JP6997341B2 - 付加製造のための樹脂抽出機 - Google Patents
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Description
本出願は、2018年4月23日に出願した米国仮特許出第62/661,421号、及び2018年11月29日に出願した第62/772,858号の利益を主張するものであり、その開示は、参照により本明細書に全体として組み込まれるものとする。
本発明は、付加製造の方法に関し、詳細には、トップダウン又はボトムアップステレオリソグラフィによる物体の生成後に物体から過剰樹脂を抽出又は除去する方法に関する。
付加製造のための樹脂は知られており、例えば、DeSimone等の米国特許第9,211,678号、第9,205,601号、及び第9,216,546号に説明されている。付加製造のための二重硬化樹脂は知られており、例えば、Rolland等の米国特許第9,676,963号、第9,598,606号、及び第9,453,142号に説明されている。二重硬化樹脂の非限定的な例には、限定されないが、ポリウレタン、ポリウレア、及びその共重合体等のポリマーで構成された物体、エポキシ樹脂で構成される物体、シアン酸エステルで構成される物体、シリコーンで構成される物体等を生成するための樹脂を含む。
図2~図3は、本発明の方法及び装置の非限定の実施形態を概略的に示している。装置は、キャリアプラットフォーム10が取り外し可能に固定され得る少なくとも1つ又は複数の取付け部32を有するロータ31を備える。結果として得られる組立体は、任意選択的に、しかし好ましくは、収集容器33内に収容され得る。プラットフォームは、ステレオリソグラフィによって製造された物体11をその上に有し、これは過剰樹脂15によって被覆されている。ロータ/取付け部/プラットフォーム/物体組立体が回転すると、樹脂は、物体11から遠心力により振り落とされ、そこで樹脂は、収集容器33内に収容することができる。好ましくは、キャリアプラットフォーム10は、ロータと直角に位置合わせされ、キャリアプラットフォームは、ロータ回転軸bの接線方向に位置合わせされている平坦な上面を有することができる(図3参照)。取付け部32は、ロータ回転軸bに直角に延びることができ、キャリアプラットフォーム10の造形面は、ロータ回転軸bと平行とすることができる。
Claims (24)
- 物体から過剰樹脂を分離する方法であって、
(a)キャリアプラットフォーム上で、前記キャリアプラットフォームを窓から離するように前進させる昇降機構を用いて、前記物体をステレオリソグラフィによって製造するステップであって、前記キャリアプラットフォームが、前記物体が接続される平坦な造形面を有し、前記物体が、その表面上で過剰樹脂を運ぶ、ステップと、次いで、
(b)前記キャリアプラットフォームをロータに取り付けるステップと、
(c)前記物体を前記キャリアプラットフォームに接続したまま、前記キャリアプラットフォームを前記ロータに接続した状態で前記ロータを回転させることによって、前記物体から過剰樹脂を遠心分離するステップと、次いで、
(d)前記キャリアプラットフォームを、前記物体をその上に設けた状態で前記ロータから除去して、過剰樹脂がそれから分離される、ステップと
を含み、
前記遠心分離するステップが、前記造形面を前記ロータの回転軸に平行に向けた状態で前記ロータに取り付けられた前記キャリアプラットフォームを用いて実行される、方法。 - 前記遠心分離するステップは、前記造形面を前記ロータの半径に対して直角とし、かつ前記ロータの回転軸の接線方向に向けた状態で前記ロータに取り付けられた前記キャリアプラットフォームを用いて実行される、請求項1に記載の方法。
- 前記前記キャリアプラットフォームが、少なくとも2つ又は3つ備えられた、請求項1又は2に記載の方法。
- 前記キャリアプラットフォームが、それに接続された物体であって、少なくとも2つ又は3つのステレオリソグラフィによって製造された物体を有する、請求項1~3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記遠心分離するステップ中に、十分に前記過剰樹脂の粘性を減少させるべく前記過剰樹脂を加温するステップをさらに含む請求項1~4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記遠心分離するステップ中に、溶剤を前記樹脂の粘性を減少させるのに十分な量にて前記過剰樹脂に塗布するステップをさらに含む請求項1~5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記遠心分離するステップは、気体中で周囲圧力、又は周囲圧力未満の圧力にて実行される、請求項1~6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ロータが、一次ロータと、前記一次ロータに取り付けられた複数の二次ロータとを備え、
前記キャリアプラットフォームが、前記複数の二次ロータの1つに取り付けられ、
前記回転させるステップは、前記複数の二次ロータを回転させながら、前記一次ロータを回転させることによって実行される、請求項1~7のいずれか一項に記載の方法。 - 前記回転させることは、200又は400rpmから1,000若しくは1,2000rpm又はそれ以上までの速度で実行される、請求項1~8のいずれか一項に記載の方法。
- (e)前記遠心分離された過剰樹脂を収集するステップと、次いで、
(f)前記遠心分離された過剰樹脂を追加の樹脂と組み合わせるステップと、次いで
(g)前記遠心分離された過剰樹脂、及び/又は前記追加の樹脂から少なくとも1つの追加の物体をステレオリソグラフィによって製造するステップと
をさらに含む請求項1~9のいずれか一項に記載の方法。 - 前記物体は、二重硬化樹脂から製造される中間物体を含み、
前記方法は、
(h)前記キャリアプラットフォームから前記物体を分離するステップと、次いで、
(i)完成した物体を製造するために前記物体を硬化するステップと
をさらに含む、請求項1~10のいずれか一項に記載の方法。 - 前記物体は、格子を備え及び/又は1つ若しくは複数の内部空洞を含み、かつ前記空洞と流体連通するように内部に形成された少なくとも1つの開口部であって、前記遠心分離するステップ中に前記空洞内の過剰樹脂がそれを通じて前記空洞から外へ流れるように構成されている少なくとも1つの開口部を有する、請求項1~11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記キャリアプラットフォーム上の前記物体は、流体抵抗の高い向きと、流体抵抗の低い向きとを有し、
前記遠心分離するステップは、前記物体を前記流体抵抗の低い向きに配置した状態にしながら前記ロータに取り付けられた前記キャリアプラットフォームを用いて実行される、請求項1~12のいずれか一項に記載の方法。 - 前記物体が長手寸法を有し、
前記物体は、前記長手寸法を前記平坦な造形面に平行にしながら前記キャリアプラットフォーム上にて存在するか又は方向付けられる、請求項1~13のいずれか一項に記載の方法。 - 前記前記キャリアプラットフォームに係合又は接続する少なくとも1つのフォースゲージを用いて前記キャリアプラットフォームに関連した少なくとも1つの特性又はパラメータを測定するステップをさらに含む請求項1~14のいずれか一項に記載の方法。
- 前記特性又はパラメータは、(例えば、前記遠心分離するステップ中に)前記キャリアプラットフォーム上の前記物体から分離される樹脂の量、及び/又は前記キャリアプラットフォーム上の前記物体に残っている樹脂の量を含む、請求項15に記載の方法。
- 前記キャリアプラットフォームを前記ロータに取り付ける前に、前記昇降機構から前記キャリアプラットフォームを除去するステップをさらに含む、 請求項1~16のいずれか一項に記載の方法。
- 請求項1~17のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成された遠心抽出機。
- 請求項1~17のいずれか一項に記載の方法を実施するように構成された装置。
- 物体から過剰樹脂を分離する装置であって、
収集容器と、
前記収集容器内のロータであって、ロータが、前記物体をその上に有するキャリアプラットフォームを受け入れ、かつ前記キャリアプラットフォームをそれに接続した状態で回転するように構成されていて、前記物体からの過剰樹脂が、除去されて、前記収集容器内に受け入れられるようになっている、ロータと
を備え、
前記キャリアプラットフォームが、前記物体が接続される平坦な造形面を備え、
前記ロータが、前記造形面を前記ロータの回転軸に平行に向けている状態で前記キャリアプラットフォームを受け入れるように構成されている、装置。 - 前記収集容器が、封止可能であり、
前記装置は、前記収集容器に接続される真空管路であって、前記物体が前記ロータによって回転させられるときに前記収集容器内の圧力を減少させて、前記物体に対する流体抵抗を減少させるように構成されている真空管路をさらに備える、請求項20に記載の装置。 - 前記収集容器に接続される樹脂ドレイン管路であって、後続するステレオリソグラフィの製造プロセスにてリサイクルするために前記過剰樹脂を収集するように構成される樹脂ドレイン管路をさらに備えている請求項20又は21に記載の装置。
- 前記キャリアプラットフォームに係合する少なくとも1つのフォースゲージをさらに備え、
各フォースゲージは、それと係合する前記キャリアプラットフォームに関連した少なくとも1つの特性又はパラメータを測定するように構成されている、請求項20~22のいずれか一項に記載の装置。 - 前記少なくとも1つの特性又はパラメータは、前記キャリアプラットフォーム上の前記物体から分離された樹脂の量、及び/又は前記キャリアプラットフォーム上の前記物体に残っている樹脂の量を含む、請求項23に記載の装置。
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