JP5113518B2 - 構成面からの硬化材料層の分離が改良された、3次元物体を製造するための方法 - Google Patents

構成面からの硬化材料層の分離が改良された、3次元物体を製造するための方法 Download PDF

Info

Publication number
JP5113518B2
JP5113518B2 JP2007512025A JP2007512025A JP5113518B2 JP 5113518 B2 JP5113518 B2 JP 5113518B2 JP 2007512025 A JP2007512025 A JP 2007512025A JP 2007512025 A JP2007512025 A JP 2007512025A JP 5113518 B2 JP5113518 B2 JP 5113518B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
thin film
component surface
membrane
plate
dimensional object
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2007512025A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007536130A (ja
Inventor
アレクサンダー シュコルニク,
ヘンドリック ジョン,
アリ エル‐シブラニ,
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Envisiontec GmbH
Original Assignee
Envisiontec GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from DE102004022606A external-priority patent/DE102004022606A1/de
Application filed by Envisiontec GmbH filed Critical Envisiontec GmbH
Publication of JP2007536130A publication Critical patent/JP2007536130A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5113518B2 publication Critical patent/JP5113518B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124Processes 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
    • B29C64/129Processes 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 characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)

Description

本発明は、平坦または実質的に平坦な構成/基準面を用いて、光重合性樹脂の層状凝固によって3次元物体を製造するための方法およびデバイスであって、構成/基準面で、液体材料中に含有された光重合性樹脂が電磁照射によって層状に硬化され、構成/基準面が弾性薄膜によって形成される方法およびデバイスに関する。
光硬化、特に可視光硬化ポリマーまたは樹脂からの3次元物体の層状構成に関して、様々な方法が文献で言及されている。Marshall Burns著「Automated Fabrication−Improving Productivity in Manufacturing」1993年(ISBN 0−13−119462−3)を参照のこと。
記述されている方法には3つの変形形態が含まれ、生成すべき層は、透明基準面、いわゆる「コンタクト窓」12(コンタクト窓)を通して選択的に照明され、この面で重合/硬化される。3つの変形形態は、図8A〜Cに描かれている。
コンタクト窓/基準面から硬化材料層を分離するために、特許文献US5171490(Efrem V. Fudim)およびDE4125534A1(EOS GmbH,Electro Optical Systems)において、可撓性樹脂/ポリマーの薄膜による分離に関して解決策が記載されている。
EP0484086A1は、構成/基準面での分離薄膜の塗布を説明しており、分離薄膜は、半透過性であり、変形可能コーティング混合物に向かう一方向で透過性であり、しかし光重合性樹脂に向かう反対の方向では不透過性である。変形可能コーティング混合物の透過によって、硬化層に対する薄膜の接着力が低減される。変形可能コーティング混合物は、気体、液体、またはゲル、すなわち流体であってよい。薄膜はフレーム内に固定される。フレーム並進デバイスが、それぞれ各層の光硬化後に並進移動を行う。フレーム内への固定、および変形可能コーティング混合物の追加の提供により、半透過性薄膜に対する応力は高い。
EP0435564では、かつ別の形態としてEP0466422では、透明プレートが分離プロセスに必要とされ、プレートの上に固定される薄膜が張力を受ける。
背景技術の欠点
照射源と反対の透明基準面の面で直に、各様に形成された領域構造にレーザまたはマスクによって選択的に照明するとき、樹脂は、この基準面と直に接触して重合する。問題は、各様に形成された領域構造を有する層を透明基準面から分離することにあり、その層が前に生成された層に接着されたままであり、形成された層と既に生成されている物体部分とがどちらも分離力によって変形さらには破壊または裂離されず、最終的に、層ごとに生成される物体が全構成プロセスにわたって支持プレートに接着されたままであるようにすることである。
分離薄膜を使用するとき、いわゆる剥離効果が利用され、すなわち薄膜は、ある観点では単に、分離プロセスによって硬化ポリマー層から剥離し、Z方向での分離力は、力のベクトル分解に基づいて低減される。
薄膜が、透明基準面、例えばガラスまたはプラスチックプレートのための分離層として働くとき、構成面内のマスクの光学像に悪影響を及ぼして変化させることがあるニュートンリングまたは泡インクルージョンが、薄膜とプレートとの部分接触で生じることがある。
上述した特許のほとんどの場合に、硬化層を分離する目的で、かつ新たな材料を塗布する目的で、薄膜が移動され、引き離され、または転がして外される。これは、高いレベルで薄膜に歪を与え、それにより寿命を縮める。さらに、変形可能コーティング流体の追加の機械的に駆動される構成要素が使用され、これは欠陥を生み出す傾向がある。
セッティング面としてバルク基準プレートを用いずに薄膜が使用される場合、薄膜は任意の場合に、高い事前張力でさえ撓み、それにより平坦な構成面はもはや保証されない。この効果は、変形可能コーティング流体が半透過性薄膜と組み合わされる場合に大きくなる。バルク基準プレートによる支持を伴わない薄膜の実質的に平坦な構成が選択され、例えばコーティング流体によってさらに負荷を受ける場合、薄膜は容易に過大応力を受け、特に薄い薄膜が使用されるときに寿命はさらに縮められる。
発明の目的
本発明の目的は、構成または基準面として働く薄膜を硬化材料層から分離するプロセスが改良された、初めに言及したタイプの方法またはデバイスを提供することである。硬化は、バルク基準プレートを使用しない有利な様式で可能となり、しかしその一方で、それにも関わらず、平坦またはほぼ平坦な構成/基準面が薄膜によって提供される。
目的の解決手段
この目的は、請求項1、11、または12の特徴を有する方法によって、または請求項16、23、または24の特徴を有するデバイスによって解決される。本発明の方法または本発明のデバイスの好ましい実施形態は、従属クレームに記載されている。
本発明およびその利点の説明
本発明の解決策によって、かつ本発明の好ましい実施形態によって、従来技術の欠点がなくされ、以下に述べる利点を実現することができる。
a)光学像に対する外乱が全く生じない、または最小である。すなわち、(異なる密度を有する)1つの媒体から別の媒体への光学的な移行の数が低減される。
b)最後に硬化される層への、したがってモデルへの分離力が最小限にされる。
c)材料の新たな層を塗布するための追加の手段も追加の方法も使用する必要がない。
d)分離プロセスが、硬化領域のサイズによって制限されない。
e)バルク基準プレートを使用せずに、平坦またはほぼ平坦な構成/基準面での硬化を行うことが可能である。
f)機械的に駆動される構成要素の使用を最小限に減らすことができる。
薄膜の形での分離層は、同時に、平坦またはほぼ平坦な基準/構成面として働く。分離層のための材料として、例えばシリコンまたは他の樹脂タイプなど弾性の透明/半透明材料が使用される。好ましくは、薄膜は透過性でも半透過性でもなく、および/または薄膜は変形可能コーティング流体によって被覆されない。
薄膜はフレーム内に保持され、調節可能な張力を事前に受け、この張力は薄膜を固定するために必要である。一様式では、薄膜フレームはフォトポリマー上で浮動し、したがってフォトポリマーと永久接触する。また、構成プロセス中、薄膜の下面は、フォトポリマーを含有する材料の状態とは無関係に、フォトポリマーを含有する材料と永久的に接触する。また、特に分離プロセス中、接触が維持され、それにより新たな液体材料が横から流入することができる。薄膜が事前張力を実質的に全く受けない、または低い事前張力しか受けないので、薄膜材料の塑性変形またはクリープは予想されず、これはまた薄膜の長い寿命に有利である。事前張力が実質的に存在しないことによって、または事前張力がごく低いことによって生じる薄膜の撓みは、液体浴内で生じる圧力によって補償される。本発明の上述した利点は、(i)フレーム内部に固定された薄膜の事前張力と、(ii)フレーム、したがって液体浴内の薄膜の高さレベルとに関する条件を組み合わせて調節するによって、特に、薄膜が事前張力を実質的に全く受けず、または低い事前張力のみしか受けず、それと同時に液体浴内の圧力が薄膜の撓みの補償を提供し、すなわち例えばプレートによるさらなる支持を必要とせずに負のメニスカスの生成が回避されるような様式で、特に効果的に実現することができる。さらに、任意選択で透明のガラスまたはプラスチックプレートによる支持を伴わずに、構成/基準面が薄膜のみによって形成される場合に有利である。
本発明によれば、追加の透明ガラスまたはプラスチックプレートの形での基準面を省くことができるので、薄膜を基準面と接触させるときに生じるニュートンリングまたは捕捉された気泡による光学的な欠陥をなくすことができる。
薄膜フレームは、フォトポリマー容器内に配置され、光重合性樹脂を含有する液体材料の薄膜に対する圧力によって静止状態での薄膜の「撓み」(負のメニスカス)が補償されるようなレベルに沈下するように調節または設定される。圧力は、主に液体の圧力または静水圧によって生成されることがある。
薄膜は、分離プロセス中に弾性変形されることがあり、それにより硬化層でいわゆる「剥離」または「引離し」プロセスが生じる。分離層の弾性変形によって、または引離しプロセスによって、分離力ベクトルの変位/ベクトル分解が生じ、これは分離プロセスをかなり容易にする。
薄膜の材料は、使用されるフォトポリマーに応じて、分離プロセスのために選択する、または最適化することができる。
追加の「接着防止」効果、およびアクリレート系によるラジカル重合のわずかな阻止は、例えばFEP、PTFE、またはPFA薄膜の使用によって実現することができる。
薄膜は、損壊または摩耗されたときに問題なく交換することができる。
本発明の好ましい実施形態の説明
本発明を、図面を用いて、例示として限定を伴わずに以下に説明する。
図1の構成は、投影ユニット1の補助を用いたレーザまたはマスク照明による光凝固に基づくラピッドプロトタイピングプロセスに関する本発明のデバイスの一実施形態を断面図で概略的に示し、投影ユニットの下で、フォトポリマー(光重合性樹脂)を含有する、表面レベル5を有する液体材料が容器7内に存在する。液体、または少なくとも流動可能な材料は、液体フォトポリマー自体によって、またはフォトポリマーと担体材料との混合物または溶液によって構成することができる。容器内に、したがって液体材料中に担持プレート8が存在し、これは垂直方向で移動させることができる。材料の液面のレベルにフレーム2が配設され、フレーム2内に薄膜3が留められる。薄膜3は、必要な事前張力でフレーム内に固定または挿入され、フレームは、その高さを位置決めされ、または材料内に沈下可能であり、液体材料の圧力が薄膜の「撓み」を補償し、それによりほぼ平坦な構成面が形成されるようになる。したがって、この記述したデバイスを用いて、平坦な構成面4(薄膜のためのセッティング面)を保証するための透明ガラスまたはプラスチックプレートの形での透明基準面をなくすことが可能である。したがって、薄膜は、フォトポリマーの状態とは無関係に(液体、硬化過程中、または硬化後)、フォトポリマーと永久接触する。
最初の層に関して、支持プレート8は、露光ユニットによって選択的に照明されるフォトポリマーの深さ硬化が支持プレートの上面への最初の層の堅い接着を保証する程度まで、材料の液面の下に移動される。ここで、光エネルギーは、上から、薄膜を通ってフォトポリマー内に直接もたらされる。照明は、例えばDLP(登録商標)/DMD(登録商標)に基づいて、投影ユニットを用いたレーザまたはマスク照明によって選択的に行うことができる。
薄膜を通した電磁照射の照射によって層を硬化した後、層は、支持プレートと薄膜の下側との両方に接着する。既にいくつかの層を備える物体の分離によって図2に示されるように、最下部硬化層は、支持プレートを沈下するときに支持プレートに接着されたままである。剥離プロセスによって、薄膜は最後の硬化層から離れる。硬化層からの薄膜の完全な分離は、代替的に以下の手段または処置a)〜c)によって補助されることがある。
a)支持プレートが、硬化層と共に、硬化すべき後続の層のレベルを超える程度まで構成面から離れるように移動されることがある。ここで、薄膜を有するフレームの位置は変えられない。薄膜からの硬化層の完全な分離の後、硬化層を有する支持プレートは、硬化すべき後続の層のレベル(構成面5と最後の硬化層9との間)に戻るように移動させることができる。
b)薄膜を有するフレームが、硬化層から離れるように構成面内で、または構成面から外れて並進および/または回転移動されることがあり、硬化層を有する支持プレートは、硬化すべき次の層のレベルだけ構成面から離れるように移動された後、再び元の位置に導かれる。
c)例えば牽引装置、摺動装置、またはロールの形で設計され、少なくとも薄膜に向いた下側に少なくとも1つの吸引開口を設けられた、部分真空を生成する要素が、薄膜の上側に接触される。これは、例えば図7に概略的に示される「真空ロール」によって達成することができ、真空ロールは、その円周にわたって吸引開口を設けられ、部分真空を生成するための吸引手段と管路を通じて連絡されている。ロールは、薄膜の上側の上を転がされ、それと共に部分真空が加えられ、それにより薄膜がロールに沿って持ち上げられる、または硬化材料から引き離される。このプロセスは、既に生成されている層を有する支持プレートが、次の層の厚さのレベルだけ下方向に移動されればよいという利点を有する。ローラの代わりに、摺動装置、牽引装置、またはプレートを、薄膜の突状湾曲(正のメニスカス)を取り除くために使用することができる。平坦化のための当該手段は、平坦化のプロセスに際して、平坦化に適した時間に、照明される作業領域の外の位置から照明される作業領域内に移動されることがある。別法として、当該の手段を、照明される作業領域内部に常に位置させ、平坦化のステップで薄膜と接触させることができ、この場合、平坦化の手段は透明または半透明にすべきである。
硬化材料の横で、薄膜とフォトポリマーを含有する液体材料とが依然として接触しているので、薄膜と硬化層の分離プロセス中に、最後の硬化層と薄膜との間の間隙に新たな液体材料が自動的に流れる(図3参照)。
分離プロセスと、次の層の後続の硬化プロセスのための構成プラットフォームや薄膜の薄膜フレームなど様々な構成要素の再配置とによって、図4に示されるように、薄膜は、密封されているフォトポリマーによって上に(突状に)湾曲されることがある。そのようにして形成された正のメニスカスをなくし、ほぼ平坦な構成面を再び保証するために、薄膜の上側に沿って移動されるロールによって、余剰材料が、最後の硬化層と薄膜との間の間隙から押し出される(図5参照)。薄膜と硬化層との分離を先に補助した図7に示される「真空ロール」がデバイス内で使用される場合、図5による余剰材料を押し退けるこのステップで、部分真空がオフに切り替えられることがある。
ここで、材料の塗布は、説明した分離の後に、薄膜と最後の硬化層との間の適切な間隙の調節によって自動的に得られるので、続いて次の層が硬化され、次いで分離プロセスが繰り返される(図6参照)。層ごとに全体として3次元物体が構成される間は、全プロセスが繰り返される。
先行の層を硬化した後に再び構成/基準面が平坦にされる、本発明による別の態様による代替の有利な実施形態が図9〜15に示されている。この実施形態は、図5〜7に示される実施形態の代わりに実施することができる。同じ参照符号が、対応する要素および手段を示す。投影ユニット1は図9〜15には示されていない。
図9は、物体9の先行硬化層からの分離後の初期状態を示す。層3は、任意または未定義の位置にある。いくつかのセグメントを備えるプレート11(図14、中央から外側へ向かう参照符号11a、1.〜4.も参照のこと)は、休止状態であり、例えば上方に傾けられている。
ロール6に向いた側で各個のセグメントにリブまたは隆起突出部が設けられており(図14に、セグメントの上面にある細長い矩形で示されており、リブまたは突出部の最大高さが暗色で示されている)、これは、当該のセグメントに応じて、枢動軸から異なる距離で現れる、または高くなり始める(図15の右側)。
図10に示されるように、次の層の照明のために物体を位置決めする(上昇させる)ことで、非重合フォトポリマーの捕捉された体積によって突状湾曲10(正のメニスカス)が形成されることがあり、それにより平坦な構成/基準面がもはや保証されない。
再び平坦な構成/基準面を形成するために、図11に示されるように、セグメント11、11a、1.〜4.がまとめて下に向けて傾けられて、突状湾曲薄膜10の上に位置する。ここで、薄膜に対してセグメントを押圧するために、圧力ローラ6が、枢動軸からの方向で挿入される。転がり方向(矢印参照)での、セグメントごとに各様にずらされているリブまたは突出部により、セグメントが連続的に押圧され(図12)、それにより薄膜が構成/基準面に戻るように押圧され、薄膜の下に存在する余剰材料が徐々に除かれる。このプロセスは、枢動軸に対するリブまたは突出部の距離が中央セグメント11a(1.)で最小である場合、およびこの距離が外側(2.〜4.)に向かって増加される場合に最も効果的であり、中央セグメント11aから始まるローラ6の押圧による押圧および材料除去のプロセスは、中央から外側に向かって行われる。しかし、リブ/突出部を提供する他の形態も可能であり、対応する他の順序の押圧が行われることもある。
図13は、ローラの端部位置を示し、ここで、プレートの全てのセグメント、したがって薄膜が構成/基準面内に配置されている。
図14は、セグメントとそれらのリブとの可能な実施形態を平面図で示す。
プレートセグメント11、11a、1.〜4.の薄膜3への接着を回避するため、および薄膜の平坦化された位置を変えずに薄膜3からセグメント11、11a、1.〜4.をより簡単に分離すること(すなわちセグメントを休止位置に傾けること)を可能にするために、プレートセグメントの下側は、図15に参照符号12で示されるように、好ましくは粗くされる、または構成されることがある。
図9〜14で、リブまたは突出部は、それらの長手方向プロファイルで、均等に高くなる、または(図14に暗色で示されるように)均等な高さにあるように形成されている。しかし、それらは、薄膜に対する押圧効果を修正するために、断続に、または波形に、あるいは他の適切な形態に形成することもできる。
好ましい実施形態の上述の説明は、単に説明のための例としてなされたものであり、説明した特徴および利点の任意の変形および組合せが、本発明の範囲内で可能である。
本発明の好ましい実施形態による方法またはデバイスの概略基本構成(断面図)を示す図である。 本発明の好ましい実施形態による、3次元物体を製造するための方法の過程における一ステップを概略的に示す図である。 本発明の好ましい実施形態による、3次元物体を製造するための方法の過程における一ステップを概略的に示す図である。 本発明の好ましい実施形態による、3次元物体を製造するための方法の過程における一ステップを概略的に示す図である。 本発明の好ましい実施形態による、3次元物体を製造するための方法の過程における一ステップを概略的に示す図である。 本発明の好ましい実施形態による、3次元物体を製造するための方法の過程における一ステップを概略的に示す図である。 最後に硬化されたポリマー層から薄膜を分離する好ましい形を概略的に示す斜視図である。 3次元物体の従来の製造の3つの変形形態を概略的に示す図である。 本発明による別の実施形態による、3次元物体を製造するための方法の過程における一ステップを概略的に示す図である。 本発明による別の実施形態による、3次元物体を製造するための方法の過程における一ステップを概略的に示す図である。 本発明による別の実施形態による、3次元物体を製造するための方法の過程における一ステップを概略的に示す図である。 本発明による別の実施形態による、3次元物体を製造するための方法の過程における一ステップを概略的に示す図である。 本発明による別の実施形態による、3次元物体を製造するための方法の過程における一ステップを概略的に示す図である。 セグメントとそれらのリブとの可能な実施形態を示す平面図である。 プレートセグメントの下部を示す図である。

Claims (9)

  1. 平坦または実質的に平坦な構成面を用いて、光重合性樹脂の層状凝固によって3次元物体を製造するための方法であって、前記構成面で、液体材料中に含有された前記光重合性樹脂が電磁照射によって層状に硬化され、後続の層のための材料塗布が、前記構成面からの最後の硬化層の分離によって自動的に得られ、前記構成面が弾性薄膜によって形成される、前記方法において、
    前記薄膜がフレーム内に固定されており、前記液体材料を有する容器内での前記薄膜を有する前記フレームの高さ位置が、全構成プロセス中に前記薄膜の下側が前記材料と永久的に接触するように調節されること、および前記薄膜を最後の硬化層から分離するために、少なくとも下側に沿って1つまたは複数の吸引開口を備える牽引装置または摺動装置またはプレートが、前記薄膜の上側の上方で所定の高さに配置され、水平に移動され、部分真空が1つまたは複数の前記吸引開口に加えられ、これが前記薄膜を前記最後の硬化層から引き離すことを特徴とする方法。
  2. 平坦または実質的に平坦な構成面を用いて、光重合性樹脂の層状凝固によって3次元物体を製造するための方法であって、前記構成面で、液体材料中に含有された前記光重合性樹脂が電磁照射によって層状に硬化され、後続の層のための材料塗布が、前記構成面からの最後の硬化層の分離によって自動的に得られ、前記構成面が弾性薄膜によって形成される、前記方法において、
    前記薄膜がフレーム内に固定されており、前記液体材料を有する容器内での前記薄膜を有する前記フレームの高さ位置が、全構成プロセス中に前記薄膜の下側が前記材料と永久的に接触するように調節されること、および構成面を提供するための前記薄膜を平坦化するために、牽引装置またはプレートが、前記薄膜の上側の上方で所定の高さに配置され、前記牽引装置または前記プレートが、前記構成面に向かって枢動可能または傾斜可能な1つまたは複数のセグメントから形成され、個々のセグメントが、共通の枢動または傾斜軸の周りで、前記薄膜に向かって相互に同一平面で、前記基準面に向かって枢動し、リブまたは突出部が個々のセグメントに提供されること、および枢動または傾斜軸側から始めて押圧要素を転がす、または摺動することによって、セグメントが連続的に前記薄膜を前記構成面内に押圧し、それにより正のメニスカスを取り除き、それにより平坦な構成面を確立することを特徴とする方法。
  3. 前記リブまたは突出部が、連続する押圧が中央から外側に生じるように、個々のセグメントで各様に提供されることを特徴とする請求項2に記載の方法。
  4. 押圧時の薄膜との接着を回避し、かつ前記薄膜表面からの前記セグメントの簡単な分離を保証するために、前記牽引装置または前記摺動装置または前記プレート、任意選択でそれらのセグメントが、粗くされた、または成形された下面を備えることを特徴とする請求項2に記載の方法。
  5. 前記構成面の提供が、透明ガラスまたはプラスチックプレートを用いずに、前記薄膜のみによって達成されることを特徴とする請求項1または2に記載の方法。
  6. 平坦または実質的に平坦な構成面を用いて、容器内での光重合性樹脂の層状凝固によって3次元物体を製造するためのデバイスであって、前記構成面で、液体材料中に含有された前記光重合性樹脂が電磁照射によって層状に硬化され、前記構成面が弾性薄膜によって形成されている、前記デバイスにおいて、
    前記薄膜がフレーム内に固定されており、前記液体材料を収容する前記容器内での前記薄膜を有する前記フレームの高さ位置が、全構成プロセス中に前記薄膜の下側が前記材料と永久的に接触することが可能であるように調節可能であること、および前記薄膜を最後の硬化層から分離するために、当該デバイスが、
    下側に沿った、またはロールの場合にはその円周にわたって分散された1つまたは複数の吸引開口をそれぞれ備える牽引装置または摺動装置またはロールまたはプレートであって、前記3次元物体の構成区域の上に位置する薄膜部分の上側の上方で所定の高さで、水平に配置可能であり移動可能である牽引装置、摺動装置、ロール、またはプレートと、
    部分真空を1つまたは複数の前記吸引開口に加えることができる吸引手段とを備えることを特徴とするデバイス。
  7. 平坦または実質的に平坦な構成面を用いて、容器内での光重合性樹脂の層状凝固によって3次元物体を製造するためのデバイスであって、前記構成面で、液体材料中に含有された前記光重合性樹脂が電磁照射によって層状に硬化され、前記構成面が弾性薄膜によって形成されている、前記デバイスにおいて、
    前記薄膜がフレーム内に固定されており、前記液体材料を収容する前記容器内での前記薄膜を有する前記フレームの高さ位置が、全構成プロセス中に前記薄膜の下側が前記材料と永久的に接触することが可能であるように調節可能であること、および前記構成面で前記薄膜を平坦化するために、当該デバイスが、
    前記3次元物体の構成区域の上に位置する薄膜部分の上側の上方で所定の高さで、水平に配置可能であり移動可能である押圧要素と、
    前記構成面に向かって摺動可能または傾斜可能な複数のセグメントを備えるプレートまたは牽引装置とを備え、リブまたは突出部が個々のセグメントに提供されること、および前記押圧要素を転がす、または摺動することによって、同時に任意選択で決定されたセグメントを連続的に前記薄膜に押圧することができ、それにより平坦な構成面を確立することができることを特徴とするデバイス。
  8. 前記リブまたは突出部が、前記薄膜と反対の、前記押圧要素に面する側に形成されること、および/または前記プレートまたは前記牽引装置の前記セグメントが、前記薄膜に対して粗くされた、または成形された下面を備えることを特徴とする請求項7に記載のデバイス
  9. 前記構成面が、透明ガラスまたはプラスチックプレートを用いずに、および/または追
    加の変形可能コーティング流体が前記薄膜に加えられることなく、前記薄膜のみによって形成されることを特徴とする請求項6または7に記載のデバイス。
JP2007512025A 2004-05-07 2005-05-04 構成面からの硬化材料層の分離が改良された、3次元物体を製造するための方法 Expired - Lifetime JP5113518B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US56900104P 2004-05-07 2004-05-07
DE102004022606.7 2004-05-07
DE102004022606A DE102004022606A1 (de) 2004-05-07 2004-05-07 Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts mit verbesserter Trennung ausgehärteter Materialschichten von einer Bauebene
US60/569,001 2004-05-07
PCT/EP2005/004889 WO2005110721A1 (de) 2004-05-07 2005-05-04 Verfahren zur herstellung eines dreidimensionalen objekts mit verbesserter trennung ausgehärteter materialschichten von einer bauebene

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007536130A JP2007536130A (ja) 2007-12-13
JP5113518B2 true JP5113518B2 (ja) 2013-01-09

Family

ID=34966100

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007512025A Expired - Lifetime JP5113518B2 (ja) 2004-05-07 2005-05-04 構成面からの硬化材料層の分離が改良された、3次元物体を製造するための方法

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP1732746B1 (ja)
JP (1) JP5113518B2 (ja)
WO (1) WO2005110721A1 (ja)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2008055533A1 (de) * 2006-11-10 2008-05-15 Envisiontec Gmbh Kontinuierliches generatives verfahren und vorrichtung zur herstellung eines dreidimensionalen objekts
US20090186306A1 (en) * 2007-11-09 2009-07-23 Klas Tommy Haraldsson Polymeric microfluidic devices from liquid thermoset precursors
US8678805B2 (en) 2008-12-22 2014-03-25 Dsm Ip Assets Bv System and method for layerwise production of a tangible object
JP5873720B2 (ja) 2008-12-22 2016-03-01 ネーデルランデ オルガニサチエ ヴォール トエゲパスト−ナツールウェテンスハペリエク オンデルゾエク ティーエヌオーNederlandse Organisatie Voor Toegepast−Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno 3d有体物の積層製造の方法とそのシステム
US8777602B2 (en) 2008-12-22 2014-07-15 Nederlandse Organisatie Voor Tobgepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Method and apparatus for layerwise production of a 3D object
EP2605898B1 (en) * 2010-08-20 2020-09-30 Zydex Pty Ltd Apparatus and method for making an object
US10150254B2 (en) 2011-06-22 2018-12-11 Dsm Ip Assets, B.V. Apparatus and method for the separation of a foil from a material layer
WO2014178834A1 (en) * 2013-04-30 2014-11-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional object construction
DE102014114333B4 (de) 2013-10-12 2017-02-16 Markus Ulrich 3D-Drucker
WO2015170890A1 (ko) * 2014-05-07 2015-11-12 이병극 3d 프린팅 장치
KR101624035B1 (ko) 2014-06-13 2016-05-25 서울과학기술대학교 산학협력단 광경화성 수지를 이용한 3차원 인쇄 장치
ITUB20153393A1 (it) * 2015-08-20 2017-02-20 Massimo Moretti Top dlp (direct light processing) sistema di stampa 3d proiettando luce dall'alto attraverso una pellicola traslucida tesa
US10183330B2 (en) * 2015-12-10 2019-01-22 Vel03D, Inc. Skillful three-dimensional printing
US11691343B2 (en) 2016-06-29 2023-07-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
US10073346B2 (en) 2016-07-08 2018-09-11 Cypre, Inc. Apparatus for patterning hydrogels into multi-well plates
US20180095450A1 (en) 2016-09-30 2018-04-05 Velo3D, Inc. Three-dimensional objects and their formation
KR102261921B1 (ko) * 2017-11-03 2021-06-08 주식회사 쓰리딜라이트 투명성과 이형성을 개선하기 위한 이형 필름 장착 구조 및 이를 포함하는 3d 프린터
WO2019145795A2 (en) 2018-01-26 2019-08-01 Cellink Ab Systems and methods for optical assessments of bioink printability
US11186736B2 (en) 2018-10-10 2021-11-30 Cellink Ab Double network bioinks
US12251879B2 (en) 2018-12-10 2025-03-18 Bmf Nano Material Technology Co., Ltd. Methods of controlling dimensions in projection micro stereolithography
CA3148849A1 (en) 2019-07-26 2021-02-04 Velo3D, Inc. Quality assurance in formation of three-dimensional objects
US11826951B2 (en) 2019-09-06 2023-11-28 Cellink Ab Temperature-controlled multi-material overprinting
US12420486B2 (en) 2020-10-23 2025-09-23 Bmf Material Technology Inc. Multi-scale system for projection micro stereolithography
EP4326529A1 (en) * 2021-04-19 2024-02-28 BMF Material Technology Inc. Systems and methods for releasing a membrane in resin 3-d printing
EP4384379A1 (en) 2021-08-13 2024-06-19 Bmf Nano Material Technology Co., Ltd System and method of low-waste multi-material resin printing
US20250162241A1 (en) * 2022-02-23 2025-05-22 Bmf Nano Material Technology Co., Ltd. System and Method of Membrane Release in Resin 3D Printing
CN114986881B (zh) * 2022-06-20 2023-03-03 深圳摩方新材科技有限公司 一种方便操作的3d打印装置和方法
WO2026064236A1 (en) * 2024-09-17 2026-03-26 Bmf Precision, Inc. Surface Separation in Resin 3D Printing by Suction Deformation

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5171490A (en) 1988-11-29 1992-12-15 Fudim Efrem V Method and apparatus for production of three-dimensional objects by irradiation of photopolymers
US5158858A (en) * 1990-07-05 1992-10-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Solid imaging system using differential tension elastomeric film
DE4125534A1 (de) 1991-08-01 1993-02-18 Eos Electro Optical Syst Verfahren und vorrichtung zum herstellen eines objekts mittels stereograhpie

Also Published As

Publication number Publication date
EP1732746B1 (de) 2011-04-27
WO2005110721A1 (de) 2005-11-24
EP1732746A1 (de) 2006-12-20
JP2007536130A (ja) 2007-12-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5113518B2 (ja) 構成面からの硬化材料層の分離が改良された、3次元物体を製造するための方法
US7845930B2 (en) Process for the production of a three-dimensional object with an improved separation of hardened material layers from a construction plane
JP4438979B2 (ja) 材料層を分離するための装置および方法
RU2722902C1 (ru) Способ формирования трехмерного изделия из жидкого фотополимера с применением преобразования волнового фронта актиничного излучения и устройство для его осуществления
CN108136665B (zh) 用于形成三维物体的具有自润滑基底的光固化的方法和设备
RU2759969C2 (ru) Система и способ для формирования трехмерного тела
US11020897B2 (en) Additive manufacturing yield improvement
US10414091B2 (en) System for layered construction of a body and tray therefor
US7972553B2 (en) Method for imprint lithography at constant temperature
EP1959299B1 (en) Pattern replication with intermediate stamp
CN108367495A (zh) 用于连续液体相间打印的具有发光面板的构造板组合件和相关方法、系统及装置
EP4021704B1 (en) Divided resin cassettes for enhanced work flow in additive manufacturing of dental products and the like
WO2016172784A1 (en) Improved stereolithography system
JP2022527768A (ja) 精密光路を備えた大面積三次元プリンタ
CN210706051U (zh) 光固化成形控制装置
JP2021518289A (ja) 独立した弾性膜システムおよび傾斜基準を備えた、ボトムアップ光硬化型の3d印刷用の装置および関連する使用方法
US20200055244A1 (en) Method of forming three-dimentional object
WO2017120806A1 (zh) 一种3d打印设备和方法
US20230256667A1 (en) Compliant support structure for substratum used in photopolymerization vat
US12583180B2 (en) Reservoir assembly for enhancing a surface finish of a 3D-printed object
US20240034002A1 (en) Methods and systems for ensuring consistent tensioning of membrane in frame
EP4215342A1 (en) Additive manufacturing apparatus with removable frame-like spacer foil
CN118317860A (zh) 实施用于增材制造眼科装置的方法的制造系统及这种方法
KR20210067960A (ko) 3d프린터
CN112519208A (zh) 光固化3d打印方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080415

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110114

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110118

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110418

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20111025

RD04 Notification of resignation of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424

Effective date: 20111031

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20111025

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20111031

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120228

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120521

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120612

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120817

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120918

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121012

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151019

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5113518

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term