KR0128666B1 - 물체의 다수의 단면 부분으로부터 일체의 삼차원 물체를 조립하기 위한 방법 및 장치 - Google Patents

물체의 다수의 단면 부분으로부터 일체의 삼차원 물체를 조립하기 위한 방법 및 장치

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KR0128666B1
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베씰리우 유스터씨어스
앨런 로튼 존
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이마히토 아키타
테이진 세이키 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명의 상형성 방법 및 장치는 물체의 다수의 단면 부분으로 부터 일체의 삼차원 물체를 제조한다. 단면 부분은 광경화성 액체 조성물의 인접한 광형성된 전구체 시이트의 광경화된 부분에 해당한다.

Description

물체의 다수의 단면 부분으로부터 일체의 삼차원 물체를 조립하기 위한 방법 및 장치
제1도는 본 발명의 적절한 구체예를 나타내는 도표이다.
제2도는 본 발명의 대안적인 적절한 구체예를 나타다내는 정면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
10 : 복사수단, 11 : 광경화된 부분,
11' : 광경화된 부분, 12 : 복사비임,
12',112' : 변조된 복사비임, 14 : 변조기,
16,116 : 제2노출요소, 16',116' : 제1노출요소,
20,22 : 거울, 24,26 : 모터,
34 : 컴퓨터, 40,140 : 광경화성조성물,
41 : 기부, 41' : 상부표면,
42 : 배치수단, 44,144 : 용기,
48 : 제1전구체 시이트, 50,52,54,58,60 : 통신선,
70 : 상형성부, 80,180 : 작업부,
141 : 롤러, 143 : 지지용 벤트 아암,
145 : 저판, 148 : 연속적 전구체 시이트,
149 : 축, 151 : 제1영역,
151' : 제2영역, 153 : 개방표면
본 발명은 물체의 다수의 단면 부분으로 부터 일체의 삼차원 물체를 조립하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 단면부분은 광경화성 액체 조성물의 인접한 광형성된 전구체 시이트의 광경화된 부분에 해당한다.
광경화에 의한 삼차원 조형물의 제조를 위한 많은 시스템이 제안되어 왔다. 1987년 6월 5일에 Scitex Corporation Ltd.에 의해 출원된 유럽 특허 출원 제250,121호는 응고성 액체를 사용하는 삼차원 조형장치를 개시하고, 이 분야에 관한 기록들의 좋은 요약서를 제공한다. 1986년 3월 11일에 C.W.Hull에게 특허된 미합중국 특허 제4,575,330호는 충격 복사, 입자 포격 또는 화학 반응에 의한 적절한 공동 자극에 반응하여 그의 물리적 상태를 변경시킬 수 있는 액체 매질의 선택된 표면에서 형성되는 물체의 단면 패턴을 생성함으로써 삼차원 물체룰 생성하기 위한 시스템을 기재한다. 물체의 연속적인 상응하는 인접한 단면을 나타내는, 연속적인 인접 적충은 자동적으로 형성되고 서로 일체가 되어 원하는 물체의 단계적인 단층 축적물을 제공하여, 삼차원 물체가 형성되고 형성 공정 동안에 액체 매질의 실질적으로 평면인 표면으로 부터 얻어진다. 1988년 6월 21일에 E.V.Fudim에게 특허된, 미합중국 특허 제4,752,498호는 개선된 삼차원 물체 형성 방법을 기재하는데, 이는 경화안된 액체 광중합체와 접촉되어 있는 복사전달 물질을 통해 광중합체 응고화 복사의 유효량을 전달함으로써 경화안된 광중합체를 조사함으로 구성된다. 전달 물질은 추후에 가교될 수 있는 조사된 표면을 남겨서 후속 층이 형성될 때 후속 층이 전달물질에 부착할 물질이다. 이 방법을 사용하여, 다층 물체가 제조될 수 있다. 또한 1989년 1월 31일에 Fudim에게 특허된, 미합증국 특허 제4,801,477호는 광중합체 가교를 방해할 수 있는 구리, 산소, 또는다른 성분을 함유하는 물질로 제조될 수 있는 도움이 되는 지침을 언급한다.
Hideo Kodama, Rev. Sci. Instrum. 52(11), 1770-1773, 1981년 11월에 의한 광경화성 종합체로 삼차원 플라스틱 모델을 조립하기 위한 자동 방법이라는 표제의 문헌은 삼차원 플라스틱모델의 자동 조립을 위한 방법을 기재한다. 입체 모델은 액체 광경화성 중합체를 자외선에 노출시키고, 단면의 응고된 층을 적층시킴으로써 조립된다. Alan J Herbert, Journa1 of Applied Photo graphic Engineering, 8(4), 185-188, 1982년 8월에 의한 입체 물체 생성이라는 표제의 문헌은 광복사기가 평면 물체에 대해 동일한 작업을 수행할 수 있는 것과 같이 입체 또는 삼차원 물체의 복사물을 제조할 수 있는 장치를 기재한다. 이 장치는 광중합체로, 컴퓨터 기억장치에 지장된 정보로 부터 간단한 삼차원 물체를 생성할 수 있다. 다른 방법에 관한 좋은 평론이 A. J. Herbert, Journal of Imaging Technology 15:186-190(1989)에 의한 3D 입체물체생성에 관한 평론이라는 표제의 가장 최근의 문헌에 의해 주어진다.
이들 방법의 대부분은 응고화되길 원하는 면적 또는 부피의 순차적인 조사에 의해 삼차원 물체의 입체부문을 단계적으로 형성하는 것에 관한 것이다. 직접적인 레이저 라이팅의 사용, 즉, 광경화성 조성물을 원하는 양식에 따라 레이저 비임에 노출시키고 삼차원 모델을 한층씩 건축하는 것 뿐 아나라 여러가지 마스킹 기술이 기재되어 있다. 여러가지 노출 기술뿐 아나라, 처음에 기부를 피복하고 이전에 노출되어 응고된 연속적인 층을 피복하도록 하는 얇은 액체층을 생성하는 몇가지 방법이 기재되어 있다.
그러나, 전술한 피복 방법은 편평한 균일층 두께를 보장하지 못하거나 그러한 층을 빨리 제조할 수 없거나, 또는 이들은 연속적인 피복 공정동안 이전에 형성된 층에 대한 손상이나 왜곡을 효과적으로 방지하지 못하고 이들은 단지 바람직하게 낮은 점도의 피복용 액체 배합물을 포함한다. 더욱이, 이들은 얇은 액체층의 형성동안 존재하는 고체와 액체 영역을 모두 갖는 효과, 액체유동 및 액체의 유동학적특성 효과, 광경화된 얇은 층이 피복하는 동안 액체 흐름에 의해 쉽게 왜곡되는 경향, 및 그러한 얇은층 및 형성된 부분에 대한 수소결합과 같은 약한 힘과, 기계적 결합과 진공 또는 압력 차별력과 같은 실질적으로 보다 강한 힘의 효과와 같이 피복 공정에 포함된 매우 중요한 조변수를 인식하는 것을 생략한다.
예컨대, Hull 특허는 기부를 큰통안에서 한층의 간격 아래로 침지시킨 다음, 광경화성 액체 표면의 한층 두께내까지 올리는 침지 방법을 기재한다. 또한 Hull은 지점도 액체가 바람직하나, 다른 실제적 이유로, 일반적으로 광경화성 액체는 고점도 액체임을 제안한다. 액체내에서 캔틸러버된 또는 비임영역(이전의 층부분에 의해 Z방향으로 지지않됨)을 갖는 기부와 부분들의 이동은, 충돌에 편향을 생성시켜, 최종의 부분에서 내구력 결여의 원인이 된다. 또한, 이 방법은 다소 느리다.
1956년 12월 25일에 O. J. Munz에게 특허원 미합중국 특허 제2,775,758호와, Scitex 출원은 광경화성 액체가 펌프 또는 유사한 장치에 의해 큰통안으로 투입되어 새로운 액체 수위 표면이 이전에 노출된 층위에 한 층 두께로 형성되는 방법을 기재한다. 그러한 방법은 피복하는 동안 층의 편향이 감소되는 것을 제외하고는 전술한 Hull의 방법의 단점을 갖는다.
Fudim에게 특허된 특허는 광중합체 액체의 표면을 원하는 형태, 아마도 편평하게 고정시키는 전달물질의 사용을 기재하며, 이를 통해 원하는 두께의 광중합체가 응고된다 전달물질은 보통 강성이고, 응고된 광중합체에 피복되거나 원래 비부착성이다. Fudim에 의해 기재된 방법은 전달 물질의 표면과 긴밀히 접촉하여 형성되는 광중합체로 부터 그러한 전달 물질을 분리하는데 지니고 있는 문제점을 언급하지 않는다. 화학결합의 효과는 적당한 피복물 또는 본래적으로 적당한 필름에 의해 상당히 감소될 수 있는 반면, 수소 결합, 진공력, 등과 함께 기계적 결합은 여전히 존재하고 어떤 경우에 전달 물질 표면으로 부터 제거하는 동안 광중합체에 손상 또는 왜곡을 발생시키기 충분할 만큼 실질적이다.
적층된 고체 광경화성 조성물의 시이트로 부터 삼차원 물체의 조립은 공고일이 1989년 11월 30일인 국제공고 WO 89/11680 Al에서 뿐아나라 Scitex 출원에서, 1989년 9월 1일에 공개번호 HEI 1-218831로 공개된 일본 특허 출원소 63-45540(1988년 2월 27일자)으로 개시되었다. 삼차원 물체를 조립하기 위해 적층된 고체필름을 사용함에 있어서, 다른 것들 중에, 두가지 심각한 단점이 있다. 첫째로, 광활성기의 이동성이 예컨대 겔 또는 액체구조물과 같은 덜 강성인 구조물에서 유사한 기의 이동성에 비해 고체 구조물에서 상당히 감소되므로 서로에 대한 충돌의 광경화 및 부착이 어렵다. 두번째로, 광경화후 적층된 시이트의 나머지 부분의 제거는 이들 부분들의 용매 저항성 뿐 아니라 구조적 장도, 거기에 기재된 공정의 조건을 견디기위해 시이트에 필수적으로 부여하는 성질들 때문에 어렵다.
단층들로부터 일체의 삼차원 물체를 형성하기 위한 장치 및 방법은 1988년 6월 21일에 Feygin에게 특허된 미합중국 특허 제4,752,352호에 개시된다. 장치는 공급부, 물질을 다수의 단층으로 형성하기 위한 작업부, 단층을 차례차례 적층시키고 삼차원 물체를 완성시키기 위해 적층을 결합시키기 위한 어셈블링부를 포함한다.
또한 미합중국 특허 제4,752,498호에서 Fudim은 바람직하게는 공기를 제외시키는 투명한 물질을 통해 광중합체를 복사로 처리하고, 추후에 가교될 수 있는 두 표면을 갖는 많은 삼차원 부분 또는 슬라이스를 따로 건축하고, 슬라이스를 서로 부착시킴으로써 복잡한 물체를 제조하는 방법을 개시한다. 그런 다음 슬라이스는 복사에 의해서, 바람직하게는 산소와 다른 억제인자의 부재하에 결합될 수 있다.
본 발명은 물체의 다수의 단면 부분으로 부터 일체의 삼차원 물체를 조립하기 위한 방법 및 장치를 제공한다. 단면부분은 광경화성 액체 조성물의 인접한 광형성된 전구체 시이트의 광경화된 부분에 해당한다.
보다 상세하게는, 본 발명은 연속적인 광경화성 시이트를 화학선에 상형성 방식으로 노출시킴으로써 일체의 삼차원 물체를 조립하기 위한 개선된 방법에 관한 것이며, 상기 방법은 용기내에 광경화성 액체조성물을 함유함을 포함한다.
상기 방법에서 개선점은 다음의 단계(a)-(g)로 구성된다.
(a) 조성물의 제1영역을 화학선에 노출시켜 전구체 시이트를 광형성하고;
(b) 전구체 시이트를 조성물의 제2영역으로 이동시키고;
(c) 전구체 시이트를 상형성 방식으로 노출시켜 광경화 및 광경화안된 영역을 생성하고;
(d) 조성물의 제1영역을 화학선에 다시 노출시켜 새로운 전구체 시이트를 광형성하고;
(e) 이전에 상형성방식으로 노출된 전구체 시이트의 윗면위의 조성물의 제2영역으로 새로운 전구체 시이트를 이동하고;
(f) 새로운 전구체 시이트를 상형성방식으로 노출시켜 광경화 및 광경화안된 영역을 생성하고;
(g) 삼차원 물체가 완성될 때까지 단계(d)에서 (g)를 반복한다. 보다 세부적으로, 본 발명은 물체의 다수의 단면 부분으로 부터 일체의 삼차원 물체를 조립하기 위한 방법에 관한 것이며, 단면 부분은 광경화성 액체조성물의 인접한 광형성된 전구체 시이트의 광경화된 부분에 해당하며, 다음 단계(a)-(g)로 구성된다;
(a) 조성물의 제1영역을 화학선에 전체적으로 노출시켜, 파괴없이 처리 및 이동될 정도로 높은 일체성을 가지나, 분해 환경예서 파괴될 정도로 여전히 낮은 일체성을 유지하는 제1전구체 시이트를 적당하게 광형성하고;
(b) 시이트를 제2영역으로 이동시키고;
(c) 이동된 전구체 시이트를, 물체의 각각의 단면 부분에 해당하는 패턴으로 화학선에 상형성방식으로 노출시켜 단면부분을 적당하게 광경화하고, 이렇게하여 시이트는 광경화된 부분과 광경화안된 부분으로 분리되고;
(d) 조성물의 제1영역을 화학선에 전체적으로 노출시켜, 파괴없이 처리 및 이동될 정도로 높은 일체성을 가지나, 분해 환경에서 파괴될 정도로 여전히 낮은 일체성을 유지하는 새로운 전구체 시이트를 적당하게 광형성하고;
(e) 새로운 시이트를 이전에 단계(a)에서 (c)를 적용시킨 시이트상에 이동시키고 부착하고;
(f) 물체의 다른 각각의 단면 부분에 해당하는 패턴으로 새로이 부착된 전구체 시이트를 화학선에 상형성방식으로 노출시켜, 적절하게 광경화하고 광경화된 부분을 임의의 바로 아래에 놓인 광경화부분에 연결시키고 새로운 시이트를 광경화된 부분과 광경화안된 부분으로 분리하고;
(g) 삼차원 물체에 해당하는 모든 단면 부분이 완성되고 서로 연결될 때까지 단계(d) 내지 (f)를 반복한다.
본 발명은 또한 물체의 다수의 단면 부분으로 부터 일체의 삼차원 물체를 조립하는 장치에 관한 것이며, 단면 부분은 광경화성 액체조성물의 인접한 광형성된 전구체 시이트의 광경화된 부분에 해당하며, 다음으로 구성된다.
조성물의 제1영역을 화학선에 전체적으로 노출시켜 전구체 시이트를 광형성하기 위한 제1노출 요소; 전구체 시이트릍 제1영역으로 부터 제2영역으로 이동시키기 위한 수단; 및 전구체 시이트를 제2영역에서 물체의 단면 부분에 해당하는 패턴으로 화학선에 상형성방식으로 노출시키기 위한 시2노출 요소.
본 발명의 적절한 구체예의 실제적인 수행에 관한 독자의 이해는 도면의 정독과 관련하여 취해지는 다음의 상세한 설명을 참고하여 중진될 것이다.
본 발명은 물체의 다수의 단면 부분으로 부터 일체의 삼차원 물체를 조립하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 단면 부분은 광경화성 액체조성물의 인접한 광형성된 전구체 시이트의 광경화된 부분에 해당한다. 처음에는, 조성물의 제1영역을 화학선에 전체적으로 노출시켜 전구체 시이트가 파괴됨이 없이 처리되고 제2영역으로 이동될 정도로 충분히 높은 일체성을 가지나, 분해 환경에서 파괴될 정도로 낮은 일체성을 여전히 갖는 전구체 시이트를 적당하게 제조하여 전구체 시이트가 광형성된다. 시이트가 제2영역으로 이동된 후, 물체의 단면 부분에 해당하는 패턴으로 화학선에 상형성 방식으로 노출시켜, 단면 부분을 적당하게 광경화한다. 그런 다음 또 다른 시이트는 동일한 기술을 사용하여 광형성한 다음, 이전에 처리된 전구체 시이트상에 이동하고 부착시킨다. 새로이 부착된 전구체 시이트는 물체의 또 다른 각각의 단면 부분에 해당하는 패턴으로 화학선에 상형성 방식으로 다시 노출되어, 적당하게 광경화되고 바로 밑에 놓여있는 임의의 광경화된 부분의 광경화된 부분과 연결된다. 삼차원 물체에 해당하는모든 단면 부분이 완성되고 서로 연결될 때까지 동일한 절차를 반복한다. 그런 다음 광경화안된 부분은 기계적 수단 또는 용매를 사용하여 쉽게 제거할 수 있다. 전구체 시이트는 다른 것의 윗면에 적층되고 상형성 방식으로 노출되는 개개의 조각 형태일 수 있거나, 이들은 바람직하게는 롤링되고 롤링 공정 동안 화학선에 상형성방식으로 노출되는 연속 시이트일 수 있다.
삼차원 물체를 제조하기 위해서, 경화안된 고체 시이트의 사용을 개시하는 관련된 분야의 지침에 비하여 전구체 시이트를 사용하는 본 발명의 방법 및 장치의 몇몇 주된 장점은 다음과 같다.
전구체 시이트(고체의 경화안된 시이트에 비해)는 동일한 광상형성의 단순한 기술에 의해 동일한 장치에서 제조되며, 이는 삼차원 물체의 각각의 단면 부분을 광경화하기 위해 사용된다.
따라서, 시이트의 분리 취급 및 적층은 배제된다.
전구체 시이트(고체의 경화안된 시이트에 비해)는 즉시 사용되며 최소한도로 취급되므로, 이들은 강한 구조적 성질을 가질필요가 없고, 따라서 이들은 매우 낮은 Tg를 가질 수 있어, 보다 빠른 광경화 속도와 광경화된 층간에 우수한 결합을 용이하게 한다.
전구체 시이트를 광형성하는 방법은 하기에서 설명되는 것처림 본래적으로 시이트의 본체보다 덜광경화된 두 표면 중 적어도 하나를 갖는 전구체 시이트를 제공하며, 이 방법은 수축을 상당히 감소시키고 평활성과 정밀도를 향상시키는 한편, 나중의 광경화되는 영역에서 한 시이트의 다른 것과의 뛰어난 부착력을 제공한다.
전구체 시이트는 강한 구조적 성질을 가질 필요가 없으므로, 이들의 광경화안된 부분은 최종의 삼차원 물체를 제조하기 위해서, 관련된 기술에서 개시된 필수적으로 구조적으로 더 강한 시이트의 경화안된 부분보다 상당히 쉽게 제거될 수 있다.
제1도는 본 발명의 적절한 구체예를 나타내는 도표이다.
복사원(10), 변조기(14), 컴퓨터(34), 제1노출 요소(16' ), 및 제2노출요소(16)를 포함하는 상형성부(70)를 제공한다. 또한 작업부(80)가 제공된다. 복사수단(10)은 바람직하게는 복사 비임(12)을 생성하는 레이저이다. 고속으로 고체물체를 제조하는 것이 바람직하므로, 본 발명의 장치는 바람직하게는 가시, 적외 또는 자외영역에서 주요 밴드를 가질수 있는, 고출력 레이저와 같은 비교적 고출력 복사 비임(10)을 이용한다. 고출력은 복사 비임(120의 강도로 부터 측정될 때 20mW 이상, 및 바람직하게는 100mW 이상인 것으로 생각된다. 특정 유형의 레이저 선택은 광경화성 조성물의 민감도가 레이저 방사의 파장과 상당히 잘 일치한다는 면에서 광경화성 조성물의 선택과 대동해야 한다. 이들의 에너지 유형의 광경화성 조성물의 민감도와 일치하는 한, 전자 비임, 선동과 같은 다른 유형의 복사 수단 또한 사용될 수 있고, 이들의 취급을 위한 적당한 조건이 당분야에서 잘 알려진, 확립된 방법에 따라 수행된다.
수단들이 비임 단면의 모양을 임의의 바람직한 모양으로 변형시키기 위해 제공될 수 있지만, 통상적인 모양은 원형이고, 비임 강도의 분포는 원형의 중심에서 최대값을 갖는 가우스이다.
복사 비임(12)은 변조기(14)를 통과하고, 이는 바람직하게는 음향-광학적 변조기이다. 변조된 복사 비임(12')은 제2노출 요소(16)를 통해 차례로 통과하고, 제2노출 요소는 2개의 거울(20과 22)로 구성되며, 각각의 거울은 축(나타나있지 않음)을 가져 X와 Y 방향에 있어서 비임의 반사를 작업부(80)를 향하도록 하고, X와 Y 방향은 서로에 대해 수직이다. 거울(20과 22)은 각각 모터(24와 26)에 의해서, X와 Y방향에 있어서 작업부(80)의 예정된 위치를 향하여 비임을 벡터식 주사 양식으로 제어할 수 있도록 전향하기 위해 거울의 해당하는 축 주위로 회전할 수 있다.
비임이 제2노출 요소(16)에 의해 방향이 정해질 때, 이것은 가속을 0 내지 최대 가속으로 및 속도를 0 내지 최대의 일정 속도로 취한다. 비임의 속도 및 강도는 서로 비례하여, 노출은 실질적으로 일정하다. 비임(12)은 레이저로 부터의 집속된 비임일 뿐만 아니라, 많은 다른 방법으로 변조된 다른 광원 또는 광일 수 있다. 예컨대, 액체 결정 디스플레이, 은 할라이드 필름, 전착된 마스크등과 같은 임의 유형의 가변성 광학 밀도 광학마스크를 통해 전달되거나, 반사 액체 결졍셀 같은 임의의 가변성 광학 밀도 장치로 반사될 수 있다. 그러한 면에서, 노출 요소(16과 16')는 그러한 장치로 구성될 수 있거나, 이들은 화학선 비임의 형태일 수 있다.
제1노출요소(16')의 기능은 후에 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 전구체 시이트(48)를 제조하기 위하여 조성물의 제1영역(51)에 화학선을 제공하는 것이다. 제2노출 요소(16)는 모든 기능을 수행하기 위해 단독으로 사용될 수 있다. 그러나, 바람직하게는 주사기인 제2노출 요소만을 사용함으로써, 입체 물체 형성 속도가 상당히 감소될 수 있다. 그러므로, 대부분의 경우에, 특히 제1노출 요소(16실)는 반복적 및/또는 연속적 일광(溢光)노출을 제공할 수 있기 때문에 노출 요소(16)를 조합하여 사용하는 것이 유리하다.
적절한 주사 유형은 벡터 주사이다. 그러나, 본 발명의 목적을 위해서, 예컨대, 래스터, 헬리칼 등과 같은 다른 주사 유형을 사용할 수 있다. 또한 가변성 광학 밀도 광학마스크등과 같은 임의의 다른 유형의 노출이 상형성 방식으로 사용될 수 있다.
작업부(80)는 개방 표면(53)을 제공하는 광경화성 조성물(40)을 함유하기 위한 용기(44)로 구성된다. 용기(44)는 바람직하게는 얕은 부분(44')을 가지며, 이 위에서 전구체 시이트(48)가 제1영역(51)으로 제조될 수 있다, 상부 표면(41실)을 갖는 기부(41)는 용기(44)내에 위치한다. 기부(41)의 위치는 배치수단(42)에 의해 조절된다. 배치수단(42)은 단순성을 위해서 제1도에 나타낸 바와 같이 조성물(40)에 완전히 침지시킬 수 있고, 보다 바람직하게는 용기(44)의 외부 영역에 배치되어 기부(41)에 연결되고 지지하기 위해서 용기의 정상 주위를 지나는 구부러진 지지 아암을 통해 작동될 수 있다. 제1영역(51)로부터 제2영역(51')으로 광형성된 전구체 시이트(48)를 이동시키기 위한 수단이 또한 제공된다(단순성을 위해 도표에 나타내지 않음).
영역(51)에서 시이트(48)를 부드럽게 잡아 영역(51')으로 부드럽게 밀수있는 임의의 통상적인 장치가 이 목적에 적당하다. 그래브 장치의 접촉 영역을 시이트의 찢어짐을 피하기에 충분할 정도로 큰 시이트로 유지하는 것이 바람직하다.
많은 통신선(50,52,54,58 및 60)은 변조기(14), 복사원(10), 제2노출 요소(16), 제1노출 요소(16'), 및 배치 수단(42)을 조절하기 위해 각각 컴퓨터(34)에 제공된다. 전구체 시이트를 제1로 부터 제2영역으로 이동하기 위한 수단이 또한 컴퓨터(34)에 의해 조절된다, 컴퓨터에 저장된 데이타로 컴퓨터에 의해 여러가지 성분 및 기능들을 조절하는 것은 통상적인 것이며 알려진 기술이다.
본 발명의 적절한 구체예의 작동에서, 제1노출 요소(16')는 조성물의 제1영역(51)을 화학선에 완전히 노출시켜 시이트가 파괴없이 조작되어 제2영역(51')으로 이동될 정도로 높은 결합성을 가지나, 전구체 시이트가 분해성 환경에서 파괴될 정도로 낮은 시이트 결합성을 유지하는 식으로 제1전구체 시이트(48)를 적당하게 제조한다. 이 조건은 나중단계에서, 시이트(48)의 일부가 쉽게 제거될 수 있는 한편, 처음에는 제2영역(51')으로의 전달 과정동안에 손상없이 부드럽게 취급될 수 있어야 하므로 중요하다. 전구체 시이트(48)의 적절한 구조적 특성의 최적화는 조성물(40)의 특성과 노출의 조정에 관한 매우 단순한 문제이다.
그런다음 제1전구체 시이트(48)를 제2영역(51실)으로 이동시키고, 여기에서 기부(41)의 상부 표면(41')에 정치시킨다. 기부(41)의 상부표면(41') 및 제2영역(51')은 바람직하게는 조성물(40)의 개방표면(53)부근의 이 지점에 있다. 용어 개방 표면 부근은 개방 표면 위의 구역이 더 바람직한, 개방표면(53)위로 한 시이트 및 아래로 한 시이트의 두께내에 포함된 구역을 표시한다. 시이트(48)가 기부(41)의 상부표면(41')위에 정치된 후, 입체 물체의 각각의 단면부분에 해당하는 패턴으로 비임(12)에 의해 화학선에 상형성 방식으로 노출된다. 노출은 단면 부분을 광경화시키기 충분하여, 시이트를 광경화된 부분(11)과 광경화안된 부분(U')으로 분리시킨다. 노출은 또한 바람직하게는 기부(41)의 상부표면(41')에 제1전구체 시이트의 광경화된 부분의 부착을 확실히 할 정도로 충분히 높다.
다른 전구체 시이트는 같은 방법으로 광경화되고 제1전구체 시이트 상에 정지되며, 여기에서 물체의 다른 각각의 단면 부분에 해당하는 패턴으로 비임(12)에 의해 화학선에 상형성 방식으로 노출된다. 노출은 광경화하고 바로 아래에 놓인 임의의 이전 층의 광경화된 부분에 이 광경화된 부분을 연결시키기 충분하다. 따라서 새로운 시이트 또한 광경화된 부분과 광경화안된 부분으로 분리된다. 대부분의 경우에 전구체 시이트가 제2위치(51)에서 상형성 방식으로 광경화될 때 이와 동시에, 새로운 전구체 시이트가 보다 빠른 작동을 위해서 제1위치(51')에서 형성된다.
입체물체에 해당하는 모든 단면 부분이 완결되고 서로 연결될 때까지 동일한 절차가 반복된다.
전구체 시이트의 쉽게 제거될 수 있는 광경화안된 부분에 의해 둘러싸인 광경화된 본체인 입체물체를 기부로 부터 취하고 부가적 처리를 할 수 있다. 그런다음 광경화안된 부분을 솔질, 교반, 가벼운 사포질, 공기 또는 질소같은 기체 또는 물같은 액체 블로우잉과 같은 기계적 수단에 의해서 또는 광경화된 부분에 실질적으로 영향을 주지 않는 용매에서 이들을 부분적으로 또는 전체적으로 용해시킴으로써 제거할 수 있다. 용매의 선택은 광경화성 조성를의 성질, 전구체 시이트의 광형성을 위한 노출 정도, 및 상형성 방식의 노출단계동안 광경화의 정도에 좌우된다. 기계적 수단 및 용매 수단의 조합이 이 점에 있어 매우 효과적이다.
제2도는 본 발명의 다른 구체예의 작업부(180)를 나타낸다. 상형성부는 실질적으로 제1도에 나타낸 상형성부(70)와 동일하다. 또한 여기에서, 광경화성 조성물(140)을 포함하기 위한 용기(144)가 제공된다. 작업부(180)는 또한 롤러(141)를 포함하며, 이것은 모터와 같은 통상의 수단에 의해 축(149)을 통해 회전할 수 있으며, 축은 다시 저판(145)의 한끝에 고정된다. 저판(145)의 다른 끝은 지지용 벤트아암(143)상에 고정되고, 아암은 배치 수단(142)에 의해 상승되거나 하강할 수 있다.
이 구체에의 작동은 이하에 나타낸 것을 제외하고는, 제1도의 구체예의 작동과 유사하다. 제1노출요소(116')는 제1영역(151)을 화학선에 완전히 노출시키고 연속적으로 전구체 시이트를 광형성하고, 시이트를 연속적으로 밀어 롤러(141)주위에 감는다. 롤러(141)는 연속적 전구체 시이트(148)의 일부가 언제나 제2위치(151')에, 바람직하게는 광형성 조성물(140)의 개방 표면(153) 부근(전술한 바와 같음)에 존재하도록 배치수단에 의해 위치가 결경된다. 시이트가 롤러(141)상에 감길때, 시이트는 입체물체의 단면 형상에 해당하는 패턴으로 광경화 되기 위해서, 제2노출 요소(116)를 통해 레이저 비임(112')에 의해 제공되는 화학선의 상형성 방식 노출에 적용된다. 삼차원 물체의 광경화후, 광경화안된 부분은 전술한 임의의 방법에 의해 제거한다.
전구체 시이트가 연속적으로 또는 단편적으로 광형성되는지에 상관없이, 하나 또는 두개 유형의 노출이 광경화성 조성물과 접촉된 고체의 투명 요소를 통해 존재할 수 있다. 그러한 경우에, 광경화 억제조건은 투명 요소에 대한 전구체 시이트의 부착을 피하기 위해서 투명요소와 광경화성 조성물의 계면에 있는 것이 일반적이다.
화학선에 대한 노출은 흡수, 산란, 및 다른 복사 손실에서 기인한 깊이에 따라 감소하므로, 노출이 제공되는 부분의 반대표면은 시이트의 형성동안 전구체 시이트의 본체보다 필수적으로 덜 경화될 것이다. 감소되는 경화는 갑작스럽기 보다는 오히려 점진적일 것이고, 이는 공정의 나중단계에서 한 시이트와 다음 것의 더 양호한 불렌딩을 촉진하고 국부적인 응력을 감소시켜, 부착력을 개선한다. 노출이 제공되는 시이트의 표면이 경화 또는 광경화를 억제하기 쉬운 환경내에 있으면, 시이트는 시이트의 본체보다 덜 경화된 상태의 양쪽 표면을 가질 것이다. 이것은 전술한 면에서 휠씬 효과적이다. 산소가 광경화 공정의 억제자, 예컨대 대기 중인 경우에, 제1도 및 제2도에 나타낸 바와 같이 광형성된 전구체 시이트는 전구체 시이트의 본체보다 덜 경화된 양 표면을 가질 것이다. 대부분의 자유 라디칼 중합은 산소에 의해 다소 억제된다. 제1도 및 제2도에 나타낸 구체예에서, 전구체 시이트는 노출이 수행되는 시이트의 표면이 공기중의 산소로 부터 억제되는 환경에서, 단 광경화성 조성물이 산소에 의해 억제될 수 있을 때 광형성된다.
본 발명의 실행에 사용될 수 있는 광경화성 조성물은 화학선에 노출하에 응고되는 임의의 조성물이다. 그러한 조성물은 보통 그러나 필수적으로는 아닌 감광성 물질 및 광개시제를 함유한다. 단어 광은 여기에서 광선뿐아나라, 변형성 조성물, 바람직하게는 그러한 복사에 노출시켜 액체를 고체로 변형시킬 수 있는 임의의 다른 유형의 화학선을 표시한다. 축합 및 자유 라디칼 중합 및 이의 조합뿐 아나라 양이온 또는 음이온 중합이 그러한 양태의 예가된다. 양이온 중합이 바람직하고, 자유 라디칼 중합이 휠씬 바람직하다.
하나 이상의 단량체가 조성물에 사용될 수 있다. 단량체는 일-, 이관능, 삼관능 또는 다관능 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 비닐, 알릴, 등일 수 있다. 이들은 단량체가 광형성 되도록 할 수 있으면 단독으로, 또는 아크릴레이트 또는 메타크릴레이트에 첨가하여, 에폭시, 비닐, 이소시아네이트, 우레탄등과 같은 다른 관능성 및/또는 감광성기로 구성될 수 있다. 단독으로 또는 다른 단량체와 조합하여 사용될수 있는 적당한 에틸렌성 불포화 단량체의 예는 t-부릴 아크릴레이트 및 메타크릴레이트, 1.5-펜타디올 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, N, N -다에틸아미노 에틸 아크밀레이트 및 메라크릴레이트, 에틸렌 글리콜 디아클릴레이트 및 디메타크릴레이트, 14-부탄디올 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 디엘틸렌 글리콜 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 헥사메틸렌 글리콜 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트,1.3-프로판디올 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 데카메틸렌 글리콜 디아크릴레이트 및 디메라크릴레이트, 1.4-시클로헥산디올 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 2.2-디메틸올프로판 디아크릴레이트 및 디메타크릴에이트, 글리세롤 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 트리프로필렌글리콜 다아크릴레이트 및 디메라크릴레이트, 글리세롤 트리아크릴레이트 및 트리메타크릴레이트, 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 및 트리메타크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트 및 트리메타크릴레이트, 폴리옥시에틸레이트된 트리메틸올프로판 트리아크릴레이트 및 트리메타크릴레이트 및 미합중국 특허 제3,380,831호에 기재된 바와 유사한 화합물, 2.2-디(p-히드록시페닐)-프로판 디아크릴레이트, 펜타에리쓰리톨 테트라아크릴레이트 및 레트라메타크릴레이트, 2.2-디-(p-히드록시페닐)-프로판 디메타크릴레이트, 트리에틸렌 글리콜 디아크릴레이트, 폴리옥시에틸-2.2-디(p-히드록시페닐)프로판 디메타크릴레이트, 비스페놀-A의 디-(3-메타크릴옥시-2-히드록시프로필)에테르, 비스페놀-A의 디-(2-메타크릴옥시에틸)에테르, 비스페놀-A의 디-(3-아크릴옥시-2-히드록시프로필)에테르, 비스페놀-A의 디-(2-아크릴옥시에틸)에테르, 1,4-부탄디올의 디-(3-메타크릴옥시-2-히드록시프로필)에테르, 트리에틸렌글리콜 디메타크릴레이트, 폴리옥시 프로필 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 부틸렌 글리콜 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 1,2,4-부탄트리올 트리아크릴레이트 및 트리메다크릴레이트, 2,2,4-트리메틸 -3,3-펜탄디올 디아크릴레이트 및 디메타크릴레이트, 1-패닐에틸렌 -2,2-다메다크릴레이트, 디알림 푸마레이트, 스티렌, 1,4-벤젠다올 디메타크릴레이트, 1,4-디이소프로페닐 벤젠, 및 1,3,5-트리이소프로페닐 벤젠을 포함하나 이에 제한되는 것은 아니다. 분자량 적어도 300을 갖는 화합물, 예켠대, 탄소수 2내지 15의 알킬렌 글리콜 또는 에테르 결합수 1내지 10의 폴리알킬렌 에테르 글리글로 부터 제조되는 알킬렌 또는 폴리알킬렌 글리콜 디아클리레이트, 및 미합중국 특허 제2,927,022호에 개시된 것들, 예컨대, 특히 말단 결합으로서 존재할 때 다수의 부가 중합성 에틸렌 결합을 갖는 것들이 유용하다. 또한 모든 메타크릴레이트, 데트라하이드로-푸르푸릴 메타크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 다알릴푸마레이트, n-벤질아크릴레이트, 카보왁스 550 아크릴레이트, 메틸 셀로솔브 아크릴레이트, 디시클로펜테닐 아크릴레이트, 이소데실 아크릴레이트, 2(2-에톡시에톡시)에틸라크릴레이트, 폴리부라디엔 디아크릴레이트, 트리스(2-히드록시에틸)이소 시아누레이트 트리아크릴레이트, 에폭시 디아크릴레이트 테트라브로모 비스페놀 A 다아크릴레이트가 포함된다. 비닐피롤, N-비닐 피롤리돈 및 비닐에테르 같은 비닐기를 갖는 단량체를 사용할 수 있다. 또한, 알칼리 제거능력을 위한 탄소기를 갖는 것들 및 아크릴레이트와 이소시아네이트 말단기를 모두 갖는 것들과 같은 일 또는 다관능기를 갖는 올리고머가 유용하다. 특히 적절한 단량체는 폴리옥시에틸레이트된 트리메틸올 프로판 트리아크릴레이트, 에틸레이트된 펜타에리쓰리톨 트리아크릴레이트, 다펜타에리쓰리톨 모노히도록 시펜타아크릴레이트 및 1,10-데칸디올 디메틸아크릴레이트이다. 다른 것들은 카프로락톤 아크릴레이트와 메타크릴레이트, 프로폭실레이트된 네오펜틸 글리콜 디아크릴레이트 및 메타크릴레이트이다.
일반적으로 불포화 비스페놀 A 올리고머라고 불리는 비스페놀 A의 디-(3-아크릴옥시-2-히드록시프로필)에테르 및 비스페놀 A 올리고머의 디-(3-메다크릴옥시-2-히드록시프로필)에테르는 이들이 보다 빠른 광속도를 제공하기 때문에 특히 중요하고; 불포화 우레탄 올리고머라고 불리는, 지방족 또는 방향족 주쇄를 갖는 우레탄 디아크릴 레이트와 메타크릴레이트는 보다 빠른 광속도와 높은 유연성을 모두 제공하기 때문에 특히 중요하다.
중합시 팽창하는 단량체는 부분적으로 표준 단량체와 함께 사용되어 조성물이 노출시 수축 또는 포장되지 않게 할 수 있다.
이들 단량체는 폴리시클릭 고리 오프닝 메카니즘에 기초를 두고 있다. 스피로 오르토카보네이트, 스피로오르토에스테트 및 비시클릭 오르토 에스테르가 이 종류에 속하는 것으로 알려져 있다. 대표적인 단량체는 노보렌스피로 오르토카보네이트, 및 비스메틸렌스피로 오르토카 보네이트이다. 양이온 중합되는 단량체 또한 본 발명에서 유용하다. 대표적인 단량체 종류는 시클릭 에테르 시클릭 포르말 및 아세탈, 락톤, 비닐 단량체, 황함유 단량체, 유기실리콘 단량체, 일관능 에폭시, 이관능 에폭시, 에폭시 초기 중합체 및 고급 올리고머 및 에폭시 말단-캡프된(capped)실리콘 수지이다. 이들은 발표된 문헌에서 발견될 수 있다. 그러한 참고문헌은 1978년 Technology Marketing Corporation에 의해 출판된 S. P. Pappas에 의해 편집된 ''UV경화 : 과학 및 기술(UV Curing : Science and Technology)에서 James V. Crivello에 의해 광게시되는 양이온 중합이다. 다른 고리 오프닝 단량체는 1984년 Elsevier Applied Science Publishere(London and New York)의 K. J. Ivin과 T. Saegusa에 의해 편집된 고리 오프닝 중합에서 발견할 수 있다.
본 발명에서 유용한 광개시제의 에는 단독으로 또는 조합하여 미합중국 특허 제2,760,863호에 기재되어 있으며 벤조인, 피발로인, 아실로인 에테르 같은 인접한 케탈도닐 알코올, 예컨대, 벤조인 메틸 및 에틸 에테르, 벤질 디메틸 케탈;a-메틸벤조인 a-알릴벤조인 및 a-페닐벤조인을 포함하는 a-탄화수소-치환된 방향족 아실로인을 포함한다. 다른 것들은 1-히드록시시클로벤질페놀케톤, 디에록시페놀아세토페논, 2-메틸-1-[4-(메틸티오)페닐], 2-모르폴리노-프로판-1, 벤조페논, 미클러스(michler's)케톤, 연쇄이동제 캄포퀴논으로 치환된 트리페닐 이미다졸릴 이량체등이다. 미합중국 특허 제3,427,161호, 제3,479,185 및 제3,549,367호에 기재된 바와 같은 류코 염료 및 그의 혼합물을 포함하여, 페나진, 옥사진, 및 퀴논 종류의 염료, 미클러스(Michler's)케톤, 벤조페논, 아크릴옥시 벤조페논, 수소공여체를 갖는 2,4,5-트리페닐 이미다 졸릴 이량체뿐 아니라, 미합중국 특허 제2,850,445호, 제2,875,047호, 제3,097,096호, 제3,074,974호, 제3,097,097호 및 제3,145,104호에 게시된 광환원성 염료 및 환원제가 게시제로서 사용될 수 있다. 또한 미합중국 특허 제4,162,162호에 게시된 증감제는 광게시제 및 광억제제와 함께 유용하다.
광게시제 또는 광게시제 시스템은 광형성 조성물의 총중량을 기준으로 0.05 내지 10중량%로 존재한다. 열적으로 불황성이나 185℃에서 또는 그 이하에서 화학광선에 노출시 자유 라디칼을 생성하는 다른 적당한 광개시 시스템은 공역 카르보시클릭 고리 시스템에서 2개의 시클릭내 탄소원자를 갖는 화합물인 치환된 또는 비치환된 다핵 퀴논, 예컨대, 9,10-안트라퀴논, 2-메틸안트라퀴논, 2-에틸안트라퀴논, 2-3차 부틸안트라퀴논, 옥타메틸안트라퀴논, 1,4-나프토쿼논, 9,10-펜안트라퀴논, 벤즈(아)안트라센-7,12-디온, 2,3-나프라센-5,12-디온, 2-메틸-1,4-나프토퀴논, 1,4-디메틸-안트라퀴논, 2,3-디메틸안트라퀴논, 2-페닐안트라퀴논, 2,3-디페닐안트라퀴논, 레텐퀴논 7,8,9,10-테트라하이드로나프라센-5,12-디온, 및 1,2,3,4-테트라하이드로벤즈(아)안트라센-7,12-다온을 포함한다. 또한, 알파 아미노 방향족 케톤, 트리클로로메틸 치환된 시클로헥사디에논 및 트라이진 또는 염소화 아세토페논 유도체 같은 할로겐화 화합물, 3차 아민 존재하의 티옥산론, 및 티타노센.
양이온 중합을 위한 개시제의 대표적인 종류는 아릴다아조늄염, SbF6 _, BF4 _, PF6 _, C104 _,-, CF3SO3-,AsF6 _같은 비친핵성 대응이온을 함유하는 디아릴요도늄염, 트리아실술포늄염, 트리아릴셀레늄염 또는 철 아렌 복합체이다. 이들의 예는 2,5-디에톡시-4-(p-톨릴메르캅토)벤젠 디아조늄 PF6 _, 4-디메릴아민-나프탈렌디아조늄 PF6 _, 디페닐요도늄 헥사플루오로비산염, 디-t-부틸디페닐 요도늄 헥사플루오로인산염 FX -512술포늄염(3M사 제조), 트리에틸술포늄 요디드, CG 24-61(Ciba Geigy제조)를 포함하나 이에 한정되는 것은 아니다. 좋은 참고문헌은 앞에서 언급한 양이온 중합의 광개시이다.
라디칼 중합을 위한 이들 광개시제와 함께 유용한 증감제는 매틸렌 블루와 미합중국 특허 제3,554,753호, 제3,563,750호, 제3,563,751호, 제3,647,467호, 제3,652,275호, 제4,162,162호, 제4,268,667호, 제4,351,893호, 제4,454,218호, 제4,535,052호, 및 제4,565,769호에 개시된 것들을 포함하나 이에 한정되는것은 아니다. 적절한 증감제 군은 Baum 일동의 미합중국 특허 제3,652,275호에 개시된 비스(p-디알킬아미노 벤질리딘)케톤 및 Dueber의 미합중국 특허 제4,162,162호 및 미합중국 특허 제4,268,667호와 제4,351,893호에 개시된 아릴이덴아릴 케톤을 포함한다. 유용한 증감제는 또한 Dueber의 미합중국 특허 제4,162,162의 6단, 1 내지 65행에 기재되어 있다. 특히 적절한 증감제는 다음을 포함한다. DBC, 즉, 시클로펜타논; 2,5-비스-[4-(디에틸아미노)-2-메틸페닐]-2-메틸페닐]메틸렌]-:DEAW, 즉, 시클로펜타논, 2,5-비스[4-(디에틸아미노(페닐)메틸렌]-; 디메톡시-JDI, 즉, 1H-인덴-1-은, 2,3-디하이드로-5,6-다메톡시-2-[(2,3,6,7-테트라하이드로-1H,5H -벤조[i,j]퀴놀리진-9-일)메틸렌]-, 및 JAW, 즉, 시클로펜타논, 2,5-비스[(2,3,6,7-레트라하이드로-1H, 5H-벤조[i,j]퀴놀리진-1-일)메틸렌]-. 또한 시클로펜타논, 2,5-비스[2-(1,3-디하이드로-1,3,3-트리메틸-2H-인돌-2-일리덴)에틸리덴] CAS 27713-85-8;및 시클로펜타논, 2,5-비스-[2-에틸나프로[1,2-d]티아졸-2(1H)-일리 덴)에틸리덴], CAS 27714-26-6이 유용하다.
양이온 중합을 위한 증감제는 페틸렌, 아크리딘오렌지, 아크리딘 엘로우, 포스펜 R, 벤조플라빈 및 세토플라빈 T을 포함하나 이에 한정되지 않는다.
광중합체 조성물에서 연쇄 이동제로서 유용한 수소 공여 화합물은 2-메르캅토벤즈옥사졸, 2-메르캅토-벤조티아졸, 4-메틸-4H -1,2,4-트리아졸-3-티올등, 여러가지 유형의 화합물, 예컨대(a)에테르류, (b)에스테르류, (c)알코올류, (d)알릴 또는 벤질 수소 큐멘을 함유하는 화합물들, (e)아세탈류, (f)알데히드류, 및 (g)미합중국 특허 제3,390,996호의 (MacLachian)12단, 18 내지 58행에 개시된 아미드류를 포함한다.
다른 성분들. 예컨대 염료, 안료, 증량제, 유기 또는 무기 충전제, 유기 또는 무기 보강섬유, 중합억제제, 열안정제, 점도 개질제, 광형성 조성물이 그들의 성질을 보유하는 한 유기실란 커플링제, 피복 보조제등과 같은 층간 및 일반적으로 계면 부착 촉진제가 광형성 조성물에 존재할 수 있다.
출원인은 본 발명의 특정한 적절한 구체예를 명세서에서 개시하나, 본 발명의 일반적인 범위는 첨부되는 청구범위 및 이들의 등가물에 의해서만 제한된다.

Claims (17)

  1. 용기 내에 광경화성 액체 조성물을 함유하는, 연속적 광경화성 시이트를 상 형성 방식으로 화학선에 노출시키므로써 일체의 삼차원 물체를 조립하기 위한 방법에 있어서, 하기 (a)-(g)의 단계를 포함하여 구성됨을 개선점으로 하는 방법.
    (a) 조성물의 제1영역을 화학선에 노출시켜 전구체 시이트를 광형성하는 단계.
    (b) 전구체 시이트를 조성물의 제2영역으로 이동시키는 단계.
    (c) 전구체 시이트를 상 형성 방식으로 노출시켜 광경화된 영역 및 광경화되지 않은 영역을 생성시키는 단계.
    (d) 조성물의 제1영역을 화학선에 다시 노출시켜 새로운 전구체 시이트를 광형성하는 단계.
    (e) 새로운 전구체 시이트를 앞서 상 형성 방식으로 노출시킨 전구체 시이트의 정상위 조성물의 제2영역으로 이동시키는 단계.
    (f) 새로운 전구체 시이트를 상 형성 방식으로 노출시켜 광경화된 영역 및 광경화되지 않은 영역을생성시키는 단계 및
    (g) 삼차원 물체가 완성될 때까지 단계 (d) 내지 (g)를 반복하는 단계.
  2. 광경화성 액체 조성물의 연속적 광형성된 전구체 시이트의 광경화된 부분에 해당하는 물체의 다수 단면 부분으로 부터 일체의 삼차원 물체를 조립하기 위한 하기 (a)-(g)의 단계를 포함하여 구성되는 방법.
    (a) 조성물의 제1영역을 화학선에 전체적으로 노출시키므로써, 과괴되지 않고 처리 및 이동될 정도로 충분히 높은 일체성을 가지나 분해성 환경에서는 파괴될 정도로 낮은 일체성을 여전히 유지하는, 제1전구체 시이트를 적절히 광형성하는 단계.
    (b) 시이트를 제2영역으로 이동시키는 단계.
    (c) 이동된 전구체 시이트를 물체의 각 단면 부분에 해당하는 패턴으로 화학선에 상 형성 방식으로노출시켜 단면 부분을 적절히 광경화시키고, 이리하여 시이트가 광경화된 부분과 광경화되지 않은 부분으로 분리되는 단계.
    (d) 조성물의 제1영역을 화학선에 전체적으로 노출시키므로써, 파괴되지 않고 처리 및 이동될 정도로 높은 일체성을 가지나 분해 환경에서는 파괴될 징도로 낮은 일체성을 여전히 유지하는 새로운 전구체 시이트를 적절히 광형성하는 단계.
    (e) 상기 단계 (a) 내지 (c)를 적용시킨 시이트 위에 새로운 시이트를 이동시켜 정치시키는 단계.
    (f) 새로이 정치된 전구체 시이트를 물체의 또 다른 단면 부분에 해당하는 패턴으로 화학선에 상 형성 방식으로 노출시켜 적절히 광경화시키고, 광경화된 부분을 임의의 바로 아래에 놓인 광경화성 부분과 연결 시키며, 이리하여 새로운 시이트가 또한 광경화된 부분과 광경화되지 않은 부분으로 분리되는 단계 및
    (g) 삼차원 물체에 해당하는 모든 단면 부분이 완성되고 서로 연결될 때까지 단계 (d) 내지 (f)를 반복하는 단계
  3. 제1항에 있어서, 광경화되지 않는 부분을 제거하는 단게를 더욱 포함하여 구성되는 방법.
  4. 제3항에 있어서, 노출 단계(a)와 (d)는 일광 노출에 의해 실행되는 방법.
  5. 제3항에 있어서, 상 형성 방식의 노출 단계(c)와 (f)는 레이저비임에 의해 실행되는 방법.
  6. 제3항에 있어서, 상 형성 방식의 노출 단계(c)와 (f)는 가변성 광학 밀도 광마스크를 통해 실행되는 방법.
  7. 제3항에 있어서, 전체적으로 노출하는 단계 (a)와 (d)는 레이지비임에 의해 실행되는 방법.
  8. 제3항에 있어서, 전구체 시이트는 제1영역에서 연속적방법으로 형성되고, 제2영역에서 롤의 형태로 감기는 방법.
  9. 제3항에 있어서, 광경화성 조성물은 개방 표면을 제공하고, 제1영역은 개방 표변의 일부인 방법.
  10. 제9항에 있어서, 제2영역은 개방 표면 부근인 방법.
  11. 제10항에 있어서, 제1전구체 시이트는 기부(platform)상에 정치되는 방법.
  12. 제11항에 있어서, 단계 (c) 이후 및 단계(e) 이전에 단면 부분의 두께 만큼 기부를 하강시키는 단계가 포함됨을 특징으로 하는 방법.
  13. 조성물의 제1 영역을 화학선에 전체적으로 노출시켜 전구체 시이트를 광형성하기 위한 제1노출요소와 전구체 시이트를 제1영역으로 부터 제2영역으로 이동시키기 위한 수단 및 전구체 시이트를 제2영역에서 물체의 단면 부분에 해당하는 패턴으로 화학선에 상 형성 방식으로 노출시키기 위한 제2노출 요소를 포함하여 구성되는, 광경화성 액체 조성물의 연속적 광형성된 전구체 시이트의 광경화된 부분에 해당하는 물체의 다수 단면 부분으로 부터 일체의 삼차원 물체를 조립하는 장치.
  14. 제13항에 있어서, 전구체 시이트가 이산 형태인 장치.
  15. 제13항에 있어서, 전구체 시이트가 연속 형태인 장치.
  16. 제13항에 있어서, 제1 및 제2노출 요소가 단일 요소로 구성되는 장치.
  17. 제15항에 있어서, 제2위치에서 연속 전구체 시이트를 롤링하기 위한 수단을 더욱 포함하여 구성되는 장치.
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