JP2013543801A - 有体物を積層製造する付加造形の装置および方法 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、有体物の積層製造のための付加造形の装置に関する。箔と有体物との間で少量の液体を加圧し、凝固可能な薄い液体層を提供することが知られている。可撓性の箔は、硬化のための射光に対して透明なことが好適である。最初に形成される有体物の固体層は、選択的に液体を凝固することによってキャリアプレートの下面に接着される。続けて形成される固体層の各々は、それぞれ先に形成された固体層に接着される。
本発明の第1の態様によれば、有体物(50)を保持することができるキャリアプレート(150);液体層(30)を保持することができる箔(6);液体層(30)をキャリアプレートまたは有体物(50)と接触させるために、互いに相対的運動ができる前記キャリアプレート(150)および箔(6);箔の上に、かつ、有体物に接触して配置された液体層内の交点パターンの少なくとも一部分を少なくとも部分的に凝固するために配置されたエネルギー源(90);および、箔(6)の上に液体層(30)を適用するために、第1のアプリケータを含み、この第1のアプリケータは、液体がオリフィスを介して箔に供給される供給条件の提供と、液体がオリフィスを介して箔から取り込まれる取り込み条件の提供と、を交互に繰り返すように配置されるアプリケータ機構(2);を含む付加造形装置が提供される。供給および取り込みの両方のため、単一のオリフィスが使われてもよく、または、供給条件および取り込み条件のため異なるオリフィスが同一のアプリケータ内において使われてもよい。アプリケータは可動であってもよく、また、供給条件または取り込み条件はアプリケータの動きに依存してもよい。
ここで図1を参照すると、本発明による機構1が示されている。凝固方法は、一方向の方法、または双方向の方法のいずれかで適用することができるが、双方向を使うことの利点は、新規のサイクルが開始可能になる前に、工程ステージのすべてをそれらの開始位置に返す必要をなくすることによって、工程時間を増すことができることにある。開始位置に返すことなく、一方向の通過の後に、ステージを即座に逆転し、反対方向に工程を開始することができる。これには、方向が切り替えられる場合、一定の構成要素が機能を切り替えることができるように、機械内に一定の鏡面対称を必要とする。
DSM Somos 8120(エポキシアクリレート)
Envisiontec R5 Profactory(アクリレート)
Claims (25)
- 付加造形装置であって、
有体物(50)を保持することができるキャリアプレート(150);
液体層(30)を保持することができる箔(6)であって、前記液体層(30)を前記キャリアプレート(150)または前記有体物(50)と接触させるために、前記キャリアプレート(150)と互いに相対的運動ができる箔(6);
前記箔の上に、かつ、前記有体物に接触して配置された前記液体層の交点パターンの少なくとも一部分を少なくとも部分的に凝固するために配置されたエネルギー源(90);および、
前記箔(6)の上に前記液体層(30)を適用するためのアプリケータ機構(2)であって、第1のアプリケータを含み、前記第1のアプリケータが、液体がオリフィスを介して前記箔に供給される供給条件を提供するステップと、液体が前記オリフィスを介する前記箔から取り込まれる取り込み条件を提供するステップと、を交互に繰り返すように配置されるアプリケータ機構(2);
を含む付加造形装置。 - 前記アプリケータ機構が移動可能であり、かつ、前記供給条件または前記取り込み条件が前記アプリケータ機構の動き方向に依存する、請求項1に記載の付加造形装置。
- 前記液体層を適用するために配置された長穴付きオリフィスを形成するために、前記第1のアプリケータが、第2のくさび状プレート部に対向して配置された第1のくさび状プレート部を含む、請求項1または2に記載の付加造形装置。
- 前記アプリケータ機構が、前記第1のアプリケータの供給条件または取り込み条件と反対の供給条件または取り込み条件を提供するように配置された第2のアプリケータをさらに含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の付加造形装置。
- 前記供給条件または前記取り込み条件が、少なくとも1つの液体加圧器によって変更される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の付加造形装置。
- 前記供給条件が過剰圧力の供給により作成され、かつ、前記取り込み条件が負圧の供給により作成される、請求項5に記載の付加造形装置、
- 前記供給条件または前記取り込み条件に依存して前記第1のアプリケータが傾斜した方向を有するように、前記第1のアプリケータを回転することによって、前記第1のアプリケータの前記供給条件または前記取り込み条件が変更される、請求項1〜4のいずれか一項に記載の付加造形装置。
- 前記取り込み条件に使われる前記第1のアプリケータの前記オリフィスと異なる前記第1のアプリケータのオリフィスが、前記供給条件に使われる、請求項1〜7のいずれか一項に記載の付加造形装置。
- 前記第1のアプリケータおよび前記第2のアプリケータが、互いから独立して可動である、請求項4〜8のいずれか一項に記載の付加造形装置。
- 前記取り込み条件において、前記箔の上に配置された前記液体層の交点パターンの前記少なくとも一部分を部分的に凝固した後、液体が、前記箔から取り込まれ、かつ、前記供給条件において、前記箔の上に配置された前記液体層の交点パターンの前記少なくとも一部分を部分的に凝固することに先立って、液体が、前記箔に供給される、請求項1〜8のいずれか一項に記載の付加造形装置。
- 付加造形装置であって、
可撓性の箔(6)の形態の製作型を誘導するように配置された移動可能な箔誘導ステージ(180)であって、前記ステージ(180)が、接触面(181)を有し、かつ、前記接触面(181)の両側に上部と下部の1対の箔ガイド素子(190と191)を含み、前記下部箔ガイド素子(19)が、接触面からの距離である箔高さ位置(HO)を画定しており、その目的が、使用時に、有体物(50)に沿った前記箔誘導ステージ(180)の動きによって前記有体物(50)と接触するために前記箔高さ位置H(0)からの液体層(30)を含む前記箔(6)の一部を、前記接触面(181)に沿って誘導し、一方、前記箔(6)の一部分を前記有体物に対して静止させ前記有体物(50)と接触させておくことである、移動可能な箔誘導ステージ(180);
前記箔の上に、かつ、前記有体物に接触して配置された前記液体層の交点パターンの少なくとも一部分を少なくとも部分的に凝固するために配置されるエネルギー源(90);
前記箔の上の前記液体層(30)の適用のためのアプリケータ機構(2)であって、前記アプリケータ機構(2)が、前記箔誘導ステージ(180)とともに移動可能で、かつ、前記液体が前記箔から前記オリフィスの中へ取り込まれる取り込み条件を提供するために配置されたオリフィス(21)を含み、前記取り込み条件が、前記交点パターンの少なくとも前記一部の凝固の後に、前記液体が前記箔から前記オリフィスの中へ取り込まれるように、前記オリフィスの動き方向に依存するアプリケータ機構(2)
をさらに含むこと、を含む付加造形装置。 - くさび形のプレートであって、箔の平面に対して隣接し、かつ、角度のあるくさび側面を有し、前記プレートの片側に前記液体を保持するように配置されたくさび形のプレートを、前記オリフィス(21)が含む、請求項11に記載の付加造形装置。
- 前記箔誘導ステージ(180)とともに移動可能な追加のオリフィスが、備えられ、追加のオリフィスによって供給条件を提供するために、オリフィスおよび追加のオリフィスの両方が接触面(181)の両側に配置され、ここで前記液体層内の前記交点パターンの前記少なくとも一部分を部分的に凝固することに先立って、液体が、前記箔に供給される、請求項11または12に記載の付加造形装置。
- 前記くさび形のプレートが、前記液体層を適用するために配置されたオリフィスを形成するために第2のくさび状プレート部に対向して配置された第1のプレート部である、請求項12に記載の付加造形装置。
- 前記第2のくさび状プレート部品が、約50〜200ミクロンの範囲で、前記箔への最小の距離を画定する、請求項14に記載の付加造形装置。
- 前記くさび側面が、10〜100ミクロンの範囲で、箔への最小の距離を画定する、請求項12に記載の付加造形装置。
- 各オリフィスが、上部箔ガイド素子と下部箔ガイド素子との間の位置に設けられる、請求項13に記載の付加造形装置。
- 前記プレート部の少なくとも1つが、上部箔ガイド素子に隣接して配置される、請求項14に記載の付加造形装置。
- 各オリフィスが、ステージの動き方向へ依存して供給条件または取り込み条件を提供するように配置された液体加圧器を含む、請求項13に記載の付加造形装置。
- 前記オリフィスが、前記ステージに、前記供給条件または前記取り込み条件に依存して傾斜する方向を有するように傾斜可能に取り付けられる、請求項11に記載の付加造形装置。
- 前記エネルギー源(90)が、前記箔(11)を通して前記液体層を露光するために、前記接触面(181)に隣接して配置される、請求項11に記載の付加造形装置。
- 前記アプリケータ機構が、前記ステージの両側上に配置されたくさび形のプレートを含む、請求項11に記載の機構。
- 有体物の積層製造の方法であって、
可撓性の箔(6)の形態の製作型を誘導するように配置された箔誘導ステージ(180)を移動するステップであって、前記ステージ(180)が、接触面(181)を有し、かつ、前記接触面(181)の両側に上部と下部の1対の箔ガイド素子(190と191)を含み、前記下部箔ガイド素子(19)が、接触面からの距離である箔高さ位置(HO)を画定しており、その目的が、使用時に、有体物(50)に沿った前記箔誘導ステージ(180)の動きによって前記有体物(50)と接触するために前記箔高さ位置H(0)からの液体層(30)を含む前記可撓性の箔(6)の一部を、前記接触面(181)に沿って誘導し、一方、前記箔(6)の一部分を前記有体物に対して静止させ前記有体物(50)と接触させておくことである、箔誘導ステージ(180)を移動するステップ;
前記箔の上の前記液体層(30)の適用により液体供給条件を提供するステップ;
エネルギー源(90)により、前記箔の上に、かつ、前記有体物に接触して配置された前記液体層の交点パターンの少なくとも一部分を少なくとも部分的に凝固するステップ;および
液体が、箔から、箔誘導ステージ(180)とともに移動可能なオリフィス(21)の中へ取り込まれる、液体の取り込み条件を提供するステップであり、この取り込み条件は交点パターンの少なくとも一部の凝固の後に、液体が箔からオリフィスの中へ取り込まれるように、オリフィスの動き方向に依存する、液体の取り込み条件を提供するステップ
を含む、有体物の積層製造の方法。 - 前記液体供給条件または前記液体取り込み条件が、ステージの動き方向に依存して提供される、請求項23に記載の方法。
- 前記供給条件または前記取り込み条件に依存して傾斜した方向を有するように、前記オリフィスを前記ステージに対して傾斜することをさらに含む、請求項24に記載の方法。
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