KR102132776B1 - 복합 형상 3d 물체 제작 - Google Patents

복합 형상 3d 물체 제작 Download PDF

Info

Publication number
KR102132776B1
KR102132776B1 KR1020197037290A KR20197037290A KR102132776B1 KR 102132776 B1 KR102132776 B1 KR 102132776B1 KR 1020197037290 A KR1020197037290 A KR 1020197037290A KR 20197037290 A KR20197037290 A KR 20197037290A KR 102132776 B1 KR102132776 B1 KR 102132776B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pattern layers
polymer material
pattern
radiation
irradiating
Prior art date
Application number
KR1020197037290A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200003215A (ko
Inventor
리카르도 오시로프
모쉬 우잔
이고르 야쿠보브
솨이 가르티
시자르 만나
Original Assignee
매시빗 3디 프린팅 테크놀로지스 리미티드
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
Application filed by 매시빗 3디 프린팅 테크놀로지스 리미티드 filed Critical 매시빗 3디 프린팅 테크놀로지스 리미티드
Publication of KR20200003215A publication Critical patent/KR20200003215A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102132776B1 publication Critical patent/KR102132776B1/ko

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
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842—Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • 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
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124—Processes 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
    • 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
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • 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
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3835—Designing moulds, e.g. using CAD-CAM
    • 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
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/003—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • 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
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/003—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor characterised by the choice of material
    • B29C39/006—Monomers or prepolymers
    • 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
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/02—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles
    • B29C39/026—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor for making articles of definite length, i.e. discrete articles characterised by the shape of the surface
    • 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
    • B29C39/00—Shaping by casting, i.e. introducing the moulding material into a mould or between confining surfaces without significant moulding pressure; Apparatus therefor
    • B29C39/22—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C39/26—Moulds or cores
    • B29C39/34—Moulds or cores for undercut articles
    • 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
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • 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
    • B29C64/209—Heads; Nozzles
    • 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
    • B29C64/227—Driving means
    • B29C64/236—Driving means for motion in a direction within the plane of a layer
    • 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
    • B29C64/245—Platforms or substrates
    • 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
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • 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
    • B29C64/40—Structures for supporting 3D objects during manufacture and intended to be sacrificed after completion thereof
    • 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
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • 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
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • 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
    • B29C33/00—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor
    • B29C33/38—Moulds or cores; Details thereof or accessories therefor characterised by the material or the manufacturing process
    • B29C33/3842—Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining
    • B29C2033/385—Manufacturing moulds, e.g. shaping the mould surface by machining by laminating a plurality of layers
    • 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
    • B29C64/227—Driving means
    • B29C64/241—Driving means for rotary motion

Landscapes

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

Abstract

3D 물체의 제조를 위한 방법과 장치가 개시된다. 장치는 노즐에 의해 종료되는 다수의 재료 적층 헤드를 포함하고, 하나 또는 두 개의 노즐은 제1 재료를 적층하여 제1 및 제2 패턴 층을 형성하도록 구성된다. 패턴 층은 서로 측면으로 시프트되어, 제1 및 제2 패턴 층이 적층되는 경우, 변화하는 단면을 가지는 공간(빈 부피)이 형성된다. 다른 예시에서, 둘 이상의 노즐이 대응하는 제1 및 제2 패턴 층을 적층하는 데 사용될 수 있다. 노즐은 서로 독립적으로 움직일 수 있다.

Description

복합 형상 3D 물체 제작
본 출원은 여기서 참조로서 포함된 2017년 12월 6일자에 출원된 동일 발명자의 미국 가출원 제 62/595,096호 "복합 형상 3D 물체 제작"의 이익을 주장한다.
본 방법과 장치는 일반적으로 3D 물체의 제조에 관한 것이고, 특히 복합 형상 3D 물체 제조를 위한 자동화된 방법과 장비에 관한 것이다.
삼차원 프린팅은 잉크젯 프린팅, 선택적 재료 적층, 재료 압출, 재료 신터링(sintering) 및 그 밖의 것과 같은, 상이한 부가적층제조 기술을 포함하는 일반 용어이다. 물체는 이전에 적층되거나 분산된 재료층 위에 또는 바닥에 재료층을 적층하여 생산되고, 이 때문에 부가적층제조(AM) 프로세스라고 불린다. 대부분의 경우에서 물체가 생산되는 재료는 이전에 적층된 층에 부착되는 폴리머(polymer)이고, 자외선, 열원 및 그 밖의 것과 같은 화학 복사선(actinic radiation)에 의해 경화되거나 굳어진다.
대부분의 물체는 그 구조가 단순하지 않고, 복합적인 형상의 세그먼트를 포함하는데, 예를 들어, 만곡된 표면, 물체의 메인바디 외부에 돌출될 수 있는 표면이거나, 중공 물체의 경우에는 물체 벽에 의해 구획되는 물체 내부의 빈공간 또는 공동으로 돌출될 수 있는 표면과 같다. 그러한 표면들은 다양한 각도로 경사지고 배향될 수 있으며 다양한 두께 또는 사이즈를 가질 수 있다. 그러한 물체를 프린트하도록 다양한 특성과 내구력을 가지는 다양한 유형의 재료층이 요구될 수 있다. 합성 재료는 다양한 물체의 제조에서 사용되는 가장 강한 재료에 속한다. 부가적층제조 프로세스가 복합적인 형상을 가진 물체의 제작에 대하여 일부 이점을 제공하는 반면, 합성 재료는 일반적이지 않은 특성 선택을 제공한다.
일부 합성 재료는 예를 들어, 다양한 레진들과 혼합된 섬유를 포함하는 혼합된 성분의 적층에 의해 물체를 형성함으로써 제조된다. 금속과 금속 주형, 유리, 세라믹 및 레진을 가지는 세라믹 주형 요소의 혼합물 또한 알려져 있다. 탄소, 유리 또는 아라미드 보강은 보통 직물의 형태로 공급된다. 비록 상이한 재료 직물을 내려놓고 레진을 그 위에 스프레이하기 위한 기계가 존재하지만, 프로세스는 주로 수동이다. 샌드위치 구조의 합성물은 두 개의 얇지만 뻣뻣한 외피를 가볍고 두꺼운 코어에 붙임으로써 제작되는 특수 종류의 합성 재료이다. 외피는 외부 층이고, 다양한 재료로 구성된다. 나무, 알루미늄 및 플라스틱이 흔하게 사용된다. 더 최근에는, 발전된 섬유 강화 합성물이 외피 재료로서 사용되고 있다. 이러한 3D 패널의 제조는 상대적으로 간단한 프로세스이지만, 복합적인 3D 형상의 제조가 점점 시도되고 있다.
복합적인 삼차원의 형상은 갑판과 선체가 보통 만곡된 복합적층판이거나 샌드위치 유형 구조로 이루어진 보트와 선박을 건조하는 데에 사용된다. 선박은 선박의 무게를 줄이도록 만곡된 복합적층판과 샌드위치 유형 재료를 이용한다. 항공 우주 산업에서, 복합 삼차원 형상은 날개, 문, 제어 표면, 수평 꼬리 날개, 군사와 민간 항공기 모두를 위한 스테블라이저, 운송 수단, 캐러밴, 산업 장비 커버 및 기타 물품들을 위해 사용되었다.
임펠러(impeller), 로터(rotor) 및 엔진 블레이드와 같은 복수의 복합적인 물체 또는 물품과 다양한 다른 물체는 또한 3D 프린팅 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 일반적으로, 무한히 다양한 물품과 복합적인 물체가 3D 프린팅을 사용하여 제조될 수 있고, 이러한 복합적인 물체의 생산은 그 자체가 복잡한 노동-집중적인 일로써 특별히 큰 사이즈 몰드(mould)의 생산을 요구한다.
현재 3D 물체 제조에서 사용되는 다수의 재료는 크지는 않지만, 이는 대다수의 선택된 3D 물체의 제조를 위해 적합하다. 이용 가능한 재료의 색은 어느 정도 제한되고, 기존의 장비에 의해 생산되는 3D 물체의 사이즈 또한 제한된다. 보통, 큰 사이즈 생산품은 완제품으로 조립되어야만 하는 여러 가지 종류로 제조되며, 이는 도전적인 작업일 수 있다.
삼차원 물품의 프린팅은 이하 여러 미국 특허에서 설명되고 있는데, 삭스 등의 미국 특허 제5,204,055호, 레이던의 미국 특허 제6,193,923호, 삭스 등의 미국 특허 제6,397,992호, 청의 미국 특허 제6627835호, 지빈의 미국 특허 제7,074,358호, 나카하라의 미국 특허 제8,309,229호, 야쿠보브의 미국 특허 제8,974,213호, 야쿠보브의 미국 특허 제9,162,391호, 리시트신의 미국 특허 제9,216,543호, 우잔의 미국 특허 제9,623,607호, 버넬-존스의 미국 특허 출원 공개 공보 제2003/0085383호, 오노의 미국 특허 출원 공개 공보 제20040198861호, 코쉬네비스의 미국 특허 출원 공개 공보 제20070181519호, 휴버의 미국 특허 출원 공개 공보 제20110166056호, 스티지의 미국 특허 출원 공개 공보 제20150321385호를 포함한다.
현재 개시에서 사용되는 용어로서, "복합 형상 3D 물체"는 3D 물리적 물체를 의미하는데, 볼록하거나 오목할 수 있는 만곡된 표면, 편평한 표면 및 중공 물체의 경우에는 물체 벽에 의해 정의되는 물체 내부의 빈 공간 또는 공동으로 돌출될 수 있는 표면을 포함한다. 그러한 표면들은 다양한 각도로 경사지고 배향될 수 있으며 다양한 두께 또는 사이즈를 가질 수 있다. 복합 형상 3D 물체는 동질이거나 합성 재료의 임의의 유형으로 이루어질 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, 패턴 층(들)이라는 용어는 기판이나 프린팅 장치 테이블 상에 적층되는 경우 추가의 재료가 적층되거나 캐스트될 수 있는 빈 공간을 형성하는 요소를 의미한다.
달튼(Dalton)이라는 용어는 몰 질량을 위한 국제체계 단위(SI)이고, 역사적 이유로 이는 또한 분자량을 표기하는 데에 사용된다.
3D 물체의 제조를 위한 방법과 장치가 개시된다. 장치는 노즐에 의해 종료되는 다수의 재료 적층 헤드를 포함하고, 하나 또는 두 개의 노즐은 제1 재료를 적층하여 제1 및 제2 패턴 층을 형성하도록 구성된다. 패턴 층은 서로 측면으로 시프트되어, 제1 및 제2 패턴 층이 적층되는 경우, 제1 및 제2 패턴 층 사이에서 변화하는 단면을 가지는 공간(빈 부피)이 형성된다. 일부 예시에서, 단지 하나의 노즐이 제1 및 제2 패턴 층을 적층하는 데 사용될 수 있다. 다른 예시에서, 둘 이상의 노즐이 대응하는 제1 및 제2 패턴 층을 적층하는 데 사용될 수 있다. 노즐은 서로 독립적으로 움직일 수 있다.
추가적인 재료 적층 노즐은 제2 재료를 제1 및 제2 패턴 층 사이의 공간에 적층하도록 구성된다. 제2 재료는 제1 및 제2 패턴 층 사이의 공간을 채우고 복합 형상 3D 물체를 제1 및 제2 패턴 층 사이의 공간에 동일한 형상으로 형성한다. 일부 예시에서, 제1 및 제2 재료가 동시에 또는 거의 동시에 적층될 수 있지만, 일부 예시에서, 방법과 장치는 제1 및 제2 패턴 층과 복합 형상 3D 물체가 순차적으로 적층되는 데 특징이 있다.
일반적으로, 제1 및 제2 패턴 층으로부터의 재료와 제2 재료는 화학 복사선, 열 또는 압력, 또는 레진과 경화제의 혼합물에 노출되었을 때 그들의 골재 상태(aggregate state)를 바꾸는, 즉, 재료가 굳어지거나 경화되는 재료이다. 따라서, 두 재료는 모두 그들의 골재 상태를 바꾼다. 보통, 패턴 층은 제2 재료가 적층되기 전에 굳어진다. 제1 재료는 제2 재료와 상이한 기계적 특성을 가진다. 제2 재료는 추가적 재료 또는 첨가물의 포함을 지원한다. 추가적 재료 또는 첨가물은 제2 재료의 특성과 상이한 특성을 가질 수 있는데, 예를 들어, 세라믹, 금속 또는 미네랄 파우더 충전제, 유리 및 다른 섬유, 레올로지 변형제(rheological modifiers) 및 기타 재료가 있다. 추가적 재료는 제2 재료의 원하는 특성을 높일 수 있다.
제2 재료 경화의 완료에 따라, 패턴 층은 임의의 알려진 제거 방법 및, 특히 수돗물, 열 또는 기계적 작용으로의 노출에 의해 제거된다. 패턴 층은 높은 물 흡수를 보이지만, 팽윤이 제한되고, 따라서 패턴 재료가 비드(bead)로 나뉘어 이를 초과량의 물로 씻는 것으로 이어진다. 패턴 층 재료 구성은 친수성 또는 소수성 가교제와 결합한 친수성 단위체(hydrophilic monomer)에 기초한다. 이 화학적 구조는 폴리머의 급격한 팽윤을 허용하지만, 물에서 완전히 용해되지는 않는다. 높은 스트레스의 결과로, 하이드로겔은 예컨대, 메시(mesh) 필터를 통하여 물을 여과함으로써 메시에 쉽게 모일 수 있는 비즈로 나뉜다.
일 예시에서, 재료 적층 노즐과 테이블은 세개의 상이한 방향으로 서로에 대하여 선형 이동의 자유를 가진다. 추가적 예시에서, 재료 적층 노즐은 방사상 및 축 방향으로 이동하도록 구성되고, 테이블은 요구되는 방향으로 회전하고 이동하도록 구성된다.
본 개시의 특징과 이점은 이하의 설명과 첨부된 도면으로부터 당업자에게 이해될 것이며, 동일한 부분은 동일한 번호가 주어진다.
도 1은 큰 사이즈의 복합 형상 3D 물체의 일 예시이다.
도 2는 큰 사이즈의 복합 형상 3D 물체의 다른 예시이다.
도 3a는 복합 형상 3D 물체의 제조를 위해 적합한 장치의 일 예시이다.
도 3b는 복합 형상 3D 물체의 제조를 위해 적합한 장치의 다른 예시이다.
도 4a는 복합 형상 3D 물체의 제조를 위해 적합한 장치의 또 다른 예시이다.
도 4b는 복합 형상 3D 물체의 제조를 위해 적합한 장치의 또 다른 예시이다.
도 5는 무거운 복합 형상 3D 물체의 제조를 위해 적합한 패턴 층의 일 예시이다.
도 6은 큰 사이즈의 복합 형상 3D 물체의 평면도이다.
도 7a는 복합 형상 3D 물체의 제조의 방법의 추가 예시이다.
도 7b는 복합 형상 3D 물체의 제조의 방법의 다른 추가 예시이다.
커다란 쉘(shell), 몰드 및 유사한 것과 같은 복합 형상 3D 물체의 제작을 위한 종래 방법과 장치는 대체로 시간 소모가 크고, 노동 집약적이다. 보통, 그러한 복합적인 3D 물체와 특히 커다란 복합 형상 3D 물체는 여러 단계로 제조된다; 먼저, 복합 형상 3D 물체 데이터는 세그먼트로 잘리고, 이후 각 세그먼트가 제조되며, 마지막으로 그러한 세그먼트는 커다란 복합 형상 3D 물체로 조립된다. 예를 들어, 때때로 몰드로 불리는 캐스팅 틀(casting form)은 보통 최종 캐스팅 틀로 조립되는 둘 이상의 분리된 세그먼트 또는 부분으로부터 준비된다. 이후 요구되는 복합 형상 3D 물체를 제조할 다른 재료는 이전에 준비된 캐스팅 틀에 적층되거나 캐스트된다. 이는 시간이 오래 걸리고 비용이 많이 드는 절차이다.
본 개시는 층(들)의 패턴을 적층하고 이어서 캐스팅 재료로 패턴을 채움으로써, 복합 형상 3D 물체의 제작을 지원하는 방법과 장치를 설명한다. 방법과 장치는 복합 형상 3D 물체를 제조하는 데에 필요한 다른 도구와 캐스팅 틀의 생산을 용이하게 한다.
본 개시는 또한 종래 방법의 단점을 극복하는 복합 형상 3D 물체의 제조 방법을 제공하고, 커다란 복합 형상 3D 물체의 제조에 대한 유용한 대안을 제공한다. 방법은 패턴 층과 복합 형상 3D 물체의 순차적이거나 거의 동시의 제조 단계를 제안한다. 보통, 제1 및 제2 패턴 층과 커다란 복합 형상 3D 물체는 순차적으로 제조되고, 여기서 제1 및 제2 패턴 층이 먼저 적층되고, 패턴 층 경화에 이어, 커다란 복합 형상 3D 물체 재료가 적층된다.
종래에는, 이러한 복합 형상 3D 물체 또는 구조의 제조는 보통 건축 구조에서 사용되는 비계와 유사한 소위 서포트 요소 또는 구조의 도입에 의해 완수된다. 물체 제조의 완료에 따라, 서포트 요소는 제거되어야 한다. 대부분의 경우에서, 서포트 구조는 칼, 집게 및 퍼티형 스크래퍼(putty type scrapper)와 같은 기계적 수단에 의해 제거된다. 이러한 기계적 수단의 사용은 서포트가 부착된 표면을 매끄럽게 하도록 상당한 수동 작업과 추후의 과정을 요구한다. 게다가, 몰드 또는 캐스트된 물품의 내부 중공에 위치된 일부 서포트 구조는 제거될 수 없다.
패턴 층은 보통, 프린트된 물체의 온전성을 유지하고, 복합 형상 3D 물체의 외부 및 내부 표면으로부터 쉽게 제거될 것이고, 제거될 때 그들이 복합 형상 3D 물체의 외부 또는 내부 표면을 손상시키지 않아야 한다는 다수의 조건을 충족해야 한다. 본 개시의 일부 예시에서, 패턴 층은 수돗물로 파괴 가능한 재료로 이루어질 수 있다. 일부 패턴 층 구조는 망치질 또는 압력과 같은 기계적 힘 또는 열에 의해 쉽게 파괴될 수 있다.
충분히 튼튼할 수 있고 쉬운 방법으로 제거될 수 있는 패턴 층 재료를 포함하는, 3D 프린팅 또는 압출을 위한 향상된 패턴 재료를 사용하여, 복합적인 몰드를 위한 도구의 생산과 캐스팅 틀 생산을 간소화되고 가속화하기 위한 요구가 있다.
도 1은 큰 사이즈의 복합 형상 3D 물체의 일 예시이다. 복합 형상 3D 물체(100)는 약 1500mm 또는 그 초과로 높을/클 수 있고 400 또는 500mm의 지름을 가질 수 있다. 물체는 평평한 표면(104), 볼록하고 오목한 표면(108)을 포함한다. 추가적으로, 표면은 다양한 각도로 경사지고 배향될 수 있으며 3D 물체(100)의 벽은 다양한 두께 또는 사이즈를 가질 수 있다.
도 2는 다른 큰 사이즈의 복합 형상 3D 물체의 일 예시이다. 복합 형상 3D 물체(200)는 선박의 패널 또는 비행기의 세그먼트일 수 있다. 3D 물체(200)는 약 1500mm의 길이일 수 있고, 예컨대, 10 내지 500mm의 두께를 가질 수 있다. 복합 형상 3D 물체(200)의 재료는 두 굳은 패턴 층(204와 208) 사이의 공간으로 캐스트되고, 패턴 층(204와 208) 사이에 위치된 코어(212)를 형성한다. 코어(212) 경화의 완료에 따라, 패턴 층(204와 208)은 제거될 수 있다. 일부 예시에서, 패턴 층(204와 208)은 패턴 층(204와 208)이 만들어지는 것과 동일한 재료로 이루어지는 바닥 패턴 층(216)과 결합될 수 있다.
복합 형상 3D 물체(200)는 층이 있는 물체로 생성된다. 여러 연속적인 패스(pass)를 수행함으로써, 요구되는 수의 제1 재료의 경화된 패턴 층(220)이 적층될 수 있다. 유사하거나 상이한 방식으로, 캐스트된 복합 형상 3D 물체 재료 층(224)은 적층될 수 있고, 복합 형상 3D 물체가 제조되거나 제작될 수 있다. 패턴 층(220)과 캐스트 된 물체 재료 층(224)은 같거나 상이한 두께일 수 있다. 보통, 캐스트된 복합 형상 3D 물체 재료 층(224)은 여러 패턴 층(220)이 적층되고 경화된 이후에 적층된다. 딜레이가 3-30 패턴 층(220)을 적층하도록 요구되는 시간에 의해 규정될 수 있다.
도 3a는 복합 형상 3D 물체의 제조를 위해 적합한 장치의 일 예시이다. 장치(300)는 제1 또는 패턴 층 재료를 적층하도록 구성되는 패턴 층 재료 적층 노즐(304)과 제2 또는 캐스트된 물품(340) 재료를 적층하도록 구성되는 노즐(312)을 포함한다. 재료 적층 노즐(304)은 제1 재료를 적층하여 제1(332) 및 제 2(336) 패턴 층을 형성하도록 구성된다. 제1 패턴 층(332) 및 제2 패턴 층(336)이 측면으로 시프트되므로, 노즐(304)은 그들을 다양한 방식으로 적층할 수 있으며, 예를 들면, 어떠한 높이의 패턴 층(332)을 쌓고 유사하거나 상이한 높이의 패턴 층(336)을 쌓도록 시프트한다. 측면으로 시프트되는 제1 패턴 층(332) 및 제2 패턴 층(336)은 제1(332) 및 제2(336) 패턴 층을 따라 변화하는 단면을 가지는 공간(빈 부피)를 형성한다. 프로세서(330)는 복합 형상 3D 물체 데이터를 수신하고 이를 노즐(304 및 312)의 이동 및 각각의 재료 적층 비율로 전환시키도록 구성된다. 프로세서(330)는 생산될 복합 형상 3D 물체의 벽 두께와 형상에 따라 제1(332) 및 제2(336) 패턴 층 사이의 거리를 변경한다. 프로세서(330)는 또한 제1 패턴 층(332) 및 제2 패턴 층(336) 사이의 변화하는 공간 또는 부피에서 노즐(312)에 의해 적층될 제2 재료(340)의 양을 변경한다. 노즐(304)은 제1 재료를 노즐(304)로 공급하도록 구성되는 각각의 재료 공급 메커니즘(316)과 통신하고, 노즐(312)은 제2 재료(340)를 노즐(312)로 공급하도록 구성되는 재료 공급 메커니즘(324)과 통신한다. 제2 재료 적층 비율은 또한 프로세서(330)에 의해 제어되고, 충분한 양의 제2 재료를 제공하여 제1 패턴 층(332) 및 제2 패턴 층(336) 사이의 변화하는 공간을 채우도록 조정될 수 있다.
제1 및 제2 재료 적층 비율을 제어하는 것에 더하여, 프로세서(330)는 노즐(304와 312)과 테이블(328)의 상대적 이동 속도를 제어한다. 테이블(328)은 제1 유형의 재료 및 제2 유형의 재료를 받고 보유하도록 구성된다. 테이블(328)은 화살표(342)에 의해 도시된 바와 같이 복수의 (적어도 세 개의)방향(예컨대, X, Y, Z)으로 이동하여 재료 적층 동안 제조된 복합 형상 3D 물체의 사이즈 또는 치수를 변화시키기 위해 수용할 수 있다. 대안적으로, 노즐(304와 312)은 복수방향, 예컨대, 수직(Z)과 수평(X, Y)방향으로 움직일 수 있다. 일부 예시에서, 테이블(328)은 제2 재료의 큐어링(curing) 또는 경화(hardening)의 보다 빠른 시작을 위해 환경 온도보다 더 높게 가열될 수 있다.
노즐(304)은 복합 형상 3D 물체, 예컨대, 물체(200) 또는 그와 유사한 것의 캐스팅 틀 또는 몰드의 제1 및 제2 패턴 층(332와 336)을 형성한다. 노즐(304)에 의해 적층되거나 압출되는 제1 재료는 모두 동일한 출원인의 미국 특허 제 9,216,543호와 미국 특허 출원 제14/943,395호 및 제15/665,472호에서 개시된 재료와 같은 겔 골재 상태의 의가소성(pseudo-plastic) 재료일 수 있다. 의가소성 겔은 본 출원의 출원인으로부터 DIMENGEL®의 이름 하에 상업적으로 이용 가능하고 메커니즘(316)에 의해 인가된 교반으로 인해 적층 노즐(304)을 통하여 흐른다. 겔의 탄성력은 노즐을 떠난 이후 즉시 회복되고, 겔은 굳어지거나 경화되어 그 형상과 내구성을 유지하거나 되찾는다. 노즐을 떠난 이후, 재료는 더 이상 압력 아래 있지 않고 망조직(network)이 즉시 회복하며, 그 결과 겔 재-응고가 된다. 겔 응고 직후, 겔은 완전히 중합하여 가교 결합되는 것과 같이 겔을 고정시키기 위해, UV 광에 노출된다. 굳어지거나 경화된 겔은 제1(332) 및 제2(336) 패턴 층이나 복합 형상 3D 물체에 대한 캐스팅 틀 또는 몰드의 벽(332와 336)을 형성한다.
그러나, DIMENGEL®은 쉬운 패턴 층 제거를 지원하지 않는다. 본 개시는 쉬운 패턴 층 제거를 가능하게 하는 재료를 제안한다. 새로운 패턴 층 재료 구성은 친수성 또는 소수성 가교제와 결합한 친수성 단위체에 기초한다. 이 화학 구조는 폴리머의 빠른 팽창을 허용하지만 물에 완전히 용해되는 것은 아니다. 높은 스트레스의 결과로, 하이드로겔은 예를 들어, 체를 통하여 물을 여과하는 것에 의해, 체에 쉽게 수집될 수 있는 비즈로 나뉜다.
패턴 층 또는 벽(332와 336)의 빠른 응고 또는 경화(층 고정으로도 불림)는 1초 미만이 걸리고 노즐(312)에 의한 제2 재료 적층을 용이하게 한다. 패턴 층 또는 벽(332와 336)의 빠른 응고 또는 경화는 UV 소스에 의해 제공된 자외선(UV) 및 겔 제제(formulation) 내의 사전에 내장된 광개시제(photo-initiator)의 사용에 의해 더 가속화될 수 있다. 제2 재료(340)는 제작되거나 제조될 복합 형상 3D 물체의 캐스팅 재료이다. 제2 재료(340)는 다양한 비율의 레진과 경화제의 혼합을 포함하는 중합을 위해 또는 열, 광, 마이크로파, 전자 빔 또는 외부 복사선의 임의의 소스를 가지는 외부의 개시를 포함하는 중합을 위해 광범위한 기법 및 광범위한 그룹의 재료로부터 선택될 수 있다. 열로 큐어 가능한 폴리머 재료의 결과는 촉매 또는 개시제, 촉매 쌍, 촉매의 큐어 가능한 폴리머 및 상온 촉진제를 사용하여 개시될 수 있다. 폴리머는 단위체 쌍 또는 사슬 성장 중합, 중축합 또는 고리 열림 중합을 사용하는 단계 성장 중합의 조합을 포함한다. 열경화성 폴리머는 에폭시 레진, 비닐에스터, 폴리에스터, 아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리요소, 가황 고무, 페놀-포름알데히드, 요소-포름알데히드, 멜라민 레진, 벤조티아진, 폴리이미드, 비스말레이미드, 시아네이트 에스테르, 폴리 시아누르산염 및 실리콘(이하 열경화성 폴리머로 지칭됨)을 포함하는 많은 유형의 폴리머를 포함한다. 일부 예시에서, 무기물과 유기물 성분의 혼합으로 구성되는 인조석 구성이 캐스트될 수 있다. 인조석의 무기물 성분은 부서진 대리석 또는 화강암, 유리 및 탄소 섬유 또는 유리 입자, 알루미늄 또는 질화 붕소와 같은 합금의 금속 입자와 같을 수 있다. 캐스팅 재료에 대한 바인더는 또한 시멘트, 석고 및 그와 유사한 무기질일 수 있다.
제2 재료는 패턴 층(332와 336) 사이 공간에 적층되고, 패턴 층 또는 벽과 함께 튼튼한 강화 구조를 형성한다. 큐어 가능한 폴리머(340)가 장치(300)에 의해 노즐(312)로부터 층 형상에 압출될 때, 재료 층은 혼합, 가열 또는 화학 복사선에 노출되면서 굳어진다. 패턴 층(332와 336)과의 접촉이 영구적이면, 재료는 굳어지고 복합 형상 3D 물체의 내구성을 높인다.
일부 예시에서, 제2 재료(340)의 응고 또는 경화 프로세스는 열(열기), 마이크로파, IR 복사선, 전자 빔의 소스 또는 제2 유형의 재료를 경화(큐어)하도록 구성되는 외부 복사선의 임의의 소스에 의해 향상되고 가속될 수 있다.
제1 재료는 제2 재료와 상이한 물리적 특성을 가질 수 있다. 특성은 탄성의 계수, 투명도, 외형, 재료 경화 복사선 파장 및 다른 특성을 포함할 수 있다. 일부 예시에서, 재료 경화 복사선(344와 346)의 소스, 예를 들어 UV(자외선)는 복합 형상 3D 물체 또는 패턴 층의 요구되는 부분을 조사하도록 배열될 수 있다. 프로세서(330)는 또한 모든 유형의 재료 경화 복사선의 소스의 동작을 제어하도록 구성된다.
도 3b는 복합 형상 3D 물체의 제조를 위한 적합한 장치의 다른 예시이다. 장치(350)는 가변적인 거리에 위치되거나 서로에 대하여 측면으로 시프트되고, 제1 재료를 적층하도록 구성되는 두 개의 물질 적층 노즐(304와 354) 및 제2 재료를 적층하도록 구성되는 노즐(312)을 포함한다. 두 개의 재료 적층 노즐(304와 354)은 제1 재료를 적층하여 제1 패턴 층(332) 및 제2 패턴 층(336)을 동시에 형성하도록 구성된다. 재료 적층 노즐(304)과 노즐(312)은 동일 출원인의 미국 특허 제9,011,136호와 제9,623,607호에 개시된 것과 유사하게, 서로 독립적으로 수직(Z)과 수평(X, Y) 방향으로 이동할 수 있다. 제1 패턴 층(332) 및 제2 패턴 층(336)은 제1 패턴 층(332) 및 제2 패턴 층(336)을 따라 변화하는 단면을 가지는 공간(빈 부피)을 형성한다. 프로세서(330)는 복합 형상 3D 물체 데이터를 수신하고 이를 노즐(304와 354)의 이동과 각 재료 적층 비율로 전환하도록 구성된다. 프로세서(330)는 생산될 복합 형상 3D 물체의 벽 두께와 형상에 따라 제1 패턴 층(332) 및 제2 패턴 층(336)을 적층하도록 노즐(304와 354) 사이의 거리를 변경한다. 프로세서(330)는 또한 제1 패턴 층(332) 및 제2 패턴 층(336) 사이의 변화하는 공간 또는 부피에서 노즐(312)에 의해 적층될 제2 재료(340)의 양을 변경한다.
제1 패턴 층(332) 및 제2 패턴 층(336) 사이의 거리 또는 간격은 또한 설계에 따라 변경한다. 노즐(304와 354)은 제1 재료를 노즐(304와 354)로 공급하도록 구성되는 각 재료 공급 메커니즘(316과 320)과 통신하고 노즐(312)은 노즐(312)로 제2 재료(340)를 공급하도록 구성되는 재료 공급 메커니즘(324)과 통신한다. 프로세서(330)는 복합 형상 3D 물체 데이터를 수신하고 이를 각 재료 적층 비율로 전환하도록 구성된다. 제2 재료 적층 비율은 또한 컴퓨터(330)에 의해 제어되며 충분한 양의 제2 재료를 제공하여 제1 패턴 층(332) 및 제2 패턴 층(336) 사이의 변화하는 공간 또는 부피를 채우도록 조정될 수 있다.
제1 적층 비율 및 제2 재료 적층 비율을 제어하는 것에 더하여, 프로세서(330)는 노즐(304, 354) 및 노즐(312)과 테이블(328)의 상대적 이동 속도를 제어한다. 테이블(328)은 제1 유형의 재료 및 제2 유형의 재료를 받고 보유하도록 구성된다. 테이블(328)은 화살표(342)에 의해 도시된 바와 같이 세방향(예컨대, X, Y, Z)으로 이동하여 재료 적층 동안 제조된 복합 형상 3D 물체의 사이즈 또는 차원을 변화시키기 위하여 수용할 수 있다. 대안적으로, 노즐(304와 354) 및 노즐(312)은 서로 독립적으로 수직(Z)과 수평(X, Y) 방향으로 이동될 수 있다. 일부 예시에서 테이블(328)은 제2 재료의 큐어링(curing) 또는 경화(hardening)의 보다 빠른 개시를 위해 패턴으로 환경 온도보다 더 높게 가열될 수 있다.
노즐(304와 354)은 복합 형상 3D 물체(300)(100 또는 200)의 제1 및 제2 패턴 요소 층(332와 336)을 적층한다. 노즐(304와 308)에 의해 적층되거나 압출되는 제1 재료는 물로 파괴 가능한 재료, 열 복사선 또는 힘/압력과 같은 기계적 작용으로 파괴 가능한 재료일 수 있다.
패턴 요소 층(332와 336)을 위한 파괴 가능 재료의 사용은 쉬운 패턴 층 제거를 용이하게 한다. 예를 들면, 패턴 층 재료 구성은 친수성 또는 소수성 가교제와 결합한 친수성 단위체에 기초한다. 이 화학 구조는 폴리머의 빠른 팽윤을 허용하지만 완전히 물에 용해되는 것은 아니다. 높은 스트레스의 결과로서, 하이드로겔은 예컨대, 체 필터를 통하여 물을 여과함으로써 체에 쉽게 수집될 수 있는 비즈로 나뉜다.
전형적인 제1 재료 또는 물로 파괴 가능한 재료 구성은 아크릴아미드, 메타크릴아미드, 아크릴레이트, 아크릴 산과 그 염, 하이드록시(메틸)아크릴레이트, 카르복시(메틸) 아크릴레이트, 아크릴로 니트릴, 카보하이드레이트(탄수화물) 단위체, 메타크릴레이트 및 다기능화 아크릴을 포함한다.
전형적인 제1 재료 또는 물 또는 열 복사선으로 파괴 가능한 재료 구성은 분자량(MW) 범위가 저 분자량에서의 저중합체를 통한 44 달튼에서 300,000 달튼 까지의 높은 분자량 폴리머까지인 달리 폴리(옥시에틸렌) 또는 폴리(에틸렌 옥사이드)(PEO)로 알려진 폴리(에틸렌 글리콜)(PEG)을 더 포함할 수 있다. PEG 저중합체 또는 폴리머는 헤테로이작용기, 호모이작용기, 단일작용기, PEG 덴드리머 및 다중팔 PEG 및 PEG 공중합체일 수 있다. PEG 기반 폴리머는 섭씨 60도의 낮은 용융 온도를 보여주고, 따라서 그것은 약한 열에 노출 아래서 쉽게 파괴된다. 유사한 재료는 폴리카프로락톤(PCL), 에틸렌초산비닐 공중합체 (EVA), 폴리에틸렌-코발트-메타크릴산, 폴리프로필렌 탄산염(PPP) 또는 약 섭씨 45-60도에서의 Tm을 보여주는 유사한 폴리머를 포함하는 낮은 용융 온도의 것일 수 있다.
또한, 물 또는 유기물 용매를 포함하는 무반응 첨가물이 포함될 수 있다. 이러한 용매에 더하여, 짧은 저중합체는 용융 온도와 폴리머 강성률을 감소시키는 가소제로서 사용되도록 포함될 수 있다.
일부 예시에서, 열경화성 폴리머 외의 재료가 패턴 층 사이에 적층될 수 있다. 이러한 재료는 상이한 왁스, 방수 광중합체, 시멘트, 석고 등과 같은 미네랄 바인더를 가지는 수성 혼합물일 수 있다.
일부 예시에서, 제2 재료(340)의 응고 또는 경화 프로세스는 제1 유형의 재료를 경화(큐어)하도록 구성되는 큐어링 복사선의 소스와 제2 유형의 재료를 경화(큐어)하도록 구성되는 복사선의 소스에 의해 향상되고 가속화될 수 있다. 제2 유형의 재료를 경화(큐어)하도록 구성되는 큐어링 복사선의 소스는 열, 마이크로파 또는 IR 소스의 복사선일 수 있다. 가열은 큐어링 산출뿐만 아니라 더 빠르고 더 효과적인 중합반응을 위한 속도도 향상시킨다.
장치(350)는 제1 및 제2 패턴 층(332와 336)을 동시에 적층한다. 일부 예시에서, 복합 형상 3D 물체 캐스팅 재료(340)와 패턴 층(304와 308)의 적층 사이에 딜레이가 있을 수 있다. 보통, 캐스트된 복합 형상 3D 물체 재료 층(224)은 여러 패턴 층(332와 336)이 적층되고 경화된 이후에 적층된다. 딜레이는 3-30 패턴 층(332와 336)을 적층하도록 요구되는 시간에 의해 정의될 수 있다. 다수의 연속적인 패스의 수행에 의해, 제1 재료에 의해 경계지어지는 제2 재료의 요구되는 수의 경화된 층이 적층될 수 있고 3D 물체가 생산될 수 있다.
일부 예시에서, 재료 경화 복사선(344와 346)의 소스는 복합 형상 3D 물체 또는 패턴 층의 요구되는 부분을 조사하도록 배열될 수 있다. 프로세서(330)는 또한 재료 경화 복사선(344와 346)의 소스의 동작을 제어하도록 구성된다. 재료 경화 복사선(344와 346)의 소스는 또한 제2 재료 경화 복사선의 소스를 포함할 수 있다.
도 4는 복합 형상 3D 물체의 제조를 위해 적합한 장치의 다른 예시이다. 도 4a의 장치는 대칭적인 3D 물체의 제조를 단순화한다. 물체(414)는 도 1의 복합 형상 3D 물체와 유사한 복합 형상 대칭의 3D 물체이다. 패턴 층(406과 410)은 그 사이에서 제2 재료 형성 물체(414)가 캐스트되는 공간을 형성할 수 있다. 선형 이동에 더하여 테이블(328)은 화살표(420)에 의해 도시되는 바와 같은 회전 이동을 제공하도록 구성된다. 테이블(328)의 회전 이동은 그들의 재료 메커니즘(316, 320 및 324)에 의해 예시되는 제1 및 제2 재료 적층 노즐의 방사상 이동에 의해 보충된다. 테이블(328) 회전과 재료 적층 헤드(316, 320 및 324)의 독립적 방사상 이동의 조합(도 4b의 화살표 416, 418 및 420)은 가변적인 기하학을 가지는 대칭적인 물품의 제작 또는 생산을 용이하게 하며, 예를 들어, 3D 물체의 직경이 변화할 수 있고, 캐스트된 재료의 양 또는 경계 요소(406과 410) 사이의 거리가 변화할 수 있다. 게다가, 테이블(328)은 복수 방향으로 움직여 복합 형상 3D 물체의 사이즈를 변경하기 위해 수용할 수 있다. 대안적으로, 노즐(304와 308)과 노즐(312)은 복수 방향(X, Y, Z) 또는 적어도 한 방향으로 이동될 수 있다.
이전에 개시된 방법과 유사하게, 제2 재료는 열적으로 큐어가능한 폴리머 재료, 즉 열경화성 폴리머이며 패턴 요소 층(406과 410) 강한 패턴 또는 자기- 패턴 구조를 형성하는 부피 또는 공간에 적층된다. 열적으로 큐어가능한 폴리머(414)가 층 형성에서 장치(400)에 의해 노즐(312)로부터 압출되면, 열적으로 큐어가능한 폴리머 재료 층은 열 또는 적외선 방사의 대상이 됨에 따라 굳어진다. 패턴 층(406과 410)과의 접촉이 영구적이면, 열적으로 큐어가능한 폴리머 재료는 굳어지고 복합 형상 3D 물체의 내구성을 높인다.
추가적인 예시에 따라, 패턴 구조 요소(332)의 제2 재료(414)(또는 340) 측에 가장 가까운 복잡한 형상은 복합 형상 3D 물체의 캐스트된 재료의 열로 큐어 가능한 폴리머(414)(또는 340)로 복사될 양각(relief)을 포함할 수 있다.
추가 예시에서 장치(300과 400)는 노즐(312)을 가지는 하나 이상의 헤드(324)를 포함할 수 있다. 노즐(312-1와 312-2)을 가지는 추가 헤드는 노즐(312)에 의해 적층되는 재료와는 상이한 재료를 적층할 수 있다. 재료는 외형, 색상 및 구조에서 상이하여 패턴 층(410)에 가장 가까운 복합 형상 3D 물체 측면 상에서 장식용의 패턴을 형성할 수 있다.
패턴 층은 보통, 프린트된 물체의 온전성을 유지하고, 3D 물체를 쉽게 제거 가능해야 하고, 제거될 때 3D 물체의 표면을 손상시키지 않는다는 여러 가지 조건을 충족해야 한다. 매우 크고/거나 무거운 복합 형상 3D 물체(500)(도 5)가 제조되어야 하는 경우, 패턴 층(506과 510)은 추가적인(당분야에서 알려진) 서포트(514, 516 및 520)에 의해 더 강화될 수 있다. 추가적인 서포트 구조(514, 516 및 520)는 복합 형성 3D 물체의 온전한 상태를 유지하고 패턴 층이 만들어지는 것과 같이 동일한 물 또는 열 복사선으로 파괴 가능한 재료 또는 상이한 재료로 이루어질 수 있다. 서포트 구조(514, 516 및 520)가 복합 형상 3D 물체(500)와 접촉하지 않으므로, 그들의 제거는 복합 형상 3D 물체(500)의 표면 상에 어떠한 자국 또는 인공물을 남기지 않을 것이고, 그렇기에, 그들은 물로 파괴 가능한 재료 외의 것으로 이루어질 수 있다.
도 6은 큰 사이즈의 복합 형상 3D 물체의 평면도이다. 복합 형상 3D 물체(600)는 복합 형상 3D 물체(600)의 내부 중공에 위치되는 추가적인 3D 물체(604)를 포함한다. 번호(606과 610)는 제1 재료로부터 만들어진 각각의 패턴 층을 표시하고, 제1 재료는 위에서 설명한 패턴 층 제거를 가능하게 하는 물 또는 열로 파괴 가능한 재료일 수 있다. 번호(602)는 복합 형상 3D 물체(600)의 캐스팅 재료를 표시한다.
물 또는 열로 파괴 가능한 재료의 사용은 큰 설계의 자유를 제공한다. 이는 캐스트된 재료의 복합적인 기하학을 떠나, 복합적인 몰드를 설계하기 위한 요구없이, "명령에 따라(on command)" 사라지는 패턴을 사용함으로써 생산될 복합적인 기하학에 대해 허용한다.
추가 예시에서, 도 7에 도시된 바와 같이, 복합 형상 3D 물체(700)가 형성되는 재료(702)는 부피(704)의 임의적으로 선택된 위치에서 적층된다. 재료(702)는 물체(700) 제조의 과정에서 적층되었다. 충전 개구(708)는 패턴 층(712 및/또는 716) 중 적어도 하나에서 제공될 수 있다. 복합 형상 3D 물체(700)가 폐쇄된 물체로서 도시되지만, 패턴 층(712 및/또는 716) 모두로의 자유 접근이 있는 절삭된 물체일 수 있다.
패턴 요소 층(712 및/또는 716) 사이에 둘러싸인 부피의 임의적으로 선택된 위치(704)에 적층된 패턴 층(712, 716)과 재료(702)의 완료에 따라, 패턴 층(712, 716)은 3D 프린팅 기계로부터 제거될 수 있고, 그들 사이의 공간은 재료(702) 또는 그와 유사한 것에 의해 채워진다. 이러한 방법은 다음 부분을 프린팅하기 위해 기계를 자유롭게 하고(release), 충전 개구(708)를 통하여 순차적으로 도입될 수 있는 다양한 상이한 재료의 사용을 지원한다. 재료는 다양한 색상일 수 있거나 상이한 기계적 특성을 소유할 수 있다. 합성 재료의 물체는 또한 이러한 방법을 사용하여 생산될 수 있다. 이러한 재료의 경화는 오프라인(off-line)으로 완수될 수 있다.
방법과 장치가 그 특정한 예시를 참조하여 상세하게 설명되었고, 다양한 변화와 수정이 그 사상과 범위에서 벗어나지 않으면서 방법과 장치에서 이루어질 수 있음이, 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (20)

  1. 제1 중합체 재료를 사용하여 제1 및 제2 패턴 층을 서로 측면으로 시프트시켜 적층하고, 이로써 측면으로 시프트된 패턴 층은 상기 측면으로 시프트된 패턴층 사이에 상기 제1 및 제2 패턴 층을 따라 변화하는 가변 단면을 가지는 빈 부피를 형성하는 단계;
    상기 제1 및 제2 패턴 층 사이의 상기 빈 부피에 제2 중합체 재료를 캐스트하여 상기 제1 및 제2 패턴 층 사이의 상기 빈 부피에 동일한 형상으로 복합 형상 3D 물체를 캐스트하는 단계;
    복사선을 조사하여 상기 제2 중합체 재료를 큐어(cure)하고 상기 제1 및 제2 패턴 층을 제거하여 상기 제1 및 제2 패턴 층 사이의 상기 빈 부피에 동일한 형상으로 상기 캐스트된 복합 형상 3D 물체의 제조를 완료하는 단계; 및
    상기 제1 중합체 재료를 물에 노출하여 팽윤시키고 비즈로 나뉘게 하고, 초과량의 물로 상기 비즈를 씻어내 상기 복합 형상 3D 물체로부터 상기 제1 및 제2 패턴 층을 제거하는 단계
    를 포함하는 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중합체 재료의 큐어(cure) 이후에 상기 제2 중합체 재료를 캐스트하는 단계
    를 더 포함하는 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중합체 재료의 구성은 친수성 또는 소수성 가교제와 결합한 친수성 단위체(hydrophilic monomer)를 포함하는, 방법.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중합체 재료의 구성은 아크릴아미드. 메타크릴아미드, 아크릴레이트, 아크릴산과 아크릴산의 염, 히드록시(메틸)아크릴레이트, 카르복시(메틸)아크릴레이트, 아크릴로니트릴, 탄수화물 단위체, 메타크릴레이트 및 다기능화 아크릴을 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중합체 재료의 구성은 폴리(에틸렌 글리콜)(PEG)을 더 포함하고, 상기 PEG의 분자량은 에틸렌 글리콜인 62 달튼부터, 저중합체인 100 달튼 내지 10,000 달튼 사이의 분자량 내지는 고분자량 폴리머인 10,000 달튼 내지 300,000 달튼 사이의 분자량인 것인, 방법.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2 중합체 재료는 열경화성의 폴리머 재료인, 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2 중합체 재료는 에폭시 레진, 비닐에스터, 폴리에스터, 아크릴레이트, 폴리우레탄, 폴리요소, 가황 고무, 페놀-포름알데히드, 요소-포름알데히드, 멜라민 레진, 벤조티아진, 폴리이미드, 비스말레이미드, 시아네이트 에스터, 폴리 시아누르산염 및 실리콘으로 구성된 재료의 그룹 중 적어도 하나를 포함하는, 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제2 중합체 재료는 첨가 재료의 포함을 지원하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 패턴 층 사이 상기 빈 부피는 상기 제1 및 제2 패턴 층 사이 상기 빈 부피에 캐스트되는 상기 제2 중합체 재료를 위한 몰드(mould)로서 사용되는, 방법.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 중합체 재료는 상기 제2 중합체 재료와 상이한 기계적 특성을 가지고, 상기 기계적 특성은 적어도 탄성률, 투명도, 외형을 포함하는, 방법.
  11. 제1 중합체 재료를 사용하여 제1 및 제2 패턴 층을 서로 측면으로 시프트시켜 적층하고, 이로써 측면으로 시프트된 패턴 층은 상기 측면으로 시프트된 패턴층 사이에 상기 제1 및 제2 패턴 층을 따라 변화하는 가변 단면을 가지는 빈 부피를 형성하는 단계;
    상기 제1 및 제2 패턴 층 사이의 상기 빈 부피에 제2 중합체 재료를 캐스트하여 상기 제1 및 제2 패턴 층 사이의 상기 빈 부피에 동일한 형상으로 복합 형상 3D 물체를 캐스트하는 단계;
    복사선을 조사하여 상기 제2 중합체 재료를 큐어(cure)하고, 상기 제1 및 제2 패턴 층에 물 또는 기계적 작용으로의 노출로 구성된 작용의 그룹의 적어도 하나를 사용하여 상기 제1 및 제2 패턴 층 사이의 상기 빈 부피에 동일한 형상으로 상기 캐스트된 복합 형상 3D 물체를 가지는 제2 중합체 재료의 제거를 허용하는 단계; 및
    상기 제1 중합체 재료를 물에 노출하여 팽윤시키고 비즈로 나뉘게 하고, 초과량의 물로 상기 비즈를 씻어내어 상기 복합 형상 3D 물체로부터 상기 제1 및 제2 패턴 층을 제거하는 단계
    를 포함하는 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 기계적 작용은 상기 제1 및 제2 패턴 층을 파괴하도록 힘과 압력의 인가를 포함하는, 방법.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 복사선을 조사하는 단계는 화학 복사선을 조사하는 단계
    를 포함하는 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 복사선을 조사하는 단계는 자외선을 조사하는 단계
    를 포함하는 방법.
  15. 제11항에 있어서,
    상기 복사선을 조사하는 단계는 화학 복사선을 조사하는 단계
    를 포함하는 방법.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 복사선을 조사하는 단계는 자외선을 조사하는 단계
    를 포함하는 방법.
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 삭제
  20. 삭제
KR1020197037290A 2017-12-06 2018-11-20 복합 형상 3d 물체 제작 KR102132776B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201762595096P 2017-12-06 2017-12-06
US62/595,096 2017-12-06
PCT/IL2018/051258 WO2019111241A1 (en) 2017-12-06 2018-11-20 Complex shaped 3d objects fabrication

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200003215A KR20200003215A (ko) 2020-01-08
KR102132776B1 true KR102132776B1 (ko) 2020-07-22

Family

ID=66658754

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020197037290A KR102132776B1 (ko) 2017-12-06 2018-11-20 복합 형상 3d 물체 제작

Country Status (6)

Country Link
US (3) US10328635B1 (ko)
EP (2) EP3720683B1 (ko)
JP (1) JP7111815B2 (ko)
KR (1) KR102132776B1 (ko)
IL (1) IL275051A (ko)
WO (1) WO2019111241A1 (ko)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2019055656A1 (en) * 2017-09-13 2019-03-21 Northwestern University PHOTOREACTIVE INKS AND THERMOSETTING MATERIALS MANUFACTURED THEREFROM
JP7163595B2 (ja) * 2018-03-13 2022-11-01 セイコーエプソン株式会社 三次元造形物の製造方法、および、三次元造形物の造形装置
US11260604B2 (en) * 2018-03-14 2022-03-01 Andrew Reynolds Method and system for dispensing molten wax into molds by means of a desktop apparatus
US10520923B2 (en) * 2018-05-22 2019-12-31 Mantle Inc. Method and system for automated toolpath generation
US20200038952A1 (en) * 2018-08-02 2020-02-06 American Axle & Manufacturing, Inc. System And Method For Additive Manufacturing
US11794412B2 (en) * 2019-02-20 2023-10-24 General Electric Company Method and apparatus for layer thickness control in additive manufacturing
KR102214911B1 (ko) * 2019-11-18 2021-02-10 한국생산기술연구원 3d 프린터로 제작된 몰드를 이용한 유방 및 종양 모형 제조방법
KR102289129B1 (ko) * 2019-11-21 2021-08-13 한국생산기술연구원 의료용 교보재 제작 장치 및 방법
CN111590016B (zh) * 2020-06-05 2022-02-22 洛阳凯林铸材有限公司 一种激光3d打印覆膜砂及其生产方法
KR102340416B1 (ko) 2020-06-24 2021-12-16 한국기계연구원 프린팅 플레이트의 형상이 가변되는 3d 프린터 및 이의 운용방법
KR102340417B1 (ko) 2020-06-24 2021-12-17 한국기계연구원 프린팅 플레이트의 형상이 가변되는 3d 프린터 및 이의 운용방법
KR102272888B1 (ko) 2020-07-03 2021-07-06 한국기계연구원 프린팅 플레이트의 형상이 가변되는 3d 프린터 및 이의 운용방법
KR102332533B1 (ko) * 2020-07-17 2021-12-01 비즈 주식회사 내부 코어 형성 및 외부 표면 평탄화를 위한 와이어 아크 직접에너지적층 3d 프린팅 방법
KR102332534B1 (ko) * 2020-07-17 2021-12-01 비즈 주식회사 표면 평탄화를 위한 와이어 아크 직접에너지적층 3d 프린팅 장치 및 방법
KR102619479B1 (ko) * 2020-11-22 2024-01-02 매시빗 3디 프린팅 테크놀로지스 리미티드 복합 재료로부터 3d 물체의 자동화된 제조
US12006444B2 (en) 2021-01-05 2024-06-11 Formlabs, Inc. Water-breakable resin formulation
JP7490700B2 (ja) 2022-03-30 2024-05-27 本田技研工業株式会社 三次元造形方法及び三次元造形装置
DE102022111014A1 (de) 2022-05-04 2023-11-09 Phoenix Contact Gmbh & Co. Kg Herstellungsvorrichtung

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040070106A1 (en) 1998-09-04 2004-04-15 Harrington Bruce E. Methods and apparatus for replicating original objects
US20120177882A1 (en) 2011-01-11 2012-07-12 Laszlo Sichtnik Decorative Stone Compositions and Methods
WO2016165938A1 (de) 2015-04-16 2016-10-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum herstellen eines bauteils durch thermisches spritzen und anlage zum herstellen eines bauteils mit einer vorrichtung zum thermischen spritzen

Family Cites Families (60)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4034708A (en) * 1976-08-30 1977-07-12 The D. L. Auld Co. Modular device for production of cast plastic emblems
US4556528A (en) * 1983-06-16 1985-12-03 The Garrett Corporation Mold and method for casting of fragile and complex shapes
JPH0336019A (ja) * 1989-07-03 1991-02-15 Brother Ind Ltd 三次元成形方法およびその装置
US5098982A (en) * 1989-10-10 1992-03-24 The B. F. Goodrich Company Radiation curable thermoplastic polyurethanes
US5204055A (en) 1989-12-08 1993-04-20 Massachusetts Institute Of Technology Three-dimensional printing techniques
US5474719A (en) * 1991-02-14 1995-12-12 E. I. Du Pont De Nemours And Company Method for forming solid objects utilizing viscosity reducible compositions
US6270335B2 (en) 1995-09-27 2001-08-07 3D Systems, Inc. Selective deposition modeling method and apparatus for forming three-dimensional objects and supports
JPH10183204A (ja) * 1996-12-25 1998-07-14 Hiroshi Nakazawa 焼結を応用した粉末材によるｒｐ及びその製造装置
US7235204B2 (en) * 2002-09-06 2007-06-26 Polyrock Technologies, Llc Methods and apparatus for producing manufactured articles having natural characteristics
US6818153B2 (en) 1998-10-13 2004-11-16 Peter Burnell-Jones Photocurable thermosetting luminescent resins
US6397992B1 (en) 1999-07-08 2002-06-04 Arthur G. Patridge Inner hub for clutch/brake
US6342541B1 (en) * 1999-12-08 2002-01-29 Advanced Ceramics Research, Inc. Machinable positive image model material for shape deposition manufacturing
US6627835B1 (en) 2000-02-02 2003-09-30 Purdue Research Foundation Three dimensional object fabrication techniques
US6569373B2 (en) * 2000-03-13 2003-05-27 Object Geometries Ltd. Compositions and methods for use in three dimensional model printing
US8481241B2 (en) * 2000-03-13 2013-07-09 Stratasys Ltd. Compositions and methods for use in three dimensional model printing
EP1404501B1 (en) * 2001-06-05 2012-08-01 Mikro Systems Inc. Method and mold system for manufacturing three-dimensional devices
US7098275B2 (en) * 2001-06-27 2006-08-29 Inglefield Charles F Heat resistant material for molds and other articles
CN100401189C (zh) 2001-10-22 2008-07-09 太阳油墨制造株式会社 光固化性·热固化性树脂组合物
US7074358B2 (en) 2001-12-13 2006-07-11 Alexander Sergeievich Gybin Polymer casting method and apparatus
US7814937B2 (en) 2005-10-26 2010-10-19 University Of Southern California Deployable contour crafting
US7625512B2 (en) * 2003-07-15 2009-12-01 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and a system for producing an object using solid freeform fabrication
JP4879735B2 (ja) 2004-06-11 2012-02-22 関西ペイント株式会社 ポリエステル樹脂及び熱硬化性水性塗料組成物
US7236166B2 (en) * 2005-01-18 2007-06-26 Stratasys, Inc. High-resolution rapid manufacturing
EP1952908B1 (en) * 2005-11-21 2013-01-02 Sintokogio, Ltd. Process for making molds
US7942187B2 (en) * 2005-12-27 2011-05-17 Tomita Pharmaceutical Co., Ltd. Method for manufacturing mold
US20080001317A1 (en) * 2006-06-28 2008-01-03 Jason Tokarski Water soluble biomedical device mold
US20090101278A1 (en) * 2007-10-17 2009-04-23 Louis Laberge-Lebel Methods for preparing freeform three-dimensional structures
GB0805879D0 (en) 2008-04-01 2008-05-07 Reckitt Benckiser Nv Injection moulded containers
EP2559533B1 (en) * 2008-09-26 2020-04-15 United Technologies Corporation Casting
US8470231B1 (en) * 2009-06-01 2013-06-25 Stratasys Ltd. Three-dimensional printing process for producing a self-destructible temporary structure
EP2473333A4 (en) * 2009-09-04 2017-09-13 Covestro LLC Automated processes for the production of polyurethane wind turbine blades
JP5759851B2 (ja) * 2011-09-22 2015-08-05 株式会社キーエンス 三次元造形装置及び三次元造形方法
SG11201400622SA (en) * 2011-09-23 2014-04-28 1366 Tech Inc Techniques for improved imprinting of soft material on substrate using stamp including underfilling to leave a gap and pulsing stamp
US20140232035A1 (en) * 2013-02-19 2014-08-21 Hemant Bheda Reinforced fused-deposition modeling
US9364995B2 (en) * 2013-03-15 2016-06-14 Matterrise, Inc. Three-dimensional printing and scanning system and method
US9498593B2 (en) * 2013-06-17 2016-11-22 MetaMason, Inc. Customized medical devices and apparel
US10081136B2 (en) * 2013-07-15 2018-09-25 California Institute Of Technology Systems and methods for additive manufacturing processes that strategically buildup objects
US8974213B1 (en) * 2013-09-02 2015-03-10 Massivit 3D Printing Technologies Ltd Large shells manufacturing apparatus
JP2015131398A (ja) * 2014-01-09 2015-07-23 セイコーエプソン株式会社 三次元造形物の製造方法、三次元造形物製造装置、インクセットおよび三次元造形物
US9011136B1 (en) 2014-02-19 2015-04-21 Massivit 3D Printing Technologies Ltd Additive manufacturing device
EP2942174B1 (en) 2014-05-07 2016-09-21 Siemens Aktiengesellschaft Method of preparing a mould for vacuum resin transfer moulding
US10391705B2 (en) * 2014-05-09 2019-08-27 Nike, Inc. System and method for forming three-dimensional structures
EP2952331B1 (en) * 2014-06-08 2022-09-28 Massivit 3D Printing Technologies Ltd. Pseudoplastic material for manufacture of 3D objects
US9694541B2 (en) * 2014-06-09 2017-07-04 Raytheon Company Selective composite manufacturing for components having multiple material properties
US20160067766A1 (en) * 2014-09-08 2016-03-10 Apple Inc. 3d printed investment molds for casting of amorphous alloys and method of using same
US9592660B2 (en) * 2014-12-17 2017-03-14 Arevo Inc. Heated build platform and system for three dimensional printing methods
EP3067185B1 (en) * 2015-03-10 2019-02-06 OCE-Technologies B.V. Method for printing 3d structures
US9934601B2 (en) * 2015-07-21 2018-04-03 Makerbot Industries, Llc Three-dimensional surface texturing
WO2017029657A1 (en) * 2015-08-14 2017-02-23 Stratasys Ltd. Support material formulation and additive manufacturing processes employing same
US20170157802A1 (en) * 2015-12-07 2017-06-08 Randolph Scott Ashton Sacrificial Templates Comprising a Hydrogel Cross-linking Agent and Their Use for Customization of Hydrogel Architecture
JP6710959B2 (ja) 2015-12-18 2020-06-17 株式会社リコー 水崩壊性複合材料、及び、立体造形物の製造方法
US10471631B2 (en) * 2016-01-08 2019-11-12 Stratasys, Inc. Electrohydrodynamic additive manufacturing systems and methods for high temperature modeling
US11028205B2 (en) * 2016-01-15 2021-06-08 Stratasys Ltd. Water-breakable formulations and additive manufacturing processes employing same
US11097532B2 (en) * 2016-02-01 2021-08-24 Ricoh Company, Ltd. Method for making mold, method for molding model material, and mold making apparatus
US10105902B2 (en) * 2016-04-18 2018-10-23 Evolve Additive Solutions, Inc. Electrophotography-based additive manufacturing with part molding
JP6848554B2 (ja) * 2016-06-15 2021-03-24 株式会社リコー 鋳型、鋳型形成方法、及び鋳造方法
JP6381614B2 (ja) * 2016-11-29 2018-08-29 マクセルホールディングス株式会社 サポート材組成物
US20180257270A1 (en) * 2017-03-13 2018-09-13 Yuuya ENDOH Mold, method for forming mold, and casting method
EP3415314A1 (en) * 2017-06-15 2018-12-19 Mimaki Engineering Co., Ltd. Building apparatus and building method
JP6615849B2 (ja) * 2017-11-22 2019-12-04 マクセルホールディングス株式会社 モデル材用組成物

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040070106A1 (en) 1998-09-04 2004-04-15 Harrington Bruce E. Methods and apparatus for replicating original objects
US20120177882A1 (en) 2011-01-11 2012-07-12 Laszlo Sichtnik Decorative Stone Compositions and Methods
WO2016165938A1 (de) 2015-04-16 2016-10-20 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum herstellen eines bauteils durch thermisches spritzen und anlage zum herstellen eines bauteils mit einer vorrichtung zum thermischen spritzen

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200003215A (ko) 2020-01-08
JP7111815B2 (ja) 2022-08-02
US20190168448A1 (en) 2019-06-06
EP4286159A3 (en) 2024-01-03
US11390016B2 (en) 2022-07-19
JP2021505432A (ja) 2021-02-18
US20190210274A1 (en) 2019-07-11
US11673318B2 (en) 2023-06-13
EP3720683A1 (en) 2020-10-14
WO2019111241A1 (en) 2019-06-13
US20210283830A1 (en) 2021-09-16
EP4286159A2 (en) 2023-12-06
EP3720683B1 (en) 2023-09-13
US10328635B1 (en) 2019-06-25
IL275051A (en) 2020-07-30
EP3720683A4 (en) 2021-09-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102132776B1 (ko) 복합 형상 3d 물체 제작
KR102019092B1 (ko) 압력에 의한 복합 제품의 형성 방법, 관련 제품 및 장치
EP1943085B1 (en) A method for producing a fibre-reinforced product
WO2016191329A1 (en) Apparatus and methods for multicomponent thermoset resin systems in additive manufacturing
KR20160108304A (ko) 피복 섬유 강화 수지 성형품 및 그의 제조 방법
US11040504B2 (en) Method for producing a multilayer composite material, multilayer composite material obtained by the method and mechanical parts or structures produced with said material
KR101762802B1 (ko) 3d프린터 출력물을 이용한 조형물 제작방법
EP3261826B1 (en) Composite product and method
WO2006088364A1 (en) Building element and methods for manufacturing thereof
US20210009740A1 (en) Precursor composition for acrylic thermoplastic composites and its method of preparation and use
Danforth et al. Solid freeform fabrication: novel manufacturing opportunities for electronic ceramics
EP3573799B1 (en) Translucent object and production method for producing a translucent object
GB2197673A (en) Simulated natural stone panels
CN111791485B (zh) 用于生产复合材料产品的增材制造方法和机器
JPH1158536A (ja) 繊維強化樹脂複合体の製造方法
GB2618910A (en) Fibre reinforced composite material
WO2021222785A1 (en) Methods of 3d printing thermosetting polymers and continuous fiber composites via in-situ self-propagation curing and systems thereof
KR20220065962A (ko) 경화성 단량체를 이용한 고안정성 열가소성 패턴 구조체 및 이의 제조 방법
WO2006138451A2 (en) Method of creating high strength expanded thermoformable honeycomb structures with cementitious reinforcement
JPH09174700A (ja) 引き抜き成形用ダイス、それを用いた成形方法及び成形品
JPH07331869A (ja) コンクリート用透明型枠およびその製造方法
MX2008004426A (en) A method for producing a fibre-reinforced product
CZ27335U1 (cs) Forma pro výrobu lopatky průmyslového ventilátoru zhotovená metodou "Additive Manufacturing"

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant