JP7100117B2 - 三次元構造物を製造する装置及び方法 - Google Patents
三次元構造物を製造する装置及び方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP7100117B2 JP7100117B2 JP2020509487A JP2020509487A JP7100117B2 JP 7100117 B2 JP7100117 B2 JP 7100117B2 JP 2020509487 A JP2020509487 A JP 2020509487A JP 2020509487 A JP2020509487 A JP 2020509487A JP 7100117 B2 JP7100117 B2 JP 7100117B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- compression
- compression element
- particulate
- modeling
- cutting edge
- 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.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive 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
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/205—Means for applying layers
- B29C64/214—Doctor blades
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive 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
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive 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
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
- B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive 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
- B29C64/10—Processes of additive manufacturing
- B29C64/188—Processes of additive manufacturing involving additional operations performed on the added layers, e.g. smoothing, grinding or thickness control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C64/00—Additive 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
- B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
- B29C64/205—Means for applying layers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
- B33Y40/00—Auxiliary operations or equipment, e.g. for material handling
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
- Compressor (AREA)
- Powder Metallurgy (AREA)
Description
・非固結粒子材料の層を形成するための、いわゆる造形ステージへの粒子材料とも呼ばれる粒子状造形材を部分的又は全面的に塗布する工程。
・例えば、選択的圧縮、プリンティング、あるいは、接着剤のような処理剤の塗布、又はレーザーの使用により、所定の部分領域での非固化粒子造形材の塗布層を選択的に固化する工程。
・部品又はワークピースの層状構成のため、後の一層における、前の方法工程を繰り返す工程。この目的のために、新しい層を部分的又は全面に塗布する前に、造形ステージで層状に造形又はプリントされた部品又はワークピースを、造形ステージにて1層分相当又は層厚だけ下げるか、3Dプリント装置を、造形ステージに対して1層分相当又は層厚で持ち上げる。
・完成した部品又はワークピースを囲む、ゆるく固まっていない粒子状造形材を、その後に除去する工程。
構造4及び5はそれぞれ凹状に設計されていて、構造4及び構造5は、サイズ及び半径が異なっている。粒子状造形材の圧縮は、好ましくは、構造4及び5によって形成された接触点8で起こる。圧縮要素2a、2b、及び2cは、同等矢印で示される方向に移動し、造形ステージ6は、例えば、矢印で示される方向に、図3の左に、移動することが意図される。
・圧縮要素は、移動方向12に直線運動を行い、層状に塗布される粒子状造形材を圧縮する。
・圧縮要素の直線運動は、造形ステージの進行方向に対して調整可能な角度にしてもよい。
・圧縮要素は、互いに平行に、又は互いに角度を付けて配置してもよい。
・圧縮装置内に、それぞれ個別の駆動手段を備える複数の圧縮要素の配置。
・選択可能な圧縮周波数(頻度)による圧縮要素の駆動手段の制御。
・駆動手段を駆動する電圧又は電流の選択可能な曲線形状による駆動手段の制御。
・圧縮中に粒子構造材料と接触する圧縮要素の端に1つ又はそれより多い構造を持つ圧縮要素の実行。
・凸面、凹面、鋸歯状又は波状の構造の実施。
・鋳造コアの生産分野での三次元構造の生成方法の使用。例えば、プラント及び車両製造の分野での鋳造部品の生産。
・移動すべき圧縮要素の質量を減らすことにより、高頻度(単位時間当たりの回数)で移動可能であり、さらに、粒子状造形材の粒子を複数回圧縮可能である。
・圧縮中の頻度(単位時間当たりの回数)が高いほど、例えば造形ステージの移動速度をより速くできる。
・粒状造形材の圧縮と塗布の分離。
・粒状造形材の圧縮を最適化するために、圧縮要素ごとに異なる構造の使用。
2、2a、2b、2c、2d、2e 圧縮要素
3、3a、3b、3c、3d、3e 駆動手段
4、4a、4b、4c 第1の構造物
5、5a、5b、5c 第2の構造物
6 造形ステージ
7、7a、7b、7c 圧縮要素の端部
8 接触点
9 領域
10 おもり
11 粒状造形材の粒子
12 圧縮要素の移動方向(直線的、長手方向軸線)
Claims (12)
- 層状に塗布される粒子状造形材を圧縮する圧縮手段を備えた圧縮装置(1)と、圧縮装置(1)に接続され、前記圧縮手段を、粒子状造形材を圧縮する方向に平行な直線運動方向(12)に移動させる駆動手段(3)とを備える、三次元構造を製造する装置において、
層状に塗布すべき粒子状造形材を圧縮する圧縮装置(1)は、少なくとも1つの刃先を備えたブレードを有する圧縮要素(2)が配置されていて、圧縮プロセスで粒子状造形材の粒子(11)と接触する刃先の一端にある刃先の幅が、粒子状造形材の粒子の直径の0.1倍から3倍の範囲にあることと、
駆動手段(3)にて、調整可能な周波数の選択を含む制御が行われて、圧縮要素(2)の直線運動方向(12)の動きを起こすことと
を特徴とする、三次元構造を作る装置。 - 刃先の幅は、粒子状造形材の粒子の直径の0.3倍から2倍の範囲、又は0.5倍から1倍の範囲であることを特徴とする、請求項1に記載の装置。
- 駆動手段(3)は、電気的又は電磁的又は圧電的又は電気油圧式又は空気圧駆動式の駆動手段(3)であることを特徴とする、請求項1又は2に記載の装置。
- 製造すべき三次元構造(1)の層状構造が生じる造形ステージ(6)に対して圧縮要素(2)を有する圧縮装置(1)は、造形ステージ(6)の表面上に移動可能に配置されてい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装置。
- それぞれが少なくとも1つの刃先を有する複数の圧縮要素(2)が圧縮装置(1)に配置されていることを特徴とする、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
- 圧縮要素(2)は、造形ステージ(6)に対して同じ角度又は異なる角度で互いに平行に配置されていることを特徴とする、請求項5に記載の装置。
- 前記粒子状造形材の圧縮に使う少なくとも1つの構造(4、5)が圧縮要素(2)の、前記ブレードのある端部(7)に配置されてい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装置。
- 塗布すべき粒子状造形材の層が造形ステージ(6)の上に提供される三次元構造を製造する方法であって、粒子状造形材は少なくとも部分的に圧縮され、三次元構造は、部分的な物理的又は化学的硬化プロセス又は融解プロセスによって層状構成に生じさせる三次元構造を、当該方法において、
圧縮装置(1)に配置され、粒子状造形材の粒子の直径の0.1倍から3倍の範囲にあり、少なくとも1つの刃先を持つブレードを備えた圧縮要素(2)によって粒子状造形材の圧縮が行われ、この際に圧縮要素(2)は駆動要素(3)によって直線運動方向(12)に移動することと、
前記圧縮の方向に平行な直線運動方向(12)の圧縮要素(2)の動きが、調整可能な周波数を選択して行われることと
を特徴とする、三次元構造物を製造する方法。 - 複数の圧縮要素(2)が圧縮装置(1)に設けられていることを特徴とする、請求項8に記載の方法。
- 複数の圧縮要素(2)は、互いに平行に、又は互いに角度を付けて移動することを特徴とする、請求項9に記載の方法。
- 複数の圧縮要素(2)は互いに平行に移動し、造形ステージ(6)に対して垂直に、又は垂直から外れて配置されて移動されることを特徴とする、請求項9又は10に記載の方法。
- 複数の圧縮要素(2)は、一度に異なる直線運動方向(12)に移動す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方法。
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102017007785.1A DE102017007785A1 (de) | 2017-08-17 | 2017-08-17 | Anordnung und Verfahren zur Erzeugung einer 3D-Struktur |
DE102017007785.1 | 2017-08-17 | ||
PCT/DE2018/000238 WO2019034192A1 (de) | 2017-08-17 | 2018-08-14 | Anordnung und verfahren zur erzeugung einer 3d-struktur |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020531312A JP2020531312A (ja) | 2020-11-05 |
JP7100117B2 true JP7100117B2 (ja) | 2022-07-12 |
Family
ID=63840561
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2020509487A Active JP7100117B2 (ja) | 2017-08-17 | 2018-08-14 | 三次元構造物を製造する装置及び方法 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US11446868B2 (ja) |
EP (1) | EP3668704B1 (ja) |
JP (1) | JP7100117B2 (ja) |
CN (1) | CN111107977B (ja) |
DE (1) | DE102017007785A1 (ja) |
ES (1) | ES2904468T3 (ja) |
WO (1) | WO2019034192A1 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112620659B (zh) * | 2020-12-11 | 2022-08-30 | 西安增材制造国家研究院有限公司 | 一种用于高温打印系统的刮粉装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000328106A (ja) | 1999-05-21 | 2000-11-28 | Matsushita Electric Works Ltd | 立体造形物製造法 |
JP2012246541A (ja) | 2011-05-30 | 2012-12-13 | Panasonic Corp | 三次元形状造形物の製造方法および製造装置 |
CN204844878U (zh) | 2015-07-23 | 2015-12-09 | 南京中科煜宸激光技术有限公司 | 一种用于快速成型制造的铺粉装置 |
US20170144372A1 (en) | 2014-06-25 | 2017-05-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Powder-Bed-Based Additive Production Method And Installation For Carrying Out Said Method |
Family Cites Families (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5387380A (en) | 1989-12-08 | 1995-02-07 | Massachusetts Institute Of Technology | Three-dimensional printing techniques |
US5204055A (en) | 1989-12-08 | 1993-04-20 | Massachusetts Institute Of Technology | Three-dimensional printing techniques |
DE19941925B4 (de) * | 1999-09-03 | 2007-11-29 | Schuler Pressen Gmbh & Co. Kg | Verstellplatte für eine Presse |
DE10117875C1 (de) | 2001-04-10 | 2003-01-30 | Generis Gmbh | Verfahren, Vorrichtung zum Auftragen von Fluiden sowie Verwendung einer solchen Vorrichtung |
US6852189B2 (en) * | 2001-12-25 | 2005-02-08 | Institute Of Technology Precision Electrical Discharge Work's | Method and apparatus for manufacturing laminates |
DE10216013B4 (de) | 2002-04-11 | 2006-12-28 | Generis Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zum Auftragen von Fluiden |
JP5190755B2 (ja) * | 2007-09-27 | 2013-04-24 | 株式会社Ihi | プレス角度制御装置、プレス機械設備およびプレス角度制御方法 |
CN103702811B (zh) * | 2011-06-01 | 2017-03-01 | 联邦材料研究与测试研究所 | 一种用于制造成形物体的方法及装置 |
WO2014095208A1 (en) * | 2012-12-17 | 2014-06-26 | Arcam Ab | Method and apparatus for additive manufacturing |
DE102014112469A1 (de) | 2014-08-29 | 2016-03-03 | Exone Gmbh | Beschichteranordnung für einen 3d-drucker |
DE102014222129A1 (de) * | 2014-10-29 | 2016-05-04 | Eos Gmbh Electro Optical Systems | Verfahren, Vorrichtung und Beschichtungsmodul zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts |
US20170291373A1 (en) * | 2016-04-08 | 2017-10-12 | Mimaki Engineering Co., Ltd. | Three-dimensional object manufacturing system and three-dimensional object manufacturing method |
CN106738867B (zh) * | 2017-01-10 | 2019-09-13 | 北京大学 | 一种宽频带压电振动刮刀及其喷涂式3d打印和打印方法 |
CN106738870A (zh) * | 2017-03-03 | 2017-05-31 | 无锡金谷三维科技有限公司 | 纺织品的3d打印方法及其设备 |
GB2564956B (en) * | 2017-05-15 | 2020-04-29 | Holo Inc | Viscous film three-dimensional printing systems and methods |
-
2017
- 2017-08-17 DE DE102017007785.1A patent/DE102017007785A1/de not_active Withdrawn
-
2018
- 2018-08-14 JP JP2020509487A patent/JP7100117B2/ja active Active
- 2018-08-14 US US16/639,483 patent/US11446868B2/en active Active
- 2018-08-14 WO PCT/DE2018/000238 patent/WO2019034192A1/de unknown
- 2018-08-14 EP EP18785810.5A patent/EP3668704B1/de active Active
- 2018-08-14 CN CN201880053442.9A patent/CN111107977B/zh active Active
- 2018-08-14 ES ES18785810T patent/ES2904468T3/es active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000328106A (ja) | 1999-05-21 | 2000-11-28 | Matsushita Electric Works Ltd | 立体造形物製造法 |
JP2012246541A (ja) | 2011-05-30 | 2012-12-13 | Panasonic Corp | 三次元形状造形物の製造方法および製造装置 |
US20170144372A1 (en) | 2014-06-25 | 2017-05-25 | Siemens Aktiengesellschaft | Powder-Bed-Based Additive Production Method And Installation For Carrying Out Said Method |
CN204844878U (zh) | 2015-07-23 | 2015-12-09 | 南京中科煜宸激光技术有限公司 | 一种用于快速成型制造的铺粉装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US20210031448A1 (en) | 2021-02-04 |
CN111107977B (zh) | 2022-04-05 |
WO2019034192A8 (de) | 2020-03-19 |
US11446868B2 (en) | 2022-09-20 |
JP2020531312A (ja) | 2020-11-05 |
WO2019034192A1 (de) | 2019-02-21 |
DE102017007785A1 (de) | 2019-02-21 |
CN111107977A (zh) | 2020-05-05 |
EP3668704B1 (de) | 2021-10-27 |
ES2904468T3 (es) | 2022-04-05 |
EP3668704A1 (de) | 2020-06-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US20230202105A1 (en) | Multi-directional binder jetting additive manufacturing | |
JP4809248B2 (ja) | 流体を塗布するための方法および装置 | |
US10513105B2 (en) | Device and method for constructing a layer body | |
JP6860557B2 (ja) | 付加製造のための粉末供給 | |
US12083738B2 (en) | Method, device, and recoating module for producing a three-dimensional object | |
KR101676606B1 (ko) | 3d 프린터용 분말 공급장치 | |
EP3349967B1 (en) | Printhead module for additive manufacturing system | |
EP3030374B1 (en) | Additive manufacturing method and apparatus for integrating multiple materials in a foil consolidation | |
JP5119261B2 (ja) | 3次元物体を層構造で製造する装置 | |
EP3445517B1 (en) | Use of an apparatus for removing a powdery material from an additively manufactured object | |
WO2016209823A1 (en) | Application of magnetic fields in additive manufacturing | |
EP3243584B1 (en) | Additive manufacturing systems and methods | |
WO2017041779A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zum auftragen von fluiden | |
JP2009515727A (ja) | 三次元物体の製造装置およびその製造方法 | |
EP3517298B1 (en) | Build material application device | |
DE102007006478A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zum Zuführen vo sinterbarem Pulver auf eine Auftragsstelle einer Lasersintereinrichtung | |
JP7100117B2 (ja) | 三次元構造物を製造する装置及び方法 | |
CN109843591B (zh) | 形成3d物体的方法 | |
EP3508287B1 (en) | Systems and methods for removing build material from additively manufactured parts | |
WO2017090032A1 (en) | Print head for 3d printers | |
US11253915B2 (en) | Vibrational densification of powder supply in additive manufacturing | |
JP2022554199A (ja) | 3dプリンタで粒子状の構造材料の層を作製するアセンブリ及び方法 | |
JP6875446B2 (ja) | 少なくとも1つの3次元物体を付加製造する方法 | |
CN108115931A (zh) | 一种三维打印装置及其振动式铺粉装置 | |
WO2018071007A1 (en) | Powder leveling in additive manufacturing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20200707 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210608 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220331 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220406 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220524 |
|
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: 20220608 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20220630 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7100117 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |