JP6660969B2 - ペーストの供給が向上した、ペーストの処理による付加製造の技術によってピースを製造する方法、および、本方法を実施するための製造マシン - Google Patents

Description

本発明は、ステレオリソグラフィとも呼ばれる付加製造によってピースを製造する方法、および、本方法を実施するための製造マシンに関する。

これら部品は、セラミック材料で形成された、特に加工前（ｇｒｅｅｎ）のピースであり、最終的なセラミックピースを得るように、洗浄、結合解除、および焼結作業を施すことが意図されている。

そのような加工前のピースを得るための付加製造の技術は、概して、
− 計算機援用設計により、製造されることになるピースのコンピュータモデルを構築するステップであって、そのようなモデルのサイズが、ピースの焼結の間のセラミックの収縮に前もって対応するように、製造されるピースのサイズよりも大である、構築するステップと、
− 剛性の作業トレー上で、たとえば、少なくとも１つのセラミック材料、少なくとも１つの光硬化性のモノマーおよび／またはオリゴマー、少なくとも１つの光架橋剤、ならびに、通常は少なくとも１つの可塑剤および／または少なくとも１つの分散剤を含む、光硬化性構成物の第１の層を形成するステップと、
− 前述の第１の層を、前述の層に関するモデルから規定されたパターンに従って、照射により硬化し、第１の段を形成するステップと、
− 前述の第１の段の上に、光硬化性構成物の第２の層を形成するステップと、
− 前述の第２の層を、前述の層に関して規定されたパターンに従って、照射により硬化し、第２の段を形成するステップと、
− 層を形成するステップと、その後の層を硬化するステップとを、加工前のピースが得られるまで繰り返すステップと、を含んでいる。

層の照射は、広げられた光硬化性構成物の硬化されていない表面のレーザスキャニングによって実施されるか、ダイオード（ＬＥＤ）のプロジェクションシステムによって実施されるか、任意の他の、特にＵＶタイプの光源によって実施される。

本発明は、光硬化性構成物が、ペーストの形態を取る、付加製造方法に関する。このペーストの組成は、上で示されたものの1つなどの、光硬化性であり、ペーストの粘性は、特に１Ｐａ・ｓから、ゼロのせん断速度に関する無限まで、様々である場合がある。

ペーストの処理による製造において、作業トレーは、製造されるピースの様々な層、および、層が形成される毎に広げられるペーストの量を支持している。各層は、予め規定されたペーストの厚さの層を得るために、作業トレーを下げ、ペーストの大きい滴を広げることによって形成される。この滴は、第１の層に関して作業トレーに形成されるか、スタックの他の層に関して前の層上に形成される。このため、供給されるペーストは、タンクに貯蔵される。このタンクは、ピストンにより、各層において、予め規定された量のペーストが自動的に出される。ピストンは、この量のペーストを、スロットを通して上げ、それにより、作業表面の縁部付近に滴を形成するようになっている。ペーストの滴は、次いで、スクレーパブレードによるスクレーピングによって広げられる。このスクレーパブレードは、この滴の後ろに置かれるように押されると、作業表面を、その反対側の縁に向かって引きずられる間、この滴を前方に移動させ、それにより、スクレーパブレードの縁部に垂直な、パスする動きで滴を広げるようになっている。

そのようなペーストの、作業トレー上への供給には、いくつかの欠点がある。
− 層毎の構築フェイズの間、重大なスクレーピング作業を生じ得、それにより、ピースの製造の間にピースが破損するか移動し、欠陥を生じる。
− ペーストの滴の量は、作業表面の長さに対応する。換言すると、作業表面が長くなると、必要なペーストの量が多くなる。
このことは、以下の困難性につながる。
− その幅にわたり、ペースト供給システムは、幅全体にわたって一様にペーストを供給するものと仮定されている。幅に関するそのような一様な供給は、実際には形成が困難であるが、この理由は、分配が、幅と、ペーストの量とに依存するためである。供給されたペーストの量が少なすぎる（ピストンが充分に上がらない）場合、ペーストは中央部に来る傾向にあり、側部にはそれほど来ない。これにより、良好な均一性を見いだすことを試みるように、ペーストのわずかな上昇を必要とすることが強いられ、作業表面の中央部において、余分なペーストを有するリスクを伴う。
− 長さにわたり、作業表面が長くなると、スクレーパブレードは、ペーストを広げるために、より多くのペーストを押さなければならない。一方では、メニスカスの形成のリスクを増大する。このメニスカスは、材料の欠損、傷などの、ピースの欠陥を生じる。他方では、押される滴が大きいほど、すでに硬化した下層に生じる応力が大きくなる。
− 製造されるピースは、ただ１つのペーストの供給源が存在することから、単一のセラミック材料から形成することのみが可能である。

まとめると、現在のペースト供給システムは、広げられた層の各々の均一性を常に確実にするわけではなく、重大なスクレーピング作業につながる。このスクレーピング作業は、構築されるピースにダメージを与えるか、破損さえさせる場合があり、長さと幅との両方で作業表面を制限し、構築されるピースの高さを制限し、１回に１つのセラミックをプリントすることを許容するのみである。

出願人の会社は、これら欠点の少なくとも１つを除去することを可能にする新たなペースト供給システムを探してきた。

このため、本発明によれば、ペーストがもはや、作業表面の縁部に沿って運ばれるペーストの滴から供給されないが、ペーストは、作業表面の上方から、具体的には、作業表面の上方に配置され、作業表面への均一な供給を確実にするように移動可能である少なくとも１つのノズルから、作業表面に供給されることになる。

たとえば、（軸Ｙに従って）作業表面の幅で前後両方に移動し、（軸Ｘに従って）作業表面の長さで直線状に移動する、ペーストストランドを塗布するためのノズルを設け、それにより、ペーストストランドが常に、作動中のスクレーパブレードの前に置かれるようになっていることにより、均一な蛇行したペーストが作業表面上に形成される。この蛇行により、ペーストの均一で連続した広がりを確実にし、重大なスクレーピング作業を必要としない。この理由は、作業毎に、スクレーパブレードは、有用な量のペーストのみを押すためである。

このため、かなりの長さに広げられるペーストに関するせん断応力は、最小になり、除去さえされ、メニスカスの形成が大きく低減される。

さらに、そのようなペーストの塗布は、これまで存在してきた作業トレーの幅よりもかなり大きい作業トレーの幅で、横断方向に実施することができる。したがって、本発明により、現行の幅（最大で３００ｍｍ）よりもかなり幅広であり、理論上無制限の幅の、作業トレーを形成することが可能になる。

同様に、１つの層に関するペーストの量は、最初は完全には供給されないが、スクレーパブレードのどの前進位置においても、スクレーパブレードの前方に供給することにより、スクレーパブレードが前方に移動するとき、および移動する間には供給されることから、メニスカスの形成を避け、すでに硬化した下層の応力を最小にし、除去さえするように、有用な量を良好に調整することが可能である。結果として、スクレーパブレードは、応力がほとんどないか、存在しないことに起因して、かなり長い長さで、より迅速に作業することができる。

さらに、層が形成される毎に、必要な量のペーストのみが供給される事実により、層ごとに異なるものとすることができる材料で各層を形成することが許容される。したがって、複数材料のピース、たとえばセラミックピースを形成することが可能である。

本発明の範囲内において、いくつかの材料を同じ層に有するために、ノズルのプログラミングを通して、インクジェットプリンタの方式で、同じ経路において、いくつかのノズルを、同時か別々に、駆動するものとすることが、明確に示される。したがって、同じ層に、異なる幅で様々な材料を堆積させることが可能である。

さらに、セラミック材料のない光硬化性構成物の層を提供することが可能である。換言すると、少なくとも１つの光硬化性のモノマーおよび／またはオリゴマー、少なくとも１つの光架橋剤、ならびに、必要であれば、可塑剤または分散剤などの少なくとも１つの添加剤を含む構成物の層を提供することが可能である。そのような層は、ピースが結合解除される際に破壊されることになる支持層とすることができるか、ピースが構築される際に必要なキャビティを形成する層とすることができる。この層は、結合解除プロセスの間に破壊されることになる。

最後に、ブレードの前方へのペーストの塗布は、プログラム可能であるものとすることが可能であるものとされる。すなわち、オンデマンドで始動および停止される。これにより、作業トレーの幅および／または長さにおいて、並行していくつかのピースを形成することと、作業トレー上の、形成される各ピースの位置の周りのみで始動されるノズル（複数の場合もある）により、ペーストを塗布することとが可能になる。

本発明の主題は、光硬化性ペーストの層を、各層に画定されたパターンに従って、連続して硬化させることが可能である、付加製造の技術によって、ピース、特に、セラミック材料で形成された加工前のピースの製造方法であって、第１の層が作業トレーの作業表面上に形成され、各層が、画定されたパターンに従って硬化される前に、１つのスクレーパブレード又は平行なスクレーパブレードによるスクレーピングによって、層の各形成の際に下げられる作業トレー上に供給された、ある量のペーストから広げられ、層の各形成の際に、層を形成するために必要な量のペーストが、スクレーパブレードの前方において、又は、平行なスクレーパブレードの場合には前方のスクレーパブレードの前方において移動する少なくとも１つのノズルから、作業表面上に塗布されることを特徴とする、製造方法である。

ノズル又は各ノズルは、スクレーパブレード又は複数のスクレーパブレードに対して平行して前後に横断方向に、且つ、１つ又は複数のスクレーパブレードの、作業表面の縁部から作業表面の反対側の縁部への前進移動に従って長手方向に移動することができる。

ノズル又は各ノズルの流量と、ノズル又は各ノズルの横断方向及び長手方向の前進速度との中から選択された少なくとも１つのパラメータは、ペーストの粘度と、層の厚さとの中から特に選択された少なくとも１つのパラメータに応じて調整されることができる。

１つのノズル又は各ノズルによるペーストの塗布は、形成される層に応じて制御されることができる。

ノズル若しくは各ノズルには、ペーストタンクからペーストを供給するためのパイプによって、ペーストが供給されることができる、又は、ノズル若しくは各ノズルには、ノズル若しくは各ノズルの上部を形成し、有利には少なくとも１つの層を形成するために充分であるペーストのストックを含むペーストカートリッジによって、ペーストが供給されることができる。

ペーストは、１つ又は複数のスクレーパブレードに平行な軸線に従って、又は、１つ又は複数のスクレーパブレードに垂直な軸線に従って並べられた少なくとも２つのノズルから塗布されることができる。

ペースト層の少なくとも１つを広げる際に、作動位置にある少なくとも１つのスクレーパブレードを、そのスクレーピングの前進移動に加え、いわゆる振動動作に従って、その平面内を前後に移動させることが可能である。

ペーストの堆積は、連続的方法で制御されて作業表面上にペーストストランドを形成し、且つ／又は、不連続的方法で制御されて作業表面上にポイントによる堆積を形成することができる。

本発明は、光硬化性ペーストの層を、各層に画定されたパターンに従って照射することによって連続して硬化させることが可能である、付加製造の技術によって、ピース、特に、セラミック材料で形成された加工前のピースを製造するためのマシンであって、
− 作業表面を備える水平な作業トレーを囲むフレームと、
− 少なくとも１つのスクレーパブレードを装備したポータルフレームであって、ポータルフレームは、フレーム上を作業トレーにわたって移動するように適合されて、１つ又は複数のスクレーパブレードの自由縁部は、スクレーピングによってペースト層を作業表面にわたって広げるように適合され、層は垂直に積載されている、ポータルフレームと、
− 次に画定されたパターンで硬化される後の層を広げる前に、広げられた後に各層を照射して予め画定されたパターンで硬化させるために、作業トレーに面した照射手段と、
− 層の各形成の際に、ある量のペーストの作業トレー上への供給手段であって、その量は、関連する層を形成するように、１つ又は複数のスクレーパブレードによるスクレーピングによって広げられることが意図されている、供給手段と
を備え、
ある量のペーストの作業トレー上への供給手段は、スクレーパブレードの前方において、又は、平行なスクレーパブレードの場合には前方のスクレーパブレードの前方において移動可能である少なくとも１つの塗布ノズルによって構成され、
塗布ノズル又は各塗布ノズルは、関連する層に対応する、予め画定されたプログラムに従ってペーストを塗布するように適合されて、１つ又は複数のスクレーパブレードは、塗布されたペーストを、その上を通過する際に一様な層に広げることができることを特徴とする、マシンにも関する。

マシンのノズル若しくは少なくとも１つのノズルには、ペーストタンク、特に、ピストンタイプの供給タンクに接続された可撓性パイプによって、ペーストが供給されることができる、又は、ノズル若しくは少なくとも１つのノズルには、ペーストカートリッジによってペーストが供給されることができ、ペーストカートリッジは、ノズル若しくは各ノズルの上部を形成し、有利には少なくとも１つの層を形成するために充分であるペーストのストックを含み、且つ、マシンに取り付けられる、若しくは取り付けられていない供給タンクから再充填することができ、若しくは、空である場合には満杯のカートリッジと交換することができ、この交換は、ロボットアームによって実行されることが可能である。

ノズル又は少なくとも１つのノズルは、ロボットアームによって、又は、スクレーピングの前方における移動を可能にするホルダに、移動可能に取り付けられることができる。

ノズル又は各ノズルは、フレーム上を作業トレーにわたってその長さに従って移動するように適合されたポータルフレームに取り付けられることができ、ポータルフレームは、１つ又は複数のスクレーパブレードを装備したポータルフレーム、又は、それとは独立して移動可能である別のポータルフレームであって、ノズル又は各ノズルは、それを運ぶポータルフレームの横断方向のレールに更に移動可能に取り付けられている。

特定の実施形態において、ポータルフレームは、スクレーパブレードを装備したポータルフレームであって、特に、２つのスクレーパブレードを備え、一方のスクレーパブレードは、ポータルフレームが一方の方向で移動する場合に作動し、他方のスクレーパブレードは、ポータルフレームが他方の方向で移動する場合に作動し、ノズル又は各ノズルは、ポータルフレームの横断方向のレールに移動可能に取り付けられ、ノズル又は各ノズルは、両方のブレードの間に配置されている。

特定の実施形態において、本発明に係るマシンは、ポータルフレームの前進軸線に従って、又は、横断方向の軸線に従って配置された少なくとも２つのノズルを備えることができる。

ポータルフレームの１つのノズル又は各ノズルの１つの振幅は、作業トレーの幅より大きくすることができ、各ノズルは、作業トレーの各ポイントにおいてペーストを塗布するように適合されている。

本発明に係るマシンは、ペーストの粘度と、層の厚さとの中から特に選択された少なくとも１つのパラメータに応じて、ノズル又は各ノズルの流量と、ノズル又は各ノズルの横断方向及び長手方向の前進速度との中から選択された少なくとも１つのパラメータの調整手段を備えることができる。

本発明に係るマシンは、作業表面上にペーストストランドを形成するための連続的方法、及び／又は、作業表面上にポイントによる堆積を形成するための不連続的方法でのペーストの堆積の制御手段を備えることができる。

本発明の主題をよりよく説明するために、本発明に係るマシンのスクレーピングデバイスのいくつかの特定の実施形態が、例として、限定的ではなく、添付図面を参照して以下に記載される。各図において、矢印は、スクレーピングデバイスの前進方向を示している。

本発明の第１の実施形態に係るスクレーピングデバイスの後方を示す概略斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係るスクレーピングデバイスの前方を示す概略斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るスクレーピングデバイスの後方を示す概略斜視図である。 本発明の第２の実施形態に係るスクレーピングデバイスの前方を示す概略斜視図である。 ペーストカートリッジに補充するための位置にあるデバイスを示す、図２ｂに類似の図である。 異なる位置／向きにある本発明の第３の実施形態に係るスクレーピングデバイスの概略斜視図であり、この第３の実施形態に従って、同じダブル・ポータル・フレームによって保持された２つのスクレーパブレードが設けられ、スクレーパブレードの一方が、ポータルフレームの第１の前進方向に従って作動可能であり、スクレーパブレードの他方が前述のダブル・ポータル・フレームの、反対側の戻る方向に従って作動可能である。 異なる位置／向きにある本発明の第３の実施形態に係るスクレーピングデバイスの概略斜視図であり、この第３の実施形態に従って、同じダブル・ポータル・フレームによって保持された２つのスクレーパブレードが設けられ、スクレーパブレードの一方が、ポータルフレームの第１の前進方向に従って作動可能であり、スクレーパブレードの他方が前述のダブル・ポータル・フレームの、反対側の戻る方向に従って作動可能である。 異なる位置／向きにある本発明の第３の実施形態に係るスクレーピングデバイスの概略斜視図であり、この第３の実施形態に従って、同じダブル・ポータル・フレームによって保持された２つのスクレーパブレードが設けられ、スクレーパブレードの一方が、ポータルフレームの第１の前進方向に従って作動可能であり、スクレーパブレードの他方が前述のダブル・ポータル・フレームの、反対側の戻る方向に従って作動可能である。 異なる位置／向きにある本発明の第３の実施形態に係るスクレーピングデバイスの概略斜視図であり、この第３の実施形態に従って、同じダブル・ポータル・フレームによって保持された２つのスクレーパブレードが設けられ、スクレーパブレードの一方が、ポータルフレームの第１の前進方向に従って作動可能であり、スクレーパブレードの他方が前述のダブル・ポータル・フレームの、反対側の戻る方向に従って作動可能である。 異なる位置／向きにある本発明の第３の実施形態に係るスクレーピングデバイスの概略斜視図であり、この第３の実施形態に従って、同じダブル・ポータル・フレームによって保持された２つのスクレーパブレードが設けられ、スクレーパブレードの一方が、ポータルフレームの第１の前進方向に従って作動可能であり、スクレーパブレードの他方が前述のダブル・ポータル・フレームの、反対側の戻る方向に従って作動可能である。 ダブル・ポータル・フレームが部分的にのみ表示され、ブレードの１つを示すのみである、このスクレーピングデバイスの図である。 ダブル・ポータル・フレームが部分的にのみ表示され、ブレードの１つを示すのみである、このスクレーピングデバイスの図である。 本発明の第４の実施形態に係るスクレーピングデバイスの、様々な位置における概略斜視図であり、この第４の実施形態に従って、スクレーパブレードがポータルフレームによって保持され、ペースト塗布ノズルが、前のポータルフレームとは独立して、別のポータルフレームによって保持されている。 本発明の第４の実施形態に係るスクレーピングデバイスの、様々な位置における概略斜視図であり、この第４の実施形態に従って、スクレーパブレードがポータルフレームによって保持され、ペースト塗布ノズルが、前のポータルフレームとは独立して、別のポータルフレームによって保持されている。 本発明の第５の実施形態に係る、スクレーピングデバイスの様々な位置を後方から見て示した概略斜視図であり、この第５の実施形態に従って、３つのペースト塗布ノズルが設けられ、２つのスクレーパブレードに平行に並べて取り付けられている。 本発明の第５の実施形態に係る、スクレーピングデバイスの様々な位置を後方から見て示した概略斜視図であり、この第５の実施形態に従って、３つのペースト塗布ノズルが設けられ、２つのスクレーパブレードに平行に並べて取り付けられている。 本発明の第５の実施形態に係る、スクレーピングデバイスの様々な位置を後方から見て示した概略斜視図であり、この第５の実施形態に従って、３つのペースト塗布ノズルが設けられ、２つのスクレーパブレードに平行に並べて取り付けられている。 本発明の第６の実施形態に係る、スクレーピングデバイスの様々な位置を示す斜視図であり、この第６の実施形態に従って、３つのペースト塗布ノズルがやはり設けられ、１つのスクレーパブレードに平行に並べて取り付けられている。 本発明の第６の実施形態に係る、スクレーピングデバイスの様々な位置を示す斜視図であり、この第６の実施形態に従って、３つのペースト塗布ノズルがやはり設けられ、１つのスクレーパブレードに平行に並べて取り付けられている。 本発明の第７の実施形態に係る、スクレーピングデバイスの斜視図であり、この第７の実施形態に従って、３つのペースト塗布ノズルがスクレーパブレードに垂直に並べて取り付けられている。

第１の実施形態：図１ａおよび図１ｂ
図１ａおよび図１ｂを参照すると、付加製造の技術による、セラミック材料で形成された加工前の本体の製造マシンの、水平な作業トレー２の作業表面上のペースト層のスクレーピングデバイス１が示されている。図１ａはスクレーピングデバイスの後方を示し、図１ｂはこのスクレーピングデバイスの前方を示している。

スクレーピングデバイス１は、マシンのフレーム３上にスライド可能に取り付けられた、モータを伴うポータルフレーム４を備えている。このモータは、ポータルフレーム４をボールねじまたはラックで駆動する。スクレーパブレード６が配置されたブレードホルダ５が、ポータルフレーム４と一体に形成されている。

フレーム３は、作業トレー２の各サイドに位置する、２つの細長いブロック３ａを備えている。これらブロック３ａの各々は、このブロック３ａの外側の側面全体にわたって水平に延びるリブ３ｂを有している。このリブ３ｂの機能は、以下に示す。

ポータルフレーム４は、作業トレー２およびフレーム３の上方に、ブロック３ａに対して横断方向に配置された、細長い矩形の平行六面体の形態の上部４ａを含むブロックで構成されており、このブロックは、２つの下方の側部４ｂによって延びている。

上部４ａの後面は、２つの垂直な突起４ｃを備えており、この突起４ｃの各々は、Ｕ状の断面を有している。このＵ状の断面のウィングは、前述の後面に接している。これらＵ状の断面の溝４ｄは、互いに対抗して配置されている。溝４ｄの機能は、以下に示す。

ポータルフレーム４のベースの近位では、側部４ｂの各々が、内側に向いた溝４ｅを備えている。この溝４ｅ内には、フレーム３に関連するブロック３ａが、その対応するリブ３ｂにより、スライドするように適合されている。

ブレードホルダ５は、その２つの側縁部により、ポータルフレーム４の関連する垂直な突起４ｃの溝４ｄ内に垂直にスライドするように適合されたプレートで構成されている。スクレーパブレード６は、ブレードホルダ５の下部によって保持されている。このスクレーパブレード６は、図１に見ることができる。

本発明によれば、図１ｂに見ることができるように、ポータルフレーム４の上部４ａの前面は、水平なレール７を備えている。このレール７は、部位４ａの垂直な縁部から、他方の縁部に延びており、このレール７において、ノズル８がスライド可能に取り付けられている。このノズル８の流出ポート８ａは、瞬間毎に、スクレーパブレード６の前方において、作業トレー２の上方に位置するように垂直に向けられている。ノズル８には、供給タンク１０、たとえば、ピストンタイプの供給タンクに接続された可撓性パイプ９によって継続的に供給される。

図１ａおよび図１ｂのスクレーピングデバイス１_１の機能を以下に示す。

図１ａを参照すると、スクレーパブレード６が、スクレーピング位置にあることを見ることができる。ブレードホルダ５は、ポータルフレーム４のレール４ｄ内にスライドして下げられており、スクレーピングの際に、関連するブレード６が来て、所望の層の高さを形成するようにできるような位置で停止している。

図１ａの位置では、ノズル８は、停止位置にある。ペースト層を広げるために、図１ａの位置から、
− ノズル８が可撓性パイプ９により、タンク１０に接続され、
− ノズル８が、レール７内に平行移動し、それにより、ノズル８の流出ポート８ａが作業トレー２の縁部上方に来るようにされ、
− ポータルフレーム４を矢印（図１ａ）に従って前方に移動することにより、ペーストが広げられ始める。このポータルフレーム４の移動の間、可撓性パイプ９によるノズル８の供給は、前述の横断方向の縁部から他方の縁部への、ノズル８の平行移動と同時に制御され、次いで、前後移動に従って戻るなどする。ポータルフレーム４が同時に前方に移動する間、ペーストストランドが、作業トレー２上にジグザグな方法で堆積され、層が完全に形成されるまで、スクレーパブレード６によってすぐにスクレーピングされる。

ポータルフレーム４がそのストローク端部に達した場合、換言すると、ペースト層が完全に堆積された場合、ノズル８の供給が停止し、スクレーパブレード６が、ブレードホルダ５を上げることによって上げられ、ポータルフレーム４がその開始位置に戻る（図１ｂ）。図１ｂでは、ノズル８は、レール７に沿う中間位置で示した。この場合、ノズル８は、新たな層を堆積させるために、その開始位置（図１ａの位置）に戻ることになる。

第２の実施形態（図２ａから図２ｃ）
図２ａから図２ｃを参照すると、ペーストのストック、すなわち補充容器１１がノズル８の頂部にある点で、スクレーピングデバイス１_１と異なる、スクレーピングデバイス１_２を見ることができる。この補充容器１１には、図示の例ではエルボの形状である流出パイプ９’を有するタンク１０から再充填可能である。この流出パイプ９’は、ノズル８から突出するショートパイプ９’’を通して接続するように適合されている。

図２ａから図２ｃのスクレーピングデバイス１_２の機能は、流出パイプ９’とショートパイプ９’’との間が接続された際（図２ｃ）にノズル８が充填されることを除き、図１ａおよび図１ｂのデバイス１_１の機能と同じである。充填の後に、ショートパイプ９’’と流出パイプ９’とが互いから外される。

図２ｃでは、ペースト層の形成前の、停止位置にあるスクレーピングデバイス１_２が示されており、ブレードホルダ５が上昇位置にある。ノズル８は、ペースト充填位置にあり、ペーストの量は、層を形成するために充分でなければならない。

作業トレー２上にペースト層を広げるために、図２ｃに示す位置から開始し、ブレードホルダ５は、関連するブレードをスクレーピング位置に置くように下げられ、流出パイプ９’は、ノズル８にペーストが充填されると、ショートパイプ９’’から外される。

同時の、ポータルフレーム４の前進移動と、ノズル８のレール７への前後移動（ポータルフレーム４が前方から見られる図２ｂと、ポータルフレームが後方から見られる図２ａとを参照）とが、こうして制御される。

ペーストの層が堆積されると、ブレードホルダ５が上げられ、ポータルフレーム４が図２ｃに示す位置に戻され、次の層のペースト堆積のための準備において、ノズル８の補充が行われる。

第３の実施形態：図３ａから図３ｇ
図３ａから図３ｇを参照すると、ポータルフレーム４がダブル・ポータル・フレーム４’と置き換えられている点で、スクレーピングデバイス１_２と異なる、スクレーピングデバイス１_３を見ることができる。このため、ダブル・ポータル・フレーム４’は、平行で、下方の側部のパーツによって一体にされ、ユニットブロックとして移動する、ポータルフレーム４と同じタイプの２つのポータルフレームで構成されている。

ダブル・ポータル・フレーム４’を形成する両方のポータルフレームの上部の面は、各々が、互いに面するＵ形状の断面の２つの突起を備えている（それぞれ、２つの突起４’ｃと、２つの突起４’’ｃ）。この突起内で、前述の実施形態と同じ方法で、ブレードホルダ５とブレードホルダ５’とがそれぞれ、その関連するスクレーパブレードとともに、スライド可能に取り付けられている（図３ｆおよび図３ｇのブレード６’を参照）。

図示の例では、ブレードホルダ５’を備えたダブル・ポータル・フレーム４’のポータルフレームのみが、その内面、他方のポータルフレームに向けられている内面に、レール７を有している。このレール７上では、その補充容器１１が頂部に設けられたノズル８が、横断方向にスライド可能に取り付けられている。このため、ノズル８は、ダブル・ポータル・フレーム４’の両方のポータルフレーム間で移動するように適合されている。

このため、ダブル・ポータル・フレーム４’は、作業トレー２の端部から、他方の端部に、前進ストロークで移動する。ここでは、ブレードホルダに関連する１つのスクレーパブレードのみが作動することになり、反対側のブレードホルダは上げられている。それにより、反対側のブレードホルダの関連するブレードが上げられ、動作しないものとされるようになっている。ダブル・ポータル・フレーム４’は次いで、後退ストロークで移動し、この移動に関し、ブレードが連続して上下することになる。

図３ｆおよび図３ｇ、ならびに、次の図においても、ｂは薄い滴を示し、ｃはペーストストランドを示している。

スクレーピングデバイス１_３の機能は、図３ａから図３ｅを参照して記載することができる。

図３ａ（後面図）および図３ｂ（前面図）−層の形成
ブレードホルダ５に関連するブレードは下げられ、ブレードホルダ５’に関連するブレードは上げられる。したがって、ブレードホルダ５に関連するブレードが作動する。ポータルフレーム４は、レール７に沿って前後に横断方向に移動するノズル８によってペーストが堆積されつつ、示されている矢印に従って移動する。

図３ｃ
層の形成の後に、前述の実施形態のように、補充が行われる。ブレードホルダ５’に関連するブレードは下げられ、ブレードホルダ５に関連するブレードは上げられる。したがって、ブレードホルダ５’に関連するブレードが作動して、次の層を形成することになる。ポータルフレーム４’は、反対方向への移動の準備がされている。

図３ｄおよび図３ｅ：次の層の形成
ポータルフレーム４’は、レール７に沿って前後に横断方向に移動するノズル８により、ペーストが堆積されつつ、示されている矢印に従って移動する（図３ｄ：初期位置および図３ｅ：最終位置）。

第４の実施形態：図４ａおよび図４ｂ
図４ａおよび図４ｂを参照すると、スクレーピングデバイスが、ポータルフレーム４からある距離で、ポータルフレーム１２を備え、このポータルフレーム１２がポータルフレーム４とは独立して移動可能である点で、スクレーピングデバイス１_２と異なる、スクレーピングデバイス１_４を見ることができる。ポータルフレーム４は、ブレードホルダ５と、このブレードホルダ５の関連するスクレーパブレードとを備えているが、レール７は有していない。７’で示されたレールを有するポータルフレーム１２上では、その補充容器１１を伴うノズル８が横断方向にスライド可能に取り付けられている。

その機能は、デバイス１_１およびデバイス１_２と同じである。

図４ａと図４ｂとを比較すると、ノズル８によるペーストストランドｃの堆積が、スクレーパブレードとは独立して制御され得ることを見ることができる。

第５の実施形態：図５ａから図５ｃ
図５ａから図５ｃを参照すると、レール７に、並べて配置された３つのノズル−これらノズルの補充容器１１Ａ、１１Ｂ、１１ｃを見ることができる-がスライド可能に取り付けられている点で、スクレーピングデバイス１_３と異なる、スクレーピングデバイス１_５を見ることができる。

第６の実施形態：図６ａおよび図６ｂ
図６ａおよび図６ｂを参照すると、レール７に、手動で交換可能であるその補充容器１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃがそれぞれ頂部に配置された３つのノズル８Ａ、８Ｂ、８Ｃが、並んで取り付けられている点で、スクレーピングデバイス１_２と異なる、スクレーピングデバイス１_６を見ることができる。

第７の実施形態：図７
図７を参照すると、ノズル１１Ａ’、１１Ｂ’、および１１Ｃ’が、レール７に対する横断方向に従って隣接している点で、スクレーピングデバイス１_６と異なる、スクレーピングデバイス１_７を見ることができる。

デバイス１_５、１_６、および１_７は、大量のペーストを塗布することが所望である場合か、ペーストのタイプを層間で変更することが所望である場合に、有用である場合がある。ペーストのタイプを層間で変更することが所望である場合、１つの層を堆積させるのに、１つのノズルのみが作動する。

Claims (18)

1. 光硬化性ペーストの層を、各層に画定されたパターンに従って、連続して硬化させることが可能である、付加製造の技術によって、ピース、特に、セラミック材料で形成された加工前のピースの製造方法であって、
   第１の層が作業トレー（２）の作業表面上に形成され、各層が、画定されたパターンに従って硬化される前に、１つのスクレーパブレード（６）又は平行なスクレーパブレードによるスクレーピングによって、層の各形成の際に下げられる前記作業トレー（２）上に供給された、ある量のペーストから広げられ、
   層の各形成の際に、前記層を形成するために必要な量のペーストが、前記スクレーパブレード（６）の前方において、又は、平行なスクレーパブレードの場合には前方のスクレーパブレードの前方において移動する少なくとも１つのノズル（８）から、前記作業表面上に塗布され、
   前記ノズル（８）又は各ノズルは、前記スクレーパブレード（６）又は複数のスクレーパブレードに平行して前後に横断方向に、且つ、１つ又は複数の前記スクレーパブレードの、前記作業表面の縁部から前記作業表面の反対側の縁部への前進移動に従って長手方向に移動することを特徴とする、製造方法。
2. 前記ノズル（８）又は各ノズルの流量と、前記ノズル（８）又は各ノズルの横断方向及び長手方向の前進速度との中から選択された少なくとも１つのパラメータが、前記ペーストの粘度と、前記層の厚さとの中から特に選択された少なくとも１つのパラメータに応じて調整されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
3. １つのノズル（８）又は各ノズルによるペーストの前記塗布は、形成される前記層に応じて制御されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
4. 前記ノズル（８）又は各ノズルには、ペーストタンク（１０）からペーストを供給するためのパイプ（９）によって、ペーストが供給されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
5. 前記ノズル（８）又は各ノズルには、前記ノズル又は各ノズルの上部を形成し、少なくとも１つの層を形成するために充分であるペーストのストックを含むペーストカートリッジ（１１）によって、ペーストが供給されることを特徴とする、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記ペーストは、１つ又は複数の前記スクレーパブレードに平行な軸線に従って、又は、１つ又は複数の前記スクレーパブレードに垂直な軸線に従って並べられた少なくとも２つのノズル(１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ)から塗布されることを特徴とする、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記ペーストの層の少なくとも１つを広げる際に、作動位置にある少なくとも１つのスクレーパブレードを、そのスクレーピングの前進移動に加え、振動動作に従って、その平面内を前後に移動させることが可能であることを特徴とする、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。
8. 前記ペーストの堆積が、連続的方法で制御されて前記作業表面上にペーストストランドを形成し、且つ／又は、不連続的方法で制御されて前記作業表面上にポイントによる堆積を形成することを特徴とする、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 光硬化性ペーストの層を、各層に画定されたパターンに従って照射によって連続して硬化させることが可能である、付加製造の技術によって、ピース、特に、セラミック材料で形成された加工前のピースを製造するためのマシンであって、
   作業表面を備える水平な作業トレー（２）を囲むフレーム（３）と、
   少なくとも１つのスクレーパブレード（６）を装備したポータルフレーム（４；４’）であって、前記ポータルフレーム（４；４’）は、前記フレーム（３）上を前記作業トレー（２）にわたって移動するように適合されて、１つ又は複数の前記スクレーパブレードの自由縁部が、スクレーピングによってペースト層を前記作業表面にわたって広げるように適合され、前記層は垂直に積載されている、ポータルフレーム（４；４’）と、
   次に画定されたパターンで硬化される後の層を広げる前に、広げられた後に各層を照射して予め画定されたパターンで硬化させるために、前記作業トレーに面した照射手段と、
   層の各形成の際に、ある量のペーストの前記作業トレー上への供給手段であって、前記量は、関連する層を形成するように、１つ又は複数の前記スクレーパブレードによるスクレーピングによって広げられることが意図されている、供給手段と
   を備え、
   ある量のペーストの前記作業トレー（２）上への前記供給手段は、前記スクレーパブレードの前方において、又は、平行なスクレーパブレードの場合には前方のスクレーパブレードの前方において移動可能である少なくとも１つの塗布ノズル（８；８Ａ、８Ｂ、８Ｃ）によって構成され、
   前記塗布ノズル又は各塗布ノズル（８；８Ａ、８Ｂ、８Ｃ）は、前記関連する層に対応する、予め画定されたプログラムに従ってペーストを塗布するように適合されて、１つ又は複数の前記スクレーパブレードは、塗布された前記ペーストを、その上を通過する際に一様な層に広げることができ、
   前記ノズル（８）又は各ノズルは、前記スクレーパブレード（６）又は複数のスクレーパブレードに平行して前後に横断方向に、且つ、１つ又は複数の前記スクレーパブレードの、前記作業表面の縁部から前記作業表面の反対側の縁部への前進移動に従って長手方向に移動することを特徴とする、マシン。
10. 前記ノズル（８）又は少なくとも１つの前記ノズル（８）には、ペーストタンク（１０）に接続された可撓性パイプ（９）によって、ペーストが供給されることを特徴とする、請求項９に記載のマシン。
11. 前記ノズル（８）又は少なくとも１つの前記ノズル（８）には、ペーストカートリッジ（１１）によってペーストが供給され、前記ペーストカートリッジ（１１）は、前記ノズル又は各ノズルの上部を形成し、少なくとも１つの層を形成するために充分であるペーストのストックを含み、且つ、前記マシンに取り付けられている、若しくは取り付けられていない供給タンクから再充填されることができ、又は、空である場合には満杯のカートリッジに交換されることができ、この交換は、ロボットアームによって実行されることが可能であることを特徴とする、請求項９に記載のマシン。
12. 前記ノズル（８）又は少なくとも１つの前記ノズル（８）は、ロボットアームによって、又は、前記スクレーピングの前方における移動を可能にするホルダに、移動可能に取り付けられていることを特徴とする、請求項９から１１のいずれか一項に記載のマシン。
13. 前記ノズル（８）又は各ノズル（８）は、前記フレーム（３）上を前記作業トレー（２）にわたってその長さに従って移動するように適合されたポータルフレーム（４）に取り付けられ、前記ポータルフレーム（４）は、１つ又は複数の前記スクレーパブレードを装備したポータルフレーム、又は、それとは独立して移動可能である別のポータルフレーム（１２）であって、前記ノズル（８）又は各ノズル（８）は、それを運ぶ前記ポータルフレーム（４；１２）の横断方向のレール（７、７’）に更に移動可能に取り付けられていることを特徴とする、請求項９から１１のいずれか一項に記載のマシン。
14. 前記ポータルフレームは、２つのスクレーパブレードを装備したポータルフレーム（４’）であって、一方のスクレーパブレードは、前記ポータルフレーム（４’）が一方の方向で移動する場合に作動し、他方のスクレーパブレードは、前記ポータルフレームが他方の方向で移動する場合に作動し、前記ノズル（８）又は各ノズル（８）は、前記ポータルフレーム（４）の横断方向のレール（７）に移動可能に取り付けられ、前記ノズル（８）又は各ノズル（８）は、両方のブレードの間に配置されていることを特徴とする、請求項１３に記載のマシン。
15. 前記ポータルフレームの前進軸線に従って、又は、横断方向の軸線に従って配置された少なくとも２つのノズル（８Ａ、８Ｂ、８Ｃ；８’Ａ、８’Ｂ、８‘Ｃ）を備えることを特徴とする、請求項９から１４のいずれか一項に記載のマシン。
16. 前記ポータルフレームの１つのノズル（８）又は各ノズル（８）の１つの振幅は、前記作業トレー（２）の幅より大きく、各ノズルは、前記作業トレー（２）の各ポイントにおいてペーストを塗布するように適合されていることを特徴とする、請求項９から１５のいずれか一項に記載のマシン。
17. 前記ペーストの粘度と、前記層の厚さとの中から特に選択された少なくとも１つのパラメータに応じて、前記ノズル（８）又は各ノズル（８）の流量と、前記ノズル（８）又は各ノズル（８）の横断方向及び長手方向の前進速度との中から選択された少なくとも１つのパラメータの調整手段を備えることを特徴とする、請求項９から１６のいずれか一項に記載のマシン。
18. 前記作業表面上にペーストストランドを形成するための連続的方法、及び／又は、前記作業表面上にポイントによる堆積を形成するための不連続的方法での前記ペーストの堆積の制御手段を備えることを特徴とする、請求項９から１７のいずれか一項に記載のマシン。