HRP20200097A2 - Postupak pripreme fotopolimernog materijala i sustav uređaja sa primjenom u dlp 3d printeru - Google Patents
Postupak pripreme fotopolimernog materijala i sustav uređaja sa primjenom u dlp 3d printeru Download PDFInfo
- Publication number
- HRP20200097A2 HRP20200097A2 HRP20200097AA HRP20200097A HRP20200097A2 HR P20200097 A2 HRP20200097 A2 HR P20200097A2 HR P20200097A A HRP20200097A A HR P20200097AA HR P20200097 A HRP20200097 A HR P20200097A HR P20200097 A2 HRP20200097 A2 HR P20200097A2
- Authority
- HR
- Croatia
- Prior art keywords
- photopolymer
- printing
- roller
- models
- dlp
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 61
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 35
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 23
- 238000007639 printing Methods 0.000 claims abstract description 79
- 239000000049 pigment Substances 0.000 claims abstract description 37
- 239000011555 saturated liquid Substances 0.000 claims abstract description 35
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 27
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 43
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 claims description 23
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 20
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 16
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000005286 illumination Methods 0.000 claims description 11
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 3
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 2
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims 2
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 25
- 230000008021 deposition Effects 0.000 abstract description 10
- 238000010146 3D printing Methods 0.000 abstract description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 6
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 6
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 238000007598 dipping method Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
- B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/205—Means for applying layers
- B29C64/218—Rollers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
- B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
- B29C64/307—Handling of material to be used in additive manufacturing
- B29C64/314—Preparation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
- B33Y40/10—Pre-treatment
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
Abstract
Postupak pripreme fotopolimernog materijala i sustav uređaja s primjenom u DLP (Digital light processing) 3D printeru uključuju sustav za održavanje stalne razine tekućine (1, 11, 12 i 13), valjak (8) i zasićenu tekućinu (19) u posudi (1) u kojoj se provodi printanje 3D modela (2). Ovaj izum se odnosi na način i cjeloviti postupak pripreme fotopolimernog materijala (4) kod printanja 3D modela (2) na DLP 3D printerima. Gore navedeni elementi sustava čine cjelinu i na taj način rezultiraju najučinkovitijim utjecajem na rješavanju do sada prisutnih tehničkih problema kod 3D printanja DLP tehnologijom.<BR/> <BR/>Primjenom ovog cjelovitog postupka omogućava se veća brzina printanja 3D modela (2), postiže se veća preciznost isprintanih 3D modela (2) te u konačnici utječe na pojeftinjenje izrade 3D modela (2) printanih na DLP 3D tehnologiji. Po ovom izumu, printanje je moguće u kontinuitetu, bez prestanka rada, sa konstantnom ponovljivošću isprintanih 3D modela (2). I ono što naročito ističe prednost ovog izuma je mogućnost kvalitetnog i preciznog printanja 3D modela (2) neograničenih dimenzija.<BR/> <BR/>Primjenom ovog izuma rješavaju se postojeći tehnički problemi kod printanja 3D modela (2) sa DLP tehnologijom, a to su: taloženje pigmenta (6), potreba za miješanjem fotopolimera (4), hlađenje fotopolimera (4) te očuvanje konstantne udaljenosti između projektora (3) i površine fotopolimera (22). Konačni rezultat primjene ovog izuma, a uzevši u obzir i rješavanje prisutnih tehničkih problema, je da izum doprinosi da je printanje 3D modela (2) brže, preciznije, jeftinije i moguće u neograničenim dimenzijama printanja 3D modela (2).The process of preparing the photopolymer material and a system of devices with application in DLP (Digital light processing) 3D printer include a system for maintaining a constant liquid level (1, 11, 12 and 13), a roller (8) and a saturated liquid (19) in the vessel (1) in which 3D model printing is performed (2). The present invention relates to a method and a complete process of preparing a photopolymer material (4) when printing a 3D model (2) on DLP 3D printers. The above elements of the system form a whole unit and thus result in the most effective impact on solving the current technical problems in 3D printing by DLP technology.<BR/><BR/>The application of this complete procedure enables higher speed of printing 3D models (2), achieves higher precision of printed 3D models (2) and ultimately affects the cost of making 3D models (2) printed in DLP 3D technology. According to the present invention, printing is possible continuously, without interruption, with constant repeatability of printed 3D models (2). And what particularly emphasizes the advantage of the present invention is the possibility of quality and accurate printing of 3D models (2) of unlimited dimensions.<BR/><BR/>The application of the present invention solves the existing technical problems when printing 3D models (2) by DLP technology, namely: pigment deposition (6), the need to mix photopolymer (4), cooling the photopolymer (4) and maintaining a constant distance between the projector (3) and photopolymer surface (22). The final result of the application of the present invention, and taking into account the solution of the present technical problems, is that the invention contributes to the printing of 3D models (2) faster, more accurate, cheaper and possible in unlimited dimensions of printing 3D models (2).
Description
Područje na koje se izum odnosi
Ovaj izum se odnosi na način i cjeloviti postupak pripreme fotopolimernog materijala kod printanja 3D modela na DLP 3D printerima. DLP (Digital light processing) tehnologija 3D primanja radi na način da se tekuća smola (fotopolimer), koja se nalazi u spremniku, osvjetljava sa UV svjetlosnim spektrom. Osvjetljava se sloj po sloj i pod utjecajem UV svjetla u smoli se stvaraju polimerni lanci, te se smola stvrdnjava. Samim time iz tekućine nastaje tvrdi 3D model. U trenutnoj primjeni DLP tehnologije postoje dva princip printanja: tzv ’Bottom up' i 'Top down' princip printanja. U ’Bottom up’ principu rada fotopolimer se osvjetljava odozdola, a kod Top down' principa rada fotopolimer se osvjetljava odozgora , tj osvjetljava se površina fotopolimera. Trenutno u primjeni DLP tehnologije prevladava ’Bottom up’ princip rada.
Obzirom da kod primjene ’Bottom up’ principa rada postoji čitav niz tehničkih problema i ograničenja, primjenom ovog izuma rješavaju se ti problemi.
Izum obuhvaća sustav za održavanje stalne razine tekućine u posudi, upotrebu valjka koji prelazi po samoj površini fotopolimernog materijala na kojoj se vrši polimerizacija 3D modela, upotrebu tekućine veće specifične težine koja se nalazi u posudi sa fotopolimerom u kojoj se odvija printanje 3D modela i dinamičko miješanje fotopolimera.
Sumirano, cjeloviti postupak se sastoji od tri pojedinačne implementacije i jednog načina pripreme fotopolimera a koji onda čine cjelinu:
1. Pomične sekundarne posude za održavanje stalne razine tekućine u posudi u kojoj se printa 3D model,
2. Valjka koji prelazi površinom fotopolimera
3. Zasićene tekućine u posudi u kojoj se provodi printanje 3D modela
4. Miješanje fotopolimera i njegovo hlađenje
Primjenom ovog cjelovitog postupka omogućava se veća brzina printanja 3D modela, postiže se veća preciznost isprintanih 3D modela te u konačnici utječe na pojeftinjenje izrade 3D modela primanih na DLP 3D tehnologiji. Također, primjenom ovog izuma omogućeno je kvalitetno i precizno printanje 3D modela neograničenih dimenzija.
Prema međunarodnoj klasifikaciji (MKP) ovaj izum je klasificiran kao:
B01D Odjeljivanje općenito
B01D 17/02 Odjeljivanje nemiješajućih tekućina
B01D / C02F postupak s vodom
B05 Raspršivanje ili prskanje, općenito ; nanošenje kapljevina ili ostalog tekućeg materijala na površine, općenito
B29 Prerada plastičnih materijala, prerada tvari u plastičnom stanju
B29C 37/00 Sastavni dijelovi, pojedinosti, pribor ili pomoćne operacije
B67C 3/28 Uređaji za regulaciju količine pri punjenju boca tekućinama
B67D Točenje, izdavanje ili pretakanje kapljevina
F28 Izmjena topline, općenito
G03 Uređaji ili procesi za pripremu ili obradu fotoosjetljivog materijala
G05 Upravljanje; reguliranje
G05D 9/00 Upravljanje razine, npr. upravljanje količine materijala pohranjenog u spremniku
G05D 9/02 bez pomoćnog izvora energije
Tehnički problem
U dosadašnjoj primjeni DLP tehnologije najviše se koristi tzv. ’Bottom up' princip printanja (SL 2) gdje se fotopolimer 4 osvjetljava odozdola 3 tj. kroz posudu 1. Primjenom te tehnologije, da bi svjetlo moglo osvjetljavati fotopolimer, dno posude je izrađeno od prozirne folije 5 (tzv. FEP folije). Ova folija služi tome da na površini osvjetljavanja 22 radi idealno ravni sloj fotopolimera 4. Međutim, u toku procesa folija 5 se rasteže i samim time troši. Zbog tog rastezanja folije 5 ova tehnologija može raditi samo sa najkvalitetnijim a samim tim i najskupljim fotopolimerima 4.
Također, zbog ove karakteristike rastezanja folije, nemoguće je napraviti 3D printer velike radne dimenzije.
’Bottom up' (SL 2) princip je vrlo uspješan i koristi se pri poslovima 3D printanja za izrazito male i precizne modele. Međutim, za veće modele (od 10cm na više) ova tehnologija nije prikladna.
Ovako primijenjena DLP tehnologija printanja donosi i nekoliko problema koji utječu na kvalitetu i brzinu printanja. Jedan od problema je taloženje pigmenta 6 na dnu posude 1 u kojoj se nalazi fotopolimer 4 za printanje. Naime, fotopolimeri su prozirne tekućine kojima se po potrebi dodaje pigment ako se želi dobiti neka posebna boja fotopolimera a u kojoj boji se onda i isprintava 3D model 2. Tijekom mirovanja i printanja dolazi do taloženja pigmenta 6 na dnu posude 1 a to onda zahtijeva povremene prekide printanja, čišćenje posude, miješanje i ponovno dodavanje fotopolimera 4.
Sve to ima utjecaja na brzinu i ponovljivost printanja te ujedno utječe na povišenje cijene isprintanog modela i cijelog procesa printanja.
Drugi problem je zagrijavanje fotopolimera 4 tokom printanja. Naime, fotopolimerizacija je egzoterman proces u kojem se oslobađa toplina koja zagrijava sam fotopolimer 4. Tako zagrijan fotopolimer nije pogodan za ponovno osvjetljavanje UV svjetlom jer povećanjem njegove temperature usporava se reakcija polimerizacije, a što rezultira nepotpunim očvršćivanjem slojeva printanih u takvim uvjetima. Idealno je da je fotopolimer 4 na sobnoj temperaturi. Da bi postojeća tehnologija to postigla, neophodno je produžiti vrijeme između dva osvjetljavanja UV svjetlom 3 a što onda produžuje vrijeme printanja 3D modela 2 i konačno, utječe na cijenu koštanja isprintanog 3D modela 2.
Treći problem je očuvanje konstantne udaljenosti između projektora UV svjetla 3 i površine polimerizacije 22. Naime, tijekom printanja 3D modela 3 dio fotopolimerne mase 4 završava u 3D modelu 2. U 'Top down' tehnologiji (SL 3) nakon što je gotov isprint 3D modela 2, on se izvlači u vis po ’Z' osi i samim tim se umanjuje količina preostalog fotopolimera 4 u posudi za printanje (SL 4A i SL 4B). Ručnim dodavanjem fotopolimerne mase 4 od strane korisnika, gotovo je sigurno da će doći do promjene u udaljenosti između projektora 3 i površine fotopolimera 22 jer ručno lijevanje ne može biti dovoljno precizno. Ovaj problem direktno utjeće na ponovljivost printanja i samu brzinu printanja.
Svi navedeni problemi imaju utjecaj na brzinu, kvalitetu i ponovljivost isprinta te nemogućnost printanja 3D modela 2 većih dimenzija, a što sve opet utječe na visoke troškove printanja.
Stanje tehnike
DLP tehnologija printanja 3D modela 2 poznata je već dugi niz godina. Osnovni princip je da se fotopolimer 4 osvjetljava sa UV svjetlošću 3 i taj se dio fotopolimera 4 stvrdnjava na površini polimerizacije 22. Osvjetljavajući sloj po sloj, ponavljanjem tog postupka, kreira se cjeloviti 3D model 2 koji je pričvršćen na platformi 7.
Kod DLP tehnologije 3D printanja u primjeni su dva principa rada. Jedan je tzv. ’Bottom up' (SL 2) a drugi 'Top down' (SL 3) princip rada. Osnovna razlika je u tome na koji način se vrši osvjetljavanje fotopolimera 4 koji se nalazi u posudi 1. Kod 'Top down' (SL 3) principa rada osvjetljava se površina fotopolimera 22 koji se nalazi u posudi 1 u kojoj se vrši polimerizacija i 3D printanje, a kod 'Bottom up' (SL 2) principa osvjetljava se dno posude 1 u kojoj se nalazi fotopolimer 4 i u kojoj se vrši polimerizacija na donjoj površini 22 i 3D printanje.
Dodatno što razlikuje ova dva principa je što kod 'Top down' principa rada printani 3D model 2 tijekom printanja, pa sve do završetka, uranja u posudu 1 sa fotopolimerom 4, a kod 'Bottom up1 principa rada printani 3D model 2 tijekom printanja, pa sve do završetka, izranja iz posude 1 u kojoj se nalazi fotopolimer 4.
Danas se najviše koristi tzv. 'Bottom up' princip rada gdje UV svjetlo 3 osvjetljava donji dio posude 1 u kojoj se nalazi fotopolimer 4 koji se onda stvrdnjava. Tako kreirani sloj 3D modela 2 se izdiže po 'Z' osi za odabranu veličinu. Sljedeće osvjetljavanje fotopolimera 4 kreira novi sloj 3D modela 2 koji se ponovo izdiže po ’Z’ osi, i ovisno o veličini printanog 3D modela 2, polako se izdiže iznad površine fotopolimera 4. Ponavljanjem ovakvog postupka u konačnici se kreira željeni 3D model 2. Kad je printanje gotovo, cijeli 3D model 2 se izdiže iznad površine fotopolimera 4 kada ga je i moguće skinuti sa platforme 7 na koju je 3D model 2 pričvršćen.
Ovaj princip printanja je vrlo uspješan i koristi se za kreiranje izrazito malih i preciznih modela.
Manjkavosti ovakvog principa rada su da nije prikladan za izradu većih modela (većih od 10cm), da se u procesu koristi folija 5 koja se često mora čistiti i mijenjati, te da se iz navedenih razloga mogu koristiti samo fotopolimeri 4 koji spadaja u najviši cjenovni rang. Ovdje opisani izum upravo rješava sve navedene nedostatke i unapređuje proces 3D printanja sa DLP tehnologijom u smislu kvalitete, brzine, niže cijene printanja te otvara mogućnost printanja modela neograničenih dimenazija.
Izlaganje suštine izuma
Primarni cilj izuma je unaprijediti DLP 3D print tehnologiju u smislu povećanja brzine i preciznosti isprintanih 3D modela.
Sekundarni cilj izuma je omogućiti printanje 3D modela DLP tehnologijom koji će moći biti neograničenih dimenzija a da zadovoljavaju visoke kriterije preciznosti i kvalitete.
Daljnji cilj izuma je smanjiti cijenu koštanja printanja 3D modela u DLP tehnologiji. Dodatni ciljevi i prednosti izuma dijelom će biti pokazani u opisu koji slijedi, a dijelom će se saznati kroz samu primjenu izuma.
Postupak pripreme fotopolimernog materijala sa primjenom u DLP 3D printeru, po ovom izumu, obuhvaća dva uređaja ijedan način pripreme fotopolimera što sve zajedno čini inovativnu tehnološku cjelinu čijom primjenom se, kod 3D DLP printera, postižu osnovni ciljevi postavljeni za ovaj izum, a to su: veća brzina printanja 3D modela, veća preciznost isprintanih 3D modela te mogućnost printanja modela neograničenih dimenzija, a što u konačnici dovodi do niže cijene koštanja printanja 3D modela.
Dva uređaja koji su obuhvaćeni ovim izumom su preljevni sustav za održavanje konstantne razine tekućine (SL 4A i SL 4B) i translacijsko-rotacijski valjak koji prelazi preko površine fotopolimera na kojoj se vrši polimerizacija (SL 5).
Postupak i način pripreme fotopolimera koji je također obuhvaćen ovim izumom i sa predhodna dva uređaja čini cjelinu je i smještanje fotopolimera u zajedničku posudu sa zasićenom tekućinom (SL 5 i SL 10) te njegovo povremeno miješanje (SL 11, SL 12A i SL 12B ).
Implementacijom gornja dva uređaja i načina pripreme fotopolimera 4, rješavaju se tehnički problemi koji su sada prisutni kod printanja DPL tehnologijom a to su: taloženje pigmenta 6 i 20 iz fotopolimera 4 i 18, zagrijavanje površine odnosno sloja fotopolimera na kojem se odvija polimerizacija 22, održavanje stalnog razmaka između projektora 3 kao izvora UV svjetla i površine fotopolimera 22 na kojoj se odvija stvrdnjavanje i ujedno se ostvaruju preduvjeti za printanje 3D modela 2 neograničenih dimenzija.
Ovaj izum je najučinkovitiji kod primjene u DLP printerima 'Top down' principa rada (SL 3).
Radi boljeg razumijevanja, u nastavku je zasebno opisan postupak smještanja fotopolimera 4 i zasićene tekućine 19 u zajedničku posudu 1 u kojoj se vrši printanje:
Primjenom postupka i načina pripreme fotopolimera 4 po kojem je fotopolimer 18 smješten u zajedničku posudu sa zasićenom tekućinom 19 (SL 10) i po kojem postupku se povremeno vrši njegovo miješanje (SL 11, SL 12A i SL 12B), rješava se, prvo, tehnički problem taloženja pigmenta 6 na dnu posude 1 u kojoj se nalazi fotopolimer 4 i u kojoj se vrši printanje. Da bi se izbjeglo taloženje, ovim izumom implementirano je rješenje na način da se fotopolimer 18 pomiješa sa vodom u istoj posudi u kojoj se vrši printanje (SL 10). Fotopolimer nije topiv u vodi, a budući da su gustoće vode i fotopolimera relativno slične, efekt ulijevanja fotopolimera u vodu rezultira lebdenjem nakupina fotopolimera u vodi. Po ovom izumu, vodi se prije miješanja sa fotopolimer dodaje sol do zasićenja (ili bilo koja druga tvar koja je topiva u vodi). Na taj način se postiže povećanje gustoće vode 19, što dovodi do toga da se fotopolimerna smola koja je sada manje gustoće, izdigne iznad vode na njenu površinu (SL 10, pozivna oznaka 18). Nakon te segmentacije, u posudi postoji sloj fotopolimerne smole 18 koja je na površini novo nastale smjese (SL 10), a u preostalom dijelu posude je zasićena voda 19. Na taj način dolazi do stvaranja sučelja između fotopolimerne smole i zasićene vode.
Učinak primjene ovog izuma kod primjene u 'Top down' (SL 11) principu rada je, da će se u mirovanju ili u procesu printanja, pigment iz fotopolimera 18 taložiti u sloju 20 između fotopolimera 18 i zasićene tekućine 19 i neće se taložiti na dnu posude (SL 2 i SL 3, pozivna oznaka 6), što inače u procesu printanja predstavlja problem koji rezultira prekidom rada, čišćenjem nataloženog pigmenta 6 i zamjenom folije 5. Dakle, primjenom ovog izuma omogućeno je kontinuirano printanje 3D modela 2 bez nepotrebnih zastoja sa kontinuiranom mogućnošću ponovljivosti printanja isprintanog 3D modela 2.
Na ovaj način je također olakšano i miješanje nataloženog pigmenta 20 sa fotopolimerom koji je u sloju 18, jer odgovarajućim brojem prolazaka platforme 7 na kojoj se printa 3D model, kroz sučelje fotopolimera 18 i pigmenta 20, oni se u potpunosti izmiješaju (SL 11, SL 12A i SL 12B), Upućujući na SL 12A prikazanje trenutak početka postupka 21 miješanja nataloženog pigmenta 20 i fotopolimera 18. Platforma 7, koja je pokretana vanjskom silom, vrši gibanje po ’Z' osi izranjajući u vis iznad površine fotopolimera 18, zatim ponovo uranjajući u dubinu do zasićene tekućine 19, prolazeći kroz fotopolimer 18 i nataloženi pigment 20, a nakon toga platforma 7 vrši povratno gibanje u vis, ponovo prolazeći kroz nataloženi pigment 20 i fotopolimer 18. Ovo gibanje platforme 7 se ponavlja do potpune izmiješanosti fotopolimera 18 i nataloženog pigmenta 20. Upućujući na SL 12B prikazanje trenutak kada je fotopolimer 18 pripremljen za daljnje printanje. Miješanje se može vršiti i tijekom samog printanja, što je izuzetno važno kod printanja 3D modela velikih dimenzijama, te ujedno omogućava da trajanje printanja može biti neograničeno bez da se prekida proces printanja.
Prvi uređaj koji je dio ovog izuma je translacijsko-rotacijski valjak (SL 5) koji prelazi preko površine fotopolimera 4 na kojem se vrši polimerizacija 22. Valjak 8 je pokretan djelovanjem vanjske sile. Svrha valjka 8 je brzo nanošenja i ravnanje površine fotopolimernog materijala 4, kao i dinamičko hlađenja površine fotopolimera na kojoj se odvija polimerizacija 22. Nakon svakog osvjetljavanja površine fotopolimera 22 valjak 8 napravi kretnju 14 sa jedne na drugu stranu posude po samoj površini fotopolimera 4. Nakon osvjetljavanja površine 22, valjak napravi kretnju 14 sa lijeva na desno (SL 7) do ruba gdje stane, zatim se vrši ponovo osvjetljavanje, koje kad završi, valjak 8 napravi kretnju 14 sa desna na lijevo (SL 6) do ruba gdje stane, nakon čega se ponovo vrši osvjetljavanje površine. Nakon svakog osvjetljavanja, platforma 7 napravi gibanje po ’Z' osi za traženu debljinu polimerizacije novog sloja budućeg 3D modela 2. Ova dinamika osvjetljavanje / gibanje valjka l osvjetljavanje / gibanje valjka se izvodi za cijelo vrijeme printanja 3D modela 2 do konačnog završetka printanja.
Dok se translacija valjka 8 vrši u jednu stranu, rotacija valjka 15 je uvijek suprotna translacijskom kretanju 14. Kad valjak 8 ide sa lijeva na desno (SL 7) rotacija valjka 15 je suprotna kretanju kazaljke na satu. 1 obrnuto, kad valjak 8 ide sa desna na lijevo (SL 6) rotacija valjka 15 je u smjeru kretanja kazaljke na satu. Ovako realizirano translacijsko- rotacijsko gibanje valjka 8 uzrokuje ravnanje površine fotopolimera 22 i odvođenje zagrijanog fotopolimera 4 do kojeg je došlo na površini fotopolimera 22 nakon polimerizacije. Dodatni učinak gibanja i rotacije valjka je da se ujedno vrši i miješanje fotopolimera sa nataloženim pigmentom (SL 9).
Da bi se u potpunosti realizirala funkcionalnost valjka, valjak 8 na svojoj gornjoj strani ima postavljen graničnik 9 koji sprečava povrat fotopolimernog materijala 4 natrag na dio koji je valjak 8 već prešao u svom gibanju. Također, pri kraju posude 1 je postavljena pregrada 10 do koje se valjak 8 kreće u svom horizontalnom gibanju. Funkcija pregrade je da se spriječi povratno laminarno strujanje fotopolimera (SL 9). Nakon što valjak 8 dođe do pregrade 10, nakupljeni fotopolimer 4 koji je valjak 8 pokupio u svom gibanju (SL 8, pozivna oznaka 17) će biti prebačen preko pregrade 10 i biti pomiješan sa ostalim hladnijim fotopolimerom. Gibanje tako prebačenog fotopolimera 17 prikazano je strelicama 16 na SL 9.
Ovdje treba naglasiti da veliku ulogu u hlađenju fotopolimera 4 ima i zasićena tekućina 19 koja je u izravnoj vezi sa fotopolimerom 4. To omogućava da zasićena tekućina 19 konstantno odvodi višak topline iz fotopolimera 4 a zbog proizvoljno velike razlike u volumenu zasićene tekućine 19 i fotopolimera 4 koji se nalaze u posudi 1 sustav je uvijek moguće baždariti da bude konstantno u stanju toplinske ravnoteže.
Drugi uređaj koji je dio ovog izuma je 'Uređaj za održavanje konstantne zadane razine tekućine u posudi' (SL 4A i SL 4B) a koji je, kao patentna prijava, prijavljen Državnom zavodu za intelektualno vlasništvo Republike Hrvatske i dodijeljen joj je broj prijave P2019038A.
Uređaj za održavanje konstantne razine tekućine u posudi, po ovom izumu, obuhvaća dvije posude lili, crijevo 13 koje ih međusobno spaja i oprugu 12 na kojoj je jedna od posuda 11 obješena, tvoreći pri tom jedinstvenu cjelinu od dvije posude, spojnog crijeva i opruge. Posuda 1 u kojoj se održava razina tekućine je fiksirana, a posuda koja visi 11 na opruzi 12 je pomična u vertikalnom smjeru omogućavajući gibanje prema gore i prema dolje. Fiksirana posuda 1, po ovom izumu, je posuda u kojoj je se nalazi mješavina fotopolimera 4 i zasićene tekućine 19 (SL 5) i gdje je potrebno održavati konstantnu razinu fotopolimera 4. Pokretna posuda 11 je pomoćna posuda u uređaju, koja koristi isključivo kao spremnik zasićene tekućine 19 koji radi amortizaciju promjena razine fotopolimera 4 u fiksiranoj posudi 1.
Svi detalji rada zajedno sa patentnim zahtjevima su opisani u spomenutoj patentnoj prijavi pod brojem P2019038A.
Implementacijom do sada opisanog izuma sa gore navedenim rješenjima, a u odnosu na postojeći DLP sustav 3D printanja, ostvaruju se sljedeće prednosti:
Primjenom gore opisanog uređaja rješava se problem održavanja iste razine fotopolimera 4 u posudi 1 i samim tim održavanje istog razmaka između projektora 3 (izvora UV svjetlosti) i površine fotopolimera na kojoj se odvija printanje 22.
Riješen je problem nakupljanja topline na samoj površini fotopolimera 22 koji inače uzrokuje usporavanje reakcije polimerizacije te dovodi do narušavanja integriteta printanog objekta 2 i cjelokupnog procesa.
Riješen je i problem ograničene dimenzije printanog 3D modela 2. Implementacijom ovog izuma printani 3D model 2 može biti neograničenih dimenzija kako po horizontali tako i po vertikali.
Riješen je problem taloženja pigmenta 6 što je inače rezultiralo zastojima u radu.
Konačno, cjelovita implementacija opisanog izuma značajno utječe na smanjenje cijene koštanja 3D printanja DLP tehnologijom.
Kratak opis crteža
Popratni crteži koji su uključeni u opis i koji čine dio opisa izuma, ilustriraju do sada razmatran najbolji način izvedbe izuma i pomažu kod objašnjavanja osnovnih pojmova i načina funkcioniranja izuma.
SL1 prostorni izgled primjene postupka pripreme fotopolimernog materijala i uređaji sa primjenom u DLP 3D printeru koji rezultiraju bržim i preciznijim printanjem 3D modela
SL2 nacrt ’Bottom up' principa rada DLP printera sa prikazom FEP folije i prikazom taloženja pigmenta na dnu posude
SL3 nacrt 'Top down' principa rada DLP printera sa prikazom taloženja pigmenta na dnu posude
SL4A nacrt preljevnog sustava za održavanje konstantne razine tekućine u posudi u kojoj se vrši printanje 3D modela
SL4B prikaz smanjenja količine fotopolimera u posudi u kojoj se vrši printanje 3D modela
SL5 nacrt translacijsko-rotacijskog valjka sa prikazom fotopolimera na površini zasićene tekućine i prikazom pregrada pri rubu posude u kojoj se vrši printanje i nacrt uređaja za održavanje konstantne razine tekućine
SL6 nacrt kretanja translacijsko-rotacijskog valjka u lijevo sa prikazom rotacije samog valjka
SL7 nacrt kretanja translacijsko-rotacijskog valjka u desno sa prikazom rotacije samog valjka
SL8 nacrt i prikaz nakupljenog fotopolimera na valjku kod kretanja valjka u desno
SL9 nacrt i prikaz toka nakupljenog fotopolimera kojeg valjak gura ispred sebe u trenutku kada valjak dođe do krajnje točke - pregrade
SL10 nacrt i prikaz fotopolimera u zajedničkoj posudi sa zasićenom tekućinom
SL11 nacrt i prikaz nataloženog pigmenta na sučelju fotopolimera i zasićene tekućine
SL12A nacrt i prikaz miješanja nataloženog pigmenta i zasićene tekućine
SL12B nacrt i prikaz izmiješanog pigmenta sa fotopolimerom gdje je printer spreman za daljnje printanje 3D modela
Detaljan opis najmanje jednog od načina ostvarivanja izuma
Sada će se uputiti do u pojedinosti ovog pretpostavljenog ostvarenja izuma, čiji je jedan primjer ilustriran crtežima.
Upućujući na SL 1, SL 4A, SL 4B i SL 5 može se vidjeti da se cijeli postupak pripreme fotopolimernog materijala i sustav uređaja sa primjenom u DLP 3D printeru sastoji od fiksirane posude (1) u kojoj se nalazi fotopolimer (4), pomične posude (11) koja visi na opruzi (12), spojnog crijeva (13) te od translacijsko-rotacijskog valjka (8).
Na ovim crtežima je prikazano da se postupak sastoji od dva uređaja, a to su preljevni sustav na koji upućuju SL 4A i SL 4B i translacijsko-rotacijski valjak (8) na koji upućuje SL 5, a koji se sastoji od pomične posude (11) koja visi na opruzi (12), spojnog crijeva (13) od fiksirane posude (1).
Upućujući na SL10 vidljivo je da je dio postupka po ovom izumu smještanje fotopolimera (18) i zasićene tekućine (19) u zajedničku posudu (1) u kojoj se vrši printanje. Ovdje je također vidljivo da zbog razlike u gustoći fotopolimera (18) i zasićene tekućine (19) dolazi do razgraničenja ova dva medija i da se fotopolimer (18) onda nalazi na površini zasićene tekućine (19) tvoreći pri tome sučelje fotopolimera i zasićene tekućine. SL11 upućuje na to da se tada taloženje pigmenta (20) ostvaruje na donjem dijelu fotopolimera (18) a istovremeno na površini zasićene tekućine (19) tako da se pigment (20) više ne taloži na dnu posude (1) u kojoj se vrši printanje 3D modela (2).
Upućujući na SL 2 prikazan je ’Bottom up' princip rada koji je trenutno najzastupljeniji kod DLP printera. Na crtežu je prikazano i taloženje pigmenta (6) na dnu posude (1) što predstavlja veći problem kod ove tehnologije. Kod ovog principa rada pigment (6) se taloži na posebnoj foliji (5) koja je na dnu posude (1) i koja se koristi kod ovog principa rada 3D printera.
Upućujući na SL 3 prikazan je 'Top down' princip rada DLP printera sa prikazom taloženja pigmenta (6) na dnu posude.
Upućujući na SL 11, SL 12A i SL 12B može se vidjeti da je cjeloviti postupak zaokružen postupkom miješanja fotopolimera (18) koji se nalazi na površini zasićene tekućine (19) u kojem platforma za printanje (7) vrši povremeno gibanje uranjajući i izranjajući iz zasićene tekućine (19) prolazeći kroz nataloženi pigment (20) i fotopolimer (18) te na taj način miješa nataloženi pigment (20) sa fotopolimerom (18) koji je na površini. Nakon odgovarajućeg broja prolaza platforme (7) fotopolimer (18) je ponovno izmiješan sa pigmentom i spreman ponovno za daljnje kvalitetno printanje 3D modela stoje vidljivo na SL 12B.
Upućujući na SL 4A i SL 4B prikazan je preljevni sustav za održavanje konstantne razine tekućine u posudi u kojoj se vrši printanje 3D modela (2). Namjena ovog uređaja je da održava konstantni razmak između površine fotopolimera (22) na kojem se odvija polimerizacija i izvora UV svjetla (3), što je vidljivo na SL 3. Do poremećaja potrebnog razmaka dolazi kada gotov 3D model (2) zajedno sa platformom (7) izranja iz fotopolimera (4) kako bi ga se moglo skinuti sa platforme (7) što je vidljivo na SL 4B. U tom trenutku 'Uređaj za održavanje konstantne razine tekućine u posudi' preuzima funkciju korigiranja razine tekućine u posudi (1) u kojoj se vrši printanje 3D modela (2). Osnova rada ovog uređaja se sastoji u tome da je pomična posuda (11) obješena na oprugu (12) i da je sa spojnim crijevom (13) spojena sa posudom (1) u kojoj se vrši printanje. Bilo koja promjena razine fotopolimera (4) u posudi (1) rezultirat će dotokom tekućine iz pomoćne posude (11) u posudu u kojoj se vrši printanje (1) i na taj način održavati potrebnu razinu fotopolimera u posudi (1) a time i odgovarajući razmak između površine polimerizacije (22) i izvora UV svjetla (3). Detalji rada 'Uređaja za održavanje konstantne razine tekućine u posudi' opisani su u patentnoj prijavi Državnom zavodu za intelektualno vlasništvo pod brojem P2019038A, a čiji izumitelji su isti kao izumitelji ove patentne prijave.
SL5 upućuje na nacrt translacijsko-rotacijskog valjka (8) koji prelazi preko površine fotopolimera (4) pripremajući sloj fotopolimera na kojem se vrši polimerizacija (22). Valjak (8) je pokretan djelovanjem vanjske sile, a njegova svrha je brzo nanošenja i ravnanje površine fotopolimernog materijala (4) te hlađenja površine fotopolimera na kojoj se odvija polimerizacija (22).
Upućujući na SL 6, SL 7 i SL 8 vidljivo je da se valjak (8) kreće s lijeva na desno (14) i povratno s desna na lijevo (14). U posudi (1) u kojoj je platforma (7) na kojoj se odvija printanje, postavljene su pregrade (10) sa svake strane posude (1). Kretanje valjka (8) se odvija od pregrade (10) sa lijeve strane posude (1) do pregrade (10) koja je postavljena sa desen strane posude (1) i povratno. Ova dinamika gibanja valjka (8) sa jedne strane posude (1) na drugu stranu posude (1) se izvodi za cijelo vrijeme printanja 3D modela do konačnog završetka printanja. Ovaj postupak je osmišljen tako da, kad valjak (8) u svom gibanju dođe do pregrade (10), da tamo stane, a za vrijeme njegovog mirovanja se vrši osvjetljavanje površine fotopolimera (22) UV svjetlom. Nakon završene polimerizacije i stvrdnjavanja jednog sloja printanog 3D modela (2), platforma (7) se spušta u fotopolimer (4) za odabranu vrijednost debljine sloja printanja nakon čega valjak (8) ponovo prelazi na drugu stranu posude (1) do pregrade (10) gdje ponovno staje. Nakon toga se vrši osvjetljavanje površine fotopolimera (22) sa UV svjetlom kreirajući novi sloj printanog 3D modela. Nakon gotovog osvjetljavanja platforma (7) se spušta u fotopolimer (4), valjak (8) započinje svoje gibanje i cijeli postupak se ponavlja.
Ova dinamika gibanje valjka / osvjetljavanje / spuštanje platforme / gibanje valjka / osvjetljavanje / spuštanje platforme i tako redom se izvodi za cijelo vrijeme printanja 3D modela 2 do konačnog završetka printanja.
SL 6 i SL 7 upućuju i na to da je rotacija valjka (15) uvijek suprotna translacijskom kretanju (14) valjka (8). Kad valjak (8) ide sa lijeva na desno (SL 7) rotacija valjka (15) je suprotna kretanju kazaljke na satu i obrnuto, kad valjak (8) ide sa desna na lijevo (SL 6) rotacija valjka (15) je u smjeru kretanja kazaljke na satu. Ovako realizirano translacijsko-rotacijsko gibanje valjka (8) uzrokuje ravnanje površine fotopolimera (22) i odvođenje zagrijanog fotopolimera (4) do kojeg je došlo na površini fotopolimera (22) za vrijeme polimerizacije. Dodatni učinak gibanja i rotacije valjka je da se ujedno vrši i miješanje fotopolimera sa nataloženim pigmentom (SL 9).
Upućujući na SL 8, vidljivo je da valjak (8) u svom gibanju i rotaciji gura, sa površine fotopolimera (4), dio tog materijala (17) ispred sebe. Upravo tim postupkom ostvaruje se ravnanje i priprema fotopolimera (4) i odvođenje topline sa površine fotopolimera (4). Na SL 9 je vidljivo da, kad valjak (8) dođe do pregrade (10), da se nakupljeni (dogurani) fotopolimer (4) prebaci preko pregrade (10), da uroni u zasićenu tekućinu (19) sa smjerom kretanja koji je prikazan pozivnom oznakom 16. U tom trenutku se dio topline prenese sa fotopolimera (4) u zasićenu tekućinu (19).
Cijeli postupak je ovdje zaokružen na način da se u tom trenutku odvija i miješanje fotopolimera (4) i nataloženog pigmenta (20) koji se kao sloj oformio na sučelju između fotopolimera u posudi sa zasićenom tekućinom (18) i zasićene tekućine (19) a koji je kao specifična karakteristika zasebno iskazan na SL 10 i SL 11.
Da bi se u potpunosti realizirala funkcionalnost valjka (8), na SL 5, SL 6, SL 7 i SL 8 se ukazuje na to da valjak (8) na svojoj gornjoj strani ima postavljen graničnik (9) koji sprečava povrat fotopolimernog materijala (4) natrag na dio koji je valjak (8) već prešao u svom gibanju. Na taj načinje osigurano da se najtopliji fotopolimer (4) miče sa površine polimerizacije (22) i da površina, koju je valjak (8) već prešao, ostaje pripremljena za novo osvjetljavanje.
Način primjene izuma
Na taj način izum omogućuje praktičan i koristan postupak i uređaj koji se može ekonomično implementirati i proizvoditi i koji uključuje bitna poboljšanja u odnosu na ranije poznate postupke i uređaje ovog tipa.
U realizaciji, ovaj bi izum mogao doživjeti brojne preinake i promjene bez napuštanja opsega i duha izuma.
Popis pozivnih oznaka
Radi boljeg razumijevanja crteža i opisa procesa, u nastavku je dan pregled korištenih pozivnih oznaka na crtežima:
1 Posuda u kojoj se nalazi fotopolimer
2 Printani 3D model
3 Izvor UV svjetla
4 Fotopolimer
5 FEP folija
6 Nataloženi pigment
7 Platforma na kojoj se vrši printanje
8 Translacijsko-rotacijski valjak
9 Graničnik viška materijala
10 Pregrada
11 Pomična posuda za održavanje konstantne razine fotopolimera
12 Opruga na kojoj je obješena pomična posuda
13 Spojno crijevo
14 Smjer kretanja valjka
15 Smjer rotacije valjka
16 Kretanje fotopolimera koji je prebačen preko pregrade
17 Nakupina fotopolimera koju valjak gura sa površine fotopolimera
18 Sloj fotopolimera u posudi sa zasićenom tekućinom
19 Zasićena tekućina
20 Sloj nataloženog pigmenta između fotopolimera i zasićene tekućine
21 Postupak miješanja fotopolimera
22 Površina polimerizacije
Claims (17)
1. Postupak pripreme fotopolimernog materijala sa primjenom u DLP 3D printeru, naznačen time da obuhvaća sljedeće korake :
- Smještanje fotopolimera (4) u istu posudu (1) sa zasićenom tekućinom (19)
- Miješanje fotopolimera (4) kako bi se ravnomjerno raspodijelio pigment (6) koji se nalazi u fotopolimeru (4)
- Gibanje translacijsko-rotacijskog valjka (8) po površini fotopolimera (4)
- Održavanje stalne razine površine fotopolimera (4) u posudi (1) u kojoj se vrši printanje.
2. Postupak pripreme fotopolimernog materijala sa primjenom u DLP 3D printeru prema zahtjevu 1, naznačen time da se fotopolimer (4) koji se osvjetljava sa UV svjetlosnim spektrom i na čijoj površini se vrši polimerizacija (22), nalazi u posudi (1) zajedno sa zasićenom tekućinom (19) čija je gustoća veća od gustoće fotopolimera (4), te se uslijed razlike u gustoći fotopolimer (4) izdiže iznad tekućine (19).
3. Postupak pripreme fotopolimernog materijala sa primjenom u DLP 3D printeru prema zahtjevu 1 i 2, naznačen time da se zasićena tekućina (19) sastoji od vode i soli (NaCl) ili neke druge tvari topive u vođi, pri čemu se povećava gustoća nastale tekućine (19) ili neke druge tekućine koja ima veću gustoću od fotopolimera (4).
4. Postupak prema zahtjevu 1 i 2, naznačen time da translacijsko-rotacijski valjak (8) ima horizontalno kretanje po samoj površini fotopolimera (22) i da se kreće s lijeva na desno i povratno s desna na lijevo u posudi (1) u kojoj se nalazi fotopolimer (4) i na taj način se vrši odvođenje topline i ravna nje površine (22) na kojoj se vrši polimerizacija.
5. Postupak prema zahtjevu 1,2 i 4, naznačen time da translacijsko-rotacijski valjak (8) u svom horizontalnom kretanje po površini fotopolimera (22) dolazi do pregrade (10) sa lijeve strane posude (1) gdje staje i vraća se istim putem do pregrade (10) sa desne strane posude (1) gdje staje.
6. Postupak prema zahtjevu 1,2,4 i 5, naznačen time da kada se valjak (8) kreće s lijeva na desno (14) da je rotacija (15) samog valjka (8) suprotna smjeru kretanja kazaljki na satu.
7. Postupak prema zahtjevu 1,2,4 i 5, naznačen time da kada se valjak (8) kreće s desna na lijevo (14) da je rotacija (15) samog valjka (8) u smjeru kretanja kazaljki na satu.
8. Postupak prema zahtjevu 4,5,6 i 7, naznačen time da se kretanje valjka (8) ponavlja za cijelo vrijeme printanja 3D modela (2).
9. Postupak prema zahtjevu 1,2 i 5, naznačen time da se za vrijeme stajanja valjka (8) vrši UV osvjetljavanje radne površine fotopolimera (22).
10. Postupak prema zahtjevu 1,2,4,5,6,7 i 8, naznačen time da translacijsko-rotacijski valjak (8) u svom gibanju po površini fotopolimera (4) gura nakupinu fotopolimera (17) prema pregradi (10) i pri tom vrši izravnavanje površine fotopolimera (4) i ujedno odvodi dio zagrijane površine fotopolimera (4).
11. Postupak prema zahtjevu 5 i 10, naznačen time da translacijsko-rotacijski valjak (8) prilikom dolaska do pregrade (10) prebacuje doguranu nakupinu fotopolimera (17) preko pregrade (10) i na taj način se vrši hlađenje fotopolimera (4) i dodatno miješanje sa nataloženim pigmentom (20).
12. Postupak prema zahtjevu 1 i 2, naznačen time da se miješanje nataloženog pigmenta (20) i fotopolimera (18) vrši opetovanim prolaskom platforme (7) kroz slojeve fotopolimera (18), nataloženog pigmenta (20) i zasićene tekućine (19).
13. Sustav uređaja kojim se izvodi postupak pripreme fotopolimernog materijala sa primjenom u DLP 3D printeru, naznačen time što sadrži:
- Translacijsko-rotacijski valjak (8) pokretan vanjskom silom kojom se ostvaruje translacijsko i rotacijsko gibanje po površini fotopolimera (4)
- Pregrade (10) koje su postavljene u posudi (1) u kojoj se nalazi fotopolimer (4) a koje su postavljene sa lijeve i sa desne strane posude (1)
- Preljevni sustav (1,11,12 i 13) za održavanje konstantne razine tekućine.
14. Sustav uređaja prema zahtjevu 13, naznačen time da je na gornjem dijelu valjka (8) smješten graničnik (9) u obliku obrnutog slova 'V' i na taj način 'jaši' na valjku (8).
15. Sustav uređaja prema zahtjevu 13 i 14, naznačen time da je graničnik (9) koji 'jaši' na valjku (8) smješten na način da istovremeno dozvoljava slobodno rotiranje valjka (8).
16. Sustav uređaja prema zahtjevu 13, naznačen time da je translacijsko-rotacijski valjak (8) svojom uzdužnom dimenzijom jednak ili veći radnoj površini-platformi (7) DLP printera na kojoj je pričvršćen 3D model (2) i na kojem se odvija njegova polimerizacija u slojevima.
17. Sustav uređaja prema zahtjevu 13, naznačen time da pregrade (10) koje su postavljene u posudi (1) u kojoj se nalazi fotopolimer (4) izviruju iznad površine fotopolimera (4) ili su u razini sa površinom fotopolimera te se protežu cijelom uzdužnom dužinom sa lijeve i sa desne strane posude (1) i da su u blizini lijevog i desnog ruba posude (1).
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HRP20200097AA HRP20200097A2 (hr) | 2020-01-21 | 2020-01-21 | Postupak pripreme fotopolimernog materijala i sustav uređaja sa primjenom u dlp 3d printeru |
| PCT/HR2021/000001 WO2021148827A1 (en) | 2020-01-21 | 2021-01-19 | Photopolymer material preparation process and the devices system with application in dlp 3d printer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| HRP20200097AA HRP20200097A2 (hr) | 2020-01-21 | 2020-01-21 | Postupak pripreme fotopolimernog materijala i sustav uređaja sa primjenom u dlp 3d printeru |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| HRP20200097A2 true HRP20200097A2 (hr) | 2021-07-23 |
Family
ID=75339998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| HRP20200097AA HRP20200097A2 (hr) | 2020-01-21 | 2020-01-21 | Postupak pripreme fotopolimernog materijala i sustav uređaja sa primjenom u dlp 3d printeru |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| HR (1) | HRP20200097A2 (hr) |
| WO (1) | WO2021148827A1 (hr) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3451108B2 (ja) * | 1993-04-21 | 2003-09-29 | 帝人製機株式会社 | 光硬化性樹脂の供給装置 |
| MX9705844A (es) * | 1995-02-01 | 1997-11-29 | 3D Systems Inc | Recubrimiento rapido de objetos tridimensionales con una base en seccion transversal. |
| CN108883573B (zh) * | 2016-03-31 | 2021-01-22 | 长濑化成株式会社 | 图案化方法及图案化装置 |
| US20200324466A1 (en) * | 2018-01-12 | 2020-10-15 | University Of Florida Research Foundation, Incorporated | Three-dimensional fabrication at inert immiscible liquid interface |
-
2020
- 2020-01-21 HR HRP20200097AA patent/HRP20200097A2/hr not_active Application Discontinuation
-
2021
- 2021-01-19 WO PCT/HR2021/000001 patent/WO2021148827A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2021148827A1 (en) | 2021-07-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101918199B (zh) | 用于制作三维物体的方法和自由制造系统 | |
| CN109640873B (zh) | 用于由可光硬化材料逐渐构建物体的装置和方法 | |
| US7758799B2 (en) | Edge smoothness with low resolution projected images for use in solid imaging | |
| US11402748B2 (en) | Method for texturing discrete substrates | |
| US6547552B1 (en) | Fabrication of three-dimensional objects by irradiation of radiation-curable materials | |
| US11253828B2 (en) | Additive manufacturing device | |
| JP2007296853A (ja) | 固体イメージングに使用するための材料供給張力・トラッキング装置 | |
| JP2023508153A (ja) | リソグラフィに基づく３次元（３ｄ）構造体の付加製造のためのシステム及び方法 | |
| CN207916053U (zh) | 掩膜式光固化3d打印机 | |
| WO2012140658A2 (en) | System and method for layer by layer printing of an object with support | |
| CN102156316A (zh) | 彩色滤光片及其制造方法 | |
| US20170197361A1 (en) | System for Forming a Dimensionally Stable Object by Selective Solidification Section by Section of a Dimensionally Unstable Mass | |
| HRP20200097A2 (hr) | Postupak pripreme fotopolimernog materijala i sustav uređaja sa primjenom u dlp 3d printeru | |
| JP2021530384A (ja) | オブジェクトを層ごとにビルドアップする方法及びこのような方法を実行するための３ｄ印刷装置 | |
| US20220134640A1 (en) | Additive manufacturing of three-dimensional objects containing a transparent material | |
| TWI771655B (zh) | 一種新型的使用幻燈片的3d 列印設備 | |
| CN108170007A (zh) | 高精度3d打印装置及打印方法 | |
| CN106273507A (zh) | 一种高精度3d打印装置及方法 | |
| CN110936607A (zh) | 一种下沉式液晶3d打印系统 | |
| HRP20221101A1 (hr) | Uređaj za sekvencijalno nanošenje tekućine karakterizirane proizvoljnim faktorom viskoznosti u proizvoljno visokim slojevima | |
| CN211390151U (zh) | 一种下沉式液晶3d打印系统 | |
| US20240116243A1 (en) | Device and method for simultaneous additive manufacturing of components composed of different materials | |
| CN218366519U (zh) | 一种双投影打印机 | |
| CN106827517A (zh) | 投影式3d打印机及其工作方法 | |
| US20210339480A1 (en) | Support and Infill Materials and Processes for the Production of a Three-Dimensional Object |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A1OB | Publication of a patent application | ||
| OBST | Application withdrawn |