par l’unité d'aplatissement 50 conjointement avec la rotation du corps rotatif 10 par l’unité d'entraînement de rotation 20. L’unité d'aplatissement 50 est positionnée en aval de l’unité d'alimentation 30 dans la direction de rotation R du corps rotatif 10 plus à proximité de l’axe de rotation M que de la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10. L’unité d'aplatissement 50 s’étend dans la direction de ligne centrale D le long de la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10.

Une partie d’extrémité de l’unité d'aplatissement 50 aplatit la pâte sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 dans une position correspondant à l’unité d'aplatissement 50. L’unité d'aplatissement 50 aplatit de manière linéaire la pâte le long de la direction de ligne centrale D de la face d’extrémité gauche 12 à la face d’extrémité droite 13 du corps rotatif 10. Lorsque la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 dans la position correspondant à l’unité d'aplatissement 50 est supposée être une « plage U2 », l’unité d'aplatissement 50 aplatit la pâte sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 dans la plage U2. Lorsque le corps rotatif 10 tourne, la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 passe par la position correspondant à l’unité d'aplatissement 50, et l’unité d'aplatissement 50 peut ainsi aplatir la pâte dans une position arbitraire de la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10. La partie d’extrémité de l’unité d'aplatissement 50 aplatit la pâte amenée de l’unité d'alimentation 30 à la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10, et une couche de la couche de pâte 200 est ainsi formée sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10.

La seconde unité d'entraînement 60 entraîne l’unité d'aplatissement 50 pour qu’elle se déplace le long de la direction radiale C du corps rotatif 10. La seconde unité d'entraînement 60 est prévue en aval de la première unité d'entraînement 40 dans la direction de rotation R du corps rotatif 10. La seconde unité d'entraînement 60 comprend, par exemple, un rail de guidage s’étendant dans la direction radiale C et une source d'entraînement. Le rail de guidage est disposé d’un côté de la face d’extrémité droite 13 du corps rotatif 10 et raccordé à une partie d’extrémité de l’unité d'aplatissement 50. La seconde unité d'entraînement 60 entraîne l’unité d'aplatissement 50 pour qu’elle se déplace le long de la direction radiale C afin de se rapprocher ou de se séparer de la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10. La seconde unité d'entraînement 60 entraîne l’unité d'aplatissement 50 à se déplacer dans la direction radiale C en unités de l’épaisseur d’une couche. La seconde unité d'entraînement 60 est fabriquée, par exemple, avec un rail de guidage et une source d'entraînement. La seconde unité d'entraînement 60 amène l’unité d'aplatissement 50 à aplatir la couche de pâte 200 par rapport à la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 dans une position prédéterminée. La première unité d'entraînement 40 et la seconde unité d'entraînement 60 peuvent également entraîner l’unité d'entraînement 30 et l’unité d'aplatissement 50 en tant qu’unité d'entraînement commune ou peuvent entraîner l’unité d'alimentation 30 et l’unité d'aplatissement 50 en tant que deux unités d'entraînement respectivement indépendantes.

L’unité d'irradiation 70 irradie par point la lumière ultraviolette dans la position d'irradiation pendant la rotation du corps rotatif 10 grâce à l’unité d'entraînement de rotation 20. La « position d'irradiation » fait référence à une position placée dans la couche de pâte 200 et est une position cible pour l'irradiation avec la lumière ultraviolette. La « position d'irradiation » fait référence à une position définie sur la base de la forme de l’objet moulé et dans laquelle la couche de pâte 200 est durcie afin de former au moins une partie de l’objet moulé. La position d'irradiation est déterminée afin de reproduire une forme transversale, par exemple, sur la base de données CAO de l’objet moulé. L'« irradiation par point » est ici un schéma de rayonnement avec lequel la lumière ultraviolette est condensée et un point d'irradiation (point) est formé sur la pâte afin d’obtenir l’intensité d'irradiation nécessaire pour que la résine durcissable à la lumière ultraviolette contenue dans la pâte durcisse. L’échelle du point d'irradiation par irradiation par point est, par exemple, un cercle ayant un diamètre de 0,5 mm ou plus et 1 mm ou moins. « L’unité d'irradiation 70 réalisant l'irradiation par point avec la lumière ultraviolette pendant la rotation du corps rotatif 10 » signifie que l'irradiation avec la lumière ultraviolette grâce à l’unité d'irradiation 70, est réalisé simultanément ou de manière alternée avec la rotation du corps rotatif 10 par l’unité d'entraînement de rotation 20.

L’unité d'irradiation 70 est prévue, par exemple, avec une unité optique 71 et des éléments de réflexion de lumière 72 et 74. L’unité optique 71 est par exemple prévue avec une source de lumière 71a et un élément optique 71b et émet de la lumière ultraviolette. Les éléments de réflexion de lumière 72 et 74 sont par exemple des miroirs galvaniques et modifient une trajectoire optique de la lumière ultraviolette émise à partir de l’unité optique 71. Les éléments de réflexion de lumière 72 et 74 sont amenés, par de petites unités d'entraînement de rotation 73 et 75, à réaliser l’opération de rotation autour d’un axe de rotation prédéterminé. Avec les rotations des éléments de réflexion de lumière 72 et 74 contrôlées, l’unité d'irradiation 70 peut irradier la pâte avec la lumière ultraviolette dans la position d'irradiation et dans une position de hauteur de formation de couche.

L’unité d'irradiation 70 irradie par exemple, la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 avec la lumière ultraviolette dans une position correspondant à l’unité d'irradiation 70. Par exemple, l’unité d'irradiation 70 réalise l'irradiation par point avec la lumière ultraviolette afin de balayer un segment de ligne le long de la direction de ligne centrale D de la face d’extrémité gauche 12 à la face d’extrémité droite 13 du corps rotatif 10. Lorsque la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 dans la position correspondant à l’unité d'irradiation 70 est supposée être une « plage U3 », l’unité d'irradiation 70 contrôle les éléments de réflexion de lumière 72 et 74 et les petites unités d'entraînement de rotation 73 et 75 pour qu’ils puissent irradier, avec la lumière ultraviolette, la pâte sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 dans la plage U3.

Parmi l’unité d'irradiation 70, au moins l’élément de réflexion de lumière 74 et la petite unité d'entraînement de rotation 75 sont prévus plus à proximité de l’axe de rotation M que la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 et positionnés en aval de l’unité d'aplatissement 50 dans la direction de rotation R du corps rotatif 10. La résine durcissable à la lumière ultraviolette contenue dans la pâte est durcie par l’unité d'irradiation 70 irradiant la couche de pâte 200 aplatie par l’unité d'aplatissement 50 avec la lumière ultraviolette dans la position d'irradiation. L’unité d'irradiation 70 forme une section transversale correspondant à une couche de l’objet moulé en irradiant la pâte avec la lumière ultraviolette dans la position d'irradiation de la couche 200 de pâte pendant la rotation du corps rotatif 10.

L’organe de commande 100 commande matériellement l’appareil de fabrication additive 1. L’organe de commande 100 est fabriqué avec un ordinateur polyvalent comprenant, par exemple, un appareil de commande tel qu’une CPU (unité de traitement centrale), un appareil de stockage tel qu’une ROM (mémoire morte), une RAM (mémoire vive), un HDD (lecteur de disque dur). L’organe de commande 100 est raccordé en communication à l’unité d'entraînement de rotation 20, à l’unité d'alimentation 30, à la première unité d'entraînement 40, à la seconde unité d'entraînement 60 et à l’unité d'irradiation 70.

La figure 2 est un schéma de principe illustrant un exemple d’une unité de commande de l’appareil de fabrication additive selon le premier mode de réalisation. Comme représenté sur la figure 2, l’organe de commande 100 comprend une unité de commande d’alimentation 102, une unité de commande d'entraînement de rotation 104, une unité de commande d'irradiation 106, une première unité de commande d'entraînement 108 et une seconde unité de commande d'entraînement 110. L’unité de commande d’alimentation 102 commande la quantité et la vitesse d’alimentation de pâte fournie à la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 par l’unité d'alimentation 30 ou similaire.

L’unité de commande d'entraînement de rotation 104 commande la direction de rotation R, la vitesse de rotation, le nombre de révolutions, l’angle de rotation, le début de rotation et l’arrêt de rotation du corps rotatif 10 dans l’unité d'entraînement de rotation 20. L’angle de rotation est un angle indiquant la position du corps rotatif 10 sur la surface circonférentielle interne 11 dans laquelle une alimentation de pâte correspondant à une couche commence et est exprimée en utilisant une position de rotation de référence. La « position de rotation de référence » est une position fixe prédéterminée qui devient une origine de l’angle de rotation, et peut être, par exemple, une position correspondant à l’unité d'irradiation 70, c'est-à-dire, la position de la plage U3. L’unité d'entraînement de rotation 20 surveille une position du corps rotatif 10 sur la surface circonférentielle interne 11 dans laquelle une alimentation de pâte correspondant à une couche commence en tant que position de mesure utilisant la position de la plage U3 en tant que référence. C'est-à-dire que l’unité d'entraînement de rotation 20 exprime la position du corps rotatif 10 sur la surface circonférentielle interne 11 dans laquelle une alimentation de pâte correspondant à une couche commence avec un angle de rotation utilisant la position de la plage U3 en tant que position d’origine. Lorsque la position de référence coïncide avec la position de mesure, l’unité de commande d'entraînement de rotation 104 considère l’angle de rotation comme étant de 0 degré (origine) et augmente l’angle de rotation chaque fois que la position de mesure se déplace dans la direction de rotation R. Lorsque la position de référence coïncide à nouveau avec la position de mesure, l’unité de commande d'entraînement de rotation 104 considère l’angle de rotation comme étant de 0 degré. L’unité de commande d'entraînement de rotation 104 détermine si le corps rotatif 10 a fait une rotation ou pas sur la base de l’angle de rotation de la position de mesure et mesure le nombre de révolutions.

L’unité de commande d'irradiation 106 commande l’intensité de la lumière ultraviolette ou la position du point d'irradiation de la lumière ultraviolette rayonnée à partir de l’unité d'irradiation 70. La « position du point d'irradiation » fait référence à une position dans laquelle l’unité d'irradiation 70 rayonne la lumière ultraviolette. Plus spécifiquement, la position du point d'irradiation est une position dans laquelle la lumière ultraviolette rayonnée à partir de l’unité d'irradiation 70 atteint la pâte sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10.

La première unité de commande d'entraînement 108 commande la première unité d’entraînement 40. La première unité de commande d'entraînement 108 commande une distance relative entre l’unité d'alimentation 30 et le corps rotatif 10, et une vitesse et son temps auxquels le corps rotatif 10 et l’unité d'alimentation 30 sont amenés à se rapprocher ou à se séparer l’un de l’autre.

La seconde unité de commande d'entraînement 110 commande la seconde unité d'entraînement 60. La seconde unité de commande d'entraînement 110 commande une distance relative entre l’unité d'aplatissement 50 et le corps rotatif 10, et une vitesse et son temps pour amener le corps rotatif 10 et l’unité d'aplatissement 50 à se rapprocher ou à se séparer l’un de l’autre.

L’organe de commande 100 amène l’unité d'entraînement de rotation 20, l’unité d'alimentation 30, la première unité d'entraînement 40, la seconde unité d'entraînement 60 et l’unité d'irradiation 70 à fonctionner sur la base des données tridimensionnelles CAO de l’objet moulé, stockées dans l’appareil de stockage. L’organe de commande 100 peut commander l’unité d'aplatissement 50. L’organe de commande 100 peut être prévu à l’extérieur de l’appareil de fabrication additive 1.

Ensuite, on décrit les étapes pour fabriquer un objet moulé par l’appareil de fabrication additive 1. La figure 3 est un organigramme illustrant un exemple du procédé de fabrication additive selon le premier mode de réalisation. Un procédé de fabrication additive MT représenté sur la figure 3 est exécuté par l’organe de commande 100 pendant la rotation du corps rotatif 10 par l’unité d'entraînement de rotation 20.

Tout d’abord, dans un processus de déplacement relatif (S10), la première unité de commande d'entraînement 108 et la seconde unité de commande d'entraînement 110 de l’organe de commande 100 amènent la première unité d'entraînement 40 et la seconde unité d'entraînement 60 à ajuster les distances de la tête 31 et de l’unité d'aplatissement 50 par rapport à la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 de sorte que la surface circonférentielle interne de la pâte fournie par la tête 31 de l’unité d'alimentation 30 devient la position de hauteur de formation de couche. La première unité d'entraînement 40 amène la tête 31 à se déplacer dans la direction radiale C sur la base de la commande de la première unité de commande d'entraînement 108 pour ajuster la distance par rapport à la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 dans la direction radiale C. La tête 31 est ajustée afin d’être positionnée dans la position de hauteur de formation de couche.

Sur la base de la commande de la seconde unité de commande d'entraînement 110, la seconde unité d'entraînement 60 amène l’unité d'aplatissement 50 à se déplacer dans la direction radiale C pour ajuster la distance par rapport à la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 dans la direction radiale C. L’unité d'aplatissement 50 est ajustée de sorte que sa partie d’extrémité est positionnée dans la position de hauteur de formation de couche. Dans le processus de déplacement relatif (S10), la rotation du corps rotatif 10 par l’unité d'entraînement de rotation 20 peut être arrêtée.

Ensuite, l’unité de commande d’alimentation 102 de l’organe de commande 100 amène l’unité d'alimentation 30 à amener la pâte à la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10, en tant que processus d’alimentation (S20). L’unité de commande d’alimentation 102 amène la source d’alimentation 32 à amener la pâte à la tête 31 via le tuyau d’alimentation 33. La tête 31 amène la pâte sur la surface circonférentielle interne 11 (plage U1) dans la position correspondant à la tête 31. Ainsi, la pâte est appliquée sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 qui est passé par la position correspondant à la tête 31.

Ensuite, l’organe de commande 100 amène l’unité d'aplatissement 50 à aplatir la pâte amenée à la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 à une épaisseur correspondant à une couche pendant la rotation du corps rotatif 10 par l’unité d'entraînement de rotation 20 en tant que processus d’aplatissement (S30). La pâte amenée à l’unité d'alimentation 30 se déplace dans une position correspondant à l’unité d'aplatissement 50 positionnée en aval du corps rotatif 10 dans la direction de rotation R. L’unité d'aplatissement 50 aplatit la pâte sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 (plage U2) dans une position correspondant à l’unité d'aplatissement 50. Ainsi, une couche de la couche de pâte 200 est formée sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 qui est passée par la position correspondant à l’unité d'aplatissement 50.

Ensuite, l’unité de commande d'irradiation 106 de l’organe de commande 100 amène l’unité d'irradiation 70 à irradier par point la couche de pâte aplatie 200 avec la lumière ultraviolette dans la position d'irradiation sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 pendant la rotation du corps rotatif 10 par l’unité d'entraînement de rotation 20 en tant que processus d'irradiation (S40). La couche de pâte 200 aplatie par l’unité d'aplatissement 50 se déplace dans une position correspondant à l’unité d'irradiation 70 positionnée en aval du corps rotatif 10 dans la direction de rotation R. L’unité d'irradiation 70 irradie par point avec la lumière ultraviolette, la couche de pâte 200 dans la position d'irradiation sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 (plage U3) dans la position correspondant à l’élément de réflexion de lumière 74. Lorsque le corps rotatif 10 tourne, l’unité d'irradiation 70 irradie par point la couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation et forme une section transversale correspondant à une couche de l’objet moulé en tant que couche de l’objet moulé sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10.

Ensuite, l’organe de commande 100 détermine si la formation de l’objet moulé sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 est terminée ou pas en tant que processus de détermination de formation (S50). Par exemple, sur la base des données tridimensionnelles CAO de l’objet moulé stockées dans l’appareil de stockage, du nombre de révolutions du corps rotatif 10, de la position de hauteur de la tête 31 de l’unité d'alimentation 30 et de la position du point d'irradiation de l’unité d'irradiation 70 ou similaire, lorsque les irradiations avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation ont été terminés, l’organe de commande 100 détermine que la formation de l’objet moulé a été terminée. Lorsque l’organe de commande 100 détermine que la formation de l’objet moulé a été terminée, l’organe de commande 100 termine la formation de l’objet moulé par l’appareil de fabrication additive 1. Lorsque l’organe de commande 100 détermine que la formation de l’objet moulé n’est pas terminée, l’organe de commande 100 continue jusqu’au processus de déplacement relatif (S10). L’organe de commande 100 répète le processus de déplacement relatif (S10) et des processus consécutifs jusqu’à ce que la formation de l’objet moulé soit terminée.

Les figures 4A à 4C sont une vue prise dans la direction des flèches IV-IV sur la figure 1. La figure 4A illustre un état dans lequel une couche de la couche de pâte 200 est formée selon le procédé de fabrication additive MT. Comme représenté sur la figure 4A, l’unité d'entraînement de rotation 20 entraîne la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 à se déplacer dans la direction de rotation R et à se déplacer dans la plage U1 qui est la position correspondant à la tête 31 de l’unité d'alimentation 30. Ainsi, une couche de la couche de pâte 200 est formée sur la surface circonférentielle interne 11 par la tête 31 de l’unité d'alimentation 30. Etant donné que l’unité d'entraînement de rotation 20 entraîne la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 à se déplacer vers la plage U2 qui est la position correspondant à l’unité d'alimentation 50, une couche de la couche de pâte 200 est aplatie par l’unité d'aplatissement 50. En outre, lorsque l’unité d'entraînement de rotation 20 entraîne le corps rotatif 10 à tourner, la couche de pâte 200 sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 est comprimée vers l’extérieur dans la direction radiale C par une force centrifuge. Ceci empêche la séparation de la pâte de la surface circonférentielle interne 11 pendant la rotation du corps rotatif 10.

Une position de mesure 200a est positionnée en aval de la plage U3 dans la direction de rotation R. Lorsqu’une position d'irradiation 210 n’est pas placée dans la partie qui est sur le point de passer à travers l’unité d'irradiation 70, la couche de pâte 200 passe par la plage U3 sans être rayonnée avec la lumière ultraviolette par l’unité d'irradiation 70. L’unité d'irradiation 70 irradie la couche de pâte 200 dans la plage U3 avec la lumière ultraviolette dans la position d'irradiation 210. Ainsi, une couche de l’objet moulé est formée sur une couche de la couche de pâte 200.

La figure 4B illustre un état dans lequel toute la couche de la couche de pâte 200 est formée selon le procédé de fabrication additive MT. Comme représenté sur la figure 4B, lorsque la position de mesure 200a atteint la plage U1, la première unité d'entraînement 40 amène la tête 31 de l’unité d'alimentation 30 à se séparer de la couche de pâte 200 selon l’épaisseur d’une couche. La seconde unité d'entraînement 60 amène l’unité d'aplatissement 50 à se séparer de la couche de pâte 200 selon l’épaisseur d’une couche. Lorsque la première unité d'entraînement 40 amène l’unité d'alimentation 30 à se déplacer et que la seconde unité d'entraînement 60 amène l’unité d'aplatissement 50 à se déplacer, l’unité d'entraînement de rotation 20 peut avoir arrêté la rotation du corps rotatif 10.

La figure 4C illustre un état dans lequel une couche supérieure 201 correspondant à une couche de pâte est formée sur la surface circonférentielle interne d’une couche de la couche de pâte 200 est formée selon le procédé de fabrication additive MT. Comme représenté sur la figure 4C, la couche supérieure 201 de la pâte fournie par la tête 31 de l’unité d'alimentation 30 et aplatie par l’unité d'aplatissement 50, est stratifiée sur la surface circonférentielle interne de la première couche de la couche de pâte 200.

On décrit ensuite, un exemple spécifique d’un processus d'irradiation (S40) par l’appareil de fabrication additive 1. La figure 5 est un organigramme illustrant un exemple du processus d'irradiation du procédé de fabrication additive selon le premier mode de réalisation. Un exemple de procédé de fabrication additive ST1 représenté sur la figure 5 est exécuté par l’organe de commande 100 lorsque la position d'irradiation 210 dans la couche de pâte 200 aplatie dans le processus d’aplatissement (S30) représenté sur la figure 3 pendant la rotation du corps rotatif 10 par l’unité d'entraînement de rotation 20 tourne et se déplace vers la plage U3. Dans l’exemple de procédé de fabrication additive ST1, l’unité d'irradiation 70 irradie par point la première couche de la couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210 pendant une rotation du corps rotatif 10. Il faut noter que dans l’exemple de procédé de fabrication additive ST1, le processus d’alimentation (S20) par l’unité d'alimentation 30 et le processus d’aplatissement (S30) par l’unité d'aplatissement 50 représentée sur la figure 3, peuvent être exécutés simultanément.

Tout d’abord, dans un processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S41), l’unité de commande d'irradiation 106 de l’organe de commande 100 amène l’unité d'irradiation 70 à irradier par point la couche de pâte 200 aplatie sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 avec la lumière ultraviolette dans la position d'irradiation 210. Par le biais d’ajustements par les éléments de réflexion de lumière 72 et 74, et les petites unités d'entraînement de rotation 73 et 75, l’unité d'irradiation 70 irradie par point la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 (plage U3) dans toutes les positions d'irradiation 210 dans la position correspondant à l’élément de réflexion de lumière 74.

Ensuite, l’organe de commande 100 détermine si l’unité d'irradiation 70 a irradié ou pas la première couche de la couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210 en tant que processus de détermination de couche (S42). Plus spécifiquement, l’organe de commande 100 détermine si la couche de pâte 200 a été irradiée ou pas avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210 sur la base de la position d'irradiation 210 et de l’angle de rotation sur la couche de pâte 200. En variante, l’organe de commande 100 peut déterminer si l’angle de rotation mesuré par l’unité de commande d'entraînement de rotation 104 est de 0 degré ou pas. Lorsque l’organe de commande 100 détermine que l’unité d'irradiation 70 a irradié la première couche de la couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210, étant donné que la première couche de la couche de pâte 200 a été irradiée par point avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210 pendant une rotation du corps rotatif 10, le processus d'irradiation (S40) par l’appareil de fabrication additive 1 est terminé.

Lorsque l’organe de commande 100 détermine que l’unité d'irradiation 70 n’a pas irradié la première couche de la couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210, l’organe de commande 100 amène l’unité de commande d'entraînement de rotation 104 à faire tourner le corps rotatif 10 jusqu’à ce que la position d'irradiation 210 en amont dans la direction de rotation R se déplace dans la plage U3, et ensuite l’organe de commande 100 continue jusqu’au processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S41). L’organe de commande 100 répète le processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S41) et les processus suivants jusqu’à ce que l’on détermine que l’unité d'irradiation 70 a irradié la première couche de couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210.

Lorsque la position de mesure 200a passe par la plage U1, alors que l’exemple de procédé de fabrication additive ST1 est exécuté, l’unité de commande d’alimentation 102 de l’organe de commande 100 amène l’unité d'alimentation 30 à fournir la pâte à la couche de pâte 200 en tant que processus d’alimentation sur la figure 3 (S20). Lorsque la position de mesure 200a passe par la plage U2 alors que l’exemple de procédé de fabrication additive ST1 est exécuté, l’organe de commande 100 amène l’unité d'aplatissement 50 à aplatir la pâte fournie à la couche de pâte 200 en tant que processus d’aplatissement (S30).

Les figures 6A à 6B sont une vue prise dans la direction des flèches VI-VI sur la figure 1 et est une vue en plan du corps rotatif lorsque le processus d'irradiation sur la figure 5 est exécuté. La figure 6A illustre un état dans lequel l’unité d'irradiation 70 a terminé le processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S41) plusieurs fois sur la première couche de la couche de pâte 200. Comme représenté sur la figure 6A, dans la couche de pâte 200 fournie par la tête 31 de l’unité d'alimentation 30 et aplatie par l’unité d'aplatissement 50, une position de mesure 200a est positionnée en aval de la plage U3 dans la direction de rotation R. Lorsque la position d'irradiation 210 n’est pas placée dans la partie qui est sur le point de passer par l’unité d'irradiation 70, la couche de pâte 200 passe par la plage U3 sans être irradiée avec la lumière ultraviolette par l’unité d'irradiation 70. L’unité d'irradiation 70 dans l’exemple de procédé de fabrication additive ST1 irradie la couche de pâte 200 dans la plage U3 avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210 pendant une rotation du corps rotatif 10 par l’unité d'entraînement de rotation 20. La lumière ultraviolette rayonnée par l’unité d'irradiation 70 est représentée par un point tel qu’un point d'irradiation 70a sur la pâte sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10. En déplaçant la position du point d'irradiation 70a dans la direction de ligne centrale D dans la plage U3, l’unité d'irradiation 70 peut rayonner la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210 dans la plage U3. De cette façon, une couche de l’objet moulée est formée dans la direction de ligne centrale D de la première couche de la couche de pâte 200.

La figure 6B illustre un état dans lequel l’unité d'irradiation 70 a terminé tous les processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S41) sur la première couche de la couche de pâte 200. Comme représenté sur la figure 6B, dans l’exemple de procédé de fabrication additive ST1, la position d'irradiation 210 dans laquelle la lumière ultraviolette est irradiée dans la position du point d'irradiation 70a, tourne même après le processus de lumière ultraviolette (S41), et ainsi est positionnée en aval de la plage U3 dans la direction de rotation R.

Dans l’exemple de procédé de fabrication additive ST1, une couche de l’objet moulé correspondant à une couche est formée pendant une rotation, et ainsi l’unité d'alimentation 30 peut fournir une couche supérieure 201 de pâte à la couche de l’objet moulé par le biais du processus de déplacement relatif (S10) et du processus d’alimentation (S20). Pour cette raison, après que la position de mesure 200a est passée par la plage U1 qui est la position correspondant à la tête 31, la pâte est amenée de la tête 31 à la surface circonférentielle interne de la couche de pâte 200. De cette manière, la couche supérieure 201 de pâte est fournie à la surface circonférentielle interne de la couche de pâte 200 de la plage U1 à la position de mesure 200a en aval dans la direction de rotation R. De cette manière, l’exemple de procédé de fabrication additive ST1 peut former de manière continue la couche de pâte 200 et peut améliorer la vitesse de fabrication de l’objet moulé. Toute la première couche de l’objet moulé est formée au moment où la position de mesure 200a atteint à nouveau la plage U3 (position de référence). Conjointement avec le processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S41), lorsque la position de mesure 200a atteint la plage U3 (position de référence) et les processus suivants, une couche de l’objet moulé est également formée dans la position d'irradiation 210 de la couche supérieure 201 de pâte.

Ensuite, on décrit un autre exemple spécifique du processus d'irradiation (S40) par l’appareil de fabrication additive 1. La figure 7 est un organigramme illustrant un exemple du processus d'irradiation du procédé de fabrication additive selon le premier mode de réalisation. Un exemple de procédé de fabrication additive ST2 représenté sur la figure 7 est exécuté par l’organe de commande 100 lorsque la position d'irradiation 210 de la couche de pâte 200 aplatie lors du processus d’aplatissement (S30) représenté sur la figure 3, tourne et se déplace vers la plage U3. Après que la position d'irradiation 210 a tourné et s’est déplacée vers la plage U3, l’organe de commande 100 arrête la rotation du corps rotatif 10 par l’unité d'entraînement de rotation 20, et ensuite continue jusqu’à chaque processus dans l’exemple de procédé de fabrication additive ST2.

Dans l’exemple de procédé de fabrication additive ST2, l’unité d'irradiation 70 change la position du point d'irradiation de lumière ultraviolette 70a pour chaque rotation du corps rotatif 10 le long de la direction de ligne centrale D de la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10. L’unité d'irradiation 70 réalise le contrôle afin d’empêcher le déplacement de la position du point d'irradiation 70a dans la direction de ligne centrale D pendant une rotation du corps rotatif 10. Ceci permet à l’unité d'irradiation 70 de balayer le point d'irradiation afin de décrire un cercle autour de l’axe central du corps rotatif 10 sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 lorsque le corps rotatif 10 tourne. Ainsi l’unité d'irradiation 70 peut réaliser le rayonnement linéaire dans la direction de rotation R du corps rotatif 10 en utilisant l'irradiation par point et la rotation du corps rotatif 10. Lorsqu’une pluralité de positions d'irradiation 210 sont placées le long de la direction de ligne centrale D dans les positions de la plage U3 de la première couche de la couche de pâte 200, chaque fois que l’unité d'entraînement de rotation 20 amène le corps rotatif 10 à réaliser une rotation, l’unité d'irradiation 70 déplace la position du point d'irradiation 70a dans la direction de ligne centrale D et irradie par point la première couche de la couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette dans la position d'irradiation 210. Il faut noter que l’exemple de procédé de fabrication additive ST2 est différent de l’exemple de procédé de fabrication additive ST1 en ce que le processus d’alimentation (S20) par l’unité d'alimentation 30 représentée sur la figure 3 et le processus d’aplatissement (S30) par l’unité d'aplatissement 50 ne sont pas exécutés simultanément.

Tout d’abord, dans un processus d’ajustement d'irradiation (S44), l’unité de commande d'irradiation 106 de l’organe de commande 100 amène l’unité d'irradiation 70 à reconnaître la position d'irradiation 210 dans la première couche de la couche de pâte 200 sur la base des données tridimensionnelles CAO de l’objet moulé, stockées dans l’appareil de stockage. L’unité d'irradiation 70 fixe la position du point d'irradiation 70a dans la direction de ligne centrale D sur la base de la position d'irradiation 210 sur la première couche de la couche de pâte 200.

Ensuite, l’unité de commande d'irradiation 106 de l’organe de commande 100 amène l’unité d'irradiation 70 à irradier par point la pâte aplatie sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 avec la lumière ultraviolette dans la position d'irradiation 210 en tant que processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S45). L’unité d'irradiation 70 réalise l'irradiation par point dans la position d'irradiation 210 coïncidant avec la position fixe du point d'irradiation 70a dans la plage U3. C'est-à-dire que dans l’exemple de procédé de fabrication additive ST2, même lorsqu’il y a d’autres positions d'irradiation 210 dans des positions différentes du point d'irradiation 70a dans la direction de ligne centrale D de la plage U3, l’unité d'irradiation 70 ne réalise pas l'irradiation par point avec la lumière ultraviolette dans la position d'irradiation 210.

Ensuite, l’organe de commande 100 détermine si l’unité d'irradiation 70 a irradié ou pas la première couche de la couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210 dans la direction de rotation R dans la position fixe du point d'irradiation 70a de la position d'irradiation 210 en tant que processus de détermination de direction circonférentielle (S46). Dans le processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S45), l’organe de commande 100 détermine s’il y a une position d'irradiation 210 ou pas dans laquelle la première couche de la couche de pâte 200 dans la direction en amont de la direction de rotation R par rapport à la position d'irradiation 210 à laquelle la lumière ultraviolette est rayonnée à partir de l’unité d'irradiation 70, n’est pas irradiée avec la lumière ultraviolette par l’unité d'irradiation 70.

Dans le processus de détermination de direction circonférentielle (S46), lorsque l’on détermine que l’unité d'irradiation 70 n’a pas irradié la première couche de la couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210 dans la direction de rotation R dans la position fixe du point d'irradiation 70a de la position d'irradiation 210, l’organe de commande 100 continue jusqu’à un premier processus de rotation (S47). L’organe de commande 100 amène l’unité d'entraînement de rotation 20 à faire tourner le corps rotatif 10 en tant que premier processus de rotation (S47). L’unité de commande d'entraînement de rotation 104 amène le corps rotatif 10 à tourner jusqu’à ce que la position d'irradiation 210 en aval dans la direction de rotation R se déplace vers le point d'irradiation 70a dans la plage U3. Lorsque le premier processus de rotation (S47) se termine, l’organe de commande 100 continue jusqu’au processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S45). L’organe de commande 100 répète le processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S45) et réalise le traitement jusqu’à ce que l’unité d'irradiation 70 irradie la première couche de la couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210 dans la direction de rotation R dans la position fixe du point d'irradiation 70a de la position d'irradiation 210.

Dans le processus de détermination de direction circonférentielle (S46), lorsque l’on détermine que l’unité d'irradiation 70 a rayonné la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210 dans la direction de rotation R, l’organe de commande 100 continue jusqu’au processus de détermination de direction de ligne centrale (S48). En tant que processus de détermination de direction de ligne centrale (S48), l’organe de commande 100 détermine si l’unité d'irradiation 70 a irradié ou pas la première couche de la couche de pâte 200 dans la direction de ligne centrale D avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210. L’organe de commande 100 détermine, dans le processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S45), si l’unité d'irradiation 70 a irradié ou pas la première couche de la couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210, par exemple, sur la base des données tridimensionnelles CAO de l’objet moulé, stockées dans l’appareil de stockage.

Lorsque l’on détermine, dans le processus de détermination de direction de ligne centrale (S48), que l’unité d'irradiation 70 n’a pas irradié la première couche de la couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210, l’organe de commande 100 continue jusqu’à un second processus de rotation (S49). En tant que second processus de rotation (S49), l’organe de commande 100 amène l’unité d'entraînement de rotation 20 à faire tourner le corps rotatif 10. L’unité de commande d'entraînement de rotation 104 fait tourner le corps rotatif 10 jusqu’à ce que la position d'irradiation 10 positionnée en amont dans la direction de rotation R se déplace dans la plage U3. Lorsque le second processus de rotation (S49) se termine, l’organe de commande 100 continue jusqu’au processus d’ajustement d'irradiation (S44). L’organe de commande 100 déplace la position du point d'irradiation dans la direction de ligne centrale D et fixe la position. L’organe de commande 100 répète le processus d'ajustement d'irradiation (S44) et les processus suivants jusqu’à ce que l’unité d'irradiation 70 irradie la couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210.

Lorsque l’on détermine, dans le processus de détermination de direction de ligne centrale (S48), que l’unité d'irradiation 70 a irradié la première couche de la couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210, l’organe de commande 100 termine le processus d'irradiation (S40).

Les figures 8A à 8D sont une vue prise dans la direction des flèches VIII-VIII sur la figure 1 et est une vue en plan du corps rotatif lorsque le processus d'irradiation sur la figure 7 est exécuté. La figure 8A illustre un état dans lequel l’unité d'irradiation 70 a exécuté le processus de détermination de direction circonférentielle (S46) plusieurs fois sur la première couche de la couche de pâte 200 et a exécuté le processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S45) plusieurs fois via le premier processus de rotation (S47). Comme représenté sur la figure 8A, la lumière ultraviolette rayonnée à partir de l’unité d'irradiation 70, est représentée par un point tel que le point d'irradiation 70a sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10. Par le biais du processus d’ajustement d'irradiation (S44) exécuté par l’organe de commande 100, la position du point d'irradiation 70a se déplace dans la direction de ligne centrale D. La couche de pâte 200 fournie par la tête 31 de l’unité d'alimentation 30, aplatie par l’unité d'aplatissement 50 et atteignant la plage U3 est irradiée par point avec la lumière ultraviolette dans la position d'irradiation 210 qui est alignée avec la position fixe du point d'irradiation 70a parmi les positions d'irradiation 210 de la première couche de la couche de pâte 200. L’unité d'irradiation 70 dans l’exemple de procédé de fabrication additive ST2 irradie la couche de pâte 200 dans la plage U3 avec la lumière ultraviolette dans la position d'irradiation 210 qui est alignée avec la position fixe du point d'irradiation 70a dans la direction de ligne centrale D.

La figure 8B illustre un état dans lequel sur une couche de la couche de pâte 200, l’unité d'irradiation 70 exécute en outre un processus de détermination de direction circonférentielle (S46) plusieurs fois après la figure 8A et un processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S45) est exécuté plusieurs fois via un premier processus de rotation (S47). Comme représenté sur la figure 8B, dans l’exemple de procédé de fabrication additive ST2, étant donné que la position d'irradiation 210 dans laquelle la lumière ultraviolette est irradiée dans la position du point d'irradiation 70a, tourne par le biais du premier processus de rotation (S47) exécuté après le processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S41), elle est positionnée en aval de la plage U3 dans la direction de rotation R. Dans l’exemple de procédé de fabrication additive ST2, l’unité de commande d'irradiation 106 fixe la position du point d'irradiation 70a dans la direction de ligne centrale D pendant une rotation du corps rotatif 10 par l’unité d'entraînement de rotation 20. Pour cette raison, en répétant ces processus, l’unité d'irradiation 70 est dans un état dans lequel elle a rayonné la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210 dans la direction de rotation R dans la position dans la direction de ligne centrale D. Ainsi, étant donné que l’unité d'irradiation 70 n’a pas besoin de modifier la position du point d'irradiation 70a dans la direction de ligne centrale D selon l’angle auquel l’unité d'entraînement de rotation 20 fait tourner le corps rotatif 10, l’exemple de procédé de fabrication additive ST2 peut améliorer la vitesse de fabrication de l’objet moulé.

Au moment où l’unité d'irradiation 70 rayonne la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210, la première unité de commande d'entraînement 108 amène la première unité d'entraînement 40 à ajuster une distance relative entre la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 et l’unité d'alimentation 30. Au moment où l’unité d'irradiation 70 rayonne la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210, la seconde unité de commande d'entraînement 110 amène la seconde unité d'entraînement 60 à ajuster une distance relative entre la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 et l’unité d'aplatissement 50. De cette manière, les couches d’objets moulés sur les couches supérieures de la couche de pâte 200 peuvent également être formées de manière continue après la formation des couches des objets moulés sur la couche de pâte 200, et donc l’exemple de procédé de fabrication additive ST2 peut améliorer la vitesse de fabrication de l’objet moulé.

La figure 8C illustre un état dans lequel, après la figure 8B, l’unité d'irradiation 70 réalise en outre le processus de détermination de direction de ligne centrale (S48) plusieurs fois, le processus de détermination de direction circonférentielle (S46) plusieurs fois et le processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S45) plusieurs fois sur une couche de la couche de pâte 200. Dans l’exemple de procédé de fabrication additive ST2 comme représenté sur la figure 8C, la position du point d'irradiation 70a est déplacée le long de la direction de ligne centrale D et fixée dans le processus d’ajustement d'irradiation (S44) après le processus de détermination de direction de ligne centrale (S48). Il est ainsi possible d’aligner la position fixe du point d'irradiation 70a avec la position d'irradiation 210 dans la direction de ligne centrale D.

La figure 8D illustre un état dans lequel l’unité d'irradiation 70 a terminé tous les processus d'irradiation de lumière ultraviolette (S45) sur la première couche de la couche de pâte 200. Comme représenté sur la figure 8D, l’unité d'alimentation 30 ne fournit pas la couche supérieure de pâte à la surface circonférentielle interne de la couche de pâte 200 jusqu’à ce que la couche de pâte 200 soit irradiée avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210. Lorsque la couche de pâte 200 est irradiée avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210, l’unité d'alimentation 30 peut commencer à former la couche supérieure 201 de pâte même lorsque la position de mesure 200a de la couche de pâte 200 n’a pas atteint la plage U1 vers l’extérieur dans la direction radiale C de la tête 31.

Comme décrit jusqu’à présent, selon l’appareil de fabrication additive 1 et le procédé de fabrication additive MT du présent mode de réalisation, il est possible d’améliorer une vitesse de fabrication de l’objet moulé. En outre, lorsque le corps rotatif 10 tourne, la pâte est comprimée vers l’extérieur dans la direction radiale C par une force centrifuge sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10. Pour cette raison, l’appareil de fabrication additive 1 et le procédé de fabrication additive MT peuvent empêcher la séparation de la pâte de la surface circonférentielle interne 11 pendant la rotation du corps rotatif 10.

En outre, étant donné que l’unité d'entraînement de rotation 20 amène la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 à se déplacer dans la direction de rotation R par rapport à l’unité d'alimentation 30, à l’unité d'aplatissement 50 et à l’unité d'irradiation 70, l’unité d'alimentation 30, l’unité d'aplatissement 50 et l’unité d'irradiation 70 n’ont pas besoin de se déplacer dans la direction de rotation R. Pour cette raison, l’unité d'alimentation 30, l’unité d'aplatissement 50 et l’unité d'irradiation 70 peuvent exécuter des processus sans attendre l’achèvement du déplacement de chaque composant et peuvent ainsi former des couches de l’objet moulé de manière continue.

L’unité d'alimentation 30 et l’unité d'aplatissement 50 peuvent être déplacées par rapport au corps rotatif 10 par la première unité d'entraînement 40 et la seconde unité d'entraînement 60 sans attendre l’achèvement d’un traitement de chaque composant. Ceci permet à l’appareil de fabrication additive 1 et au procédé de fabrication additive MT de raccourcir le temps d’attente de l’achèvement du déplacement ou du traitement de chaque composant.

Selon l’exemple de procédé de fabrication additive ST1, la formation d’une couche de l’objet moulé est terminée alors que l’unité d'entraînement de rotation 20 amène le corps rotatif 10 à réaliser une rotation à partir de la position d'irradiation 210 d'irradiation avec la lumière ultraviolette par l’unité d'irradiation 70. Ainsi, l’exemple de procédé de fabrication additive ST1 peut exécuter les processus respectifs par l’unité d'alimentation 30, l’unité d'aplatissement 50 et l’unité d'irradiation 70 de manière continue.

Selon l’exemple de procédé de fabrication additive ST2, l’unité d'irradiation 70 n’a pas besoin de modifier la position du point d'irradiation 70a du corps rotatif 10 dans la direction de ligne centrale D de la surface circonférentielle interne 11 alors que le corps rotatif 10 réalise une rotation après avoir commencé l'irradiation avec la lumière ultraviolette. Ainsi, dans l’exemple de procédé de fabrication additive ST2, il est possible de réduire le temps nécessaire pour modifier la position du point d'irradiation 70a par l’unité d'irradiation 70. Alors que l’unité d'irradiation 70 rayonne la lumière ultraviolette en modifiant la position du point d'irradiation 70a dans la direction de ligne centrale D pour chaque rotation du corps rotatif 10, la première unité d'entraînement 40 peut ajuster la distance relative entre la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 et l’unité d'alimentation 30. Alors que l’unité d'irradiation 70 rayonne la lumière ultraviolette en modifiant la position du point d'irradiation 70a dans la direction de ligne centrale D pour chaque rotation du corps rotatif 10, la seconde unité d'entraînement 60 peut ajuster la distance relative entre la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 et l’unité d'aplatissement 50. Lorsque la couche de pâte 200 est irradiée avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210, l’unité d'alimentation 30 peut commencer à former la couche supérieure de pâte même lorsque la position de mesure 200a de la couche de pâte 200 n’a pas atteint la plage U1 qui est la position correspondant à la tête 31.

Second mode de réalisation
On décrit ensuite un appareil de fabrication additive selon un second mode de réalisation. Dans le présent mode de réalisation, les différences par rapport au premier mode de réalisation sont décrites et leur description redondante est omise. L’appareil de fabrication additive selon le second mode de réalisation est différent de l’appareil de fabrication additive 1 selon le premier mode de réalisation en ce qu’une couche de pâte est fournie avec une buse et le reste de la configuration est identique.

La figure 9 est une vue schématique illustrant un exemple d’un appareil de fabrication additive selon le second mode de réalisation. Sur la figure 9, les descriptions de l’unité d'alimentation 30, de l’unité d'aplatissement 50 et de l’unité d'irradiation 70 sont omises. Comme représenté sur la figure 9, l’appareil de fabrication additive 1A est prévu avec un corps rotatif 10, l’unité d'entraînement de rotation 20, une buse 81 et l’organe de commande 100A. La buse 81 fournit un liquide ou un gaz à la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10. Le liquide ou le gaz fourni par la buse 81 est par exemple un liquide de nettoyage. Des exemples spécifiques de liquide de nettoyage comprennent un solvant organique tel que l’éthanol, le méthanol, l’acétone, l’alcool isobutylique, le toluène ou le xylène ou un monomère d’acrylique ou un monomère d’époxy contenant un inhibiteur de polymérisation. La buse 81 fournit un liquide de nettoyage à la couche de pâte 200 ou à un objet moulé formé sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 pour le nettoyage par l’appareil de fabrication additive 1 selon le premier mode de réalisation.

La buse 81 est raccordée, par exemple, à un tuyau de nettoyage 82 et à une pompe de nettoyage 83. Le liquide de nettoyage est fourni à la buse 81 par la pompe de nettoyage 83 via le tuyau de nettoyage 82. La buse 81 est disposée plus à proximité de l’axe de rotation M que la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 et s’étend le long de l’axe de rotation M. Etant donné que la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 passe par la position correspondant à la buse 81 lorsque le corps rotatif 10 tourne, la buse 81 peut ainsi fournir le liquide de nettoyage dans une position arbitraire de la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10. La quantité du liquide de nettoyage fournie par la buse 81 est déterminée sur la base d’une longueur allant de la face d’extrémité gauche 12 à la face d’extrémité droite 13 dans la direction de ligne centrale D, d’une vitesse de rotation du corps rotatif 10 ou d’une forme de l’objet moulé ou similaire. On peut prévoir deux buses 81 ou plus, des tuyaux de nettoyage 82 ou des pompes de nettoyage 83. En outre, après la formation de l’objet moulé, l’unité d'alimentation 30, l’unité d'aplatissement 30 et l’unité d'irradiation 70 peuvent être extraites de l’intérieur du corps rotatif 10 et la buse 81 peut ensuite être disposée dans le corps rotatif 10.

L’organe de commande 100A est raccordé par communication à l’unité d'entraînement de rotation 20A et à la buse 81. L’organe de commande 100A peut avoir la même configuration matérielle que celle de l’organe de commande 100. L’organe de commande 100A comprend une unité de commande d'entraînement de rotation 104A et une unité de commande de nettoyage 112. L’unité de commande d'entraînement de rotation 104A commande la direction de rotation R, la vitesse de rotation, le nombre de révolutions, le début de rotation, le temps de rotation et l’arrêt de rotation du corps rotatif 10 par l’unité d'entraînement de rotation 20. L’unité de commande de nettoyage 112 commande la quantité d’alimentation, la vitesse d’alimentation, le temps d’alimentation et la plage de pulvérisation ou similaire du liquide de nettoyage par la buse 81.

Ci-après, on décrit une étape pour nettoyer un objet moulé par l’appareil de fabrication additive 1A. L’unité de commande d'entraînement de rotation 104A de l’organe de commande 100 amène l’unité d'entraînement de rotation 20 à entraîner le corps rotatif 10 pour qu’il tourne dans la direction de rotation R. Ensuite, l’unité de commande de nettoyage 112 de l’organe de commande 100 amène la buse 81 à fournir le liquide de nettoyage à la couche de pâte 200 et à l’objet moulé sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10. Etant donné que la pâte non durcie a une fluidité supérieure à l’objet moulé, la pâte non durcie est séparée de l’objet moulé par le liquide de nettoyage fourni. En outre, lorsque le corps rotatif tourne, une force centrifuge est appliquée sur la pâte non durcie, sa fluidité augmente davantage et la pâte non durcie est plus facilement séparée de l’objet moulé. En outre, même lorsque l’objet moulé a une forme complexe, lorsque le corps rotatif 10 tourne, la force centrifuge facilite la pénétration du liquide de nettoyage fourni dans les petites parties, réduisant ainsi les heures de travail à une étape de nettoyage de l’objet moulé. De cette façon, l’appareil de fabrication additive 1A peut facilement séparer la pâte non durcie de la surface de l’objet moulé et extraire l’objet moulé.

Modifications
On a décrit différents modes de réalisation à titre d'exemples jusqu’à présent, mais différentes omissions, différents remplacements et changements peuvent être réalisés sans pour autant se limiter aux modes de réalisation exemplaires mentionnés ci-dessus. Par exemple, la pâte selon le premier mode de réalisation et le second mode de réalisation peut comprendre de la résine photodurcissable. Dans ce cas, l’unité d'irradiation 70 rayonne de la lumière.

Les unités d’alimentation 30, les unités d’aplatissement 50, la première unité d'entraînement 40, les secondes unités d'entraînement 60 et l’unité d'irradiation 70 selon le premier mode de réalisation peuvent être prévues en plusieurs exemplaires. Dans ce cas, un ensemble d'irradiation composé de l’unité d’alimentation 30, de l’unité d’aplatissement 50, de la première unité d'entraînement 40, de la seconde unité d'entraînement 60 et de l’unité d'irradiation 70 en tant qu’ensemble unique, est prévu le long de la direction de rotation R du corps rotatif 10. Dans le premier mode de réalisation, l’unité d'alimentation 30, l’unité d'aplatissement 50 et l’unité d'irradiation 70 peuvent être disposées de sorte que plus la fluidité de la pâte est importante, plus la distance de l’unité d'alimentation 30 à l’unité d'irradiation 70 se raccourcit. Dans le premier mode de réalisation, l’unité d'alimentation 30, l’unité d'aplatissement 50 et l’unité d'irradiation 70 peuvent être prévues au-dessous de l’axe de rotation M. Dans ce cas, l’appareil de fabrication additive 1 peut empêcher au moins la partie de la pâte fournie qui devient l’objet moulé, d’être séparée de la surface circonférentielle interne 11 en raison de la gravité.

Le corps rotatif 10 selon le premier mode de réalisation ou le second mode de réalisation n’a pas besoin d’être cylindrique. Dans ce cas, le corps rotatif 10 peut être un prisme quadrangulaire. Indépendamment de la forme externe, le corps rotatif 10 n’a besoin que d’un espace 15 défini par la surface circonférentielle interne 11 à l’intérieur du corps rotatif 10. Un étage comprenant une surface supérieure sur laquelle la pâte est appliquée, peut être prévu sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 selon le premier mode de réalisation ou le second mode de réalisation. L’appareil de fabrication additive 1 peut être prévu avec une pluralité d’étages. Dans ce cas, l’appareil de fabrication additive 1 peut former un objet moulé à chaque étage. La surface supérieure de l’étage peut être plate. Dans ce cas, les distances dans la direction radiale C entre la surface supérieure de l’étage et l’unité d'alimentation 30, l’unité d'aplatissement 50 et l’unité d'irradiation 70 sont des distances différentes. Pour cette raison, l’unité d'alimentation 30 peut modifier la vitesse d’alimentation et la quantité d’alimentation de pâte en fonction des distances. L’unité d'aplatissement 50 peut modifier la longueur dans la direction radiale C de la partie d’extrémité en contact avec la surface plate de l’étage en fonction de la vitesse de rotation et de l’angle de rotation du corps rotatif 10. L’unité d'irradiation 70 peut modifier la position de hauteur de formation de couche en fonction de la vitesse de rotation et de l’angle de rotation du corps rotatif 10.

La tête 31 de l’unité d'alimentation 30 du premier mode de réalisation peut être séparée de la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10 afin d’avoir une hauteur obtenue en ajoutant l’épaisseur de la couche de pâte 200 à la position de hauteur de formation de couche.

En outre, dans l’appareil de fabrication additive 1 selon le premier mode de réalisation, lorsque l’alimentation et l’aplatissement pour une première couche de pâte et l’alimentation et l’aplatissement pour une seconde couche de pâte sont réalisés séquentiellement en temps, l’unité d'alimentation 30 et l’unité d'aplatissement 50 doivent être déplacées d'une couche dans la direction à distance du corps rotatif 10 au moment du commencement de l’alimentation et de l’aplatissement pour la seconde couche de pâte. Cependant, le déplacement de l’unité d'alimentation 30 et de l’unité d'aplatissement 50 prend du temps, peu importe qu’il soit court, et donc il y a une possibilité que l’alimentation et l’aplatissement pour la seconde couche de pâte puissent ne pas être commencés au moment prévu en fonction de la vitesse de rotation du corps rotatif 10. Pour cette raison, l’appareil de fabrication additive 1 peut réaliser la commande afin d’arrêter la rotation du corps rotatif 10 au moment du commencement de l’alimentation et de l’aplatissement pour la seconde couche de pâte, déplacer l’unité d'alimentation 30 et l’unité d'aplatissement 50 d'une couche dans la direction à distance du corps rotatif 10, et ensuite reprendre la rotation du corps rotatif 10.

En variante, l’appareil de fabrication additive 1 peut comprendre deux ensembles composés d’une unité d’alimentation 30 et d’une unité d’aplatissement 50 disposés en parallèle. Par exemple, l’appareil de fabrication additive 1 peut comprendre une unité d’alimentation 30 et une unité d'aplatissement 50 sur un côté en amont et une unité d'alimentation 30 et une unité d'aplatissement 50 sur un côté en aval. En déplaçant les deux ensembles composés de l’unité d'alimentation 30 et de l’unité d’aplatissement 50 à des moments différents, l’appareil de fabrication additive 1 commence l’alimentation et l’aplatissement pour la seconde couche de pâte au moment prévu. Plus spécifiquement, l’unité d'alimentation 30 et l’unité d'aplatissement 50 du côté en amont sont disposées de sorte que leurs parties d’extrémité deviennent la position de hauteur de la couche supérieure 201 (seconde couche) de pâte et l’unité d'alimentation 30 et l’unité d'aplatissement 50 du côté en aval sont disposées de sorte que leurs parties d’extrémité deviennent la position de hauteur de la couche 200 (première couche) de pâte. Dans ce cas, la pâte amenée sur la première couche par l’unité d'alimentation 30 du côté en amont est aplatie par l’unité d'aplatissement 50 du côté en amont pour devenir la seconde couche. En tirant partie du temps pour que la pâte qui est devenue la seconde couche atteigne l’unité d'alimentation 30 et l’unité d'aplatissement 50 du côté en aval, l’unité d'alimentation 30 et l’unité d'aplatissement 50 du côté en aval peuvent se déplacer dans la direction à distance du corps rotatif 10. De cette manière, l’appareil de fabrication additive 1 peut réaliser l’alimentation et l’aplatissement pour la seconde couche de pâte au moment prévu.

En variante, l’unité d'alimentation 30 et l’unité d'aplatissement 50 peuvent être configurées pour être mobiles dans la direction de rotation R du corps rotatif 10. Dans ce cas, l’appareil de fabrication additive 1 peut ajuster une vitesse relative dans la direction radiale R entre l’unité d'alimentation 30 et l’unité d'aplatissement 50 et le corps rotatif 10. Ainsi, l’appareil de fabrication additive 1 peut arrêter relativement la rotation du corps rotatif 10, lorsqu’il est observé depuis l’unité d'alimentation 30 et l’unité d'aplatissement 50, au moment du commencement de l’alimentation et de l’aplatissement pour la seconde couche de pâte. De cette manière, l’appareil de fabrication additive 1 peut supprimer un décalage entre le moment de l’achèvement du déplacement pour l’aplatissement de l’unité d'aplatissement 50 et le moment du commencement de l’alimentation et de l’aplatissement pour la seconde couche de pâte.

L’unité d'irradiation 70 selon le premier mode de réalisation n’a pas besoin d’être prévue avec les éléments de réflexion de lumière 72 et 74. C'est-à-dire que l’unité d'irradiation 70 peut ne pas avoir la fonction de modifier la position du point d'irradiation 70a et peut irradier directement la couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette émise à partir de l’unité optique 71. Dans ce cas, l’appareil de fabrication additive 1 peut avoir un mécanisme de déplacement pour déplacer l’unité optique 71 de l’unité d'irradiation 70. Par exemple, l’appareil de fabrication additive 1 selon le premier mode de réalisation a un mécanisme de déplacement afin de déplacer l’unité d'irradiation 70 dans la direction de ligne centrale D. Ce mécanisme de déplacement permet à l’unité d'irradiation 70 d'irradier la couche de pâte 200 avec la lumière ultraviolette dans toutes les positions d'irradiation 210.

Le corps rotatif 10 selon le second mode de réalisation peut être prévu avec un récipient de stockage stockant la pâte non durcie, le liquide ou le gaz déchargé de la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10. Le récipient de stockage peut être configuré pour tourner conjointement avec le corps rotatif 10 ou configuré pour être fixé afin de se rapprocher de la face d’extrémité gauche 12 et de la face d’extrémité droite 13. La pâte non durcie collectée dans le récipient de stockage est réutilisée. Le liquide ou le gaz collecté dans le récipient de stockage est déchargé. La pâte non durcie et le liquide ou le gaz peuvent être collectés dans différents récipients de stockage. Le corps rotatif 10 selon le second mode de réalisation peut tourner dans une direction opposée à la direction de rotation R. La buse 81 selon le second mode de réalisation peut tourner relativement par rapport au corps rotatif 10 dans la direction de rotation R ou dans une direction opposée à la direction de rotation R. La buse 81 selon le second mode de réalisation peut séparer la pâte de l’objet moulé en aspirant la pâte sur la surface circonférentielle interne 11 du corps rotatif 10.

Description des numéros

1, 1A … appareil de fabrication additive, 10 … corps rotatif, 11 … surface circonférentielle interne, 20 … unité d'entraînement de rotation, 30 … unité d'alimentation, 40 … première unité d'entraînement, 50… unité d'aplatissement, 60 … seconde unité d'entraînement, 70 … unité d'irradiation, 70a … point d'irradiation, 81 … buse, 100, 100A … organe de commande, 210 … position d'irradiation, C … direction radiale, M … axe de rotation, MT … procédé de fabrication additive, R … direction de rotation.

Claims

Appareil de fabrication additive (1, 1A) formant un objet moulé couche par couche, comprenant :
un corps rotatif (10) comprenant, à l’intérieur de celui-ci, un espace défini par une surface circonférentielle interne (11) et un axe de rotation (M) s’étendant dans une direction de long d’une ligne centrale de la surface circonférentielle interne (11) ;
une unité d'entraînement de rotation (20) configurée pour amener le corps rotatif (10) à tourner autour de l’axe de rotation (M) ;
une unité d'alimentation (30) prévue à l’intérieur du corps rotatif (10) et configurée pour fournir de la pâte contenant de la résine durcissable à la lumière ultraviolette, à une surface circonférentielle interne du corps rotatif (10) pendant la rotation du corps rotatif (10) par l’unité d'entraînement de rotation (20) ;
une première unité d'entraînement (40) configurée pour amener l’unité d'alimentation (30) à se déplacer dans une direction radiale (C) du corps rotatif (10) ;
une unité d'aplatissement (50) prévue à l’intérieur du corps rotatif (10), positionnée en aval de l’unité d'alimentation (30) dans une direction de rotation (R) du corps rotatif (10) et configurée pour aplatir la pâte amenée à la surface circonférentielle interne (11) du corps rotatif (10) au niveau de sa partie d’extrémité pendant la rotation du corps rotatif (10) par l’unité d'entraînement de rotation (20) à une épaisseur d’une couche ;
une seconde unité d'entraînement (60) configurée pour amener l’unité d'aplatissement (50) à se déplacer le long de la direction radiale (C) du corps rotatif (10) ; et
une unité d'irradiation (70) prévue à l’intérieur du corps rotatif (10), positionnée en aval de l’unité d'aplatissement (50) dans la direction de rotation (R) du corps rotatif (10) et configurée pour réaliser l'irradiation par point avec la lumière ultraviolette dans une position d'irradiation déterminée sur la base d’une forme de l’objet moulé pendant la rotation du corps rotatif (10) par l’unité d'entraînement de rotation (20).
Appareil de fabrication additive (1, 1A) selon la revendication 1, dans lequel l’unité d'irradiation (70) termine le l'irradiation correspondant à une couche de l’objet moulé après que l'irradiation avec la lumière ultraviolette a commencé jusqu’à ce que le corps rotatif (10) réalise une rotation sur la base d’une vitesse de rotation du corps rotatif (10) par l’unité d'entraînement de rotation (20, 20A) et de la position d'irradiation (210).
Appareil de fabrication additive (1, 1A) selon la revendication 1, dans lequel l’unité d'irradiation (70) modifie une position d'irradiation de lumière ultraviolette sur la base d’une vitesse de rotation du corps rotatif (10) par l’unité d'entraînement de rotation (20) et de la position d'irradiation (210) pour chaque rotation du corps rotatif (10) le long de la ligne centrale de la surface circonférentielle interne (11) du corps rotatif (10) et termine l'irradiation correspondant à une couche de l’objet moulé.
Appareil de fabrication additive (1, 1A) selon la revendication 1, comprenant en outre une buse (81) prévue à l’intérieur du corps rotatif (10) et configurée pour fournir un liquide ou du gaz vers la surface circonférentielle interne (11) du corps rotatif (10).
Appareil de fabrication additive (1, 1A) selon la revendication 2, comprenant en outre une buse (81) prévue à l’intérieur du corps rotatif (10) et configurée pour fournir un liquide ou un gaz vers la surface circonférentielle interne (11) du corps rotatif (10).
Appareil de fabrication additive (1, 1A) selon la revendication 3, comprenant en outre une buse (81) prévue à l’intérieur du corps rotatif (10) et configurée pour fournir un liquide ou un gaz vers la surface circonférentielle interne (11) du corps rotatif (10).
Procédé de fabrication additive (MT) formant un objet moulé couche par couche comprenant les étapes suivantes :
amener un corps rotatif (10) comprenant, à l’intérieur de celui-ci, un espace défini par une surface circonférentielle interne (11) et un axe de rotation (M) s’étendant dans une direction le long de sa ligne centrale autour de la surface circonférentielle interne (11), à tourner autour de l’axe de rotation (M) ;
amener de la pâte contenant de la résine durcissable à la lumière ultraviolette à la surface circonférentielle interne (11) du corps rotatif (10) pendant la rotation du corps rotatif (10) ;
aplatir la pâte amenée à la surface circonférentielle interne (11) du corps rotatif (10) lors de l’alimentation pendant la rotation du corps rotatif (10) à une épaisseur d’ une couche ; et
irradier par point la pâte aplatie sur la surface circonférentielle interne (11) du corps rotatif lors de l’aplatissement pendant la rotation du corps rotatif (10) avec de la lumière ultraviolette dans une position d'irradiation (210) déterminée sur la base d’une forme de l’objet moulé.