KR20210132648A - 부가적 제조 장치를 위한 운반 가능한 조립 유닛 - Google Patents

부가적 제조 장치를 위한 운반 가능한 조립 유닛 Download PDF

Info

Publication number
KR20210132648A
KR20210132648A KR1020217024367A KR20217024367A KR20210132648A KR 20210132648 A KR20210132648 A KR 20210132648A KR 1020217024367 A KR1020217024367 A KR 1020217024367A KR 20217024367 A KR20217024367 A KR 20217024367A KR 20210132648 A KR20210132648 A KR 20210132648A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
component
component carrier
container
post
workspace
Prior art date
Application number
KR1020217024367A
Other languages
English (en)
Inventor
크리스티안 슈미트
토마스 하젠자흘
Original Assignee
덴츠플라이 시로나 인코포레이티드
시로나 덴탈 시스템스 게엠베하
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 덴츠플라이 시로나 인코포레이티드, 시로나 덴탈 시스템스 게엠베하 filed Critical 덴츠플라이 시로나 인코포레이티드
Publication of KR20210132648A publication Critical patent/KR20210132648A/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
    • 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
    • B29C64/379—Handling of additively manufactured objects, e.g. using robots
    • 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
    • B29C64/25—Housings, e.g. machine housings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/102—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration with means for agitating the liquid
    • B08B3/104—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration with means for agitating the liquid using propellers
    • 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
    • B29C64/129—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 characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • 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
    • B29C64/129—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 characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • B29C64/135—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 characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask the energy source being concentrated, e.g. scanning lasers or focused light sources
    • 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
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/255—Enclosures for the building material, e.g. powder containers
    • 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
    • B29C64/264—Arrangements for irradiation
    • 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
    • B29C64/295—Heating elements
    • 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
    • B29C64/35—Cleaning
    • 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
    • B29C64/364—Conditioning of environment
    • B29C64/371—Conditioning of environment using an environment other than air, e.g. inert gas
    • 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
    • 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
    • B33Y40/20—Post-treatment, e.g. curing, coating or polishing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)

Abstract

스테레오리소그래픽 부가적 제조 장치(1)에의 부착을 위한 운반 가능한 조립 유닛이, 부가적 제조 장치(1)를 위한 구성요소 캐리어(45)를 포함하고, 구성요소 캐리어(45)는, 제조될 구성요소(8)가 제조 장치(1)의 작동 도중에 그 위에 배치되는 것인, 구축 표면(7)을 구비하며, 구성요소 캐리어(45)는, 구축 표면(7)을 방사상으로 둘러싸는 밀봉 표면(14)을 구비하고, 운반 가능한 조립 유닛은, 컨테이너(5)를 더 포함하고, 구성요소 캐리어(3)는, 뚜껑으로서 컨테이너(5) 상에의 배치를 위해 구성되며; 그리고 부가적 제조 프로세스에 따라 제조되는 구성요소(8)를 후-처리하기 위한 방법이, 그러한 구성요소 캐리어(3)를 사용한다.

Description

부가적 제조 장치를 위한 운반 가능한 조립 유닛
본 발명은, 부가적 제조 장치를 위한 구성요소 캐리어로서, 제조될 구성요소가 제조 장치의 작동 도중에 그 위에 배치되는 구축 표면을 구비하는, 구성요소 캐리어에 관한 것이다. 본 발명은 또한, 구성요소를 세척 및/또는 건조 및/또는 사후 경화하기 위한 하나 이상의 작업스테이션을 구비하는, 제조 시스템에 관한 것이다. 마지막으로, 본 발명은, 부가적 제조 프로세스에 따라 제조되는 구성요소를 후-처리하기 위한 방법에 관한 것이다.
제조될 구성요소가 그 위에 생성되는, 예를 들어 구성요소의 제1 층이 그에 연결되는, 부가적 제조 시스템의 부분은, 구성요소 캐리어(또는 또한 건조 플랫폼)로 지칭된다.
(또한 "구축 표면"으로 이하에 언급되는) 구성요소 캐리어의 인쇄 가능 영역을 위한 재료 선택은, 구성요소들의 적절한 접착을 위한 결정적인 요인이다. 구성요소 캐리어의 표면의 극성은, 구성요소의 초기 접착에 중요하다. 당해 기술 분야로부터, 스테인리스 스틸, 양극산화된 알루미늄 또는 알루미늄이, 비교 가능한 접착 메커니즘을 갖는 접착제들 중의 최상의 접착을 나타내는 것으로 이미 알려져 있다. 구성요소의 접착은, 부가적으로, 거칠어진 표면 구조에 의해 개선될 수 있다. 예를 들어, 모래 분사에 의해 생성되는 것과 같은 표면 구조가, 이러한 경우에 유리하다. 광중합체들이, 라디칼식으로 경화될 뿐만 아니라 양이온식으로도 경화된다. 이는, 구성요소 캐리어들을 위해 선택되는 금속 합금이, 구리와 같은 이온 도너를 갖지 않아야만 한다는 것을, 의미한다.
제조 시스템은, 앞서 제조된 구성요소를 후-처리하기 위해 사용되는, 후-처리 시스템일 수 있다. 부가적 제조의 완료 이후에, 제조된 구성요소(또는 일반적으로 제조된 물체)는, 일반적으로, 구성요소 캐리어에, 더욱 구체적으로 구축 표면에, 직접적으로 및/또는 지지 구조물을 통해, 연결된다. 제조 및 성형 프로세스 이후에, 생성된 구성요소는, 예를 들어, 수지욕을 소진시키고, 따라서 생성된 구성요소의 표면이, 액체 광중합체 수지로 적셔질 수 있다. 그에 따라, 이 시점에, 생성된 구성요소는, (성형을 위해) 응고되었지만, 아마도 아직 완전히 경화되지는 않는다.
최종 재료 속성을 위해, 부가적으로 제조된 구성요소들은 통상적으로, 용매(예를 들어, IPA, 에탄올 또는 계면활성제 용액) 내에서 1회 내지 2회 세척되고, 건조되며, 그리고 UV 광 및/또는 열에 의해 사후 경화되며, 그리고 마지막으로 기계적으로 "마감된다"(예를 들어, 지지 구조물들이 제거됨). 언급된 후-처리 단계들(또는 후-프로세스들)을 위해, 구성요소들은, 수작업으로 취급되어야만 한다. 사용된 광중합체들 및 가능한 용매들이 유해한 화학물질들일 수 있기 때문에, 직접적인 눈, 피부 및 기도 접촉을 방지하기 위한 보호 장비의 사용이, 권장된다.
경화되지 않은 광중합체들의 취급은 또한, 수지 잔류물의 원치 않는 경화가 발생하지 않도록 이상적으로 UV가 없어야만 하는, 주변환경에 관한 특수한 요건을 요구한다. 이는, 특히, 제조 장치로부터의 수지로 적셔진 구성요소들의 수작업 제거의 경우일 수 있다. 뚝뚝 떨어지는 수지 잔류물은, 제조 장치 및 바로 인접한 작업 영역 양자 모두 뿐만 아니라, 제조 장치로부터 후-프로세스들이 실행될 개소로의 경로를, 영구적으로 더럽힐 수 있다.
일부 광중합체 수지들은 또한, 매우 냄새가 나며, 이는 마찬가지로 짜증으로 이어질 수 있다.
부가적으로, 안전이 중요한 적용들을 위한, 예를 들어 생체 적합성 치과 물체들의 제조를 위한, 특정 재료 속성을 보장하기 위해, 제조업체에 의해 주어지는 프로세스 설명은, 가능한 한 밀접하게 따라야만 한다. 후-프로세스들의 파라미터화 가능한 구현의 옵션 없이는, 재료 제조업체에 의해 보장되는 재료 속성의 설정은, 사용자의 자격과 근면함에 강하게 의존하며, 그 위험은 평가하기 어렵다.
부가적으로 제조된 구성요소들의 후-프로세스들의 구현을 위한 뒤따르는 변형예들이, 현재 이용 가능하다; 첫째, 세척 및 건조, 그리고 특수화된 사후-노출 장치 내에서의 후속 사후-노출; 둘째, 기계-지원 세척, 후속 수작업 건조, 및 특수화된 사후-노출 장치 내에서의 후속 사후-노출; 셋째, 기계-지원 세척 및 건조, 그리고 특수화된 사후-노출 장치 내에서의 후속 사후-노출. 제1 변형예는, 제조 장치에 부가하여 단지 하나의 장치만을 요구하지만, 동시에, 처음 2가지 후-프로세스의 주의 깊은 수작업 실행에 특히 의존한다. 제2 변형예 및 제3 변형예 양자는, 적어도 2개의 부가적 장치 및 부가적 장치들 사이의 수작업 전달을 요구한다.
다수의 처리 스테이션 및 컨베이어 운반대들 또는 컨베이어 벨트들을 사용하여 그들 사이에서 이동되는 교환 가능한 컨테이너들을 동반하는 제조 시스템이, 이미 DE 10 2014 007 408 A1에 도시된 바 있다. 그러나, 교환 가능한 컨테이너들의 밀봉이, 개시되지 않는다. 교환 가능한 컨테이너 내에서 운반되는 구성요소가, 그에 따라, 어떤 경우라도 후-처리를 위해, 교환 가능한 컨테이너로부터 제거되어야만 한다.
EP 1 769 904 B1은, 리프팅 장치에 탈착 가능하게 커플링되며 그리고 제조 장치의 통 내에 잠길 수 있는, 건조 플랫폼을 도시한다. 결과적으로, 건조 플랫폼은, 통을 커버하거나 밀봉할 수 없다.
US 7 556 490 B2는, 상이한 작업을 위한 다수의 작업스테이션을 구비하는, 제조 시스템을 도시한다. 상이한 세척 영역 및 경화 영역이, 이동 가능한 건조 플랫폼에 의해 도달될 수 있다. 전체 제조 시스템을 둘러싸는 캐비닛들 뿐만 아니라, 건조 플랫폼이 그 내부로 하강되며 그리고 건조 플랫폼을 둘러싸는, 통들 및 격실들이, 개별적인 스테이션들 내에 제공된다. 제조 시스템의 공간 요건은, 그에 따라, 제조될 구성요소들의 크기와 비교하여 매우 높다.
일반적인 제조 시스템의 맥락에서, US 2009/0283109 A1은, 제조된 구성요소를 위한 컨테이너 및 상기 컨테이너에 끼워지는 뚜껑을 도시한다. 뚜껑을 갖는 컨테이너는, 방사선 투과성이며 그리고 그 내부에 수용되는 구성요소의 사후 경화를 허용한다. 이들은 더불어, 사후 경화까지 손상에 대해 그 내부에서 운반되는 구성요소를 보호하도록 의도된다. 컨테이너 내에 수용되기 이전에, 구성요소는, 구성요소 캐리어로부터 수작업으로 분리되어야만 한다. 그 후에, 컨테이너 내의 구성요소의 위치 또는 배향은, 제어될 수 없다. 구성요소를 수용한 이후에, 컨테이너는, 뚜껑에 의해 수작업으로 폐쇄되어야만 한다. 바로 그의 본질 상, 컨테이너는 또한, 주변 환경으로부터의 복사에 대한 보호에 적합하지 않으며, 이는 의도되지 않은 (예를 들어, 불균등한) 사후 경화로 이어질 수 있다.
본 발명의 하나의 목적은, 요구되는 시스템 경계가, 가능한 한 간단하고, 저렴하며 그리고 공간을 절약하는 방식으로, 설정될 수 있어야 하는, 부가적 제조 방법에 의해 제조되는 구성요소의 후-처리를 가능하게 하는 것이다.
이러한 목적은, 청구항 1의 특징들을 구비하는 구성요소 캐리어 및 청구항 19의 특징들을 구비하는 후-처리하기 위한 방법에 의해 해소된다. 바람직한 실시예들이, 종속 청구항들에서 구체화된다.
서두에 언급된 유형의 본 발명에 따른 구성요소 캐리어는, 구축 표면을 방사상으로 둘러싸는 밀봉 표면을 포함한다. 여기서, 용어 "방사상으로"는, 상대적 위치를 한정하기 위해 사용되며, 그리고 구축 표면 또는 밀봉 표면의 형상을 제한하지 않고; 이들은, 원형 또는 라운드형일 수도 또는 그렇지 않을 수도 있을 것이다. 밀봉 표면은, 예를 들어 연속적인 직사각형 또는 라운드형 에지 또는 프레임의 형태로, 구축 표면을 완전히 둘러쌀 수 있다. 밀봉 표면은, 구축 표면과 동일한 기하학적 평면 상에 배치될 수 있지만, 이러한 배열로 제한되지 않는다. 밀봉 표면은, 예를 들어, 작동 도중에 수평인 구축 표면에 관해 수직으로 배열되는, 구성요소 캐리어의 외측 측면, 또는 상기 외측 측면의 일부분에 의해, 형성될 수 있다. 밀봉 표면은 또한, 반드시 공통 평면 내에 배열되어야만 하는 것은 아닌 여러 섹션들을, 예를 들어 수평 및 수직 섹션을, 가로질러 연장될 수 있으며, 그리고 그러한 섹션들로 구성될 수 있다. 본 발명은, 후-처리 도중에 폐쇄된 작업공간의 시스템 경계의 일부로서 동시에 기존의 구성요소 캐리어를 사용하는 개념에 기초하게 된다. 그에 따라, 후-처리 도중에 작업공간을 밀봉하는 데 적절한 구성요소 캐리어의 임의의 표면이, 밀봉 표면으로 기능할 수 있다. 밀봉 표면은, 예를 들어, 예를 들어 컨테이너에 또는 챔버에 연결되는, 대응하는 밀봉 표면 또는 대응하는 밀봉 요소 또는 시일에 대해 안착되도록 구성될 수 있다. 제조(즉, 성형) 이후에, 구성요소 캐리어(또는 건조 플랫폼)는, 예를 들어 컨테이너 상에 배치될 수 있으며, 그리고 동시에 컨테이너를 폐쇄할 수 있다. 컨테이너 상의 또는 챔버 상의, 예를 들어 밀봉 요소 또는 밀봉 층에 의한, 시일의 경우에, 구성요소 캐리어의 밀봉 표면은, 컨테이너 또는 챔버의 폐쇄된 상태에서, 시일에 대해 안착되는, 표면이다. 밀봉 표면은, 구성요소 캐리어의 표면의 일부이다. 구성요소 캐리어의 재료는, 밀봉 표면으로부터 떨어진 밀봉 표면의 영역 내에서 동일한 재료일 수 있으며; 즉 밀봉 표면은, 반드시 구성요소 캐리어 상에 특수한 밀봉 재료를 요구하지 않는다. 밀봉 표면에 맞춤 제작되는 밀봉 요소 및/또는 밀봉 재료가, 예를 들어, 컨테이너 또는 챔버 상에 제공될 수 있다. 구성요소 캐리어 상에의 그의 배열의 결과로서, 밀봉 표면은 항상, 구축 표면과 함께 이동된다.
구성요소 캐리어는, 예를 들어, UV-불투과성일 수 있다. 그러한 경우에, 구성요소 캐리어는, UV 복사를 사용하는 광학적 사후 경화 도중에 시스템 경계로서 역할을 할 수 있다. 밀봉 표면은 그로 인해, 사후 경화를 위한 작업공간의 UV-차단 폐쇄구로서 사용된다. 그렇지 않으면 작업공간 외부의 수지 잔류물의 원치 않는 경화로 이어질 수 있는, 작업공간으로부터의 UV 복사의 탈출은, 그에 따라 방지될 수 있다.
구축 표면으로부터 멀어지게 지향하는 측면 상에, 구성요소 캐리어는, 운반 장치와의 해제 가능한 연결을 위한 기계적 인터페이스를 더 구비할 수 있다. 운반 장치는, 예를 들어, ("z-타워로서") 구성요소 캐리어의 수직 운반을 위해 그리고 ("x-z-타워" 또는 "y-z-타워"로서) 구성요소 캐리어의 수직 운반 및 수평 운반 양자 모두를 위해 구성될 수 있으며, 그리고 예를 들어, 대응하는 구동기들을 포함한다.
하나의 예시적인 실시예에 따르면, 구성요소 캐리어는 컨테이너를 폐쇄하고, 구성요소 캐리어의 밀봉 표면은, 컨테이너의 대응하는 밀봉 표면과 함께, 컨테이너로부터의 광반응성 수지 및/또는 세척 유체 및/또는 UV 복사의 탈출에 대해 밀봉한다. 2개의 대응하는 밀봉 표면에 의해 달성되는 밀봉은, 일반적으로 또한(또는 대신에), 컨테이너 내로의 또는 컨테이너로부터의 공기 또는 다른 기체의 원치 않는 진입 및/또는 탈출에 대해 보호한다. 컨테이너의 용적은, 부가적 제조 프로세스로부터의 최대 생성 가능 물체 체적이 그 내부에 수용될 수 있도록, 치수 결정된다. 이 경우에, 컨테이너 및 구성요소 캐리어는, 단일의 관리 가능 유닛을 형성한다. 컨테이너는, 예를 들어, (깨끗한, 안전한, 선택적으로 UV-차단의) 운반 용기로서 기능할 수 있다.
컨테이너는, 세척 유체(이상에 언급된 용매들을 참조) 및/또는 건조 기체(예를 들어, 공기 또는 질소)를 위한 공급 라인에 대한 적어도 하나의 연결부 및 방출 라인에 대한 적어도 하나의 연결부를 더 포함할 수 있다. 구성요소 캐리어의 도움으로 긴밀하게 폐쇄되는, 컨테이너는, 그에 따라, 제조된 구성요소들을 세척 및/또는 건조하기 위한 작업공간을 둘러쌀 수 있다. 용어 "컨테이너"는, 운반에 특히 적합한 물체로 제한되지 않는 대신, 더욱 일반적으로, 또한 예를 들어 제조 시스템의 챔버의, 시스템 경계 및 수납체(receptacle)로서 이해되어야 한다. 그러나, 적어도 하나의 연결부와 더불어, 운반 컨테이너가, 예를 들어, 수행될 후-프로세스들, 즉 세척 및/또는 건조 및/또는 사후 경화를 위한, 프로세스 챔버로서 사용될 수 있다.
운반 적용을 위해, 컨테이너가 UV-불투과성인 경우에 특히 유익하다. 컨테이너를 위한 뚜껑으로서 기능하는 마찬가지로 UV-불투과성의 구성요소 캐리어와 함께, 주변 복사의 부정적인 영향이, 크게 배제될 수 있다. 선택적으로, 또한, 컨테이너 내부를 볼 수 있는 것이 가능하고, 즉 컨테이너는, 가시광에 대해 투명할 수 있으며, 따라서 그 내부에 수용되는 구성요소가, 보일 수 있다.
컨테이너가 단지 부분적으로 UV-투과성인 것이, 제공될 수 있다. 예를 들어, 컨테이너 벽의 단지 개별적인 섹션들만이 UV-투과성인 것이, 고려될 수 있고, 따라서, 컨테이너가 UV 광원을 갖도록 구성되는 제조 시스템 내에 수용될 때, UV-투과성 섹션들이 UV 광원들의 영역 내에 배열되며, 따라서 컨테이너 내에 유지되는 구성요소가, 최소의 손상 위험을 동반하는 가운데, 신속하고 신뢰할 수 있게 사후 경화될 수 있다.
컨테이너는, 제조 장치에 또는 일반적으로 작업스테이션과 연결하기 위한 하나 이상의 기계적 인터페이스를 더 포함할 수 있다. 형상-맞춤 연결을 위한, 예를 들어 핀 연결, 볼트 연결, 키 조인트, 또는 텅-및-홈(tongue-and-groove) 연결을 위한, 연결 요소들이, 예를 들어, 기계적 인터페이스들로서 제공될 수 있다.
본 발명은 추가로, 구성요소를 세척 및/또는 건조 및/또는 사후 경화하기 위한 하나 이상의 작업스테이션을 구비하는 제조 시스템 또는 "후-처리 시스템"에 관련되고, 제조 시스템은, 이상에 설명된 변형예들 중의 하나에 따른 구성요소 캐리어를 포함한다. 제조 시스템은, 부가적 제조 프로세스에 의해 제조되는 구성요소를 후-처리하기 위한 시스템일 수 있다. 적어도 하나의 후-처리 단계(사후-프로세스)가, 제조 시스템에 의해 실행 가능할 수 있다. 후-처리 단계(들)는, 개별적으로, 적어도 하나의 작업스테이션에 할당될 수 있다. 제조 시스템은 결과적으로, 세척 스테이션(구성요소를 세척하기 위한 작업스테이션) 및/또는 건조 스테이션(예를 들어, 세척된 구성요소를 건조하기 위한 작업스테이션) 및/또는 사후 경화 스테이션(구성요소를 사후 경화하기 위한 작업스테이션)을 포함할 수 있다. 하나의 작업스테이션 내에서 여러 후-처리 단계가 수행되는 것이, 또한 고려될 수 있다. 후-처리 단계와 작업스테이션 사이의 할당과 독립적으로, 그러한 제조 시스템은, 하나의 단일 장치 내에서 여러 또는 모든 후-프로세스들의 통합을 가능하게 할 수 있다. 구성요소 캐리어는, 적어도 하나의 작업스테이션에서 기능적으로 사용될 수 있고, 즉 후-처리 단계에 참여하며, 그리고 상기 후-처리 단계의 적절한 실행과 협력한다. 추가적 시퀀스에서, 장치에서의 여러 또는 모든 후-프로세스들이, 예를 들어 재료 제조업체의 사양에 따라, 일관되게 그리고 재현 가능하게, 파라미터화될 수 있다.
그러한 제조 시스템의 맥락에서, 제조 시스템은, 이상에 설명된 변형예들 중의 하나에 따른 컨테이너를, 즉 제시된 유형의 구성요소 캐리어에 의해 밀봉되는 컨테이너를, 포함할 수 있다. 컨테이너가, 건조 기체 및/또는 세척 유체와 같은 상이한 매체를 위한 연결부들을 갖는 컨테이너인 경우, 제조 시스템은, 사후-처리를 위해 요구되는 매체를 제공할 수 있다.
제조 시스템은, 운반 장치를 포함하고, 구성요소 캐리어는, 운반 장치에 연결 가능할 수 있다. 구성요소 캐리어는, 선택적으로, 운반 장치와 연결될 수, 예를 들어 해제 가능하게 연결될 수 있다. 이러한 방식으로, 구성요소 캐리어 상에 가능하게 제조되는 구성요소가, 운반 장치의 도움으로 상이한 작업스테이션 사이에서 운반될 수 있고, 및/또는 운반 장치는, 구성요소 캐리어가 컨테이너를 밀봉하는 밀봉 위치와, 구성요소 캐리어가 컨테이너로부터 제거되는 개방 위치 사이에서, 구성요소 캐리어를 이동시킬 수 있으며, 그리고 그에 따라 컨테이너 내에서의 구성요소의 재현 가능한 위치설정을 달성할 수 있다.
이상의 경우에서, 구성요소 캐리어의 운반 장치에 대한 연결이 파지 장치에 의해 이루어지고 해제될 수 있는 것이, 제공될 수 있다. 운반 장치는, 그에 따라, 구성요소 캐리어로부터 연결해제될 수 있으며, 그리고 구성요소 캐리어는, 제조 시스템으로부터 제거될 수 있다. 운반 장치는 더불어, 여러 상이한 구성요소 캐리어들의 교호반복적인 또는 연속적인 운반을 위해 사용될 수 있다.
상이한 작업스테이션들 사이에서의 이동을 위해, 운반 장치가 수평 이동을 위한 구동기를 포함하는 경우, 유용하다. 구동기는, 전기 모터, 예를 들어, 구체적으로 스텝 모터일 수 있다.
다른 설계 변형예에 따르면, 제조 시스템은, 수지 통 및 공간 분해능을 갖는 노출 장치를 구비하는, 제조 스테이션을 포함할 수 있다. 제조 시스템은 그에 따라, 사후-처리를 위해 사용될 뿐만 아니라, 구성요소의 선행 제조에도 사용될 수 있으며, 그리고 동시에 제조 장치로서 기능할 수 있다. 제조 스테이션은, 예를 들어 하나 이상의 작업스테이션에 부가하여, 제공될 수 있다. 제조 및 사후-처리를 조합하는 것은, 특히 고도의 통합 및 자동화 그리고 결과적으로 잠재적으로, 특히 비용 효율적이고, 신속하며, 그리고 또한 안전하고 재현 가능한 제조를 허용한다.
제조 시스템은 또한, 구성요소 캐리어 및 컨테이너를 로딩하기 위해 뿐만 아니라 용매를 뚝뚝 떨어뜨리기 위해(dripping off) 그리고 과잉의 용매를 건조시키기 위해 사용될 수 있는, 부가적인 기능적 작업 영역들을 구비할 수 있다. 예를 들어 운반 컨테이너의 정확하게 위치설정된 수용 및 운반 컨테이너의 유지를 위한, 기능적 작업 영역이, 제공될 수 있다. 그러한 경우에, 구성요소 캐리어에 의해 폐쇄되며 그리고 상기 구성요소 캐리어 상의 구성요소를 수용하는 운반 컨테이너가, 개별적인 작업 영역 내로 삽입될 수 있다. 자동화된 사후-처리 프로세스가, 이어서 시작될 수 있으며, 운반 장치는, 구성요소 캐리어 상에 도킹되며 그리고 후속적으로, 연결된 구성요소를 하나 이상의 작업스테이션으로 운반한다.
제조 시스템의 컨테이너는, 선택적으로, 세척 탱크일 수 있으며, 그리고 그 내부에 충전되는 용매를 이동시키기 위한 (예를 들어, 기계적인) 교반기를 포함할 수 있다. 교반기(또한 교반장치로도 지칭됨)는, 예를 들어, 세척 탱크 내에 용매의 흐름을 생성하도록 구성될 수 있다. 뚜껑을 자동적으로 개방하고 폐쇄하기 위한 액추에이터에 연결되는, 세척 탱크의 뚜껑이, 더불어, 제공될 수 있다. 이러한 뚜껑은, 구성요소 캐리어와 상이한 구성요소일 수 있으며, 그리고 뚜껑은, 세척 프로세스들 사이에서, 즉 구성요소가 현재 세척중이 아닐 때, 세척 탱크로부터의 용매의 탈출을 방지한다.
제조 시스템은 더불어, 구성요소를 사후 경화하기 위한 적어도 하나의 작업스테이션을 포함할 수 있고, 이러한 작업스테이션은, (예를 들어, UV 광에 의한) 광학적 사후 경화 및/또는 (예를 들어, 통합된 제어 가능한 히터에 의한) 열적 사후 경화를 위해 구성될 수 있다. 이 경우에, 구성요소 캐리어는, 예를 들어 탈출하는 UV 광에 대한 적절한 밀봉을 위해, 또는 열 대류 및/또는 열 전달에 대한 단열체로서, 구성될 수 있다.
이러한 맥락에서, 작업스테이션은, 사후 경화를 위한 차폐 기체 공급원을 더 포함할 수 있다. 구성요소 캐리어는, 공급되는 차폐 기체를 공간적으로 구속하기 위해 그리고 작업스테이션 내에서의, 더욱 구체적으로 작업공간 내에서의, 충분히 높은 차폐 기체 농도를 달성하기 위해, 작업스테이션과 상호작용할 수 있다.
서두에 언급된 유형의 본 발명에 따른 방법에서, 제조 이후에, 구성요소 캐리어에 연결되는 구성요소가, 작업공간(작업공간은, 예를 들어, 제조 시스템의 작업스테이션의 수납체 또는 챔버 내의 또는 컨테이너 내의 내부공간일 수 있음)으로 운반되고, 구성요소 캐리어는, 수지 및/또는 용매 및/또는 UV 복사에 대해 작업공간을 밀봉한다.
본 방법의 맥락에서, 구성요소는, 구성요소 캐리어에 의해 밀봉되는 작업공간 내에서 세척될 수 있다. 구성요소 캐리어는, 구성요소 캐리어 상의 세척될 구성요소가 작업공간 내에 수용될 때, 세척 유체의, 예를 들어 용매를 갖는 액체 세척 용액의, 탈출에 대해, 작업공간을 밀봉한다.
이러한 맥락에서, 세척 유체는, 구성요소를 세척하기 위해, 적어도 하나의 연결부를 통해 작업공간으로 공급되고 작업공간으로부터 제거될 수 있다. 작업공간이 컨테이너에 의해 형성되는 경우, 상기 컨테이너는, 그러한 연결부를 구비할 수 있다. 그렇게 함으로써, 연결부는, 세척 이전 및 이후에, 예를 들어 밸브에 의해, 작업공간을 밀봉할 수 있다. 공급 및 제거는, 동일한 연결부를 통해 또는 상이한 연결부들을 통해, 일어날 수 있다.
구성요소를 세척하기 위해, 세척 유체는, 더불어, 세척 유체를 이동시킴에 의해 및/또는 구성요소를 이동시킴에 의해, 구성요소에 대해 조절 가능한, 변경 가능한 방향 및 속도로, 이동될 수 있다. 이는, 구성요소의 표면이, 예를 들어 구성요소 내의 캐비티들 또는 리세스들에 관하여, 그의 형태에 거의 무관하게 균일하게 세척되는 것을, 보장할 수 있다.
구성요소는 추가로, 선택적으로, 구성요소 캐리어에 의해 밀봉되는 작업공간 내에서의 세척 이후에, 건조될 수 있다. 이러한 작업공간은, 필수적인 것은 아니지만, 구성요소가 그 내부에서 앞서 세척된, 동일한 작업공간일 수 있다. 동일한, 계속해서 밀봉되는 작업공간이, 사용되는 경우, 세척 유체는, 세척 이후 및 건조 도중에 거의 회수될 수 있으며, 그리고 이어서, 선택적으로 재생(여과 및/또는 준비)될 수 있다.
구성요소를 건조하기 위해, 공기 흐름이, 적어도 2개의 연결부를 통해 작업공간으로 공급되고 작업공간으로부터 제거될 수 있다. 그렇게 함으로써, 공기 흐름은, 하나의 연결부를 통해 공급되며, 그리고 동시에, 다른 연결부를 통해 제거된다. 공기 흐름은, 2개의 연결부 사이의 작업공간 내에서 계속해서 생성된다. 공기 흐름이 그를 통해 공급되는 연결부는 또한, 작업공간 내의 한정되지 않은 누출(undefined leaks)에 의해 형성될 수 있다. 진입 연결부와 진출 연결부 사이에, 작업공간 내의 음의 압력으로 이어지는 차압이 존재한다. 다른 실시예에서, 활성탄 필터가, 진출 연결부의 상류측에 연결된다. 차압 및 활성탄 필터는, 용매 증기를 탈출시킴에 의해 야기되는 냄새가 작업공간을 떠나지 못하는 것을 보장한다.
이 점에 있어서, 구성요소를 건조시키기 위해 생성되는 공기 흐름은, 예를 들어, 진입 연결부와 진출 연결부 사이에서 음의 압력에 의해 이동될 수 있다. 음의 압력의 사용은, 방출되고 있는 공기의 제어되지 않은 탈출을 방해하며, 그리고 예를 들어, 주변환경 내로의 용매 증기의 방출을 방지할 수 있다.
공기 흐름의 방향은, 선택적으로, 역전될 수 있으며, 따라서, 연결부들의 역할들이 전환되며, 그리고 유입구는 배출구가 되며 그리고 그 반대도 마찬가지이다. 일반적으로, 건조는, 공기 흐름의 사용으로 제한되지 않으며; 원칙적으로 임의의 유형의 기체 흐름이, 사용될 수 있다. 작업공간 내의 압력이 건조를 위해 세척 유체를 증발시키기 위해 감소되는 것이, 추가로 제공될 수 있다. 건조를 위해, 연결부들 중의 적어도 하나는, 작업공간으로부터 세척 유체에 대한 증가된 상대 포화도를 갖는 건조 기체(예를 들어, 공기)를 제거하기 위해 사용될 수 있는 가운데, 세척 유체에 대한 비교적 낮은 상대 포화도를 갖는 건조 기체가, 선택적으로, 제2의 또는 추가적 연결부를 통해 작업공간 내로 공급 또는 급송된다.
대안적인 또는 부가적인 후-처리 단계로서, 구성요소가 구성요소 캐리어에 의해 밀봉되는 작업공간 내에서 사후 경화되는 것이, 제공될 수 있다. 사후 경화 도중에, 구성요소의 구조물 또는 적어도 하나의 표면(즉, 외측면)이, 완전히 경화된다. 일반적인 제조 프로세스 도중에 시작되는 인쇄된 재료의 경화가, 계속되고 완료될 수 있다.
사후 경화가 예를 들어 UV 광에 의해 수행될 수 있기 때문에, 작업공간은, 구성요소의 사후 경화를 위해, 적어도 하나의 측벽을 통해, 예를 들어 UV 광에 의해, 조명될 수 있다. 관련 측벽은, 사후 경화를 위해 사용되는 복사(예를 들어, UV 광)에 대해, 적어도 부분적으로 투과성일 수 있다. 다른 측벽들 또는 다른 측벽들 중의 일부가, UV 광에 대해 불투과성일 수 있다. UV 광에 대해 적어도 부분적으로 투과성인 측벽은, 작업공간의 바닥과 상이한 측벽, 예를 들어 바닥과 수직인 측벽일 수 있다. 2개의 측벽, 예를 들어 2개의 대향하는 실질적으로 평행한 측벽이, 선택적으로, 개별적인 연관된 복사 공급원들(예를 들어, UV 램프들)과 더불어, 사후 경화를 위해 작업공간을 조명하기 위해 사용될 수 있다.
구체적으로, 작업공간은, 선택적으로, 구성요소를 사후 경화하기 위한 적어도 2개의 광원에 의해, 예를 들어 UV 광에 의해, 조명될 수 있으며, 및/또는 UV 광 구성요소들과 독립적으로 작업공간 내의 구성요소들을 열적으로 경화하기 위한 제어 가능한 히터를 갖도록 구성될 수 있다. 열적 경화 도중에, 구성요소 또는 적어도 그의 표면은, 데워지거나 가열되며, 따라서 구성요소 재료는, 데우기 또는 가열 도중에 및/또는 온도를 유지할 때 및/또는 후속 냉각 도중에, 추가로 경화된다.
본 개시는, 서두에 설명된 부가적 제조 프로세스에 의한 성형과 가장 요구되는 후-프로세스들 사이의 간극을 메운다: 실시예에 의존하면, 후-프로세스들을 위한 본 개시의 사용과 더불어: 보호 장비가 착용되어야만 하지 않고; 특별한 실내 요건(room requirement)이 더 이상 필요하지 않으며; 용매 증기 및 광중합체 수지로부터의 냄새가 더 이상 없고; 및/또는 기계 및 작업 환경의 오염이 감소되거나 배제되며, 더불어, 재료 제조를 위한 프로세스 사양이 파라미터에 의해 더욱 신뢰할 수 있게 그리고 더욱 안전하게 구현될 수 있으며, 그리고 사용자의 낮은 자격도 이미 충분하다.
본 발명은, 그러나 본 발명이 그에 국한되는 것은 아닌, 예시적인 실시예에 기초하여 그리고 도면을 참조하여, 이하에서 더욱 상세하게 설명된다. 구체적으로, 도면들에서:
도 1은, 밀봉 위치에서 구성요소 캐리어에 의해 밀봉되는, 컨테이너 및 수지 통을 구비하는 제조 시스템을 개략적으로 도시하고;
도 2는 단순한 개방된 컨테이너를 개략적으로 도시하며;
도 3은, 개방 위치에서 그 위에 배치되는 구성요소 캐리어와 함께, 도 2에 따른 개방된 컨테이너에 대한 측면도를 개략적으로 도시하고;
도 4는, 구성요소 캐리어에 의해 밀봉되며 그리고 밀봉 위치에 놓이는, 폐쇄된 컨테이너의 수직 단면도를 개략적으로 도시하며;
도 5는, 여러 작업스테이션들을 구비하며 그리고 운반 장치를 구비하는, 제조 시스템을 개략적으로 도시하고;
도 6은 매체 연결부들을 구비하는 밀봉된 컨테이너를 개략적으로 도시하며;
도 7은 작업스테이션에 도킹된 도 6에 따른 컨테이너를 개략적으로 도시하고;
도 8은 삽입된 컨테이너를 갖는 사후 경화 챔버를 개략적으로 도시하며;
도 9는, 삽입된 컨테이너를 갖는 그리고 대류 히터를 구비하는, 사후 경화 챔버를 개략적으로 도시하고;
도 10은, 통합된 교반기 및 부가적인 뚜껑을 구비하는, 세척 탱크 상의 구성요소 캐리어를 도시하며; 그리고
도 11은, 삽입된 구성요소 캐리어 없이, 뚜껑에 의해 폐쇄된 세척 탱크를 개략적으로 도시한다.
도 1은, 수지 통(2) 및 공간 분해능을 갖는 노출 장치를 구비하는, 부가적 제조 장치(1)를 도시한다. 제조 장치(1)는 또한, 제조 시스템의 제조 스테이션으로서 사용 가능할 수 있을 것이다. 부가적 제조 장치(1)("3D 프린터")는, 레이저 기반 및 DLP-기반이다. 액체 광중합체 수지들이, "오버헤드 통 중합"의 원리에 따라, 상기 부가적 제조 장치 내에서 구성요소들을 응고시키기 위해 처리될 수 있다. UV 광(자외 광)에 의한 광중합이, 응고 원리로서 사용된다. UV 광은, UV 레이저 또는 DMD("디지털 미세거울 장치")-기반 UV 투사기에 의해, 마스크에 투사하기 위해 사용된다. 투사된 마스크는 또한, 재료 응고가 그 안에서 일어나는, 수지 통(2) 내의 수지욕 내의 영역을 표시한다. 재료 경화가 그 내부에서 일어나는, 층 두께가, 각 마스크에 할당된다. 부가적 제조를 위해, 인쇄될 구성요소의 디지털 체적 모델이, 층들로 분해된다. 마스크는, 인쇄될 물체의 모든 층들이 노출될 때까지, 반복적으로 노출된다. 개별적인 층들이 모두 서로 전혀 노출되지 않는 것을 보장하기 위해, 구성요소 캐리어(3)가, 각각의 층 사이클 이후에 적어도 하나의 층 두께 만큼 z-방향(4)으로 트레이의 베이스로부터 멀어지게 노출 구역 밖으로 이동된다.
바람직하게 강성의, 컨테이너(5)가, 부가적 제조 장치(1) 옆에 부착된다. 수지가 제조 장치(1)의 기계 내부공간 내로 뚝뚝 떨어질 기회를 가능한 한 많이 최소화하기 위해, 상기 컨테이너는, 수지 통(2)과 같은 수지-보유 구성요소들에 가능한 한 가깝게 배치된다. 컨테이너(5)는, 부가적 제조 장치(1) 내로의 분리 가능한 삽입을 위한 기계적 인터페이스(6)를 포함한다. 구성요소의 부가적 제조의 완료 이후에, 구성요소 캐리어(3)는, 부착된 부가적으로 제조된 구성요소와 함께, 뚜껑으로서 컨테이너(5) 상에 배치될 수 있다. 컨테이너(5)는 이때, 부가적 제조 장치(1)의 제거 가능한 구성요소 캐리어(3)에 의해 커버되고 밀봉된다. 컨테이너(5) 및 구성요소 캐리어(3)는, 그에 따라, 후 처리를 위한 작업스테이션으로 운반하기 위해 사용자에 의한 수지 접촉 없이 제조 장치(1)로부터 제거될 수 있는, 자기-수용 운반 가능한 조립 유닛을 형성한다.
구성요소 캐리어(3)는, 구축 표면(7)(도 4 참조)을 구비한다. 제조 장치(1)의 작동 도중에, 구성요소(8)가, 구축 표면(7) 상에서 제조되며, 구성요소(8)의 제1 제조된 층이, 구축 표면(7)에 연결된다. 구성요소 캐리어(3)의 운반 장치(9)에 대한 연결은, 파지 장치에 의해 이루어지고 해제될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 구성요소 캐리어(3)는, 기계적 인터페이스(10)를 포함한다. 기계적 인터페이스(10)는, 운반 장치(9) 상의 커플링 요소를 수용하기 위한 슬롯(11)에 의해 형성된다. 슬롯(11)은, 파지 장치의 대응하는 돌출부들 또는 신장 가능한 클램프들을 위한 또는 일반적으로 운반 장치(9)의 이동 가능 아암(12) 상의 커플링 요소를 위한, 언더컷들(undercuts)을 구비한다. 커플링 요소는, 그가 끝단 정지부를 타격할 때까지, 슬롯(11) 내로 수평으로 삽입될 수 있다. 구성요소 캐리어(3)는 이어서, 운반 장치(9)와 함께 컨테이너(5)로부터 들어 올려질 수 있으며, 그리고 컨테이너(5)는 그에 따라 개방될 수 있다.
부가적 제조 프로세스에 따라 제조된 구성요소를 후-처리하기 위한 방법에서, 지지 구조물들(8’)을 통해 구성요소 캐리어(3)에 연결되는 구성요소(8)는, 제조 이후에 컨테이너(5) 내의 작업공간(13) 내에 수용되며 그리고 상기 컨테이너 내에서 운반되고, 구성요소 캐리어(3)는, 수지 및/또는 용매 및/또는 UV 복사에 대해, 작업공간(13)을 밀봉하며, 그리고 그에 따라 구성요소(8)를 해로운 외부 영향으로부터 거의 차폐한다.
도 2 내지 도 4는, 그에 따라 반복을 회피하기 위해, 상이한 구성요소 캐리어들(3) 및 컨테이너들(5)을 더욱 상세하게 도시하고, 동일한 참조 부호들이, 기능적으로 동일한 부분들에 대해 사용되었으며, 그리고 공통점들은 모든 변형예들에 대해 이하에서 설명된다. 구성요소 캐리어(3)는, 구축 표면(7) 및 구축 표면(7)을 방사상으로 둘러싸는 밀봉 표면(14)(도 3 및 도 4 참조)을 구비한다. 구성요소 캐리어(3)는 UV-불투과성이다. 컨테이너(5)는, 베이스(15), 4개의 측벽(16), 및 베이스(15) 반대편의 개구부(17)를 구비한다. 베이스(15) 및 측벽들(16)은, UV-불투과성이다. 개구부(17)에 인접한 측벽들(16)의 상측 에지들은, 개별적으로 밀봉 스트립(18)을 구비하고, 4개의 밀봉 스트립(18)은 함께, (베이스(15)에 수직인 중심축에 관련하여) 방사상으로 개구부(17)를 둘러싸는, 폐쇄된 프레임의 형태의 시일(19)을 형성한다. 시일(19)은, 베이스(15)에 평행한 평면 내에 배치되고, 따라서, 구성요소 캐리어(3)가 컨테이너(5)를 밀접하게 폐쇄하는 도 4에 도시된 밀봉 위치에서, 구성요소 캐리어(3)의 구축 표면(7)은, 컨테이너(5)의 베이스(15)에 평행하게 배치된다. 구성요소 캐리어(3)의 밀봉 표면(14)은, 컨테이너(5)로부터의 광반응성 수지 및/또는 세척 유체 및/또는 UV 복사의 탈출에 대해, 컨테이너(5)의 대응하는 밀봉 표면, 더욱 구체적으로 컨테이너(5)의 시일(19)과 함께, 밀봉된다. 구축 표면(7)으로부터 멀어지게 지향하는 상측 측면(20) 상에, 도 4에 따른 구성요소 캐리어(3)는, 운반 장치(9)와의 해제 가능한 연결을 위한 기계적 인터페이스(10)를 구비한다.
도 5는, 구성요소를 세척, 건조 및 사후 경화하기 위한 여러 작업스테이션들(22)을 갖는, 제조 시스템(21)을 도시한다. 제조 시스템(21)은, 구성요소 캐리어(3) 및 컨테이너(5)를 로딩하기 위해 뿐만 아니라 용매를 뚝뚝 떨어뜨리기 위해 그리고 과잉의 용매를 건조시키기 위해 사용될 수 있는 작업 영역(23)들 내에 배치되는, 도 4에 따른 구성요소 캐리어(3) 및 컨테이너(5)를 포함한다. 작업 영역(23)에 부가하여, 제조 시스템(21)은, 여러 작업스테이션들(22)을 포함한다. 2개의 작업스테이션(22)이 각각, 세척 탱크(24, 25)를 포함한다. 제3 작업스테이션(22)이, 제어 가능한 히터를 사용하는 구성요소의 열적 사후 경화를 위한, 사후 경화 챔버(26)이다. 사후-처리의 과정에서, 사후 경화 챔버(26)의 작업공간 내의 온도는, 선택적으로 부가적으로 제공되는 UV 광(도 7 참조)과 독립적으로 구성요소를 열적으로 경화하기 위해, 바람직하게 50℃ - 90℃의 사후 경화 온도로 증가된다. 제조 시스템(21)은 추가로, 운반 장치(9)를 포함하며, 그리고 구성요소 캐리어(3)는, 운반 장치(9)에 연결된다. 운반 장치(9)는, 수평 및 수직 이동을 위한 구동기를 포함한다.
도 5에 도시된 제조 시스템을 사용하기 위해, 컨테이너(5)는, 작업 영역(23) 내로 삽입된다. 운반 장치(9)의 이동 가능 아암(12)의 파지기가, 이제, 구성요소 캐리어(3)에 커플링하기 위해 운반 장치(9)의 z-타워(27)에 의해 이동될 수 있다. 커플링된 상태에서, 구성요소 캐리어(3)는, z-타워(27)를 통해 무-충돌 작업 영역 내로 위로 이동될 수 있다(이 위치는 도 5에 도시됨). Z-타워(27)는, 작업 영역(23)으로부터 시작하여 수평의 x-축(28)을 따라 양 방향(29)으로 이동될 수 있다. Z-타워(27) 상의 상측 위치에 도달한 이후에, 구성요소 캐리어(3)는, 사전 선택된 프로그램에 따라 개별적인 작업스테이션들(22)로 구동될 수 있다. 작업스테이션들(22)은, 제1 세척 탱크(24), 제2 세척 탱크(25), 세척 탱크들(24, 25) 위의 건조 영역(30) 및 사후 경화 챔버(26)에 의해 형성된다. 필요한 후-프로세스들은 또한, 이상에 언급된 순서로 수행된다. 제1 세척 프로세스를 위해, 구성요소 캐리어(3)는, 제1 세척 탱크(24) 위에 배치되며 그리고, 세척 탱크(24)의 뚜껑의 자동 개방 이후에, z-타워(27)를 통해 하강됨에 의해 제1 세척 탱크(24) 상에 배치된다. 그렇게 함으로써, 구성요소 캐리어에 부착된 부가적으로 제조된 구성요소(31)가, 제1 세척 탱크(24) 내의 용매 내에 잠기게 된다. 그렇게 함으로써, 구성요소 캐리어(3)는, 제1 세척 탱크(24)를 폐쇄한다. 제1 세척 탱크(24) 및 제2 세척 탱크(25) 양자 모두 내에, 구성요소 캐리어(3)에 부착된 부가적으로 제조된 구성요소(31)와 내부에 충전된 용매 사이의 상대적 이동을 보장하는, 기계적 교반기가, 존재한다. 기계적 교반기의 회전 방향 및 회전 속도는, 프로세스 요건에 따라 설정될 수 있다. 제1 세척 프로세스의 완료 이후에, 구성요소 캐리어(3)는, z-타워(27) 상에서 다시 건조 영역(30)으로 위로 이동된다. 한정된 뚝뚝 떨어뜨리는 시간(drip time) 이후에, 구성요소 캐리어(3)는, 제2 세척 탱크(25)로 x-축(28)을 따라 이동되며, 그리고 제2 세척 프로세스가, 제1 세척 프로세스와 동일한 방식으로 개시된다. 세척, 뚝뚝 떨어뜨리기, 및 건조 시간은, 개별적으로, 예를 들어 구성요소의 재료 및/또는 기하형상의 함수로서, 상이하게 한정될 수 있다. 제2 세척 프로세스 이후에, 용매가 구성요소 캐리어(3)의 표면 및 부착된 부가적으로 제조된 구성요소(31)로부터 완전히 제거되는, 건조 프로세스가, 뒤따른다.
그 다음에야, 구성요소 캐리어(3)는, 사후 경화 챔버(26)를 향해 이동되며, 그리고 사후 경화 챔버(26) 내로 하강된다. 산소 억제(즉, 산소의 존재가 경화를 방지함)를 회피하기 위해, 사후 경화 챔버(26)는, 질소로 채워질 수 있다. 이러한 목적을 위해, 사후 경화 챔버(26)는, 대응하는 연결부를 구비한다. 사후 경화 챔버(26)는 추가로, 요구되는 파장 범위 내의 UV 광을 방출하는, 조명 수단(램프들 또는 LED들)을 포함한다. 사후 경화 챔버(26) 내의 온도는, 부가적으로, 능동적 또는 수동적 가열 및 냉각에 의해 조정될 수 있다. 사후 경화 프로세스를 위해, 사후 경화 챔버(26)는, 먼저 질소로 채워지며 그리고 요구되는 온도로 설정된다. UV 방출 조명 수단은 이어서, 한정된 시간 기간 동안 스위치 온 된다. 구성요소 캐리어(3)에 부착되는 부가적으로 제조된 구성요소(31) 내의 사후 경화는, 이제, 이들이 스위치 온 되는 시간 도중에, 수행된다. 사후 경화 프로세스의 제어는, UV 복사 및/또는 열이 인가되도록, 일어날 수 있다. 사후 경화의 완료 이후에, 구성요소 캐리어(3)는, 다시 컨테이너(5)로 이동되며, 그리고 그 위에 배치된다. 사용자는, 이제, 컨테이너(5)를 그 위에 배치되는 구성요소 캐리어(3)와 함께, 제거할 수 있다. 구성요소 캐리어(3)는, 이제, 컨테이너(5)로부터 제거될 수 있다. 구성요소 캐리어(3)에 부착된 부가적으로 제조된 구성요소(31)는, 이제, 기계적으로 마감하기 위해 구성요소 캐리어(3)로부터 제거될 수 있다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 도 5에 따른 제조 시스템(21)은, 부가적으로, 도 1에 도시된 공간 분해능을 갖는 노출 장치 및 수지 통(2)을 구비하는 제조 장치(1)와 유사한, 제조 스테이션을 포함할 수 있다. 이 경우에, 구성요소 캐리어(3)는, 직접적으로 운반 장치(9)에 의해 제조 스테이션으로부터 제1 세척 스테이션으로 운반될 수 있다.
다른 예시적인 실시예에 따르면, 제조 시스템(21)은, 부가적으로, 도 5에 따른 외측 하우징을 포함할 수 있다. 도 5에 도시된 모든 장치들은, 외측 하우징 내에 수용될 수 있다. 이는, 예를 들어, 주변환경과의 공기의 교환, 및/또는 복사의 진입 및/또는 진출을 적어도 일시적으로 방해하는, 외측 하우징에 의한 부가적인 외부 차폐가 달성되는 것을 허용한다. 외측 하우징은, 폐쇄된 상태에서 컨테이너(5)를 삽입 및 제거하기 위한 도어를 포함할 수 있다. 외측 하우징은, 컨테이너(5)의 내부공간과 주변환경 사이의 공기 폐색체(airlock)와 같이 기능할 수 있다.
도 6 및 도 7은, 다른 대안적인 예시적인 실시예를 도시한다. 도 6에 도시되는 컨테이너(32)는, 4개의 매체 연결부(33)를 구비한다. 2개의 연결부(34, 35)가 개별적으로, 공급 라인을 위해 제공되며, 그리고 2개의 연결부(36, 37)가 개별적으로, 세척 유체(38) 또는 건조 기체(39)의 방출 라인을 위해 제공된다. 이러한 컨테이너(32)는, UV-투과성인, 2개의 수직 측벽(40, 41)(도면의 좌측 및 우측)을 구비한다. 2개의 다른 수직 측벽은, UV-불투과성이다. 이러한 실시예의 컨테이너(32)는, 초기에, 연결부들을 갖지 않는 앞서 설명된 컨테이너(5)와 정확하게 동일한 방식으로, 부가적 제조 장치(1)에서 취급된다. 그러나, 그 후에, 연결부들(33)을 갖는 컨테이너(32)는, 개별적인 후-프로세스들을 위한 프로세스 챔버를 단일 작업스테이션(42)(도 7 참조) 내에 동시에 형성한다. 사후-처리를 위해 사용되는 세척을 위한 용매(예를 들어, IPA/이소프로필 알코올, 에탄올, 에스테르-기반 또는 계면활성제 용액), 건조를 위한 공기, 및 사후 경화를 위한 질소와 같은, 매체는, 연결부들(33)을 통해 공급되고 제거될 수 있다.
도 7에 따른 제조 시스템(21)은, 구성요소(8)의, 광학적 사후 경화를 포함하는, 사후-처리를 위한 작업스테이션(42)을 포함한다. 사후 경화를 위한 작업스테이션(42)은, 차폐 기체 공급원(43)을 포함한다. 작업스테이션(42)은, 부가적 제조 장치(1)에 부속품으로서 사용될 수 있는, 부가적 장치(44)에 의해 형성된다. 컨테이너(32)는, 부가적 장치(44) 내로 도킹된다. 컨테이너(32)를 도킹할 때, 모든 연결부들(33)이 부가적 장치(44)에 긴밀하게 연결되는 것이, 보장되어야만 한다. 밀봉 도킹 이후에, 요구되는 후-프로세스들이, 차례차례 실행될 수 있다. 제1 단계에서, 구성요소(8)는, 컨테이너(32) 내에서 세척될 수 있다. 이를 행하기 위해, 컨테이너(32) 내의 그리고 구성요소 캐리어(45)에 의해 밀봉되는 작업공간(46)은, 제1 단계에서, 세척을 위한 용매로 채워진다. 세척 유체(38)가, 제1 연결부(34)를 통해 작업공간(46) 내로 급송되며 그리고 제2 연결부(36)를 통해 제거된다. 유입 및 순환은, 구성요소 캐리어(45)에 부착된 부가적으로 제조된 구성요소(8)와 용매 사이의 요구되는 상대적 이동을 생성한다. 세척 시간은, 예비 테스트들의 도움으로 결정되었다. 용매 자체는, 충분하게 치수 결정된 탱크(47) 내에 저장되며, 그리고 순환 펌프(53)에 의해 세척 프로세스 도중에 탱크(47)와 작업공간(46) 사이에서 순환된다. 복귀하는 용매는, 선택적으로, 탱크 유입구에서 여과될 수 있다. 입자 필터에 의한 후속 여과를 간단하게 하기 위해, 용해된 수지 잔류물은, UV 광원(48)에 의해 응고될 수 있다. 세척 프로세스의 완료 이후에, 구성요소(8)는, 구성요소 캐리어(45)에 의해 밀봉되는, 작업공간(46) 내에서 건조된다. 이를 행하기 위해, 컨테이너(32)는, 완전히 비워지며 그리고, 제3 연결부(35)를 통해 작업공간(46) 내로 공기 흐름을 도입함에 의해 그리고 제4 연결부(37)를 통해 공기 흐름을 제거함에 의해, 후속 건조 프로세스를 위해 공기로 세정된다. 건조를 위한 공기는, 펌프(49) 및 제3 연결부(35)를 통해 컨테이너(32) 내로 유입되며, 그리고 제4 연결부(37) 및 스위칭 가능한 배출 밸브(50)를 통해 다시 방출된다. 공기 세정은, 한정된 건조 시간 이내에 일어난다. 건조된 구성요소(8)는 이어서, 구성요소 캐리어(45)에 의해 밀봉된 작업공간(46) 내에서 사후 경화될 수 있다. 건조 이후에, 컨테이너(32)는, 사후 경화를 위해 질소로 충전될 수 있다. 이를 행하기 위해, 질소가, 이때, 공기 대신에 전환 밸브(51)를 통해 펌프(49)로 급송된다. 질소로 충전된 이후에, 2개의 설치된 UV 조명 수단(52)이 스위치 온 되며, 그리고 작업공간(46)은, UV 광에 의해 2개의 대향하는 측벽(40, 41)을 통해 조명된다. 사후 경화 온도의 능동적 조작이, 기체 교환 및 UV 조명 수단(52)의 활성화 기간 양자 모두를 통해 가능하고; 부가적인 제어 가능한 히터의 설치가, 선택적으로 제공될 수 있다. 사후 경화가 일어난 이후에, 컨테이너(32)는, 구성요소 캐리어(45)와 함께 부가적 장치(44)로부터 제거될 수 있다. 마지막으로 이어서, 화학적으로 청소된 그리고 사후 경화된 구성요소(8)를 제거하기 위해, 구성요소 캐리어(45)는, 컨테이너(32)로부터 제거될 수 있다.
도 8은 사후 경화 챔버(54)를 개략적으로 도시한다. 컨테이너(55)가 사후 경화 챔버(54) 내로 삽입된다. 컨테이너(55) 및 사후 경화 챔버(54)는, 구성요소 캐리어(56)에 의해 밀봉된다. 구성요소 캐리어(56)는, 앞서 제조된 구성요소(8)가 그에 부착되는, 구축 표면(7)을 구비한다. 구성요소 캐리어(56)는, 밀봉 표면(57)을 구비한다. 밀봉 표면(57)은, 구축 표면(7)과 동일한 평면 내에 배열되며 그리고 구축 표면(7)을 둘러싼다. 밀봉 표면(57)은, 컨테이너(55)의 개구부에서 수직 플랜지에 의해 형성되는 컨테이너(55)의 대응하는 밀봉 표면(58)과 긴밀하게 접촉하고, 그로 인해 컨테이너(55) 및 구성요소 캐리어(56)에 의해 둘러싸이는 작업공간(46)을 밀봉하도록 한다. 구성요소 캐리어(56)는, 구축 표면(7) 반대편의 상측 측면 상에 배열되며 그리고 운반 장치(9)에 대한 해제 가능한 연결을 위한, 기계적 인터페이스(10)를 포함한다.
사후 경화 챔버(54)는, 사후 경화 챔버(54)의 하우징(59)과 컨테이너(55)의 2개의 대향하는 측면 사이에 배열되는, 2개의 자외선(UV) 조명 수단(52)을 포함한다. 본 실시예의 자외선 조명 수단(52)은, 각각 100 와트의 출력을 제공(2x100 W)하는, 섬광등이다. 자외선 조명 수단(52)을 지향하는 하우징(59)의 내측 측면은, 자외선 조명 수단(52)으로부터의 자외 광을 컨테이너(55)를 위한 수납체로 반사하기 위한, 거울 표면들(60)을 구비한다. 하우징(59)은, 2개의 자외선 조명 수단(52) 위의 그의 상측부에 2개의 공기 유입구(61)를 구비한다. 하우징(59)의 바닥부 상에, 공기 배출구(62)(배기구)가 존재한다. 공기 유입구들(61)과 공기 배출구(62) 사이에서, 냉각 팬(63)이, 하우징(59) 내부에 배열된다. 냉각 팬(63)은, 공기 유입구들(61)을 통해 하우징(59) 내로 그리고 공기 배출구(62)를 통해 하우징(59) 밖으로, 공기 유동을 제공한다. 공기 유동은, 자외선 조명 수단(52) 뿐만 아니라 컨테이너(55) 및 하우징(59)을 냉각한다.
컨테이너(55)는, 사후 경화 챔버(54)의 공급 라인(65)을 위한 연결부(64)를 구비한다. 공급 라인(65)은, 컨테이너(55)가 사후 경화 챔버(54) 내로 삽입될 때, 연결부(64)를 통해 컨테이너(55)를 질소로 충전하도록 제공된다. 질소 공급은, 작업공간(46)으로부터 산소를 제거하기 위해 또는 사후 경화 프로세스를 방해하지 않도록 주변환경으로부터의 산소의 진입을 회피하기 위해, 사용될 수 있다. 연결부(64)는, 밀봉 링(67) 및 선택적으로 체크 밸브(67)를 포함한다.
구성요소(8)의 사후 경화를 실행할 때, 컨테이너(55)는, 구성요소 캐리어(56)에 의해 밀봉되며 그리고 사후 경화 챔버(54) 내로 삽입되고, 그리고 연결부(64)는 공급 라인(65)에 커플링된다. 공급 라인(65)을 통해 제공되는 질소의 압력은, 컨테이너(55) 밖으로 구성요소 캐리어(56)를 약간 들어올림에 의해 그리고 밀봉 표면들(57, 58) 사이로 과압을 방출함에 의해 작업공간(46)으로부터 산소를 제거하도록, 선택된다. 이러한 정화 프로세스 이후에, 2개의 자외선 조명 수단(52)이, 사전 한정된 횟수만큼 깜박이고, 그로 인해 컨테이너(55)의 2개의 측벽(40, 41)을 통해 작업공간(46)을 조명하도록 하며, 그러한 측벽들은 UV-투과성이다. 하우징(59) 및 구성요소 캐리어(56)는, UV-불투과성이다. 이러한 사후 경화 절차 도중에, 냉각 팬(63)은, 하우징(59)을 통한 공기 유동을 제공한다.
도 9는, 사후 경화 챔버(54) 내로 삽입된 컨테이너(55)의 확장된 실시예를 도시한다. 도 8과 관련하여 설명된 모든 요소들에 대해, 동일한 참조 부호들이 도 9에서 사용되며 그리고 반복의 회피하기 위해 이상의 설명이 참조된다. 부가적으로, 컨테이너(55)는, 대류 히터(70)를 위한 2개의 연결부(68, 69)를 구비한다. 대류 히터(70)는, 작업공간(46) 내에 둘러싸이는 유체(예를 들어, 대부분 질소)를 가열하기 위해 제공된다. 상기 유체를 가열함에 의해, 구성요소(8)의 열적 사후 경화가, 실행된다. 대류 히터(70)는, 컨테이너(55)의 연결부들(68, 69)에 연결되는 유체 회로(72) 내에 배열되는, 펌프(71)(또는 팬)를 포함한다. 펌프(71)는, 가열 요소(73)를, 예를 들어 히터 나선을 지나도록, 작업공간(46) 내에 둘러싸이는 유체를 순환시킨다.
도 10은, 비록 여전히 개략적이지만, 도 5에 따른 세척 탱크(24)를 더욱 상세하게 도시한다. 세척 탱크(24)는, 구성요소 캐리어(3)에 의해 밀봉된다. 화살표(74)에 의해 지시되는 바와 같이, 구성요소 캐리어(3)는, 수직 방향으로 세척 탱크로부터 들어 올려지거나, 수직 방향으로 세척 탱크(24) 상으로 내려질 수 있다. 구성요소 캐리어(3)는, 부가적 제조 장치 내에서 제조한 이후에 구성요소(8)가 그에 부착되는, 구축 표면(7)을 구비한다. 세척 탱크(24)는, 세척 유체(75)로 충전된다. 구성요소(8)를 세척하기 위해, 세척 탱크 내부의 세척 유체(75)의 순환이, 본 예에서 회전 블레이드들을 구비하는, 기계적 교반기(76)에 의해 제공된다. 세척 탱크(24)가 사용 중이 아닐 때, 즉 세척 유체(75) 내에 잠긴 구성요소(8)가 존재하지 않을 때, 세척 탱크(24)는, 힌지(78)를 통해 세척 탱크(24)에 부착되는 뚜껑(77)에 의해 폐쇄된다. 선택적으로, 힌지(78)는, 구성요소(8)를 갖는 구성요소 캐리어(3)가 세척 탱크(24)에 접근하고 있을 때, 뚜껑(77)을 자동으로 개방하기 위해, 구동기에 커플링될 수 있다.
도 11은, 대기 구성에서, 즉 삽입된 구성요소 캐리어 또는 구성요소 없이, 도시되는, 세척 탱크(79)의 상이한 실시예를 도시한다. 이러한 구성에서, 뚜껑(80)은, 세척 탱크(79)를 밀봉한다. 뚜껑(80)은, 스크류 캡(82)에 의해 커버되는 재충전 개구부(81)를 구비한다. 재충전 개구부(81)는, 세척 탱크(79) 내로 세척 유체를 충전하기 위해 제공된다. 뚜껑(80)을 개방하기 위한 기계적 인터페이스(83)가, 스크류 캡(82) 옆에 배열된다. 수직 벽들 중의 하나 내에, 레벨 센서(84)가, 그러한 세척 탱크(79) 내부의 세척 유체의 레벨을 감지하기 위한 플로트 스위치(float switch)의 형태로, 제공된다. 레벨 센서(84)의 출력에 기초하여, 그러한 세척 탱크(79)가 세척 유체의 재충전을 요구한다는 경고가, 발행될 수 있을 것이다. 세척 탱크(79)의 바닥부에서, 바구니(85)가, 세척 탱크(79) 상에 제공되는 구성요소 캐리어로부터 탈착될 수 있는 구성요소들로부터 기계적 교반기(86)를 보호하기 위해, 기계적 교반기(86) 위에 제공된다.

Claims (27)

  1. 스테레오리소그래픽 부가적 제조 장치(1)에 대한 탈착 가능한 부착을 위해 구성되는 운반 가능한 조립 유닛으로서,
    스테레오리소그래픽 부가적 제조 장치(1)의 수지 통(2)의 외부에 놓이는 개소에:
    제조될 구성요소(8)가 스테레오리소그래픽 제조 장치(1)의 작동 도중에 그 위에 배치될 수 있는, 구축 표면(7), 및 상기 구축 표면(7)을 방사상으로 둘러싸는 밀봉 표면(14)을 구비하는, 구성요소 캐리어(3); 및
    밀봉 표면을 구비하는 컨테이너(5, 32)
    를 포함하고,
    상기 구성요소 캐리어(3)는, 상기 컨테이너(5)를 커버 및 폐쇄 밀 밀봉하도록 하기 위해, 뚜껑으로서 상기 컨테이너(5) 상에의 배치를 위해 구성되며, 그리고
    상기 구성요소 캐리어(3)의 밀봉 표면(14)은, 상기 컨테이너(5)의 밀봉 표면과 함께, 추가로, 상기 컨테이너(5)로부터의 광반응성 수지, 세척 유체, 및 UV 복사의 탈출에 대해 함께 밀봉하도록 구성되는 것에 의해 특징지어지는 운반 가능한 조립 유닛.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 컨테이너(5, 32)는, 스테레오리소그래픽 제조 장치(1) 또는 후 처리를 위한 작업스테이션에 연결하기 위한, 하나 이상의 기계적 인터페이스(6)를 포함하는 것을 특징으로 하는 운반 가능한 조립 유닛.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구축 표면(7)으로부터 멀어지게 지향하는 측면 상에, 상기 구성요소 캐리어(3)는, 스테레오리소그래픽 부가적 제조 장치(1) 또는 후 처리를 위한 작업스테이션의 운반 장치(9)와의 해제 가능한 연결을 위해 구성되는, 기계적 인터페이스(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 운반 가능한 조립 유닛.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨테이너(32)는, 세척 유체 또는 건조 기체를 위한, 공급 라인에 대한 연결에 적절한 적어도 하나의 연결부(34, 35) 및 방출 라인에 대한 연결에 적절한 적어도 하나의 연결부(36, 37)를 포함하는 것을 특징으로 하는 운반 가능한 조립 유닛.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨테이너(5)는, UV-불투과성인 것을 특징으로 하는 운반 가능한 조립 유닛.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨테이너(32)는, 단지 부분적으로 UV-투과성인 것을 특징으로 하는 운반 가능한 조립 유닛.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성요소 캐리어(3)는, UV-불투과성인 것을 특징으로 하는 운반 가능한 조립 유닛.
  8. 제조 시스템(21)으로서:
    각각 구성요소(8)를 세척, 건조, 및/또는 사후 경화하기 위한 하나 이상의 작업스테이션(22); 및
    제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 따른 운반 가능한 조립 유닛
    을 포함하는 것에 의해 특징지어지는 제조 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    운반 장치(9)를 더 포함하고,
    상기 구성요소 캐리어(3)는, 상기 운반 장치(9)에 해제 가능하게 연결될 수 있는 것에 의해 특징지어지는 제조 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 구성요소 캐리어(3)의 상기 운반 장치(9)와의 연결은, 파지 장치의 도움으로 이루어지고 해제될 수 있는 것을 특징으로 하는 제조 시스템.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서,
    상기 운반 장치(9)는, 수평 이동을 위한 구동기를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 시스템.
  12. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
    수지 통 및 공간 분해능을 갖는 노출 장치를 더 포함하고,
    상기 수지 통 및 상기 노출 장치는, 상기 운반 가능한 조립 유닛이 탈착 가능한 부착을 위해 구성되는 개소 외부에 놓이는 것에 의해 특징지어지는 제조 시스템.
  13. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성요소 캐리어(3) 및 상기 컨테이너(5)를 로딩하기 위해 뿐만 아니라 용매를 뚝뚝 떨어뜨리기 위해 그리고 과잉의 용매를 건조시키기 위해 구성되는, 부가적인 기능적 작업 영역들(23)을 더 포함하는 것에 의해 특징지어지는 제조 시스템.
  14. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 컨테이너(5, 32)는, 세척 탱크(24, 25)이며, 그리고 그 내부에 충전되는 용매를 이동시키기 위한 교반기를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 시스템.
  15. 제8항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    구성요소를 사후 경화하기 위한 적어도 하나의 작업스테이션(42)을 더 포함하고,
    이 작업스테이션(42)은, 광학적 및/또는 열적 사후 경화를 실행하도록 구성되는 것에 의해 특징지어지는 제조 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    사후 경화를 위한 상기 작업스테이션(42)은, 보호 기체 공급원(43)을 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 시스템.
  17. 스테레오리소그래픽 부가적 제조 프로세스에 따라 제조되는 구성요소(8)를 후-처리하기 위한 방법으로서,
    제조 이후에, 구성요소 캐리어(45)에 연결되는 구성요소(8)가, 작업공간(13) 내로 운반되고, 상기 구성요소 캐리어(45)는, 수지 및 용매 및 UV 복사에 대해 작업공간(46)을 밀봉하는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 구성요소(8)는, 상기 구성요소 캐리어(45)에 의해 밀봉되는 상기 작업공간(46) 내에서 세척되는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 구성요소(8)를 세척하기 위해, 세척 유체가, 적어도 하나의 연결부(34, 36)를 통해 상기 작업공간(46)에 공급되며 그리고 그로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
  20. 제18항 또는 제19항에 있어서,
    상기 구성요소(8)를 세척하기 위해, 세척 유체가, 상기 세척 유체를 이동시킴에 의해 및/또는 상기 구성요소(8)를 이동시킴에 의해, 상기 구성요소에 대해 조절 가능한, 변경 가능한 방향 및 속도로, 이동되는 것을 특징으로 하는 방법.
  21. 제18항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    세척 이후에, 상기 구성요소(8)는, 상기 구성요소 캐리어(45)에 의해 밀봉되는 작업공간(46) 내에서 건조되는 것을 특징으로 하는 방법.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 구성요소(8)를 건조하기 위해, 공기 흐름이, 적어도 2개의 연결부(35, 37)를 통해 상기 작업공간(46)에 공급되며 그리고 그로부터 제거되는 것을 특징으로 하는 방법.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 구성요소(8)를 건조하기 위해 생성되는 상기 공기 흐름은, 음의 압력과 더불어 진입 연결부와 진출 연결부 사이에서 이동되는 것을 특징으로 하는 방법.
  24. 제17항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 구성요소(8)는, 상기 구성요소 캐리어(45)에 의해 밀봉되는 상기 작업공간(46) 내에서 사후 경화되는 것을 특징으로 하는 방법.
  25. 제24항에 있어서,
    상기 구성요소(8)의 사후 경화를 위해, 상기 작업공간(46)은, 예를 들어 UV 광에 의해, 적어도 하나의 측벽(40, 41)을 통해 조명되는 것을 특징으로 하는 방법.
  26. 제17항 또는 제25항에 있어서,
    상기 구성요소(8)의 사후 경화를 위해, 상기 작업공간(46)은, 적어도 2개의 광원(52)에 의해, 예를 들어 UV 광에 의해, 조명되고, 및/또는 UV 광과 독립적으로, 상기 작업공간(46) 내에서 구성요소들을 열적으로 경화하기 위한 제어 가능한 히터를 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 방법.
  27. 제17항 내지 제26항 중 어느 한 항에 있어서,
    방법은, 제8항 내지 제16항 중 어느 한 항에 따른 컴퓨터 구현되는 제조 시스템에 의해 실행되고, 상기 구성요소 캐리어(3)는 상기 운반 장치(9)에 의해 운반되는 것을 특징으로 하는 방법.
KR1020217024367A 2019-02-28 2020-02-28 부가적 제조 장치를 위한 운반 가능한 조립 유닛 KR20210132648A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19160123.6A EP3702052A1 (en) 2019-02-28 2019-02-28 Component carrier for an additive manufacturing device
EP19160123.6 2019-02-28
PCT/EP2020/055325 WO2020174092A1 (en) 2019-02-28 2020-02-28 Transportable assembly unit for an additive manufacturing device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210132648A true KR20210132648A (ko) 2021-11-04

Family

ID=65685137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217024367A KR20210132648A (ko) 2019-02-28 2020-02-28 부가적 제조 장치를 위한 운반 가능한 조립 유닛

Country Status (9)

Country Link
US (1) US11969942B2 (ko)
EP (1) EP3702052A1 (ko)
JP (1) JP2022521876A (ko)
KR (1) KR20210132648A (ko)
CN (1) CN113165026B (ko)
AU (1) AU2020229448A1 (ko)
BR (1) BR112021007441A2 (ko)
CA (1) CA3117874A1 (ko)
WO (1) WO2020174092A1 (ko)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230051575A1 (en) * 2021-08-11 2023-02-16 General Electric Company Cleaning system for additive manufacturing
US20230067468A1 (en) * 2021-08-31 2023-03-02 Northwestern University 3d printing system and method
EP4169640A1 (de) * 2021-10-22 2023-04-26 Incus GmbH Vorrichtung, modulares system und verfahren zur stereolithographischen additiven fertigung
US20230134234A1 (en) 2021-10-28 2023-05-04 Align Technology, Inc. Systems and methods for post-processing additively manufactured objects
US11801640B2 (en) 2021-12-16 2023-10-31 Ford Motor Company Additive manufacturing post-processing system
WO2024010691A1 (en) * 2022-07-08 2024-01-11 Postprocess Technologies, Inc. System and method for removal of resin from 3d printed objects
JP7296020B1 (ja) * 2023-03-20 2023-06-21 匡俊 横沢 洗浄液の再生処理システム、光造形３ｄプリンタシステムおよび洗浄液の再生処理方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5950644A (en) * 1998-02-05 1999-09-14 Brewer; Edward N. Denture cleanser
US7556490B2 (en) 2004-07-30 2009-07-07 Board Of Regents, The University Of Texas System Multi-material stereolithography
US7621733B2 (en) 2005-09-30 2009-11-24 3D Systems, Inc. Rapid prototyping and manufacturing system and method
US20090283109A1 (en) 2008-05-16 2009-11-19 Khalil Moussa Methods for Cleaning and Curing Solid Freeform Fabrication Parts
DE102014007408A1 (de) 2014-05-21 2015-11-26 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Vorrichtung zur generativen Herstellung dreidimensionaler Objekte aus pulverartigem Baumaterial
CH711890A1 (de) * 2015-12-04 2017-06-15 Coobx Ag Additive Fertigungsvorrichtung.
FR3050956B1 (fr) * 2016-05-04 2018-05-25 Addup Machine de fabrication additive comprenant un systeme d’extraction et procede de fabrication additive par la mise en oeuvre d’une telle machine
US10286452B2 (en) * 2016-06-29 2019-05-14 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
US20180111198A1 (en) * 2016-10-21 2018-04-26 Velo3D, Inc. Operation of three-dimensional printer components
DE102016121946A1 (de) * 2016-11-15 2018-05-17 Eos Gmbh Electro Optical Systems Transporteinheit und Bereitstellung eines dreidimensionalen Bauteils
IT201700007862A1 (it) * 2017-01-25 2018-07-25 Smart3D Net Di Dotta Andrea E Gie Andrea Snc Dispositivo per la produzione di oggetti attraverso stereolitografia e metodo per la produzione di oggetti attraverso stereolitografia
SG10201913844UA (en) * 2017-06-09 2020-03-30 Structo Pte Ltd Method and device for decentralised automated additive manufacturing
DE102017125748A1 (de) * 2017-11-03 2019-05-09 Trumpf Laser- Und Systemtechnik Gmbh Deckelanordnung für eine Maschine sowie Maschine und Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Bauteilen

Also Published As

Publication number Publication date
BR112021007441A2 (pt) 2021-09-21
WO2020174092A1 (en) 2020-09-03
CN113165026A (zh) 2021-07-23
CN113165026B (zh) 2024-03-19
US20220134657A1 (en) 2022-05-05
CA3117874A1 (en) 2020-09-03
JP2022521876A (ja) 2022-04-13
US11969942B2 (en) 2024-04-30
EP3702052A1 (en) 2020-09-02
AU2020229448A1 (en) 2021-05-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11969942B2 (en) Transportable assembly unit for an additive manufacturing device
US20190240924A1 (en) Post processing arrangement for shaped bodies manufactured additively by photopolymerization
JP4938424B2 (ja) 液浸型投影装置の汚染を防止または低減する方法および液浸型リソグラフィ装置
EP2228201B1 (en) Apparatus for formation of an ophthalmic lens based upon a lens precursor
TW384505B (en) Coating device
TW315496B (ko)
US20090283119A1 (en) Post-Processing System For Solid Freeform Fabrication Parts
US20090283109A1 (en) Methods for Cleaning and Curing Solid Freeform Fabrication Parts
US11969946B2 (en) Automated additive manufacturing device and method
AU2150999A (en) Single mould alignment
WO2009140449A9 (en) Post-processing system for solid freeform fabrication parts
TWI653664B (zh) 熱處理裝置、基板處理裝置、熱處理方法及基板處理方法
CN111347677A (zh) 用于通过光聚合增材制造的成形体的后处理装置
KR101846652B1 (ko) 노광 장치 및 기판 처리 장치
US20200055242A1 (en) Curing device
KR102426267B1 (ko) 펌프, 펌프 장치 및 액 공급 시스템
RU2810685C2 (ru) Стереолитографическое устройство аддитивного изготовления
CN111299085B (zh) 一种在线式浸涂固化装置
JP2020506085A (ja) 三次元プリント処理の統合
JP2005342548A (ja) 成形品の塗装方法及び塗装設備
TWI588515B (zh) 鏡片防霧薄膜製造方法及鏡片防霧薄膜之光硬化裝置
CN107096703B (zh) 镜片防雾薄膜制造方法及镜片防雾薄膜的光硬化装置
JP2005246265A (ja) 光学レンズのコーティング装置
JP2005342549A (ja) Ｕｖ硬化型塗料のｕｖ硬化方法及び装置
JP2005246266A (ja) コーティング溶液硬化装置用レンズラック