JP2022537754A - ３ｄプリンタ用コータ、前記コータを有する３ｄプリンタ、前記コータの使用、および前記３ｄプリンタの使用 - Google Patents

３ｄプリンタ用コータ、前記コータを有する３ｄプリンタ、前記コータの使用、および前記３ｄプリンタの使用 Download PDF

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Abstract

２つの対向する長い側壁３２、３４を有する細長い容器３０であって、その間に粒子状材料を収容するための内部空洞３６が形成され、前記容器３０から構築フィールドに粒子状材料を出力するための細長い出力スロット３８に開口している前記容器３０と、前記２つの長い側壁３２、３４を、少なくとも前記出力スロット３８に隣接するそのそれぞれの下部３２ａ、３４ａにおいて、互いに相対的に移動させ、それによって前記出力スロット３８の幅を可変的に調整するように構成された第１調整装置を備える３Ｄプリンタ用コータ（１０）が開示されている。【選択図】図７

Description

本発明は、３Ｄプリンタ用コータ、前記コータを有する３Ｄプリンタ、前記コータの使用、および前記３Ｄプリンタの使用に関する。
様々な３Ｄ印刷プロセス（およびその結果として、様々なタイプの３Ｄプリンタ、すなわち部品を層状に構築する機械／設備）が知られている。
いくつかの３Ｄ印刷プロセスは、以下の共通のステップを有する。
（１）最初に、粒子状材料（または粒子状構築材料）を構築フィールド上の表面全体にわたって／連続的に塗布して、未固化の粒子状材料層を形成する。
（２）未固化の粒子状材料の塗布層を、例えば結合剤、例えばバインダーなどの（例えば、液体の）処理剤を、例えば、選択的に印刷することによって、（製造される部品にしたがって）所定の部分領域で選択的に固化させる。
（３）ステップ（１）および（２）を繰り返して、所望の部品を製造する。この目的のために、部品が層状に構築される構築プラットフォームを、例えば、新しい層が塗布される前にそれぞれ１層の厚さだけ低くしてもよい（あるいは、コータおよび印刷装置を、例えば、それぞれ１層の厚さだけ高くしてもよい）。
（４）最後に、固化した部分領域によって形成され、ゆるい、未固化の粒子状材料によって支持され囲まれている製造済み部品を取り出すことができる。
１つまたは複数の部品が製造される構築空間は、例えば、いわゆる構築ボックス（例えばいわゆる交換可能な容器として形成された、ジョブボックスとも呼ばれる）によって画定されてもよい。このタイプの構築ボックスは、上方向に開口し、垂直方向に延びる周壁構造（例えば、４つの垂直な側壁によって形成される）を有してもよく、例えば、上から見て長方形となるように形成されてもよい。高さ調整可能な構築プラットフォームは、構築ボックスに収容することができる。この点において、構築プラットフォームの上方および垂直周壁構造の間の空間は、例えば、構築空間の形成に少なくとも寄与し得る。構築空間の上部領域は、例えば、構築フィールドと呼ばれる場合がある。しかし、部品は、例えば、構築プラットフォーム上で自由に構築されてもよく、この場合、構築空間は構築プラットフォーム上の層複合体から生じ、構築フィールドは、最上部の、直前に塗布された層によって画定される。この点において、例えば、構築空間の周囲を囲むフレームを印刷することも可能である。
構築空間内で１つ以上の３次元部品を層状に構築するには、例えば、そのそれぞれの部分領域において、複数の隣接する粒子状材料層を選択的に固化することにより、例えば結合剤噴射により、すなわち粒子状材料を、例えば結合剤、例えばバインダーなどの（例えば液体の）処理剤で（選択的に）結合することにより行われてもよい。
コータ（「リコータ」とも呼ばれる）は通常、上記のステップ（１）で使用される。３Ｄプリンタで使用するための様々なコータが知られており、これによって粒子状材料を、構築フィールド（構築面または構築領域とも呼ばれる）に、均一に領域全体／連続層の形態で塗布することができる。
コータの１つのタイプは、ローラ（いわゆる「ローラコータ」）を使用し、まず一定量の粒子状材料をローラの前に置き、次にローラを構築フィールドを横切って水平方向に動かし、粒子状材料を均一な層の形態で構築フィールドに塗布する。この点において、ローラは、移動方向とは反対に回転し得る。
別の種類のコータ（いわゆる「容器コータ」、例えば「スロットコータ」）は、粒子状材料を収容するための内部空洞を画定する容器を使用し、粒子状材料を出力するための（例えば細長い）出力スロット（または出力スリット）を有する。容器コータは、例えば、構築フィールドを（例えば水平に、例えばその長手方向を横断して）横切って移動可能であってもよく、粒子状材料を（例えば細長い）出力スロットを通して構築フィールド上に出力し、それによって均一に領域全体／連続な粒子状材料層を構築フィールドおよび構築プラットフォーム上のそれぞれに塗布することができる。コータは、例えば、矩形構築フィールドの長さまたは幅にまたがるか、または覆うために細長くなり得る。
上記のステップ（２）において、例えば、印刷ヘッドを有する印刷装置が使用されてもよく、これは、前に塗布された粒子状材料層の部分領域上に制御された方法で（例えば液体の）処理剤を塗布する（いわゆる結合剤噴射）。処理剤は、部分領域内の粒子状材料層の（直接的なおよび／またはその後の）固化に寄与する。例えば、処理剤は、結合剤、例えばバインダー、例えば多成分結合剤の結合剤成分であるか、又はこれを含むことができる。
あるいは、例えば、上記ステップ（２）でレーザを使用して、特に部分領域内で粒子状材料を焼結または溶融することによって、先に塗布した粒子状材料層の部分領域を固化してもよい。
本発明は、２番目に言及されたタイプのコータ、すなわち、容器コータ、例えばスロットコータに関するものである。容器コータの例は、例えば、独国特許出願公開第１０２００９０５６６８９号明細書、独国特許出願公開第１０２０１４１１２４６９号明細書および独国特許出願公開第１０２０１７１２０２０５号明細書から知られている。
本発明の目的は、３Ｄプリンタ用の改良されたコータを提供することであると考えられる。
あるいはまたはさらに、本発明の目的は、３Ｄプリンタ用の代替コータを提供することであると考えられる。
あるいはまたはさらに、本発明の目的は、３Ｄ印刷プロセスの再現性を向上させることができる３Ｄプリンタ用コータを提供することであると考えられる。
あるいはまたはさらに、本発明の目的は、操作性を向上させた３Ｄプリンタ用コータを提供することであると考えられる。
あるいはまたはさらに、本発明の目的は、（例えば、粒子状材料、粒子状材料に含まれる任意の添加物、粒子状材料に含まれる任意のバインダー成分、印刷されるバインダー成分など１つ以上を考慮して）、例えば配合を変更しても、粒子状材料を構築フィールドに効果的および／または効率的に塗布することができる３Ｄプリンタ用コータを提供することであると考えられる。
あるいはまたはさらに、本発明の目的は、（例えば、粒子状材料、粒子状材料に含まれる任意の添加物、粒子状材料に含まれる任意のバインダー成分、印刷されるバインダー成分など１つ以上を考慮して）、例えば配合を変更しても、粒子状材料を構築フィールドに確実に塗布することができる３Ｄプリンタ用コータを提供することであると考えられる。
このため、本発明は、請求項１に記載の３Ｄプリンタ用コータ、請求項１３に記載の３Ｄプリンタ、請求項１４に記載の前記コータの使用、および請求項１５に記載の前記３Ｄプリンタの使用を提供するものである。本発明によるさらなる実施形態は、従属請求項の対象となる。
本発明の一態様によれば、３Ｄプリンタ用コータ（例えば容器コータ、例えばスロットコータ）は、２つの対向する、長い側壁を有する細長い（または長方形の）容器であって、その間に粒子状材料を収容するための内部空洞が形成されており、容器から構築フィールドに粒子状材料を出力するための長方形の（または細長い）出力スロット（例えば出力スリット）に開口している容器と、２つの長い側壁を、少なくとも出力スロットに隣接するそのそれぞれの下部において、互いに相対的に移動させ、それによって出力スロットの幅を可変的に調整する（例えば、コータによって（構築フィールド上に）排出される粒子状材料の量を可変的に調整する）ように構成された第１調整装置を備える。コータは、例えば、構築フィールドを横切って（例えば水平に、例えば長手方向に横切って）動くことが可能であってもよく、粒子状材料は出力スロットを通して構築フィールド上に排出され、それによって均一に領域全体／連続な粒子状材料層を構築フィールドおよび構築プラットフォーム上にそれぞれ塗布することができる。コータは、例えば、矩形構築フィールドの長さまたは幅にまたがるか、または覆うために細長くまたは長方形になり得る。第１調整装置は、例えば、制御されたおよび／または自動化された方法でスロットの幅を調整できるように構成されていてもよい。第１調整装置は、例えば、１つ以上の（例えば、電気）モータから構成されていてもよく、これらのモータは、例えば、コントローラに接続、またはそれによって制御されていてもよい。
２つの長い側壁を、少なくとも出力スロットに隣接するそのそれぞれの下部において、互いに相対的に移動させることで、例えば、出力スロットの幅を簡単な方法で可変的に調整することができる。特に、例えば、出力スロットの幅を調整するための個別の装置を省略することができ、例えば、水平／直線的に互いに接近および離反するように移動可能な２つのスライドを個別に配置することができる。これにより、例えば、コータの構造を簡素化することができる。さらに、例えば、コータから構築フィールドに排出される粒子状材料の量を、簡単な方法でおよび／または確実に調整および／または計量および／または制御することができる。
例えば、２つの長い側壁を、少なくとも出力スロットに隣接するそのそれぞれの下部において、互いに相対的に移動させるために、（少なくとも）出力スロットに隣接する２つの長い側壁の一方の（移動可能な）下部を、出力スロットに隣接する２つの長い側壁の他方の（移動不可能な）下部の方向に移動可能であっても（または移動しても）よい。例えば、この目的のために、２つの長い側壁のうちの第１の（移動可能な）一方が、２つの長い側壁のうちの第２の（移動不可能な）一方の（少なくとも一部の）方向に完全に移動可能であっても（または移動しても）よい。あるいは、例えば、出力スロットに隣接する２つの長い側壁の（両方の）下部を、互いに向かう方向に（それぞれ）移動可能であっても（または移動して）もよい。
粒子状材料を収容するための内部空洞は、例えば、容器によって画定および／または形成されてもよい。容器は、例えば、各長手端部に短い側壁を有していてもよい。容器は、例えば、２つの短い側壁を有していてもよい。出力スロットは、例えば、容器の下端に位置していてもよい。例えば、出力スロットは、２つの長い側壁の２つの下端（例えば２つの下縁）によって、少なくとも共形成（co-form）、例えば形成されていてもよい。例えば、２つの長い側壁の一方（第１）が（相対的に）移動可能であり、２つの長い側壁の他方（第２）が非（相対的に）移動可能であってもよい。例えば、２つの長い側壁は、（相対的に）移動可能であってもよい。例えば、出力スロットに隣接する２つの長い側壁の一方（第１）の下部が（相対的に）移動可能であり、出力スロットに隣接する２つの長い側壁の他方（第２）の下部が非（相対的に）移動可能であってもよい。例えば、出力スロットに隣接する２つの長い側壁の２つの下部は、（それぞれ）（相対的に）移動可能であってもよい。
例えば、第１調整装置は、２つの長い側壁を、少なくとも出力スロットに隣接するそのそれぞれの下部において、互いに相対的に回転させ、それによって出力スロットの幅を可変的に調整するように構成されていてもよい。出力スロットの幅は、例えば、出力スロットに隣接する２つの長い側壁の下部が互いに相対的に回転する動きによって、可変的に調整または調節されてもよい。ピボット軸は、例えば、容器の外側（例えば、内部空洞の外側）に配置されていてもよい。ピボット軸は、例えば、容器の長手軸と（実質的に）平行であってもよい。例えば、ピボット軸は、第１調整装置と出力スロットとの間の垂直方向に配置されていてもよい。回転動作によって、例えば、簡単な方法でおよび／または確実に、出力スロットの幅を可変的に調整または調節することができる。
例えば、コータは、容器と第１調整装置が取り付けられる細長い（または長方形の）支持構造体を有していてもよい。
例えば、支持構造体の長手軸は、容器の長手軸に（実質的に）平行であってもよい。例えば、容器は、支持構造体に横方向に接続されていてもよい。例えば、第１調整装置は、支持構造体の上側に直接および／または上または上側に取り付けられていてもよい。コータの支持構造体から外方を向く長い側壁（「外側側壁」）は、例えば、第１調整装置を介して、少なくともその下部で、例えば完全に、支持構造体に間接的に取り付けられていてもよい。例えば、第１調整装置は、コータの支持構造体から外方を向く長い側壁を、少なくとも出力スロットに隣接するその下部において、移動、例えば回転させるように構成されていてもよい。例えば、少なくともコータの支持構造体に面する長い側壁の下部は、非（相対的に）移動可能であってもよい（少なくともスロットの幅を調整する目的では移動可能ではなく、例えば、揺動ブレードとして形成されてもよい任意のふき取りエレメントの結果として移動が可能である）。例えば、（少なくとも）コータの支持構造体に面する長い側壁の下部は、支持構造体に固定的に取り付けられていてもよいし、外側側壁の（相対的な）動作から動作が切り離されてもよい。また、２つの長い側壁のうち、支持構造体の長手方向と直交する方向に、支持構造体からさらに離れた位置にある方の長い側壁を、コータの支持構造体から外方を向く（容器の）長い側壁と称する。例えば、少なくともコータの支持構造体から外方を向く長い側壁の下部を移動させることで、簡単な方法で、出力スロットの幅を可変的に調整可能または調整することができる。
例えば、第１調整装置は、支持構造体から外方を向く容器の長い側壁全体を移動、例えば回転させるように構成されていてもよい。このようにして、例えば、出力スロットの幅を簡単な方法で可変的に調整可能、または調整することができる。
（コータの）支持構造体に面する容器の長い側壁（「内側側壁」）は、例えば、少なくとも上部と下部に分割されていてもよく、これらの部分は、例えば、動作が切り離されてもよい。第１調整装置は、例えば、支持構造体に面する容器の長い側壁の上部とともに、支持構造体から外方を向く容器の長い側壁全体を移動、例えば回転させるように構成されていてもよい。このようにして、例えば、出力スロットの幅を簡単な方法で可変的に調整可能、または調整することができる。支持構造体に面する容器の長い側壁の上部は、この目的のために、例えば、第１調整装置を介して間接的に支持構造体に取り付けられることができる。
支持構造体から外方を向く容器の長い側壁は、例えば、支持構造体に面する容器の長い側壁の上部と共に横方向に（例えば１つ以上の補強エレメントによって）、例えば容器の長手方向の１つの位置（例えば容器内の１つの位置、例えば容器の長手端部の間の位置）または連続する複数の位置（例えば容器内の、例えば容器の長手端部の間）で、例えば、任意に容器内に収容された粒子状材料分配オーガを通すための貫通孔を備えているそれぞれのシートによって補強されてもよい。このようにして、例えば、２つの長い側壁を、少なくとも出力スロットに隣接するそのそれぞれの下部において、簡単な方法で互いに相対的に移動させることができるので、出力スロットの幅を簡単な方法で可変的に調整することができる。なお、２つの長い側壁のうち、支持構造体の長手方向と直交する方向において、支持構造体に近い位置にある方の長い側壁を、コータの支持構造体に面する容器の長い側壁と称する。例えば、支持構造体から外方を向く容器の長い側壁は、支持構造体に面する容器の長い側壁の上部にシートを介して接続されていてもよい。
例えば、コータは、細長いふき取りエレメントを備えていてもよい。ふき取りエレメントは、例えば、支持構造体に面する容器の長い側壁の下部に取り付けられていてもよい。ふき取りエレメントは、例えば、Ｔ型の形状を有していてもよく、および／または、例えばＴ型の脚部で、スロットの（内）側で出力スロットを直接区切って／画定してもよい。ふき取りエレメントは、例えば、支持構造体（例えば、その下部）に面する容器の長い側壁を少なくとも共形成してもよい。ふき取りエレメントは、例えば、支持構造体に面する容器の長い側壁の一部であってもよい。支持構造体に面する容器の長い側壁の下部は、ふき取りエレメントによって、例えば、少なくとも共形成、例えば形成されていてもよい。これにより、例えば、コータの構造を簡素化し、および／または粒子状材料を構築フィールドに確実に塗布することができる。
ふき取りエレメントは、例えば、揺動ブレードとして形成されていてもよい。揺動ブレードは、例えば、支持構造体に取り付けられた揺動駆動によって加振可能であってもよい。揺動ブレードは、例えば、構築フィールドに平行な方向に直線的に加振可能であってもよい。揺動駆動は、例えば、偏心機構を備えていてもよい。揺動駆動は、例えば偏心機構を駆動するように構成された（例えば、電気）モータを、例えば備えていてもよい。揺動駆動は、例えば、５つ以上の係合／接続点（例えば接点、例えば支持点）を介して、支持構造体に面する容器の長い側壁の下部に接続されていてもよい。その結果、例えば、振動ブレードの振動数が増加し、コータのコーティング速度が向上する可能性がある。さらに、例えば、粒子状材料を構築フィールドに確実に塗布することができる。
例えば、コータは第２調整装置を備えていてもよく、この調整装置によって構築フィールドに対する（例えば、構築フィールドによって画定されるコーティング面に対する）ふき取りエレメントの角度を、例えば３°以下、例えば２°以下、例えば１°以下の範囲で調整することができる。コータは、例えば、ベアリングブロックを備えていてもよく、このベアリングブロックは構築フィールドを横切って直線的に移動可能で、支持構造体が回転可能に取り付けられている。第２調整装置は、例えば、支持構造体をベアリングブロックに対して回転させ、それによってふき取りエレメントの角度を調整するように構成されていてもよい。第２調整装置は、例えば、（少なくとも）（例えば電気）モータを備えていてもよく、このモータは、例えば、コントローラに接続されていてもよく、それによって制御されてもよい。
スロットの幅の調整のために移動しない（他方の）側壁にふき取りエレメントを取り付けることで、スロットの幅の調整をふき取りエレメントの位置および／または作業角度とは独立して／無関係に行うことができる。
例えば、コータは、支持構造体から外方を向く容器の長い側壁の下部に取り付けられ、そして出力スロットの長手方向に延び、支持構造体に面する容器の長い側壁に向かって突出している突起を有する細長い突起エレメントを有していてもよい。細長い突起エレメントの下部は、例えば、出力スロットの第１側を直接区切ったり、または画定したりしてもよい。突起は、例えば、任意のＴ型の脚部と重なることによって、例えば水平方向に垂直な距離で出力スロットと重なっていてもよい。例えば、突起は、支持構造体から外方を向く容器の長い側壁の下端の延長線上に配置されてもよい。例えば、細長い突起エレメントの一部は、出力スロットの第１側を直接区切る／画定する突起の下に後退していてもよい。例えば、細長い突起エレメントは、突起の下に配置され、出力スロットの第１側を直接区切る／画定する後退部を備えていてもよい。例えば、細長い突起エレメントは、交換可能に構成されていてもよい。例えば、複数の細長い突起エレメントが設けられていてもよく、そのそれぞれの突起および／またはそれぞれの後退部（例えばそれぞれのバックステッピング）は異なるように形成／寸法設定されている。細長い突起エレメントは、例えば、第１調整装置とは独立して設けられていてもよく、および／または、少なくとも出力スロットに隣接するそれぞれの下部において互いに相対的に移動可能である２つの長い側壁とは独立して設けられていてもよい。細長い突起エレメントは、例えば、請求項１の前提部に従って構成されたコータに設けられていてもよく、および／または、請求項１の特徴部の特徴を備えていなくてもよい。突起は、例えば、支持構造体および／または内部空洞に面する長い側壁に面する外面を有していてもよい。この外面は、例えば、平面に構成されていてもよく、および／または角度をつけて、または傾斜して配置されていてもよく、特に水平に対して、例えば垂直に対しても、傾斜していてもよく、外側側壁の内壁の延長線上に配置されていてもよく、後者を共形成していてもよい。突起は、例えば、断面（例えば、突起エレメントの長手軸に直交する断面）において、角張った形状（例えば、四角形状または三角形状）を有していてもよい。
例えば、細長い突起エレメントによってチャネル構造／ラビリンス構造が設けられていてもよく、この構造は出力スロットに開口しており、これによって粒子状材料の流動／細流挙動を規定／影響することができ、例えば、コータの置き場所において粒子状材料を次第に減少させることができる。複数の突起エレメントを設けることにより、特定の粒子状材料に適した突起エレメントを選択してコータに取り付けることができるので、制限を受けることなく、またはそれぞれの場合に塗布される粒子状材料に適した細流挙動を確保しながら、コータの塗布範囲を大きくすることができる。
例えば、支持構造体に面する容器の長い側壁の上部と下部が、垂直方向に重なっていてもよい。例えば、上部と下部は、水平方向に距離／許容差を持って重なり合う領域に配置されていてもよい。例えば、支持構造体に面する容器の長い側壁の上部は、重なり合う領域において、支持構造体から外方を向く容器の長い側壁に（例えば、支持構造体に面する容器の長い側壁の下部よりも）近くなっていてもよい。例えば、支持構造体に面する容器の長い側壁の上部は、重なり合う領域において、（例えば、支持構造体に面する容器の長い側壁の下部よりも）コータの支持構造体からさらに離れていてもよい。上部の下端は、例えば、内部空洞に向かって、つまり下部から離れるように、例えば内側に向かって角度が付けられるように構成されていてもよい。
支持構造体に面する容器の長い側壁の上部は、例えば、外側側壁とともに、支持構造体（例えば、上部の中央または下部）に回転可能に接続されていてもよい。上部の支持構造体への回転可能な接続は、例えば、着脱可能および／またはロック解除可能およびロック可能に構成されていてもよい。上部の支持構造体への回転可能な接続は、例えば、容器（特に外側側壁の上部および／または内側側壁の上部）が第１調整装置に接続される位置よりも鉛直方向下側に配置されていてもよい。
第１調整装置は、例えば、容器に付随する１つ以上（例えば３つ以上、例えば４つ、例えば５つ、例えば６つ、例えば７つ）の偏心機構、例えば、容器の長手方向に連続して配置された複数の偏心機構、例えば、それぞれのモータによって個別に駆動された／駆動可能な偏心機構を備えていてもよい。複数の偏心機構は、例えば、容器の長手方向に連続して配置されていてもよい。１つ以上の偏心機構のそれぞれは、例えば、個別のモータによって駆動可能／駆動されてもよい。このようにして、例えば、出力スロットの幅をスロットの長手方向に簡単な方法で可変にし、または変化させることができる。１つ以上の偏心機構は、例えば、少なくとも外側側壁の下部を回転可能に取り付けることで、回転動作を実現してもよい。あるいは、１つ以上の偏心機構は、例えば、少なくとも外側側壁の下部の直線運動を引き起こしてもよい。
上述した偏心機構の代わりとして、例えば、１つ以上の昇降／直線駆動機構、または１つ以上のねじ（スピンドル）機構を適用または使用することができ、例えば、これらの機構は、１つ以上の偏心機構について上述したように、容器に接続され、および／または（例えば、容器の長手方向に次々と）配置され、および／または（例えば、それぞれのモータで個別に）駆動された／駆動可能であり、および／または、これらの機構によって、例えば、偏心機構について上述した効果を達成することができる。
前記１つ以上の偏心機構（またはその代わりの機構）は、例えば、容器の長手方向に平行に配置された長手ロッドを介して、容器（例えば、支持構造体に面する容器の長い側壁の上部、および／または支持構造体から外方を向く容器の長い側壁、例えば、（少なくとも）その下部）と接続されていてもよく、ここで容器（例えば支持構造体に面するその長い側壁の上部、および／または支持構造体から外方を向くその長い側壁、例えば（少なくとも）その下部）は、例えば、長手ロッドに回転可能に接続されていてもよく、１つ以上の偏心機構は、例えば、長手ロッドの長手軸に対して実質的に垂直に作用していてもよい。このようにして、例えば、出力スロットの幅を簡単な方法でスロットの長手方向に可変にしたり、または変化させたりすることができる。さらに、これにより、容器の一部（例えば、外壁および内壁の上部）を長手ロッドの周りで支持構造体から離れるように回転させることにより、長手ロッドを回転軸として使用し、構築作業の前／後のコータのクリーニングを有利に行うことができる。回転位置において、容器（例えば、外壁および／または内壁の上部）は、これに関連して、例えば、１つ以上のガススプリングによって保持されてもよい。
第１調整装置は、例えば、出力スロットの幅がスロットの長手方向に変化するように、２つの長い側壁を、少なくとも出力スロットに隣接するそれぞれの下部において、互いに相対的に移動させるために構成されており、例えば、少なくとも最大１ｍｍまで、例えば少なくとも最大１．５ｍｍまで、例えば少なくとも最大２ｍｍまで、例えば少なくとも最大２．５ｍｍまで、例えば少なくとも最大３ｍｍまでの差／変動がある。例えば、出力スロットの第１長手端部では１．５ｍｍのスロット幅が調整され、出力スロットの長手方向に見て出力スロットの中央部では２．０ｍｍのスロット幅が調整され、出力スロットの第２長手端部では２．５ｍｍのスロット幅が調整される（またはその逆）ように、例えば、スロットの長手方向における出力スロットの幅を変化させることができる。あるいは、例えば、出力スロットの第１長手端部では１．５ｍｍのスロット幅が調整され、出力スロットの長手方向に見て出力スロットの中央部では２．５ｍｍのスロット幅が調整され、出力スロットの第２長手端部で１．５ｍｍのスロット幅が調整されるように、例えば、出力スロットの幅をスロットの長手方向に変化させることができる。あるいは、例えば、出力スロットの第１長手端部では２．５ｍｍのスロット幅が調整され、出力スロットの長手方向に見て出力スロットの中央部では１．５ｍｍのスロット幅が調整され、出力スロットの第２長手端部で２．５ｍｍのスロット幅が調整されるように、例えば、出力スロットの幅をスロットの長手方向に変化させることができる。
スロットの長手方向において出力スロットの幅が変化するように、２つの長い側壁を、少なくとも出力スロットに隣接するそのそれぞれの下部において、選択的に互いに相対的に移動させるため、例えば、第１調整装置は、複数（例えば、２つ以上、例えば、３つ以上、例えば、４つ以上、例えば、５つ以上）の調整機構および／または移動機構を有していてもよく、それらは容器に接続され、そして例えば、容器の長手方向（またはコータの長手方向）に次々と配置され、および／または、例えば、それぞれのモータによって個別に駆動または駆動可能である。調整機構および／または移動機構は、例えば、偏心機構（例えば、上述した偏心機構）および／または昇降／直線駆動機構および／またはねじ（スピンドル）機構を備えていてもよく、またはこれらによって共形成または形成されていてもよい。例えば、（複数の）調整機構および／または移動機構は、例えば、少なくとも外側側壁の下部に回転可能に取り付ける場合には、回転動作を実現してもよい。あるいは、（複数の）調整機構および／または移動機構は、例えば、少なくとも外側側壁の下部の、例えば、直線的な動作実現してもよい。
スロットの長手方向においてその幅が変化する出力スロットによって、例えば、粒子状材料を構築フィールドに特に均一／均質に塗布することが可能である。これにより、例えば、均一な厚さの連続した粒子状材料層を、表面全体に／連続的に構築フィールドに確実に塗布することができ、それにより、例えば、３Ｄ印刷で製造される部品の品質を向上させ、不十分な部品品質を持つ部品の数を減少させることができる。さらに、例えば、発生する可能性のある許容差や反りを補正することができる。
例えば、第１調整装置は、出力スロットの幅を、最大で５ｍｍ、少なくとも１ｍｍ、例えば最大で４ｍｍ、少なくとも２ｍｍ調整するように構成されていてもよい。例えば、第１調整装置は、出力スロットの幅を、最大で５ｍｍ、例えば最大で４ｍｍ、例えば最大で３ｍｍ、例えば最大で２ｍｍ調整するように構成されてもよい。第１調整装置は、例えば、出力スロットの幅を少なくとも１ｍｍ、例えば少なくとも１．５ｍｍ、例えば少なくとも２ｍｍ調整するように構成されていてもよい。コータは、例えば、一方向性コータとして構成されていてもよい。
コータおよび／または３Ｄプリンタは、例えば、制御装置を備えていてもよい。制御装置は、例えば、使用される粒子状材料に応じて、２つの長い側壁が、少なくとも出力スロットに隣接するそのそれぞれの下部において、自動化された／自動的な方法で互いに相対的に移動するように、第１調整装置（例えば、１つ以上の偏心機構、例えば、それぞれの偏心機構が駆動可能または駆動される１つ以上のモータ）を制御するように構成されていてもよい。制御装置は、例えば、使用される粒子状材料に応じて、構築フィールドに対するふき取りエレメントの角度が自動化された／自動的な方法で調整されるように、第２調整装置を制御するように配置されてもよい。制御装置は、例えば、使用される粒子状材料に応じて、上述の動き（例えば相対的な動き）を自動化された／自動的な方法で行うように構成されてもよい。これにより、例えば、構築フィールドに塗布される粒子状材料層の再現性が向上し、それにより、３Ｄ印刷の結果が改善される可能性がある。
本発明の一態様によれば、３Ｄプリンタは、上述のように構成されたコータを備えていてもよい。例えば、３Ｄプリンタは、例えば、コータによって先に塗布されたゆるい粒子状材料の層上に、処理剤を選択的に吐出するための印刷ヘッドを備えていてもよい。印刷ヘッドは、例えば、印刷装置の一部であってもよく、すなわち、３Ｄプリンタは、例えば、印刷ヘッドを有する印刷装置を備えていてもよい。
本発明の一態様によれば、上述のコータは、粒子状材料を層状に塗布するために使用されてもよい。例えば、粒子状材料は、例えば鋳物砂などの砂粒子、および／または、例えば鋳造に使用される塩粒子、および／または金属粒子から選択してもよい。１つ以上の添加剤が粒子状材料に加えられてもよく、および／または粒子状材料がバインダー成分をさらに含んでもよいと解される。
本発明の一態様によれば、上述の３Ｄプリンタを用いて、鋳造鋳型および／または鋳造コアを層状に製造してもよい。例えば、鋳造鋳型および／または鋳造コアは、結合剤噴射を用いて製造されてもよい。
本発明の一例であるがこれに限定されない実施形態を図面に示し、以下に更に詳細に説明する。
本発明の第１の実施形態による３Ｄプリンタ用コータの第１斜視図を示す。
本発明の第１の実施形態による３Ｄプリンタ用コータの第２斜視図を示す。
本発明の第１の実施形態による３Ｄプリンタ用コータの第１斜視断面図を示す。
本発明の第１の実施形態による３Ｄプリンタ用コータの第２斜視断面図を示す。
本発明の第１の実施形態による３Ｄプリンタ用コータの第３斜視断面図を示す。
本発明の第１の実施形態による３Ｄプリンタ用コータの第４斜視断面図を示す。
本発明の第２の実施形態による３Ｄプリンタ用コータの斜視断面図を示す。
以下の詳細な説明では、本明細書に組み込まれ、本発明を実施することができる特定の実施形態が例示として示されている添付の図を参照する。この点で、例えば、「上」、「下」、「前」、「後」などの方向を指す用語は、説明されている１つまたは複数の図の方向に関して使用される。実施形態の構成部品は多くの異なる向きに配置され得るため、異なる方向を示す用語は例示として機能し、決して限定的ではない。
本発明の保護範囲から逸脱することなく、他の実施形態を使用することができ、構造的または論理的な変更を行うことができることを理解されたい。本明細書で説明される様々な例示的な実施形態の特徴は、別段の定めがない限り、組み合わせられてもよいことは言うまでもない。したがって、以下の説明は、制限的な意味で理解されるべきではなく、本発明の保護範囲は、添付の特許請求の範囲によって定義されるものとする。
この説明では、「接続」、「取付」、および「結合」などの用語を使用して、直接および間接的接続の両方、直接または間接的取付、ならびに直接または間接的結合が説明され得る。
図において、同一または類似の部材には、必要に応じて同一の参照番号が付されている。
図１から図６は、本発明の第１の実施形態による３Ｄプリンタ用コータを示す。図１および図２は、第１の実施形態によるコータの斜視図を示す。図３から図６は、第１の実施形態によるコータの斜視断面図（またはカット斜視図）を示し、断面がコータの長手軸に直交している（すなわち、コータがその長手軸に直交してカットされている）。図３と図４は、同じ断面を異なる視点から見たものを示す。図５は、図３と同じ断面を示しているが、視点が異なり、図５ではコータの下部を示している。図１から図５は、粒子状材料の塗布状態（粒子状材料の塗布に使用可能な状態、例えば構築フィールド上を移動可能な状態）のコータを示している。図６は、コータを展開した状態（コータを展開して、例えば、メンテナンスおよび／またはクリーニングのために容易にアクセスできる状態）を示している。図７は、本発明の第２の実施の形態による３Ｄプリンタ用コータを示す。図７は、第２の実施形態によるコータの斜視断面図（またはカット斜視図）を示し、断面がコータの長手軸に直交している（すなわち、コータがその長手軸に直交してカットされている）。
図１から図７に示すように、３Ｄプリンタ用コータ１０は、２つの対向する長い側壁３２、３４を有する細長い容器３０であって、その間に粒子状材料を収容するための内部空洞３６が形成されており、容器３０から構築領域上に粒子状材料を排出するための細長い出力スロット３８に開口する容器３０と、２つの長い側壁３２、３４を、少なくとも出力スロット３８に隣接するそれぞれの下部３２ａ、３４ａにおいて互いに相対的に移動させ、それによって出力スロット３８の幅を可変的に調整するように構成された第１調整装置５０を有する。例えば、容器３０は、内部空洞３６を画定または形成してもよい。出力スロット３８は、例えば、容器３０の下端に配置されてもよい。出力スロット３８は、例えば、２つの長い側壁３２、３４の２つの下端（例えば、２つの下縁）によって形成または画定されてもよい。
第１調整装置５０は、例えば、２つの長い側壁３２、３４を、少なくとも出力スロット３８に隣接するそれぞれの下部３２ａ、３４ａにおいて互いに相対的に回転させ、それによって出力スロット３８の幅を可変的に調整するように配置されていてもよい。回転動作は、例えば、ピボット軸９２を中心としたものであってもよい。このため、例えば、少なくとも２つの長い側壁３２、３４のうちの一方の下部３２ａ、３４ａは、ピボット軸９２を中心に回転可能または回転してもよい。例えば、ピボット軸９２は、容器３０の外側、例えば容器の２つの長い側壁３２、３４の一方に隣接して配置されてもよい。
図１から７に示すように、コータ１０は、例えば、容器３０（例えば、容器３０の（少なくとも）一部）および第１調整装置５０が取り付けられる細長い支持構造体７０を備えていてもよい。第１調整装置５０は、例えば、支持構造体７０の上面に（直接）取り付けられていてもよい。容器３０は、例えば、支持構造体７０に面するその長い側壁３４とともに、例えばその上部３４ｂで、一方では第１調整装置５０を介して支持構造体７０に（間接的に）接続され、他方では第１調整装置５０との接続部の下方で、例えば支持構造体７０に（直接的に）回転可能に接続されていてもよい。
第１調整装置５０は、例えば、コータ１０の支持構造体７０から外方を向く長い側壁３２を、少なくとも出力スロット３８に隣接するその下部３２ａにおいて、例えばピボット軸９２を中心に移動、例えば回転させるように構成されていてもよい。
例えば、第１調整装置５０は、支持構造体７０から外方を向く容器３０の長い側壁３２全体を、例えばピボット軸９２を中心に移動、例えば回転させるように構成されていてもよい。
図３から図７に示すように、支持構造体７０に面する容器３０の長い側壁３４は、少なくとも上部３４ｂと下部３４ａとに分割されており、これらは動作が切り離されていてもよい。下部３４ａは、例えば、複数の（構造）パーツ（例えば、２つまたは３つ以上の（構造）パーツ）を備えているか、またはそれらによって形成されていてもよい。あるいは、下部３４ａは、例えば、１つの（構造）パーツによって形成されていてもよい。例えば、ピボット軸９２は、支持構造体７０に面する容器３０の長い側壁３４、例えばその上部３４ｂに隣接して配置されていてもよい。
例えば、第１調整装置５０は、支持構造体７０に面する容器３０の長い側壁３４の上部３４ｂとともに、支持構造体７０から外方を向く容器３０の長い側壁３２全体を、例えばピボット軸９２を中心に移動、回転させるように構成されていてもよい。
図３、図４、図６および図７に示すように、例えば、支持構造体７０から外方を向く容器３０の長い側壁３２は、支持構造体７０に面する容器３０の長い側壁３４の上部３４ｂと共に横方向に、例えば容器３０の長手方向の１つの位置（例えば、容器３０の中央）または連続する複数の位置で、例えば、任意に容器３０内に収容された粒子状材料分配オーガ７６を通すための貫通孔７４を備えているそれぞれのシート７２によって補強されてもよい。
例えば、コータは、粒子状材料分配オーガ７６を備えていてもよい。例えば、粒子状材料分配オーガ７６は、容器３０内、例えば内部空洞３６内に配置されてもよい。例えば、粒子状材料分配オーガ７６は、容器３０内（例えばその内部空洞３６内）に粒子状材料を均一に分配するように構成されていてもよい。例えば、粒子状材料は、粒子状材料供給開口部（例えば、粒子状材料供給ホッパ９４）を介して内部空洞３６に供給されてもよい。粒子状材料供給開口部または粒子状材料供給ホッパ９４は、例えば、コータ１０の長手端部に隣接して、または、容器３０の長手端部に隣接して、または、容器３０の長手端部に配置されてもよい。粒子状材料分配オーガ７６は、例えば、（電気）モータ９８によって駆動可能であってもよい。
図３から図７に示すように、コータは、例えば、細長いふき取りエレメント７８を有していてもよい。例えば、ふき取りエレメント７８は、支持構造体７０に面する容器３０の長い側壁３４の下部３４ａに取り付けられてもよく、および／または、例えばＴ型の形状を有してもよい。
例えば、図３から図６に示すように、ふき取りエレメント７８は、支持構造体７０に面する容器３０の長い側壁３４の下部３４ａを共形成してもよい。例えば、支持構造体７０に面する容器３０の長い側壁３４（例えば、その下部３４ａ）の下端（例えば、下縁）は、ふき取りエレメント７８によって、少なくとも共形成、例えば、形成されてもよい。
図７に示すように、例えば、ふき取りエレメント７８と、少なくとも支持構造体７０に面する容器３０の長い側壁３４の下部３４ａとは、例えば、断面が長方形になるように構成された長円形または細長い中空形状によって一体的に形成されていてもよい。
ふき取りエレメント７８は、例えば、任意に、支持構造体７０に取り付けられた揺動駆動８２によって、例えば構築フィールドに平行な方向に直線的に加振可能な揺動ブレード８０として形成されていてもよい。揺動駆動８２は、例えば、偏心機構８４で構成されていてもよく、および／または、５つ以上の係合点８６を介して、支持構造体７０に面する容器３０の長い側壁３４の下部３４ａに接続されていてもよい。揺動駆動８２は、例えば、（電気）モータ９６を備えていてもよい。
例えば、コータ１０は、第２調整装置９０を有していてもよく、この第２調整装置によって、ふき取りエレメント７８の構築フィールドに対する角度が、例えば３°以下、例えば２°以下、例えば１°以下の範囲で調整可能である。コータ１０は、例えば、ベアリングブロックを有していてもよく、ベアリングブロックは構築フィールドを横切って直線的に移動可能であり、支持構造体７０が回転可能に取り付けられている。第２調整装置９０は、例えば、支持構造体７０をベアリングブロックに対して回転させ、これによってふき取りエレメント７８の角度を調整するように構成されていてもよい。第２調整装置９０は、例えば、（電気）モータ６２を有していてもよい。
例えば、図５に示すように、コータは、支持構造体７０から外方を向く容器３０の長い側壁３２の下部３２ａに取り付けられ、そして出力スロット３８の長手方向に延び、支持構造体７０に面する長い側壁３４に向かって突出する突起６８を有する細長い突起エレメント６６を備えていてもよい。細長い突起エレメント６６の下部は、例えば、出力スロット３８の第１（長手方向）側を直接区切って／画定してもよい。突起６８は、例えば、ふき取りエレメント７８の任意のＴ型の脚部と重なることによって、出力スロット３８と水平方向に垂直な距離で重なっていてもよい。突起６８（例えば、その表面）は、例えば、支持構造体７０から外方を向く長い側壁３２の下端の延長線上に配置されてもよい。例えば、突起６８の下方に配置され、出力スロット３８の第１側を直接区切って／画定する細長い突起エレメント６６の一部６０は、後退してもよい。例えば、細長い突起エレメント６６は、交換可能に構成されていてもよい。例えば、複数の異なる細長い突起エレメント６６が設けられていてもよく、そのそれぞれの突起６８および／または後退部６０は、異なるように形成／寸法設定されている。例えば、突起６８および／または後退部６０の異なる寸法／形成は、垂直な距離および／または水平方向の重なりおよび／または（例えば、容器から構築フィールドへの）粒子状材料の流れに影響を与える（例えば、調整および／または制御する）ことができる。細長い突起エレメント６６および／または突起６８および／または細長い突起エレメント６６の下部は、例えば、支持構造体７０から外方を向く容器３０の長い側壁３２、例えば、出力スロット３８に隣接するその下部３２ａを少なくとも共形成してもよく、および／または、例えば、支持構造体７０から外方を向く容器３０の長い側壁３２の一部であってもよい。支持構造体７０から外方を向く容器３０の長い側壁３２の下部３２ａは、例えば、細長い突起エレメント６６および／または突起６８および／または細長い突起エレメント６６の下部によって、少なくとも共形成されていてもよい。突起部６８は、例えば、支持構造体７０に面する長い側壁３４に面するおよび／または対向する突起６８の（上）面が、水平面（例えば構築フィールド面）に対して、０°よりも大きい角度（例えば１０°以上、例えば２０°以上、例えば３０°以上、例えば４０°以上、例えば５０°以上、例えば６０°以上、例えば７０°以上、例えば８０°以上）および／または９０°以下（例えば８０°以下、例えば７０°以下、例えば６０°以下、例えば５０°以下、例えば４０°以下、例えば３０°以下）となるよう形成されてもよい。突起６８は、例えば、断面（例えば、突起エレメント６６の長手軸に直交する断面）において角張った形状（例えば、四角形状や三角形状）を有していてもよい。
例えば、図３、図４、図５、および図７に示すように、支持構造体７０に面する容器３０の長い側壁３４の上部３４ｂと下部３４ａとは、垂直方向に重なっていてもよい。上部３４ｂと下部３４ａは、例えば水平方向の距離／許容差を持って重なり合う領域に配置されていてもよい。支持構造体７０に面する容器３０の長い側壁３４の上部３４ｂは、例えば、支持構造体７０から外方を向く容器３０の長い側壁３２に重なり合う領域において近くなってもよい。
支持構造体７０に面する容器３０の長い側壁３４の上部３４ｂは、例えば、ピボット軸９２を介して、支持構造体７０に回転可能に接続されていてもよい。上部３４ｂの支持構造体７０への回転可能な接続は、例えば、コータ１０をそのクリーニングのために開くことができるように、または、この目的のために、ピボット軸９２への接続を解除するために、解除可能および／またはロック解除可能およびロック可能に構成されてもよい。上部３４ｂの支持構造体７０への回転可能な接続は、例えば、容器３０が第１調整装置５０に接続される位置よりも鉛直方向下側に配置されていてもよい。
第１調整装置５０は、例えば、容器３０に接続された１つ以上（例えば、３つ以上）の偏心機構５２を備えていてもよい。例えば、第１調整装置５０は、容器３０の長手方向に連続して配置された複数（例えば、３つ以上）の偏心機構５２を備えていてもよい。１つ以上の偏心機構５２は、例えば、それぞれの（電気）モータ５４によって個別に駆動可能または駆動されてもよい。これにより、例えば、第１調整装置５０は、出力スロット３８の幅がスロットの長手方向に変化するように、２つの長い側壁３２、３４を、少なくとも出力スロット３８に隣接するそのそれぞれの下部３２ａ、３４ａにおいて、選択的に互いに相対的に移動、例えば回転させるように構成されていてもよい。
図１および図２に示すように、第１調整装置５０は、例えば、容器３０の長手方向に連続して配置され、容器３０と接続され、それぞれのモータ５４によって個別に駆動される３つの偏心機構５２を備えていてもよく、これらの偏心機構５２は、例えば、支持構造体７０、例えばその上側に配置されていてもよい。偏心機構５２および／またはそれぞれのモータ５４は、出力スロット３８の幅がスロットの長手方向に可変または変化するように、例えば、２つの長い側壁３２、３４が、少なくとも出力スロット３８に隣接するそのそれぞれの下部３２ａ、３４ａにおいて、選択的に互いに相対的に移動可能である、または移動する（例えば、回転可能または回転する）ように、調整可能／駆動可能または調整／駆動されてもよい。
１つ以上の偏心機構５２は、例えば、容器３０の長手方向に平行に配置された長手ロッド５６を介して容器３０と接続されていてもよく、容器３０は長手ロッド５６に回転可能に接続されており、１つ以上の偏心機構５２は、スロット幅を調整する目的で、長手ロッド５６の長手軸に対して実質的に垂直に作用する。
例えば、さらに、長手ロッド５６は、ピボット軸９２の解除時に、容器３０の一部（例えば、支持構造体７０から外方を向く長い側壁３２と、支持構造体に面する長い側壁３４の上部３４ｂ）を支持構造体７０から離れる方向に回転するための回転軸またはピボット軸となるか、またはそのように作用してもよい。これにより、例えば、容器３０内に配置されたスクリーン６４（例えば、粒子状材料スクリーン６４）を、そのメンテナンスおよび／またはクリーニングのために容易にアクセスすることができる。
第１調整装置５０は、例えば、出力スロット３８の幅がスロットの長手方向に変化するように、２つの長い側壁３２、３４が、少なくとも出力スロット３８に隣接するそのそれぞれの下部３２ａ、３４ａにおいて、選択的に互いに相対的に移動、例えば回転するように構成されていてもよく、例えば、少なくとも最大１ｍｍまで、例えば少なくとも最大１．５ｍｍまで、例えば少なくとも最大２ｍｍまでの差／変動がある。
例えば、図１および図７に示すように、例えば３つの偏心機構５２がコータ１０の長手方向（または容器３０の長手方向）に連続して配置され、長手ロッド５６を介して容器３０の一部または一部分に接続されていてもよい。偏心機構５２に接続されている容器３０の一部または一部分は、例えば、ピボット軸９２を中心に回転してもよい（「回転可能な一部または一部分」）。図７に示す実施形態では、例えば、長い側壁３２全体および長い側壁３４の上部３４ｂがピボット軸９２を中心に回転可能である（そして、従って、回転可能な部分または一部分を形成する）。（回転可能な一部または一部分の）回転は、例えば、出力スロット３８に隣接する長い側壁３２の下部３２ａを、出力スロット３８に隣接する長い側壁３４の下部３４ａに向かう方向または離れる方向に移動させ、それによって、出力スロット３８の幅を変更または調整することを可能にする。例えば、コータ１０の中央（または容器３０の中央）に配置された偏心機構５２を、それから長手ロッド５６を押し退ける方向（図７では左方向）に制御すれば、出力スロット３８の幅はコータ１０の中央で減少する。例えば、コータ１０の長手方向の外側に配置された偏心機構５２を同時にそれらに向かって長手ロッド５６を引くように（図７では右方向に）制御すると、コータ１０の２つの長手端部で出力スロット３８の幅が大きくなる。このようにして、例えば、出力スロット３８の幅が、出力スロット３８の中央における出力スロット３８の幅よりも、出力スロット３８の２つの長手端部において大きくなるように、出力スロット３８の幅がスロットの長手方向に変化する、出力スロット３８の幅の調整を実現することができる。長手ロッド５６および／または回転可能な一部または一部分および／または容器３０および／または長い側壁３２および／または長い側壁３２の下部３２ａおよび／または長い側壁３４および／または長い側壁３４の上部３４ｂは、例えば、上述の調整が容易かつ確実に実現できるように、（少なくとも多少は）変形可能および／または曲げられる材料（例えば、曲げられるおよび／または変形可能な材料）で構成されているか、または作られていてもよい。例えば、４つ以上の偏心機構５２を用いることで、例えば、出力スロット３８の幅の「波状」または数回の交互の調整を得ることができる。
上述の偏心機構５２に代えてまたはこれに加えて、例えば、同様の方法で作用する機構または同等の機構（例えば、調整機構および／または移動機構）を採用または使用してもよく、例えば、昇降／直線駆動機構および／またはねじ（スピンドル）機構が挙げられる。偏心機構５２（またはそれに代わる機構）から容器３０の回転可能な一部または一部分に力および／または動作を伝達するために、代わりの実施形態が可能であるか、または使用されてもよいと解される；例えば、偏心機構５２（またはそれに代わる機構）は、容器３０の回転可能な一部または一部分と直接接触および／または接続してもよい（すなわち、長手ロッド５６なしで）。
第１調整装置５０は、例えば、出力スロット３８の幅を最大で５ｍｍで少なくとも１ｍｍ、例えば、最大で４ｍｍで少なくとも２ｍｍ調整するように構成されていてもよい。コータ１０は、例えば、一方向性コータ１０として構成されていてもよい。
例えば、３Ｄプリンタは、上述したコータ１０と、コータ１０を用いて塗布されたゆるい粒子状材料の層上（例えば、構築フィールド上）に処理剤を選択的に吐出する印刷ヘッドとを備えていてもよい。
上述のコータ１０は、例えば、粒子状材料を層状に塗布するために使用されてもよく、この粒子状材料は、例えば、鋳物砂などの砂粒子、および／または、例えば鋳造に使用される塩粒子、および／または、金属粒子から選択されてもよい。
上述の３Ｄプリンタは、例えば、結合剤噴射により、鋳造鋳型および／または鋳造コアを層状に製造するために使用してもよい。

Claims (15)

  1. ２つの対向する、長い側壁（３２、３４）を有する細長い容器（３０）を備え、前記側壁（３２、３４）は、それらの間に粒子状材料を収容するための内部空洞（３６）が形成され、前記容器（３０）から構築フィールドに粒子状材料を出力するための細長い出力スロット（３８）に開口している３Ｄプリンタ用コータ（１０）であって、
    前記２つの長い側壁（３２、３４）を、少なくとも前記出力スロット（３８）に隣接するそれぞれの下部（３２ａ、３４ａ）において、互いに相対的に移動させ、それによって前記出力スロット（３８）の幅を可変的に調整するように構成された第１調整装置（５０）を備えることを特徴とする
    ３Ｄプリンタ用コータ（１０）。
  2. 前記第１調整装置（５０）が前記２つの長い側壁（３２、３４）を少なくとも前記出力スロット（３８）に隣接するそれぞれの下部（３２ａ、３４ａ）において、互いに相対的に回転させ、それによって前記出力スロット（３８）の幅を可変的に調整するように構成されている、
    請求項１に記載の３Ｄプリンタ用コータ（１０）。
  3. 前記容器（３０）および前記第１調整装置（５０）が取り付けられる細長い支持構造体（７０）をさらに備え、
    前記第１調整装置（５０）は、前記コータ（１０）の前記支持構造体（７０）から外方を向く長い側壁（３２）を、少なくとも前記出力スロット（３８）に隣接するその前記下部（３２ａ）において移動、例えば回転させるように構成されている、
    請求項１または２に記載のコータ（１０）。
  4. 前記第１調整装置（５０）が前記支持構造体（７０）から外方を向く前記容器（３０）の前記長い側壁（３２）全体を移動、例えば回転させるように構成されている、
    請求項３に記載のコータ（１０）。
  5. 前記支持構造体（７０）に面する前記容器（３０）の前記長い側壁（３４）は、少なくとも上部（３４ｂ）と下部（３４ａ）とに分割され、これらは動作が切り離されており、
    前記第１調整装置（５０）が前記支持構造体（７０）から外方を向く前記容器（３０）の前記長い側壁（３２）全体を、前記支持構造体（７０）に面する前記容器（３０）の前記長い側壁（３４）の前記上部（３４ｂ）とともに、移動、例えば回転させるように構成されており、
    任意に、前記支持構造体（７０）から外方を向く前記容器（３０）の前記長い側壁（３２）が、前記支持構造体（７０）に面する前記容器（３０）の前記長い側壁（３４）の前記上部（３４ｂ）と共に横方向に、例えば前記容器（３０）の長手方向の１つの位置または連続する複数の位置で、例えば、任意に前記容器（３０）内に収容された粒子状材料分配オーガ（７６）を通すための貫通孔（７４）を備えているそれぞれのシート（７２）によって補強されている、
    請求項３または４に記載のコータ（１０）。
  6. 前記支持構造体（７０）に面する前記容器（３０）の前記長い側壁（３４）の下部（３４ａ）に取り付けられ、例えばＴ型の形状を有する細長いふき取りエレメント（７８）をさらに備え、
    前記ふき取りエレメント（７８）は、任意に、前記支持構造体（７０）に取り付けられた揺動駆動（８２）によって、例えば前記構築フィールドに平行な方向に直線的に加振可能な揺動ブレード（８０）として形成され、前記揺動駆動（８２）は、例えば、偏心機構（８４）を備え、および／または、５つ以上の係合点（８６）を介して、前記支持構造体（７０）に面する前記容器（３０）の前記長い側壁（３４）の前記下部（３４ａ）に接続されており、および／または、
    任意に第２調整装置（９０）をさらに備え、前記第２調整装置（９０）によって、前記ふき取りエレメント（７８）の構築フィールドに対する角度が、例えば３°以下、例えば２°以下、例えば１°以下の範囲で調整可能であり、前記コータ（１０）は、例えば、ベアリングブロックをさらに備え、このベアリングブロックは構築フィールドを横切って直線的に移動可能であり、前記支持構造体（７０）が回転可能に取り付けられており、前記第２調整装置（９０）は、前記支持構造体（７０）を前記ベアリングブロックに対して回転させ、これによって前記ふき取りエレメント（７８）の角度を調整するように構成されており、および／または、
    前記支持構造体（７０）から外方を向く前記容器（３０）の前記長い側壁（３２）の下部（３２ａ）に取り付けられ、そして前記出力スロット（３８）の前記長手方向に延び、前記支持構造体（７０）に面する長い側壁（３４）に向かって突出している突起（６８）を有する細長い突起エレメント（６６）をさらに備え、前記細長い突起エレメント（６６）の下部は、前記出力スロット（３８）の第１側を直接区切り／画定し、前記突起（６８）は、例えば、任意のＴ型の脚部と重なることによって、前記水平方向に垂直な距離で前記出力スロット（３８）と重なり、および／または、前記突起（６８）は、前記支持構造体（７０）から外方を向く前記長い側壁（３２）の前記下端の延長線上に配置され、前記細長い突起エレメント（６６）の一部（６０）は、前記出力スロット（３８）の第１側を直接区切る／画定する前記突起（６８）の下に後退し、
    前記細長い突起エレメント（６６）は、任意に、交換可能に構成されており、および／または、任意に、複数の細長い突起エレメント（６６）が設けられており、そのそれぞれの前記突起（６８）および／または後退部（６０）は異なるように形成／寸法設定されている、
    請求項３から５のいずれか一項に記載のコータ（１０）。
  7. 前記支持構造体（７０）に面する前記容器（３０）の前記長い側壁（３４）の前記上部（３４ｂ）と前記下部（３４ａ）とが垂直方向に重なっており、
    任意に、前記上部（３４ｂ）と前記下部（３４ａ）が水平方向の距離／許容差を持って前記重なり合う領域に配置されており、および／または前記支持構造体（７０）に面する前記容器（３０）の前記長い側壁（３４）の前記上部（３４ｂ）が前記支持構造体（７０）から外方を向く前記容器（３０）の前記長い側壁（３２）に前記重なり合う領域において近い位置にある、
    請求項５または６に記載のコータ（１０）。
  8. 前記支持構造体（７０）に面する前記容器（３０）の前記長い側壁（３４）の前記上部（３４ｂ）が前記支持構造体（７０）に回転可能に接続されており、
    前記上部（３４ｂ）の前記支持構造体（７０）への回転可能な接続が解除可能／ロック解除可能およびロック可能に構成されており、および／または前記容器（３０）が第１調整装置（５０）に接続される位置よりも鉛直方向下側に配置されている、
    請求項５から７のいずれか一項に記載のコータ（１０）。
  9. 前記第１調整装置（５０）が前記容器（３０）に接続された１つ以上の偏心機構（５２）、例えば、前記容器（３０）の長手方向に連続して配置された複数の偏心機構（５２）、例えば、それぞれの（電気）モータ（５４）によって個別に駆動可能である偏心機構（５２）を備える、
    先行する請求項のいずれか一項に記載のコータ（１０）。
  10. 前記１つ以上の偏心機構（５２）が前記容器（３０）の長手方向に平行に配置された長手ロッド（５６）を介して前記容器（３０）と接続されており、前記容器（３０）は前記長手ロッド（５６）に回転可能に接続されており、前記１つ以上の偏心機構（５２）は前記長手ロッド（５６）の長手軸に対して実質的に垂直に作用する、
    請求項９に記載のコータ（１０）。
  11. 前記第１調整装置（５０）が、前記出力スロット（３８）の幅が前記スロットの長手方向に変化するように、前記２つの長い側壁（３２、３４）が、少なくとも前記出力スロット（３８）に隣接するそのそれぞれの下部（３２ａ、３４ａ）において、選択的に互いに相対的に移動するように構成され、例えば、少なくとも最大１ｍｍまで、例えば少なくとも最大１．５ｍｍまで、例えば少なくとも最大２ｍｍまでの差／変動がある、
    先行する請求項のいずれか一項に記載の３Ｄプリンタ用コータ（１０）。
  12. 前記第１調整装置（５０）が、前記出力スロット（３８）の幅を最大で５ｍｍで少なくとも１ｍｍ、例えば、最大で４ｍｍで少なくとも２ｍｍ調整するように構成されており、および／または
    前記コータ（１０）が一方向性コータ（１０）として構成されている、
    先行する請求項のいずれか一項に記載の３Ｄプリンタ用コータ（１０）。
  13. 前記コータ（１０）を用いて塗布されたゆるい粒子状材料の層上に処理剤を選択的に出力する印刷ヘッドを更に任意に備える、請求項１から１２のいずれか一項に記載のコータ（１０）を有する３Ｄプリンタ。
  14. 例えば、鋳物砂などの砂粒子、および／または、例えば鋳造に使用される塩粒子、および／または、金属粒子から選択された粒子状材料を層状に塗布するための請求項１から１２のいずれか一項に記載のコータ（１０）の使用。
  15. 例えば、結合剤噴射により、鋳造鋳型および／または鋳造コアを層状に製造するための請求項１３に記載の３Ｄプリンタの使用。



















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