JP2022529778A - 回転軸線回りに回転可能な土台上に少なくとも1つの固体層を製造する方法 - Google Patents
回転軸線回りに回転可能な土台上に少なくとも1つの固体層を製造する方法 Download PDFInfo
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Abstract
Description
a)ノズル流動性の材料の材料ポーションを土台上に放出すべく、材料放出ノズルとして形成されるN個のエミッタを有するエミッタアッセンブリを用意し、エミッタは、マトリクス状に、互いに平行にずらされた複数のエミッタカラム内と、互いに平行にずらされ、エミッタカラムに対して横方向に延びる複数のエミッタロー内とに配置されており、回転軸線の周方向で互いに隣接するエミッタカラムは、それぞれ、エミッタカラムの延在方向で、エミッタアッセンブリの個々のエミッタが回転軸線に対してそれぞれ異なる半径方向の間隔DA(i)を置いて配置されているように互いにずらされており、このとき:
DA(i)>DA(i+1)
ここで、i∈[1..(N-1)]
が成立し、
b)ジオメトリデータに印刷点PM...PM+Nが割り当てられており、印刷点PM...PM+Nは、それぞれQ個の印刷点が配置されている相並んで延びる複数の列を有するマトリクス内で:
PA(j)>PA(j+1)
ここで、j∈[M..(M+N-1)]および1≦M≦Q-N
が成立するように互いにずらされており、ここで、PA(j)は、該当する列のj番目の印刷点Pjの、回転軸線に対する半径方向の間隔であり、Mは、整数であり、
c)材料が土台上に放出されるべき印刷点Pkのために、それぞれ少なくとも1つの材料ポーションを、エミッタアッセンブリの、該当する印刷点Pkに割り当てられたエミッタDkから放出し、ここで、kは、MとM+N-1との間の整数であり、
d)材料ポーションの放出を印刷サイクルで実施し、印刷サイクルにおいて、エミッタアッセンブリを材料放出のために、該当する印刷サイクルに割り当てられたトリガ箇所でそれぞれ一度トリガし、印刷土台とエミッタアッセンブリとを、印刷サイクル毎にその都度、角度間隔の分だけ回転軸線に関して互いに相対的にずらし、
e)一列のすべての印刷したい印刷点PM...PM+N-1の印刷を、エミッタカラムの数より多い数の印刷サイクルで実施し、
f)印刷サイクルを、印刷したい各印刷点のために、それぞれ、印刷サイクルのトリガ箇所の回転ポジションと、土台がエミッタアッセンブリに対して相対的にトリガ箇所にポジショニングされているときに、印刷したい印刷点が回転軸線に関して配置されている回転ポジションとの間の角度差が、数値的にトリガ箇所間の角度間隔の半分以下であるように選択するようにした。
a)内部で液状、ペースト状または粉末状の材料からなる少なくとも1つの材料層が土台上に被装される容器を用意し、材料に材料を固化させる放射を照射すべく、互いに離間していて、材料層に対向したN個の放射エミッタを有するエミッタアッセンブリを用意し、放射エミッタは、マトリクス状に、互いに平行にずらされた複数のエミッタカラム内と、互いに平行にずらされ、エミッタカラムに対して横方向に延びる複数のエミッタロー内とに配置されており、回転軸線の周方向で互いに隣接するエミッタカラムは、それぞれ、エミッタカラムの延在方向で、エミッタアッセンブリの個々のエミッタが回転軸線に対してそれぞれ異なる半径方向の間隔DA(i)を置いて配置されているように互いにずらされており、このとき:
DA(i)>DA(i+1)
ここで、i∈[1..(N-1)]
が成立し、
b)ジオメトリデータに印刷点が割り当てられており、印刷点は、それぞれQ個の印刷点が配置されている相並んで延びる複数の列を有するマトリクス内で:
PA(j)>PA(j+1)
ここで、j∈[M..(M+N-1)]および1≦M≦Q-N
が成立するように互いにずらされており、ここで、PA(j)は、該当する列のj番目の印刷点Pjの、回転軸線に対する半径方向の間隔であり、Mは、整数であり、
c)固体層があるべき印刷点Pkのために、それぞれ、エミッタアッセンブリの、該当する印刷点Pkに割り当てられたエミッタDkから、放射を材料上に放出し、ここで、kは、MとM+N-1との間の整数であり、
d)材料の照射を印刷サイクルで実施し、印刷サイクルにおいて、エミッタアッセンブリを照射のために、該当する印刷サイクルに割り当てられたトリガ箇所でそれぞれ一度トリガし、土台とエミッタアッセンブリとを、印刷サイクル毎にその都度、角度間隔の分だけ回転軸線に関して互いに相対的にずらし、
e)一列のすべての印刷したい印刷点PM...PM+N-1の印刷を、エミッタカラムの数より多い数の印刷サイクルで実施し、
f)印刷サイクルを、印刷したい各印刷点のために、それぞれ、印刷サイクルのトリガ箇所の回転ポジションと、土台がエミッタアッセンブリに対して相対的にトリガ箇所にポジショニングされているときに、印刷したい印刷点が回転軸線に関して配置されている回転ポジションとの間の角度差が、数値的にトリガ箇所間の角度間隔の半分以下であるように選択するようにした。
a)ジオメトリデータがプールされるデータ記憶装置を用意し、
b)リングバッファであって、少なくとも印刷サイクルの数に相当する数のバッファスペースを有し、バッファスペースは、それぞれ、エミッタアッセンブリのエミッタの数(N)に相当する数のバッファロケーションを有し、バッファロケーションの各々は、それぞれ1つのエミッタに割り当てられている、リングバッファを用意し、
c)印刷サイクルの数に相当する数の直に連続する印刷サイクルのために、これらの印刷サイクルの各々にバッファスペースのそれぞれ1つを割り当て、
d)データ記憶装置内にプールされた印刷点の第1の列のために、エミッタアッセンブリのエミッタの数に相当する数の印刷点であって、エミッタアッセンブリがその印刷用に設定されている印刷点を、データ記憶装置から読み出し、
e)第1の列の印刷点に割り当てられたエミッタのために、リングバッファの、エミッタに割り当てられたバッファロケーション内に、該当する印刷点に割り当てられたエミッタが、該当するバッファスペースに割り当てられた印刷サイクルで作動されるべきか否かを表示するそれぞれ1つの作動値をプールし、
f)さらなる列のために、エミッタアッセンブリのエミッタの数(N)に相当する数の印刷点であって、エミッタアッセンブリがその印刷用に設定されている印刷点のためのジオメトリデータを、データ記憶装置から読み出し、
g)さらなる列の印刷点に割り当てられたエミッタのために、リングバッファの、エミッタに割り当てられたバッファロケーション内に、該当する印刷点に割り当てられたエミッタが、該当するバッファスペースに割り当てられた印刷サイクルで作動されるべきか否かを表示するそれぞれ1つの作動値をプールし、
h)印刷サイクルの数に相当する数の列のために、それぞれ、エミッタの数(N)に相当する数の印刷点がデータ記憶装置から読み出され、かつこれらの印刷点のために相応の作動値がリングバッファ内にプールされるまで、ステップf)およびg)を繰り返し、
i)土台とエミッタアッセンブリとを、そのバッファスペース内に最初に作動値がプールされた印刷サイクルに割り当てられたトリガ箇所(AないしH)に、互いに相対的にポジショニングし、エミッタアッセンブリのエミッタを、このバッファスペース内にプールされた作動値に応じて駆動制御し、
j)少なくとも1つのさらなる印刷点をなおも印刷すべきであれば、
-土台とエミッタアッセンブリとが最後にエミッタのトリガのために互いに相対的にポジショニングされたトリガ箇所(AないしH)が割り当てられたバッファスペースが、1番目のバッファスペースとなるように、バッファスペースを周期的に置き換え、以後、
-ステップf)ないしj)を繰り返すようにした。
DA(i)>DA(i+1)、i∈[1..29]
が成立する。1番目のエミッタ12は、つまり、回転軸線2に対して最大の間隔を有し、30番目のエミッタ12は、回転軸線2に対して最小の間隔を有している。
PA(j)>PA(j+1)、ただし、j∈[1..29]
が成立するように互いにずらされている。1番目の印刷点P1は、つまり、回転軸線2に対して最大の間隔を有し、30番目の印刷点P30は、回転軸線2に対して最小の間隔を有している。
Claims (13)
- 設定されたジオメトリデータにしたがって、回転軸線(2)回りに回転可能な土台(1)上に少なくとも1つの固体層を製造する方法であって、
a)ノズル流動性の材料の材料ポーションを土台(1)上に放出すべく、材料放出ノズルとして形成されるN個のエミッタ(12)を有するエミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)を用意し、前記エミッタ(12)は、マトリクス状に、互いに平行にずらされた複数のエミッタカラム(13)内と、互いに平行にずらされ、前記エミッタカラム(13)に対して横方向に延びる複数のエミッタロー(14)内とに配置されており、前記回転軸線(2)の周方向で互いに隣接するエミッタカラム(13)は、それぞれ、前記エミッタカラム(13)の延在方向で、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)の個々の前記エミッタ(12)が前記回転軸線(2)に対してそれぞれ異なる半径方向の間隔DA(i)を置いて配置されているように互いにずらされており、このとき:
DA(i)>DA(i+1)
ここで、i∈[1..(N-1)]
が成立し、
b)前記ジオメトリデータに印刷点(PM...PM+N)が割り当てられており、前記印刷点(PM...PM+N)は、それぞれQ個の印刷点が配置されている相並んで延びる複数の列(20)を有するマトリクス内で:
PA(j)>PA(j+1)
ここで、j∈[M..(M+N-1)]および1≦M≦Q-N
が成立するように互いにずらされており、ここで、PA(j)は、該当する前記列(20)のj番目の前記印刷点Pjの、前記回転軸線(2)に対する半径方向の間隔であり、Mは、整数であり、
c)材料が前記土台(1)上に放出されるべき印刷点Pkのために、それぞれ少なくとも1つの材料ポーションを、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)の、該当する前記印刷点Pkに割り当てられた前記エミッタDk(12)から放出し、ここで、kは、MとM+N-1との間の整数であり、
d)前記材料ポーションの前記放出を印刷サイクルで実施し、前記印刷サイクルにおいて、前記エミッタアッセンブリを前記材料放出のために、該当する前記印刷サイクルに割り当てられたトリガ箇所(AないしH)でそれぞれ一度トリガし、前記土台(1)と前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)とを、印刷サイクル毎にその都度、角度間隔(W)の分だけ前記回転軸線(2)に関して互いに相対的にずらし、
e)一列(20)のすべての印刷したい印刷点PM...PM+N-1の印刷を、前記エミッタカラム(13)の数より多い数の印刷サイクルで実施し、
f)前記印刷サイクルを、印刷したい各印刷点のために、それぞれ、前記印刷サイクルの前記トリガ箇所(AないしH)の回転ポジションと、前記土台(1)が前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)に対して相対的に前記トリガ箇所(AないしH)にポジショニングされているときに、印刷したい前記印刷点が前記回転軸線(2)に関して配置されている回転ポジションとの間の角度差が、数値的に前記トリガ箇所(AないしH)間の前記角度間隔(W)の半分以下であるように選択する、
回転軸線回りに回転可能な土台上に少なくとも1つの固体層を製造する方法。 - 設定されたジオメトリデータにしたがって、回転軸線(2)回りに回転可能な土台(1)上に少なくとも1つの固体層を製造する方法であって、
a)内部で液状、ペースト状または粉末状の材料(23)からなる少なくとも1つの材料層が土台(1)上に被装される容器(22)を用意し、前記材料(23)に前記材料(23)を固化させる放射を照射すべく、互いに離間していて、前記材料層に対向したN個の放射エミッタ(12)を有するエミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)を用意し、前記放射エミッタ(12)は、マトリクス状に、互いに平行にずらされた複数のエミッタカラム(13)内と、互いに平行にずらされ、前記エミッタカラム(13)に対して横方向に延びる複数のエミッタロー(14)内とに配置されており、前記回転軸線(2)の周方向で互いに隣接するエミッタカラム(13)は、それぞれ、前記エミッタカラム(13)の延在方向で、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)の個々の前記エミッタ(12)が前記回転軸線(2)に対してそれぞれ異なる半径方向の間隔DA(i)を置いて配置されているように互いにずらされており、このとき:
DA(i)>DA(i+1)
ここで、i∈[1..(N-1)]
が成立し、
b)前記ジオメトリデータに印刷点(PM...PM+N)が割り当てられており、前記印刷点(PM...PM+N)は、それぞれQ個の印刷点が配置されている相並んで延びる複数の列(20)を有するマトリクス内で:
PA(j)>PA(j+1)
ここで、j∈[M..(M+N-1)]および1≦M≦Q-N
が成立するように互いにずらされており、ここで、PA(j)は、該当する前記列(20)のj番目の前記印刷点Pjの、前記回転軸線(2)に対する半径方向の間隔であり、Mは、整数であり、
c)前記固体層があるべき印刷点Pkのために、それぞれ、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)の、該当する前記印刷点Pkに割り当てられた前記エミッタDk(12)から、放射(21)を前記材料(23)上に放出し、ここで、kは、MとM+N-1との間の整数であり、
d)前記材料(23)の前記照射を印刷サイクルで実施し、前記印刷サイクルにおいて、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)を前記照射のために、該当する前記印刷サイクルに割り当てられたトリガ箇所(AないしH)でそれぞれ一度トリガし、前記土台(1)と前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)とを、印刷サイクル毎にその都度、角度間隔(W)の分だけ前記回転軸線(2)に関して互いに相対的にずらし、
e)一列(20)のすべての印刷したい印刷点PM...PM+N-1の印刷を、前記エミッタカラム(13)の数より多い数の印刷サイクルで実施し、
f)前記印刷サイクルを、印刷したい各印刷点のために、それぞれ、前記印刷サイクルの前記トリガ箇所(AないしH)の回転ポジションと、前記土台(1)が前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)に対して相対的に前記トリガ箇所(AないしH)にポジショニングされているときに、印刷したい前記印刷点が前記回転軸線(2)に関して配置されている回転ポジションとの間の角度差が、数値的に前記トリガ箇所(AないしH)間の前記角度間隔(W)の半分以下であるように選択する、
回転軸線回りに回転可能な土台上に少なくとも1つの固体層を製造する方法。 - 前記マトリクスは、デカルトマトリクスであり、前記印刷点が互いにずらされている前記列(20)は、互いに平行に延びることを特徴とする、請求項1または2記載の方法。
- 前記マトリクスは、極マトリクスであり、前記印刷点が互いにずらされている前記列(20)は、前記回転軸線に対して半径方向で配置されており、好ましくは、互いに隣接する列(20)は、それぞれ、前記トリガ箇所(AないしH)の前記角度間隔(W)を置いて互いにずらされていることを特徴とする、請求項1または2記載の方法。
- 前記印刷サイクルの数に相当する数の直接連続するトリガ箇所(AないしH)について、それぞれ、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)がその印刷用に設定されている各印刷点PM...PM+N-1のための該当するトリガ箇所(AないしH)のために、該当する前記印刷点PM...PM+N-1に印刷サイクルを割り当て、以後、前記割り当てに応じて、それぞれ、個々の前記列(20)のために、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)がその印刷用に設定されている印刷したい各印刷点PM...PM+N-1に印刷サイクルを割り当て、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)を、それぞれ、該当する印刷サイクルに割り当てられた前記トリガ箇所(AないしH)の到達時にトリガすることを特徴とする、請求項1から4までのいずれか1項記載の方法。
- a)前記ジオメトリデータがプールされるデータ記憶装置(19)を用意し、
b)リングバッファであって、少なくとも前記印刷サイクルの数に相当する数のバッファスペースを有し、前記バッファスペースは、それぞれ、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)の前記エミッタ(12)の数(N)に相当する数のバッファロケーションを有し、前記バッファロケーションの各々は、それぞれ1つのエミッタ(12)に割り当てられている、リングバッファを用意し、
c)前記印刷サイクルの数に相当する数の直に連続する印刷サイクルのために、前記印刷サイクルの各々に前記バッファスペースのそれぞれ1つを割り当て、
d)前記データ記憶装置(19)内にプールされた印刷点の第1の列(20)のために、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)の前記エミッタ(12)の数(N)に相当する数の印刷点であって、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)がその印刷用に設定されている印刷点を、前記データ記憶装置(19)から読み出し、
e)前記第1の列(20)の前記印刷点に割り当てられた前記エミッタ(12)のために、前記リングバッファの、前記エミッタ(12)に割り当てられた前記バッファロケーション内に、該当する前記印刷点に割り当てられた前記エミッタ(12)が、該当する前記バッファスペースに割り当てられた前記印刷サイクルで作動されるべきか否かを表示するそれぞれ1つの作動値をプールし、
f)前記データ記憶装置(19)内にプールされた印刷点のさらなる列(20)のために、前記エミッタアッセンブリの前記エミッタ(12)の数(N)に相当する数の印刷点であって、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)がその印刷用に設定されている印刷点を、前記データ記憶装置(19)から読み出し、
g)前記さらなる列(20)の前記印刷点に割り当てられた前記エミッタ(12)のために、前記リングバッファの、前記エミッタ(12)に割り当てられた前記バッファロケーション内に、該当する前記印刷点に割り当てられた前記エミッタ(12)が、該当する前記バッファスペースに割り当てられた前記印刷サイクルで作動されるべきか否かを表示するそれぞれ1つの作動値をプールし、
h)前記印刷サイクルの数に相当する数の列(20)のために、それぞれ、前記エミッタの数(N)に相当する数の印刷点が前記データ記憶装置(19)から読み出され、かつ前記印刷点のために相応の作動値がリングバッファ内にプールされるまで、前記ステップf)およびg)を繰り返し、
i)前記土台(1)と前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)とを、そのバッファスペース内に最後に作動値がプールされた前記印刷サイクルに割り当てられた前記トリガ箇所(AないしH)に、互いに相対的にポジショニングし、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)の前記エミッタ(12)を、前記バッファスペース内にプールされた前記作動値に応じて駆動制御し、
j)少なくとも1つのさらなる印刷点をなおも印刷すべきであれば、
-前記土台(1)と前記エミッタアッセンブリとが最後に前記エミッタ(12)のトリガのために互いに相対的にポジショニングされた前記トリガ箇所(AないしH)が割り当てられた前記バッファスペースが、1番目のバッファスペースとなるように、前記バッファスペースを周期的に置き換え、以後、
-前記ステップf)ないしj)を繰り返す、
ことを特徴とする、請求項1から5までのいずれか1項記載の方法。 - 前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)に、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)の各エミッタ(12)のためにそれぞれ1つのバッファロケーションが設けられている印刷バッファを割り当て、各印刷サイクルにおいて、それぞれ、各エミッタ(12)のために、前記ジオメトリデータに応じて作動信号を、前記印刷バッファの、該当する前記エミッタ(12)に割り当てられた前記バッファロケーション内にプールし、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)をその後、個々の前記エミッタ(12)が、前記エミッタ(12)に割り当てられた前記バッファロケーション内にプールされた前記作動信号に応じて駆動制御されるように、前記印刷サイクルにおいてトリガすることを特徴とする、請求項1から6までのいずれか1項記載の方法。
- 前記回転軸線(2)に対して同心に配置され、それぞれ内側の円軌道と外側の円軌道とにより画定される複数の印刷リングを印刷すべく、少なくとも第1および第2のエミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)を用意し、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)を、前記第1のエミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)の前記内側の円軌道と前記外側の円軌道との算術平均値が、前記第2のエミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)の前記内側の円軌道と前記外側の円軌道との算術平均値とは異なっているように、前記回転軸線(2)に対して相対的にポジショニングし、前記第1のエミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)には、前記第2のエミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)とは別の数Mを割り当てることを特徴とする、請求項7記載の方法。
- 前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)の前記エミッタカラム(13)を、前記回転軸線(2)と、前記回転軸線(2)に対する垂線とにより規定されるラジアル平面に対して対称に、前記エミッタカラム(13)が前記ラジアル平面に対して平行に延びるように配置することを特徴とする、請求項1から8までのいずれか1項記載の方法。
- 前記回転軸線(2)に関して任意の回転角度の分だけ互いにずらされている少なくとも2つのエミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)を用意し、個々の前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)の前記エミッタ(12)をそれぞれ、材料ポーションを施装するために、請求項1から8までの少なくとも1項にしたがって制御することを特徴とする、請求項1から9までのいずれか1項記載の方法。
- 前記エミッタカラム(13)内で互いに隣接するエミッタ(12)は、互いに一定の第1のパターン間隔を置いてずらされており、互いに隣接するエミッタカラム(13)は、それぞれ、互いに一定の第2のパターン間隔を置いてずらされており、前記第1のパターン間隔は、20パーセント未満、特に10パーセント未満の分だけ前記エミッタカラム(13)の数と前記第2のパターン間隔との積から偏差し、特に前記積と一致することを特徴とする、請求項1から10までのいずれか1項記載の方法。
- 3次元の成形対象物(17Aないし17D)を製造すべく、ノズル流動性の前記材料の複数の材料層を重ねるように施装し、前記エミッタアッセンブリ(11,11Aないし11D,11A’ないし11D’)と前記土台(1)との間の間隔を、層毎にその都度、最後に施装した前記材料層の厚さの分だけ拡大させ、各材料層をその施装後、この材料層上に別の材料層を施装する前にその都度固化させることを特徴とする、請求項1から11までのいずれか1項記載の方法。
- 3次元の成形対象物(17A,17B,17C,17D)を製造すべく、前記液状、ペースト状または粉末状の材料の複数の材料層を重ねて前記エミッタアッセンブリ(11,11A,11B,11C,11D)により照射することで固化させることを特徴とする、請求項2から11までのいずれか1項記載の方法。
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