JP2003519022A - モデルの形成方法 - Google Patents
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- B29B—PREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
- B29B7/00—Mixing; Kneading
- B29B7/74—Mixing; Kneading using other mixers or combinations of mixers, e.g. of dissimilar mixers ; Plant
- B29B7/76—Mixers with stream-impingement mixing head
- B29B7/7631—Parts; Accessories
- B29B7/7636—Construction of the feed orifices, bores, ports
- B29B7/7642—Adjustable feed orifices, e.g. for controlling the rate of feeding
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- G16Z—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/0002—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped monomers or prepolymers
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 モデル形成(スピードプロトタイピング)において、2種の成分(A、B)を、走行可能な射出ヘッドのミキサ(12)において混合し、それにより生成されたモデル形成材料を、射出ヘッドのノズル(14)から射出する。これによりモデルが層状に形成される。両成分は、容積増大反応を受けるため、モデルの各層は比較的厚く、約1−5cmとすることができる。
Description
【0001】
本発明は、下地上に射出施工ヘッド(本発明において、「射出ヘッド」と称す
る。Auftragkopf)を介して層状に施工されるモデル形成材料を用いてモデルを
形成するモデル形成方法に関する。
る。Auftragkopf)を介して層状に施工されるモデル形成材料を用いてモデルを
形成するモデル形成方法に関する。
【0002】
多くのこの種のいわゆるスピードプロトタイピングの方法が知られており、こ
れらの方法は、合成樹脂からモデルを層状に形成することに基づいている(例え
ばIndustrieanzeiger47−48/97、52−64頁参照)。
れらの方法は、合成樹脂からモデルを層状に形成することに基づいている(例え
ばIndustrieanzeiger47−48/97、52−64頁参照)。
【0003】
処理サイクルが短縮されることによって、スピードプロトタイピング方法の重
要性は増大している。層の形成は一般に全自動式に行われ、そのための制御信号
は、3次元(3D)-CADデータセットから取得される。これまでの方法は、
比較的遅く、小形のモデルにしか適合していない。1m3を超える大きさオーダ
ーの容積のモデルの製造は事実上不可能とされている。そのため、大容積のモデ
ル、例えば自動車の1:1のモデルは、ほとんど手作業の方法によって、それに
見合った労力やコストをかけて作成しなければならなくなる。
要性は増大している。層の形成は一般に全自動式に行われ、そのための制御信号
は、3次元(3D)-CADデータセットから取得される。これまでの方法は、
比較的遅く、小形のモデルにしか適合していない。1m3を超える大きさオーダ
ーの容積のモデルの製造は事実上不可能とされている。そのため、大容積のモデ
ル、例えば自動車の1:1のモデルは、ほとんど手作業の方法によって、それに
見合った労力やコストをかけて作成しなければならなくなる。
【0004】
本発明の目的は、前述した従来の技術から出発して、大容積のモデルでも少な
くとも基本的には自動的に作成することの可能なモデル形成方法を提供すること
にある。
くとも基本的には自動的に作成することの可能なモデル形成方法を提供すること
にある。
【0005】
この目的は、請求の範囲第1項の特徴部によるモデル形成方法によって達せら
れる。即ち、走行可能な射出ヘッドからの放出の直前、放出の間又は放出後にお
いてその容積が増大するモデル形成材料を用いることを特徴とする。(形態1)
れる。即ち、走行可能な射出ヘッドからの放出の直前、放出の間又は放出後にお
いてその容積が増大するモデル形成材料を用いることを特徴とする。(形態1)
【0006】
本発明の方法によれば、モデルは、合成樹脂から層状に形成され、この合成樹
脂は、射出ヘッドからの射出施工の直前、付与中又は付与後に、その容積を増大
させる樹脂、例えばPU(ポリウレタン)硬質発泡樹脂材料である。
脂は、射出ヘッドからの射出施工の直前、付与中又は付与後に、その容積を増大
させる樹脂、例えばPU(ポリウレタン)硬質発泡樹脂材料である。
【0007】
本発明の実施の形態は、従属請求項の対象のとおりであるが、以下説明する。
(形態2) 空気の作用によって容積が増大する合成樹脂をモデル形成材料
として用いる。 (形態3) 少なくとも2種の成分(A、B)から成る合成樹脂をモデル形
成材料として使用し、該成分(A、B)は、混合の間及び/又は射出施工の直前
の混合後に、相互に、容積増大反応を受ける。 (形態4) 3次元走行可能な射出ヘッドの作動経路が、予設定可能な、具
体的又は仮想的な設計モデルの幾何学的データを射出ヘッドの駆動装置のための
制御信号に変換することによって生成される。 (形態5) 設計モデルの幾何学的データとして3DのCADデータセット
を用いる。 (形態6) 該CADデータセットが、駆動装置及び射出ヘッドによって次
々に用いられる制御信号セットに変換される。 (形態7) 生成するモデルの空間情報、特に、その都度生成される容積増
大後の層厚、がセンサーによって把握され、制御量又は補正信号の形で制御信号
と共に計算される。 (形態8) モデル形成材料の施工を水平の層状に行う。 (形態9) 射出ヘッドの射出施工パラメータ及びその駆動ユニットの移動
によって、容積の増大の終了後において合成樹脂のほぼ一定の層厚が得られるよ
うに、CADデータセット(及び必要ならば修正信号からの制御信号)のセット
の生成を行わせる。 (形態10) 層厚を1ないし5cmに選定することが好ましい。 (形態11) 設計モデルの作成のために用意された原寸(寸法比1:1)
のモデルの作成に使用する。 (形態12) 自動車モデルの作成のために使用することができる。 (形態13) 制御信号セットが、一様な密度のモデルを作成するように3
D−CADデータから作成されることが好ましい。 (形態14) 一様な中核域とこれを少なくとも部分的に被覆する外側シェ
ル域とを有するモデルが生成され、外側シェル域が該中核域の密度と異なる密度
、特に中核域の密度より大な密度をもつように選定されるように、3D-CAD
データから制御信号セットを生成させる。 (形態15) モデルを層構造にしたがって過大寸法もしくは不足寸法に作
成し、後の加工工程において仕上げ加工する。 (形態16) 仕上げ加工工程が、被覆、平滑化もしくは除去を用いる。 (形態17) それぞれ異なるモデル形成材料を用いる少なくとも2つの区
分においてモデル形成を行う。 (形態18) 仕上げ加工の実施又はモデル形成材料の変更に当り射出ヘッ
ドを仕上げ加工工具に、もしくは別の射出ヘッドに交換する。 (形態19) 射出ヘッド及び/又は仕上げ加工工具のための駆動ユニット
として門形ロボットを用いる。 (形態20) モデル形成材料の2層の間に薄板もしくは箔材を配する。 (形態21) 射出ヘッドがノズル及びミキサを有する。 (形態22) ミキサに2つの射出ポンプを連結する。 (形態23) 射出ポンプがサーボモータによって駆動される。
として用いる。 (形態3) 少なくとも2種の成分(A、B)から成る合成樹脂をモデル形
成材料として使用し、該成分(A、B)は、混合の間及び/又は射出施工の直前
の混合後に、相互に、容積増大反応を受ける。 (形態4) 3次元走行可能な射出ヘッドの作動経路が、予設定可能な、具
体的又は仮想的な設計モデルの幾何学的データを射出ヘッドの駆動装置のための
制御信号に変換することによって生成される。 (形態5) 設計モデルの幾何学的データとして3DのCADデータセット
を用いる。 (形態6) 該CADデータセットが、駆動装置及び射出ヘッドによって次
々に用いられる制御信号セットに変換される。 (形態7) 生成するモデルの空間情報、特に、その都度生成される容積増
大後の層厚、がセンサーによって把握され、制御量又は補正信号の形で制御信号
と共に計算される。 (形態8) モデル形成材料の施工を水平の層状に行う。 (形態9) 射出ヘッドの射出施工パラメータ及びその駆動ユニットの移動
によって、容積の増大の終了後において合成樹脂のほぼ一定の層厚が得られるよ
うに、CADデータセット(及び必要ならば修正信号からの制御信号)のセット
の生成を行わせる。 (形態10) 層厚を1ないし5cmに選定することが好ましい。 (形態11) 設計モデルの作成のために用意された原寸(寸法比1:1)
のモデルの作成に使用する。 (形態12) 自動車モデルの作成のために使用することができる。 (形態13) 制御信号セットが、一様な密度のモデルを作成するように3
D−CADデータから作成されることが好ましい。 (形態14) 一様な中核域とこれを少なくとも部分的に被覆する外側シェ
ル域とを有するモデルが生成され、外側シェル域が該中核域の密度と異なる密度
、特に中核域の密度より大な密度をもつように選定されるように、3D-CAD
データから制御信号セットを生成させる。 (形態15) モデルを層構造にしたがって過大寸法もしくは不足寸法に作
成し、後の加工工程において仕上げ加工する。 (形態16) 仕上げ加工工程が、被覆、平滑化もしくは除去を用いる。 (形態17) それぞれ異なるモデル形成材料を用いる少なくとも2つの区
分においてモデル形成を行う。 (形態18) 仕上げ加工の実施又はモデル形成材料の変更に当り射出ヘッ
ドを仕上げ加工工具に、もしくは別の射出ヘッドに交換する。 (形態19) 射出ヘッド及び/又は仕上げ加工工具のための駆動ユニット
として門形ロボットを用いる。 (形態20) モデル形成材料の2層の間に薄板もしくは箔材を配する。 (形態21) 射出ヘッドがノズル及びミキサを有する。 (形態22) ミキサに2つの射出ポンプを連結する。 (形態23) 射出ポンプがサーボモータによって駆動される。
【0008】
図1は、本発明による方法を実施する装置を示す。この装置は、門型(ないし
鳥井型)ロボット20に固定した射出ヘッドを備えている。この装置は、門型ロ
ボット20に固着された射出ヘッド10から成っている。射出ヘッド10は、ノ
ズル14を備えたミキサ(混合装置)12から成っている。好適なミキサ−ノズ
ルユニットを以下に図4-6を参照して説明する。
鳥井型)ロボット20に固定した射出ヘッドを備えている。この装置は、門型ロ
ボット20に固着された射出ヘッド10から成っている。射出ヘッド10は、ノ
ズル14を備えたミキサ(混合装置)12から成っている。好適なミキサ−ノズ
ルユニットを以下に図4-6を参照して説明する。
【0009】
2つの成分A、B(それぞれタンク30、40内に存在する)は2つの低圧移
送装置36、46によって、2つの高圧ポンプ32、42に搬送される。2つの
サーボモータ34、44によって電気機械式のリニアユニットを介して駆動され
る高圧ポンプ32、42(ここでは復動ピストンポンプの原理に従って作動する
)は、両方の成分を、100-200バールのシステム圧力で、ミキサ12に向
って圧送する。圧送圧力値は、圧力センサーによって検出され、中央計算機に転
送される。接続された配管部中の脉動は窒素流(吹込)によって平滑にされる。
送装置36、46によって、2つの高圧ポンプ32、42に搬送される。2つの
サーボモータ34、44によって電気機械式のリニアユニットを介して駆動され
る高圧ポンプ32、42(ここでは復動ピストンポンプの原理に従って作動する
)は、両方の成分を、100-200バールのシステム圧力で、ミキサ12に向
って圧送する。圧送圧力値は、圧力センサーによって検出され、中央計算機に転
送される。接続された配管部中の脉動は窒素流(吹込)によって平滑にされる。
【0010】
各成分は、ミキサ12において混合され、ノズル14から排出(射出)される
。成分A、Bは、化学的に反応し、原材料の容積の増大がもたらされる。射出ヘ
ッドは、層状にモデルが形成されるよう3つの全空間方向に走行する。両方の成
分A、Bによって形成される発泡材は、非常にすみやかにその最終容積に到達し
、初期剛性が非常に高いため、射出ヘッドが通過する都度新しい層を既に施工(
生成)された発泡層上に施工する(生成させる)ことができる。各発泡層の層圧
は1-5cmである。装置全体の制御は、中央計算機CPUによって行われ、制
御信号は、CADデータセットにより生成される。混合ヘッドの運動がその空間
曲線上において高圧ポンプ32、42の圧送行程に同期されていることが重要で
ある。各々の圧送量と、それに伴って、高圧ポンプ32、42の混合比とを、正
確に制御しうるようにするには、圧送時においてこれらのポンプをサーボモータ
34、44によって正確に駆動することが好ましい。モデルの作成過程において
、発泡材の性状も、混合比の正確な可制御性によって可変とすることができる。
。成分A、Bは、化学的に反応し、原材料の容積の増大がもたらされる。射出ヘ
ッドは、層状にモデルが形成されるよう3つの全空間方向に走行する。両方の成
分A、Bによって形成される発泡材は、非常にすみやかにその最終容積に到達し
、初期剛性が非常に高いため、射出ヘッドが通過する都度新しい層を既に施工(
生成)された発泡層上に施工する(生成させる)ことができる。各発泡層の層圧
は1-5cmである。装置全体の制御は、中央計算機CPUによって行われ、制
御信号は、CADデータセットにより生成される。混合ヘッドの運動がその空間
曲線上において高圧ポンプ32、42の圧送行程に同期されていることが重要で
ある。各々の圧送量と、それに伴って、高圧ポンプ32、42の混合比とを、正
確に制御しうるようにするには、圧送時においてこれらのポンプをサーボモータ
34、44によって正確に駆動することが好ましい。モデルの作成過程において
、発泡材の性状も、混合比の正確な可制御性によって可変とすることができる。
【0011】
次の作動パラメーターが一例として可能である。
【0012】
成分Aには、MDI(イソシアネート)が、また成分Bには、添加物を含有す
るポリオール混合物がそれぞれ用いられる。例として次のレシピを使用しうる。
るポリオール混合物がそれぞれ用いられる。例として次のレシピを使用しうる。
【0013】
【表1】
【0014】
ポット寿命約10秒のミキサ12中において本来の化学反応を行わせた。
【0015】
特に好ましい実施の態様による装置は、既に形成されたモデル部分の形状を制
御(チェック)する測定システムを備えている。中央計算機へのフィードバック
によって、例えば成分A、Bの混合比の変更又は射出ヘッドの速度の変更を介し
て、次の工程に際しての目標値からの偏差を補正することができる。
御(チェック)する測定システムを備えている。中央計算機へのフィードバック
によって、例えば成分A、Bの混合比の変更又は射出ヘッドの速度の変更を介し
て、次の工程に際しての目標値からの偏差を補正することができる。
【0016】
多くの使用例において、前記の方法のみにより作成されたモデルの外形寸法は
、過度に不正確なものとなる。特に、平滑で、硬く、ラッカー塗布可能な表面が
しばしば必要となるが、このような表面は、発泡法によっては生成させることは
できない。そのため、2つの方法が、モデルの最終加工のために提案される。
、過度に不正確なものとなる。特に、平滑で、硬く、ラッカー塗布可能な表面が
しばしば必要となるが、このような表面は、発泡法によっては生成させることは
できない。そのため、2つの方法が、モデルの最終加工のために提案される。
【0017】
第1の方法(図2参照)においては、基本モデルが、不足寸法に作成される(
図2a、2b)。第2のステップでは、第2の射出ヘッド50を用いて、一般に
1つの2成分系合成樹脂が、基本モデル上に射出される。この第2の射出ヘッド
は、一般に、5つの軸に従って移動させねばならない。正確な外形寸法を与える
ように合成樹脂を射出することは困難であることから、合成樹脂を過剰に射出し
、硬化後に目標寸法へとモデルの全体的なフライス加工を行う。そのために使用
されるフライスヘッド60は、CNC制御としてよく、また一般に5つの軸につ
いて作動可能でなければならない。これらの全ての作業は、自身の門式のロボッ
トによって行わせ、作業ヘッドのみを交換可能とすることも考えられる。
図2a、2b)。第2のステップでは、第2の射出ヘッド50を用いて、一般に
1つの2成分系合成樹脂が、基本モデル上に射出される。この第2の射出ヘッド
は、一般に、5つの軸に従って移動させねばならない。正確な外形寸法を与える
ように合成樹脂を射出することは困難であることから、合成樹脂を過剰に射出し
、硬化後に目標寸法へとモデルの全体的なフライス加工を行う。そのために使用
されるフライスヘッド60は、CNC制御としてよく、また一般に5つの軸につ
いて作動可能でなければならない。これらの全ての作業は、自身の門式のロボッ
トによって行わせ、作業ヘッドのみを交換可能とすることも考えられる。
【0018】
第2の方法(図3参照)では、基本モデルが、最初は過大な寸法で作成される
。次にこの基本モデルをフライスヘッド60によって目標寸法とする。硬い表面
を得るために、射出ヘッド70によって2成分系合成樹脂を更に付与してもよい
。
。次にこの基本モデルをフライスヘッド60によって目標寸法とする。硬い表面
を得るために、射出ヘッド70によって2成分系合成樹脂を更に付与してもよい
。
【0019】
モデルの層間に、例えばアルミニウム薄板もしくは箔から成る中間層を配する
ことが更に提案される。この中間層は平滑でも、穿孔されていても、また穿孔さ
れた上に自身に対し交差された形態、例えばエキスパンデッドメタルの形態とし
てもよい。この薄板/箔は、それぞれの上方層上に、射出ヘッドの「通過」後に
それぞれ付与する。これは手動でも、ロボットによっても行いうる。これらの中
間層には、引張り力を吸収してモデルを安定化させるという利点がある。これら
の中間層が必要であり又は望ましいか否か、また何層の中間層が必要であり又は
望ましいかは、特に、モデルの大きさ並びに原材料の選択に依存する。
ことが更に提案される。この中間層は平滑でも、穿孔されていても、また穿孔さ
れた上に自身に対し交差された形態、例えばエキスパンデッドメタルの形態とし
てもよい。この薄板/箔は、それぞれの上方層上に、射出ヘッドの「通過」後に
それぞれ付与する。これは手動でも、ロボットによっても行いうる。これらの中
間層には、引張り力を吸収してモデルを安定化させるという利点がある。これら
の中間層が必要であり又は望ましいか否か、また何層の中間層が必要であり又は
望ましいかは、特に、モデルの大きさ並びに原材料の選択に依存する。
【0020】
次に、ある適切な射出ヘッドについて説明する。
【0021】
図4には、ある適切な混合ヘッドが、横断図面として示されている。ミキサ1
2及びノズル14は、1つの構成ユニットを形成している。混合室ハウジング1
05は、円筒状の混合室100を有し、この混合室100は、下方に開放される
ことによって、ノズル14を形成している。混合室ハウジング105中にはピス
トン150が軸方向に可動に支承されている。ピストン150の軸方向の移動は
液圧シリンダ120中に支承された液圧ピストン160を介してなされる。液圧
ピストン160は、ピストンロッド165に固着してあり、このピストンロッド
は、第1のボールベアリング168を下方端に備えている。第1のボールベアリ
ング168の内レースには、スプライン軸155が保持されているので、ピスト
ンロッド165とスプライン軸155とは、軸方向には結合されるが、軸線A−
Aの回りの回動については無結合とされる。スプライン軸155は結合エレメン
ト140に貫挿されているので結合エレメント140とスプライン軸155とは
、回転運動については結合される。スプライン軸155の先端には、混合室10
0中に配されたピストン150が固着されている。
2及びノズル14は、1つの構成ユニットを形成している。混合室ハウジング1
05は、円筒状の混合室100を有し、この混合室100は、下方に開放される
ことによって、ノズル14を形成している。混合室ハウジング105中にはピス
トン150が軸方向に可動に支承されている。ピストン150の軸方向の移動は
液圧シリンダ120中に支承された液圧ピストン160を介してなされる。液圧
ピストン160は、ピストンロッド165に固着してあり、このピストンロッド
は、第1のボールベアリング168を下方端に備えている。第1のボールベアリ
ング168の内レースには、スプライン軸155が保持されているので、ピスト
ンロッド165とスプライン軸155とは、軸方向には結合されるが、軸線A−
Aの回りの回動については無結合とされる。スプライン軸155は結合エレメン
ト140に貫挿されているので結合エレメント140とスプライン軸155とは
、回転運動については結合される。スプライン軸155の先端には、混合室10
0中に配されたピストン150が固着されている。
【0022】
前述の結合エレメント140は、第2のボールベアリング145を介して、軸
受フランジ110に結合され、軸受フランジ110は、混合室ハウジング105
に強固にフランジ結合されている。軸線A−Aに関してほぼ対称に構成された結
合エレメント140は、リングギア142をその外面に備えている。リングギア
142と、それにより結合エレメント140とは、モータ135により駆動可能
である。その目的のために、モータ135のモータ軸上には、ギア136が取付
けてあり、このギア136は、歯付ベルト137を介してリングギア142に結
合されている。モータ135は、コンソール130を介して、ドーム115又は
軸受フランジ110にフランジ結合されている。
受フランジ110に結合され、軸受フランジ110は、混合室ハウジング105
に強固にフランジ結合されている。軸線A−Aに関してほぼ対称に構成された結
合エレメント140は、リングギア142をその外面に備えている。リングギア
142と、それにより結合エレメント140とは、モータ135により駆動可能
である。その目的のために、モータ135のモータ軸上には、ギア136が取付
けてあり、このギア136は、歯付ベルト137を介してリングギア142に結
合されている。モータ135は、コンソール130を介して、ドーム115又は
軸受フランジ110にフランジ結合されている。
【0023】
結合エレメント140には、攪拌ロッド152が取付けてあり、この攪拌ロッ
ド152は、軸線A−Aと平行に、混合室100中に進入し、そこでピストン1
50に貫挿されている。
ド152は、軸線A−Aと平行に、混合室100中に進入し、そこでピストン1
50に貫挿されている。
【0024】
混合室ハウジング105中には、2つのノズル170が配設してあり、2種の
粘性の被混合液は、それらのノズルを介して、混合室100中に圧入される。両
方のノズルは、図4、5では単に概略的に図示されている。
粘性の被混合液は、それらのノズルを介して、混合室100中に圧入される。両
方のノズルは、図4、5では単に概略的に図示されている。
【0025】
図6には、ノズル170の可能な構成の一形態が図示されている。混合室ハウ
ジング105は、2つの切欠105Aを有し、これらの各々の切欠に各1つのノ
ズル本体171が嵌め込まれている(図には1つのノズル本体171のみ示す。
)ノズル本体171の内部においては、高圧(前記のように外部的に形成される
)が射出ピストン172により制御されて、ノズル本体172の開口173を経
てこのノズル本体から液を押出す。この構成は当該技術では周知であり、ここで
は詳述しない。ノズル開口自体は、ここでは混合室ハウジング105中の硬化処
理されたノズル端105Cの射出口105Bである。ノズル本体を混合室まで導
くことによって、ノズル本体の前面が混合室の側部壁となるようにすることも考
えられる。この場合には、ノズル本体開口とノズル端の射出口とは同一となる。
ジング105は、2つの切欠105Aを有し、これらの各々の切欠に各1つのノ
ズル本体171が嵌め込まれている(図には1つのノズル本体171のみ示す。
)ノズル本体171の内部においては、高圧(前記のように外部的に形成される
)が射出ピストン172により制御されて、ノズル本体172の開口173を経
てこのノズル本体から液を押出す。この構成は当該技術では周知であり、ここで
は詳述しない。ノズル開口自体は、ここでは混合室ハウジング105中の硬化処
理されたノズル端105Cの射出口105Bである。ノズル本体を混合室まで導
くことによって、ノズル本体の前面が混合室の側部壁となるようにすることも考
えられる。この場合には、ノズル本体開口とノズル端の射出口とは同一となる。
【0026】
次にミキサの作動原理について説明する。
【0027】
図4には、本発明の装置の第1の作動位置が図示されている。ピストン150
は、ノズル170のノズル開口の上部に配されている。この位置では、被混合液
(複数)は、ノズル170を経て混合室100中に射出される。この射出は、通
常は、高圧、即ち100バールより高い射出圧の下に行われる。射出過程の間に
、結合エレメント140は、モータ135を介して回転され、それに伴ってピス
トン150及び攪拌ロッド152も回転される。ピストン150及び攪拌ロッド
152の回転によって高粘性液も混合される。混合された液は、混合室100の
下端部から外部に放出される。
は、ノズル170のノズル開口の上部に配されている。この位置では、被混合液
(複数)は、ノズル170を経て混合室100中に射出される。この射出は、通
常は、高圧、即ち100バールより高い射出圧の下に行われる。射出過程の間に
、結合エレメント140は、モータ135を介して回転され、それに伴ってピス
トン150及び攪拌ロッド152も回転される。ピストン150及び攪拌ロッド
152の回転によって高粘性液も混合される。混合された液は、混合室100の
下端部から外部に放出される。
【0028】
混合工程の終了後に、ノズル170を介した両液の供給は停止される。次に液
圧ピストン160を加圧することによってピストン150を混合室100中にお
いて軸方向下方に押出す(図5参照)。混合室100中に残留する被処理材は、
それによって混合室100から押しだされるので混合室100は清浄にされる。
それと共に、攪拌ロッド152が払拭され清浄にされる。次に処理を開始する際
には、図1に示した位置にピストン150を復帰させ、混合サイクルを再開する
ことができる。
圧ピストン160を加圧することによってピストン150を混合室100中にお
いて軸方向下方に押出す(図5参照)。混合室100中に残留する被処理材は、
それによって混合室100から押しだされるので混合室100は清浄にされる。
それと共に、攪拌ロッド152が払拭され清浄にされる。次に処理を開始する際
には、図1に示した位置にピストン150を復帰させ、混合サイクルを再開する
ことができる。
【0029】
前述した自己洗浄機能によれば、処理を中断する都度、更に、例えば中間層を
配設する(前記参照)際にも、ミキサ/ノズルユニットを容易に洗浄することが
できる。ここで使用される速硬性のPU発泡材の場合、このことは特に大切であ
る。
配設する(前記参照)際にも、ミキサ/ノズルユニットを容易に洗浄することが
できる。ここで使用される速硬性のPU発泡材の場合、このことは特に大切であ
る。
【図1】
本方法を実施する一装置を示す。
【図2】
本方法の第1の変形例を示す。
【図3】
本方法の第2の変形例を示す。
【図4】
本方法を実施するための混合ヘッドを第1の作動位置において示す。
【図5】
本方法を実施するための混合ヘッドを第2の作動位置において示す。
【図6】
混合ヘッドの詳細を示す正面図である。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成14年3月1日(2002.3.1)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項1
【補正方法】変更
【補正の内容】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY,
DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I
T,LU,MC,NL,PT,SE,TR),OA(BF
,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,
ML,MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,G
M,KE,LS,MW,MZ,SD,SL,SZ,TZ
,UG,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,
MD,RU,TJ,TM),AE,AG,AL,AM,
AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BR,BY,B
Z,CA,CH,CN,CR,CU,CZ,DK,DM
,DZ,EE,ES,FI,GB,GD,GE,GH,
GM,HR,HU,ID,IL,IN,IS,JP,K
E,KG,KP,KR,KZ,LC,LK,LR,LS
,LT,LU,LV,MA,MD,MG,MK,MN,
MW,MX,MZ,NO,NZ,PL,PT,RO,R
U,SD,SE,SG,SI,SK,SL,TJ,TM
,TR,TT,TZ,UA,UG,US,UZ,VN,
YU,ZA,ZW
Claims (23)
- 【請求項1】 下地上に射出ヘッドを介して層状に施こされるモデル形成材
料を用いて、モデルを形成する方法において、 走行可能な射出ヘッドからの放出の直前、放出の間又は放出後においてその容
積が増大するモデル形成材料を用いることを特徴とするモデル形成方法。 - 【請求項2】 空気の作用によって容積が増大する合成樹脂をモデル形成材
料として用いることを特徴とする請求の範囲第1項記載のモデル形成方法。 - 【請求項3】 少なくとも2種の成分(A、B)から成る合成樹脂をモデル
形成材料として使用し、該成分(A、B)は、混合の間及び/又は射出施工の直
前の混合後に、相互に、容積増大反応を受けることを特徴とする請求の範囲第2
項記載のモデル形成方法。 - 【請求項4】 3次元走行可能な射出ヘッドの作動経路が、予設定可能な、
具体的又は仮想的な設計モデルの幾何学的データを射出ヘッドの駆動装置のため
の制御信号に変換することによって生成されることを特徴とする請求の範囲第1
項記載のモデル形成方法。 - 【請求項5】 設計モデルの幾何学的データとして3DのCADデータセッ
トを用いることを特徴とする請求の範囲第4項記載のモデル形成方法。 - 【請求項6】 該CADデータセットが、駆動装置及び射出ヘッドによって
次々に用いられる制御信号セットに変換されることを特徴とする請求の範囲第4
項又は第5項に記載のモデル形成方法。 - 【請求項7】 生成するモデルの空間情報、特に、その都度生成される容積
増大後の層厚、がセンサーによって把握され、制御量又は補正信号の形で制御信
号と共に計算されることを特徴とする請求の範囲第4-6項のいずれか一に記載
のモデル形成方法。 - 【請求項8】 モデル形成材料の施工を水平の層状に行うことを特徴とする
請求の範囲第1-7項のいずれか一に記載のモデル形成方法。 - 【請求項9】 射出ヘッドの射出施工パラメータ及びその駆動ユニットの移
動によって、容積の増大の終了後において合成樹脂のほぼ一定の層厚が得られる
ように、CADデータセット(及び必要ならば修正信号からの制御信号)のセッ
トの生成を行わせることを特徴とする請求の範囲第4-6項のいずれか一に記載
のモデル形成方法。 - 【請求項10】 層厚を1ないし5cmに選定することを特徴とする請求の
範囲第9項記載のモデル形成方法。 - 【請求項11】 設計モデルの作成のために用意された原寸(寸法比1:1
)のモデルの作成に使用することを特徴とする前記各項1−10のいずれか一に
記載のモデル形成方法。 - 【請求項12】 自動車モデルの作成のために使用することを特徴とする請
求の範囲第11項記載のモデル形成方法。 - 【請求項13】 制御信号セットが、一様な密度のモデルを作成するように
3D−CADデータから作成されることを特徴とする請求の範囲第1-11項の
いずれか一に記載のモデル形成方法。 - 【請求項14】 一様な中核域とこれを少なくとも部分的に被覆する外側シ
ェル域とを有するモデルが生成され、外側シェル域が該中核域の密度と異なる密
度、特に中核域の密度より大な密度をもつように選定されるように、3D-CA
Dデータから制御信号セットを生成させることを特徴とする請求の範囲第1項又
は第11項記載のモデル形成方法。 - 【請求項15】 モデルを層構造にしたがって過大寸法もしくは不足寸法に
作成し、後の加工工程において仕上げ加工することを特徴とする請求の範囲第8
項記載のモデル形成方法。 - 【請求項16】 仕上げ加工工程が、被覆、平滑化もしくは除去を用いるこ
とを特徴とする請求の範囲第15項記載のモデル形成方法。 - 【請求項17】 それぞれ異なるモデル形成材料を用いる少なくとも2つの
区分においてモデル形成を行うことを特徴とする請求の範囲第1項記載のモデル
形成方法。 - 【請求項18】 仕上げ加工の実施又はモデル形成材料の変更に当り射出ヘ
ッドを仕上げ加工工具に、もしくは別の射出ヘッドに交換することを特徴とする
請求の範囲第16項又は第17項記載のモデル形成方法。 - 【請求項19】 射出ヘッド及び/又は仕上げ加工工具のための駆動ユニッ
トとして門形ロボットを用いることを特徴とする請求の範囲第8-18項のいず
れか一に記載のモデル形成方法。 - 【請求項20】 モデル形成材料の2層の間に薄板もしくは箔材を配するこ
とを特徴とする前記各項のいずれか一に記載のモデル形成方法。 - 【請求項21】 射出ヘッドがノズル(12)及びミキサ(14)を有する
ことを特徴とする請求の範囲第1項記載のモデル形成方法を実施する装置。 - 【請求項22】 ミキサ(14)に2つの射出ポンプ(32、42)を連結
したことを特徴とする請求の範囲第20項記載の装置。 - 【請求項23】 射出ポンプ(32、42)がサーボモータ(24、44)
によって駆動されることを特徴とする請求の範囲第21項記載の装置。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19963948A DE19963948A1 (de) | 1999-12-31 | 1999-12-31 | Verfahren zum Modellbau |
DE19963948.5 | 1999-12-31 | ||
PCT/DE2000/004387 WO2001049477A1 (de) | 1999-12-31 | 2000-12-09 | Verfahren zum modellbau |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003519022A true JP2003519022A (ja) | 2003-06-17 |
Family
ID=7935108
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001549824A Pending JP2003519022A (ja) | 1999-12-31 | 2000-12-09 | モデルの形成方法 |
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---|---|
US (1) | US20030004599A1 (ja) |
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AT (1) | ATE246589T1 (ja) |
AU (1) | AU2829501A (ja) |
DE (2) | DE19963948A1 (ja) |
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