KR20220002386A - 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 지지대에 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법 - Google Patents

회전축을 중심으로 회전할 수 있는 지지대에 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20220002386A
KR20220002386A KR1020217037535A KR20217037535A KR20220002386A KR 20220002386 A KR20220002386 A KR 20220002386A KR 1020217037535 A KR1020217037535 A KR 1020217037535A KR 20217037535 A KR20217037535 A KR 20217037535A KR 20220002386 A KR20220002386 A KR 20220002386A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
emitter
case
print
printed
support
Prior art date
Application number
KR1020217037535A
Other languages
English (en)
Inventor
한스 마테아
Original Assignee
데페 폴라 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 데페 폴라 게엠베하 filed Critical 데페 폴라 게엠베하
Publication of KR20220002386A publication Critical patent/KR20220002386A/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
    • B29C64/386—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
    • B29C64/10—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
    • B29C64/112—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using individual droplets, e.g. from jetting heads
    • 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
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/141—Processes of additive manufacturing using only solid materials
    • B29C64/153—Processes of additive manufacturing using only solid materials using layers of powder being selectively joined, e.g. by selective laser sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—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
    • B29C64/241—Driving means for rotary motion
    • 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
    • B29C64/264—Arrangements for irradiation
    • B29C64/277—Arrangements for irradiation using multiple radiation means, e.g. micromirrors or multiple light-emitting diodes [LED]
    • 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

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)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Printing Methods (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 미리 결정된 기하학 데이터에 따라 회전축(2)을 중심으로 회전될 수 있는 지지대(1) 상의 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법에 관한 것으로, 재료 분배 노즐들로 구성된 다수의 에미터들을 가진 에미터 어레이(11)가 제공되고, 노즐들은 에미터 열들 및 에미터 행들에 배열된다. 회전축(2)의 원주 방향으로 서로 인접한 에미터 열들은 에미터들이 상기 회전축(2)으로부터 상이한 방사상 방향의 거리들(DA(i))에 배열되는 방식으로, 각각의 경우 상기 에미터 열들(13)의 확장 방향에서 서로 오프셋되고, 다음 관계가 성립한다:
Figure pct00024
. 인쇄 도트들은 상기 기하학 데이터에 할당되고, 상기 도트들은 서로 옆에 이어지는 다수의 행들을 갖는 행렬로 배열되고, 다음 관계가 성립하는 방식으로 서로 오프셋되고:
Figure pct00025
, 여기서 PA(j)는 상기 회전축(2)으로부터 해당 행의 j번째 인쇄 도트(Pj)의 방사상 방향 거리이다. 재료가 상기 지지대(2) 상에 분배될 것으로 가정되는 인쇄 도트들(Pk)에 대해, 각각의 경우에, 해당 상기 인쇄 도트(Pk)에 할당된 상기 에미터 어레이의 에미터(Dk)로부터 적어도 하나의 재료 부분이 분배된다. 상기 재료 부분들의 분배는 인쇄 사이클들에서 발생하고, 여기서 상기 에미터 어레이는 각 경우에 해당 인쇄 사이클에 할당된 트리거 포인트에서 재료를 한 번 분배하도록 트리거되고, 상기 지지대(1) 및 상기 에미터 어레이는 각각의 경우에 상기 회전축(2)을 기준으로 각도 거리만큼 인쇄 사이클 마다 서로에 대해 오프셋된다. 일 행의 모든 인쇄 도트들의 인쇄는 에미터 열들의 수보다 많은 수의 인쇄 사이클들에서 발생한다. 인쇄될 각 인쇄 도트에 대한 인쇄 사이클은, 각 경우에 상기 인쇄 사이클의 상기 트리거 포인트의 회전 위치와, 인쇄될 인쇄 도트가 상기 회전축을 기준으로 배열되는 회전 위치 사이의 각도 차이가, 상기 지지대(1)가 상기 에미터 어레이에 대해 상기 트리거 포인트에 위치할 때, 상기 트리거 포인트들 사이의 각도 거리의 절반보다 양 측면에서 크지 않는 방식으로 선택된다.

Description

회전축을 중심으로 회전할 수 있는 지지대에 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법
본 발명은 미리 결정된 기하학적 데이터에 따라 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 지지대 상에 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법에 관한 것이다.
US 2004/0265413 A1로부터 알려진 방법에서, 데카르트 좌표계의 인쇄 도트들로서 메모리에 저장된 기하학 데이터는 좌표 변환 디바이스를 이용하여 극좌표들로 변환된다. 이 방법에서, 2개의 에미터 어레이들을 갖는 3D 프린터가 제공되며, 각어레이는 서로로부터 거리를 두고 배열되고 액체 재료의 재료 부분들을 지지대에 분배하는 역할을 하는 노즐로서 구성된 다수의 에미터를 갖는다. 지지대는 원형 디스크 형태로 구성되며, 드라이브를 사용하여 회전축을 중심으로 에미터 어레이에 대해 회전 가능하게 위치될 수 있다. 인코더를 사용하여 에미터 어레이들과 지지대 사이의 상대 위치에 대한 회전 위치 신호가 생성된다.
또한, 지지대는 노즐 어레이에 대해 수직 방향으로 위치될 수 있다. 이러한 방식으로, 프린팅 프로세스 동안 1회전 마다 지지대를 노즐 어레이에 대해 각 경우 마지막으로 도포된 재료 층의 두께만큼 낮추는 것이 가능하여, 이 재료 층에 추가 재료 층을 인가하고, 이에 의해 한 층씩 형상화된 물체를 생성한다.
각각의 에미터 어레이는 회전축에 대해 방사상으로 프린트 헤드 캐리어 상에서 증분적으로 변위될 수 있는 상업적으로 취득 가능한 복수의 프린트 헤드를 가지며, 이러한 캐리어는 슬라이드 가이드 상에 배열된다. 이러한 방식으로, 작동하지 않는 프린트 헤드들, 오작동 또는 잘못 배치된 에미터들에 의해 야기될 수 있는 인쇄 중 불규칙성들은 에미터 어레이의 위치가 층마다 변경된다는 점에서 정정될 수 있다. 에미터의 오작동에 의해 야기되는 오류들은 따라서 개별 인쇄된 층들의 다른 위치들에 배열되고, 평균화 된다. 또한, 에미터 어레이들은 프린트-헤드 캐리어들을 사용하여 에미터가 지지대 위에 배열되는 인쇄 위치, 에미터가 지지대 옆에 위치한 진단 디바이스 위에 위치하는 진단 위치, 및 에미터가 지지대 옆 및 서비스 위치 옆에 위치하는 서비스 위치 사이에 배열될 수 있다. 서비스 위치에서 에미터들은 세척 또는 교체될 수 있다.
에미터 어레이들의 에미터들이 얼마나 정확하게 배열되고 프린팅 동안 어떻게 제어되는지는 공개된 특허 출원에 더 자세하게 개시되어 있지 않다.
또한, 홀더를 갖는 3D 프린터가 실제 알려져 있고, 이러한 홀더 상에는 층별 재료 도포에 의해 생산될 모양히 정해진 물체를 고정하기 위해 수평 평면에서 연장되는 대략 직사각형 지지대가 배열된다. 프린터는 데카르트 좌표 행렬로 형상 물체를 인쇄하는 역할을 한다. 형상 물체의 경우 데카르트 좌표 행렬에 있는 인쇄 도트들에 할당되는 기하학 데이터가 제공된다.
지지대 위에, 프린트 헤드가 홀더 상에 배열되고, 이 헤드는 지지대 내로 흐를 수 있는 재료의 재료 부분들을 분배하기 위한 노즐 배열을 가지며, 이 배열은 이하 에미터 어레이로도 지칭될 것이다. 에미터 어레이는 노즐들로 구성된 복수의 에미터들을 가지며, 이들은 비스듬한 각의 직선 좌표계에서 서로 평행하게 오프셋된 에미터 열들과 서로 평행하게 오프셋되고 에미터 열을 가로질러 이어지는 에미터 행들의 행렬 형태로 배열되며, 서로 인접한 에미터 열들은 각각의 경우에 에미터 열의 확장 방향으로 서로에 대해 오프셋되고, 이러한 오프셋은 에미터들이 에미터 열에서 갖는 오프셋보다 작다. 에미터 열들은 직사각형 지지대의 두 짧은 가장자리들(X축)에 평행하게 이어진다. 에미터들은 에미터 어레이의 각 에미터가 데카르트 좌표 행렬의 다른 X 위치에서 직사각형 지지대의 두 짧은 가장자리들과 평행하게 이어지는 방향으로 배치되는 방식으로 배열된다. 이와 관련하여 각 경우 에미터 배열의 정확히 하나의 에미터가 좌표 행렬의 모든 X 위치에 할당된다.
에미터 어레이는 홀더 상에 배치된 제 1 위치지정 디바이스에 의해 지지대의 길이 방향 확장에 평행하게 Y 방향으로 변위될 수 있으며, 서로 이격되어 있는 2개의 짧은 가장자리들 사이에서 앞뒤로 이동할 수 있다. 직접 서로 인접하고, X축 방향으로 직사각형 지지대의 두 짧은 가장자리들에 평행하게 이어지는 라인 상에 놓인 인쇄 도트들이 에미터 어레이의 서로 다른 에미터 열들에 배열된 노즐들을 사용하여 인쇄되기 때문에, 프린트 헤드는 서로 인접한 라인의 인쇄 도트들의 프린팅 동안 상이한 X 위치들에 위치되어, 상이한 에미터 열들이 X축 방향에서 갖는 오프셋은 보상된다. 결과적으로 X 방향으로 서로 바로 옆에 배열된 인쇄 도트들은 서로 밀접하게 오프셋되어 지지대 상에 인쇄될 수 있으므로, 이들은 특정 영역에서 겹치게 된다. 그럼에도 불구하고, 에미터 어레이의 에미터들은, 에미터를 노즐들을 통과하는 재료의 저장소와 연결하는 채널들이 에미터들 사이에 제공될 수 있고, 및/또는 전기 도체 트랙이 제공될 수 있는 정도로, 서로 공간적으로 분리되고, 서로 이격된다.
에미터 어레이의 에미터들은 노즐들을 통과하는 재료의 저장소와 함께 지지대에 대해 이동할 수 있다. 고정 디바이스가 프린트 헤드에 인접하여 제공되며, 이 디바이스는 에미터 어레이를 사용하여 도포된 재료 층의 가교 또는 응고를 위한 자외선 광원을 갖는다. 고정 디바이스는 프린트 헤드와 함께 지지대에 대해 이동할 수 있다.
이전에 알려진 3D 프린터는 또한 제 2 위치지정 디바이스를 가지며, 이를 통해 지지대는 지지대가 연장되는 평면에 수직으로, 프린트 헤드 쪽으로 그리고 멀어지는 쪽으록 이동할 수 있다, 즉 달리 말하면, 높에 관해 위치될 수 있다.
형상 물체의 생산을 위해, 프린트 헤드는 지지대의 제 1 가장자리에 인접하여, 그 위의 미리 결정된 거리에 위치한다. 생산될 형상 물체에 대한 기하학 데이터가 저장된 데이터 메모리로부터, 제 1 재료 층의 기하학에 대한 데이터가 고속 인쇄 버퍼에 로드된다. 그 후, 프린트 헤드는 제 1 위치지정 디바이스를 사용하여 지지대의 반대쪽 제 2 가장자리를 향해 연속적으로 이동한다. 동시에, 재료 부분은, 각각의 경우에 형상 물체의 제 1 재료 층이 에미터 어레이의 개별 에미터의 상응하는 제어에 의해 형성될 것으로 가정되는 위치에서 지지대 상에 분배된다. 개별 에미터들의 제어는 프린트 헤드의 현재 위치의 함수로서 또한 프린트 버퍼에 포함된 데이터의 함수로서 이루어진다. 이러한 방식으로 지지대에 도포된 유동 가능한 재료는 고정 디바이스를 사용하여 생성된 자외선 조사에 의해 응고된다.
프린트 헤드가 지지대의 제 2 가장자리에 도달하면, 프린트 헤드의 수평 전진 이동이 중지되고, 이전에 생성된 재료 층에 도포될 추가 재료 층에 대한 기하학 데이터가 인쇄 버퍼에 로드된다. 또한, 지지대는 이전에 생성된 재료층의 두께에 대응하는 치수만큼 제 2 위치설정 디바이스를 사용하여 낮아져, 이 재료층에 추가 재료 층을 도포한다. 이제 프린트 헤드는 제 1 위치지정 디바이스를 사용하여 지지대의 제 1 가장자리를 향해 계속 이동한다. 동시에, 재료 액적은 각각의 경우에 추가 재료 층이 형성될 위치들에서 에미터들의 상응하는 제어에 의해 이미 완료된 재료 층에 분배된다. 이와 같이 지지대에 도포된 유동성 중합체 재료는 고정 디바이스를 이용하여 생성되는 자외선 조사에 의해 다시 한번 응고된다.
이 방법은 지지대 가장자리들에 액세서리들을 갖는 프린트 헤드 모듈을 정지 및 가속하는데 시간이 필요하고 이 시간은 인쇄에 사용될 수 없다는 단점을 갖는다. 이러한 정지 및 가속은 중소형 인쇄 표면들의 경우 총 인쇄 시간의 50%까지 차지할 수 있으므로, 이러한 방법의 생산성을 크게 감소시킬 수 있다. 또한 무거운 프린트 헤드와 예를 들어 그 안에 포함된 유동성 재료의 공급 장치를 갖는 저장소와 같은 이에 연결된 비교적 크고 무거운 부분들, 마모되기 쉬운 케이블 캐리어들, 및 고정 디바이스는, 재료 층의 매 완성 이후, 및 추가 재료 층이 반대 방향으로 도포-가속될 것으로 가정되는 경우, 정지되어야 한다. 위치지정 디바이스들의 기계적 부분들은 이와 관련하여 발생하는 가속력들의 결과로 응력을 받고, 이는 위치지정 디바이스의 베어링들 및 가이드들의 상응하는 마모를 초래하고, 이에 의해 프린터의 정밀도를 손상시킨다.
따라서, 에미터들이 비스듬한 직선 좌표계로 배열된 에미터 어레이에 의해, 메모리에 저장된 기하학 데이터에 따라 간단한 방식으로 적어도 하나의 고체 층을 신속하게 생성하는 것을 가능케 하는, 초기에 언급된 유형의 방법을 표시할 필요성이 존재한다. 또한, 이 방법은 서로 밀접하게 인접하고/인접하거나 특정 영역들에서 겹치는 복수의 인쇄 도트들로 구성된 개별 방사형 선들을 도포하는 것을 것을 가능하게 하고, 이러한 도트들은 기하학 데이터에 따라 수용 가능한 인쇄 품질로 지지대에 인쇄될 것으로 가정된다. 마지막으로, 비용-유리한 방식으로 이 방법을 수행하는 것도 가정된다.
상기한 목적은 청구항 제 1 항의 특징들로 달성된다. 이러한 특징들은 미리 결정된 기하학 데이터에 따라 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 지지대에 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법을 제공한다.
a) 노즐들을 통과할 수 있는 재료의 재료 부분들을 지지대 상에 분배하기 위해, 재료-분배 노즐들로 구성된 N개의 에미터들을 갖는 에미터 어레이가 제공되며, 이들은 서로 평행하게 오프셋된 에미터 열들, 및 에미터 열을 가로지르며 서로 평행하게 오프셋되는 에미터 행들로 행렬 형태로 배열되고, 회전축의 원주 방향으로 서로 인접한 에미터 열들은, 에미터 어레이의 개별 에미터들이 회전축으로부터 상이한 방사상 방향의 거리들(DA(i))에 배열되는 방식으로, 각각의 경우 에미터 열들의 확장 방향에서 서로 오프셋되고, 다음 관계가 성립한다.
Figure pct00001
위 식에서
Figure pct00002
b) 인쇄 도트들(PM...PM+N)이 기하학 데이터에 할당되고, 이 도트들은 각각의 경우에 다수의 Q개 인쇄 도트들이 배열되는, 서로 옆에 이어지는 다수의 행들을 갖는 행렬로 배열되고, 다음 관계가 성립하는 방식으로 서로 오프셋된다.
Figure pct00003
위 식에서
Figure pct00004
및
Figure pct00005
여기서 PA(j)는 회전축으로부터 해당 행의 j번째 인쇄 도트(Pj)의 방사상 방향 거리이고, M은 정수이고,
c) 재료가 지지대 상에 분배될 것으로 가정되는 인쇄 도트들(Pk)에 대해, 각각의 경우에, 해당 인쇄 도트(Pk)에 할당된 에미터 어레이의 에미터(Dk)로부터 적어도 하나의 재료 부분이 분배되고, 여기서 k는 M과 M+N-1 사이의 정수이고,
d) 재료 부분들의 분배는 인쇄 사이클들에서 발생하며, 여기서 에미터 어레이는 각 경우에 해당 인쇄 사이클에 할당된 트리거 포인트에서 재료를 한 번 분배하도록 트리거되고, 인쇄 지지대 및 에미터 어레이는 각각의 경우에 회전축을 기준으로 각도 거리만큼 인쇄 사이클 마다 서로에 대해 오프셋된다.
e) 인쇄될 행의 모든 인쇄 도트들(PM...PM+N-1)의 인쇄는 에미터 열들의 수보다 많은 수의 인쇄 사이클들에서 발생하며,
f) 인쇄될 각 인쇄 도트에 대한 인쇄 사이클은, 각 경우에 인쇄 사이클의 트리거 포인트의 회전 위치와, 인쇄될 인쇄 도트가 회전축을 기준으로 배열되는 회전 위치 사이의 각도 차이가, 지지대가 에미터 어레이에 대해 트리거 포인트에 위치할 때, 트리거 포인트들 사이의 각도 거리의 절반보다 양 측면에서 크지 않는 방식으로, 선택된다.
위에서 언급한 목적은 또한 청구항 제 2 항의 특징들로 달성된다. 이러한 특징들은 미리 결정된 기하학 데이터에 따라 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 지지대 상에 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법을 제공한다.
a) 이 방법에서 용기가 제공되고, 액체, 페이스트형 또는 분말형 재료로 구성된 적어도 하나의 재료 층이 지지대에 도포되며, 재료를 응고시키는 방사선으로 재료를 조사하기 위해, 서로 이격되어 재료 층을 마주하는 다수의 N개의 방사 에미터들을 갖는 에미터 어레이가 제공되며, 이러한 에미터들은 서로 평행하게 오프셋된 에미터 열들, 및 서로 평행하게 오프셋되고 에미터 열들을 가로질러 이어지는 에미터 행들로 행렬 형태로 배열되고, 회전축의 원주 방향으로 서로 인접한 에미터 열들은, 각각의 경우에 에미터 어레이의 개별적인 에미터들이 회전축으로부터 상이한 방사상 방향의 거리들(DA(i))에 배열되는 방식으로, 에미터 열들의 확장 방향으로 서로에 대해 오프셋되고, 다음의 관계가 성립된다.
Figure pct00006
위 식에서
Figure pct00007
b) 인쇄 도트들은 기하학 데이터에 할당되고, 이러한 도트들은 서로 옆으로 이어지는 다수의 행들을 갖는 행렬에 배열되고, 여기서 다수의 Q개 인쇄 도트들은 각각의 경우에 다음 관계가 성립하는 방식으로 서로 오프셋되어 배열된다.
Figure pct00008
위 식에서
Figure pct00009
및
Figure pct00010
여기서 PA(j)는 회전축에 대해 해당 행의 j번째 인쇄 도트(Pj)의 방사상 방향 거리이고, M은 정수이고,
c) 고체 층이 존재한다고 가정되는 인쇄 도트들(Pk)에 대해, 각각의 경우에, 해당 인쇄 도트(Pk)에 할당된 에미터 어레이의 에미터(Dk)로부터 방사선이 재료로 방출되고, 여기서 k는 M과 M+N-1 사이의 정수이고,
d) 재료의 조사는 인쇄 사이클들에서 발생하며, 여기서 에미터 어레이는 각각의 경우에 해당 인쇄 사이클에 할당된 트리거 포인트에서 한 번의 조사를 위해 트리거되고, 지지대 및 에미터 어레이 각 경우에 회전축을 기준으로 각도 거리만큼 인쇄 사이클 마다 서로에 대해 오프셋되고,
e) 인쇄될 행의 모든 인쇄 도트들(PM...PM+N-1)의 인쇄는 에미터 열들의 수보다 많은 수의 인쇄 사이클들에서 발생하며,
f) 인쇄될 각 인쇄 도트에 대한 인쇄 사이클은, 각 경우에 인쇄 사이클의 트리거 포인트의 회전 위치, 및 지지대가 에미터 어레이에 대해 트리거 포인트에 위치할 때 인쇄될 인쇄 도트가 회전축을 기준으로 배열되는 회전 위치 사이의 각도 차이가 트리거 포인트들 사이의 각도 거리의 절반보다 양의 측면에서 크지 않는 방식으로, 선택된다.
따라서, 본 발명에 따르면, 인쇄될 모든 인쇄 도트는 각각의 경우에 에미터 및 인쇄 사이클에 할당된다. 이와 관련하여 에미터의 할당은 각각의 경우에 에미터가 해당 인쇄 도트에 할당되는 방식으로 발생되고, 예컨대 에미터의 출구 개구의 중심과 회전축 사이의 방사상 거리가 회전축으로부터 인쇄 도트의 방사상 거리와 일치하는 에미터, 또는 그러한 에미터가 없는 경우, 예컨대 에미터의 출구 개구부 중심과 회전축 사이의 방사상 거리가 회전축으로부터 인쇄 도트의 방사상 거리와 가능한 한 일치하는 에미터가 인쇄 도트에 할당된다.
인쇄 도트에 대한 인쇄 사이클 할당은, 인쇄 도트를 위한 재료 부분이 제 1 항에 따른 해결책의 경우, 또는 제 2 항에 따른 해결책의 경우, 에미터를 통해 지지대 상에 분배되는 트리거 포인트의 회전 위치, 용기에 위치된 액체, 페이스트-형 또는 분말-형 재료가 조사되는 트리거 포인트, 및 인쇄될 인쇄 도트의 회전 위치가 일치하거나, 또는 그러한 트리거 포인트가 없는 경우, 인쇄될 인쇄 도트의 회전 위치와 가능한 한 일치하는 회전 위치를 갖는 트리거 포인트가 인쇄 도트에 할당되는 방식으로, 발생한다. 이러한 조치들에 의해, 인쇄될 개별 방사상 라인들이 인쇄 후 개별 방사상 라인들로서 사람의 눈에 의해 인지되는 것이 가능하게 된다. 특히, 개별 방사상 라인들이 사람의 눈에 V자 형태들 또는 다수의 라인들로 인식되는 것이 방지된다.
지지대와 노즐 어레이가 극좌표 행렬의 인쇄에 대응하는 인쇄 도중 회전축을 중심으로 서로에 대해 회전하지만, 실제로 데카르트 좌표 행렬로 인쇄하기 위한 프린트 헤드는 노즐 어레이로 사용된다. 에미터들이 비스듬한 각도의 직선 좌표 행렬로 배열된 이와 같은 프린트 헤드는, 에미터들이 극 행렬로 배열된 프린트 헤드와 비교하여, 대량-생산 구성요소들로서 저렴하게 상업적으로 취득할 수 있는 이점을 갖는다. 따라서, 본 발명에 따른 방법은 비용-유리한 방식으로 수행될 수 있지만, 그럼에도 불구하고 이 방법은 적어도 회전축에 대해 방사상으로 배열된 라인을 인쇄할 때 높은 인쇄 품질을 허용한다.
인쇄 도트는, 대응하는 기하학 데이터가 존재한다면, 적어도 하나의 재료 위치가 지지대 상에 분배되는, 또한 적용 가능한 경우 추가 조건들이 충족된다면, 제 1 항에 따른 해결책의 경우, 또는 제 2 항에 따른 해결책의 경우, 액체, 페이스트-형 또는 분말-형 재료가 조사되는 위치로 이해된다. 따라서, 예를 들어 회전축에서 더 멀리 떨어진 영역에서보다 회전축에 가깝게 배열된 지지대의 영역에서, 서로 인접한 재료-분배 위치들 사이에 더 큰 각도 거리를 제공하는 것이 실용적일 수 있다. 더 큰 각도 거리는 또한 처음 언급된 영역에서 모든 인쇄 도트들이 인쇄되는 것은 아니라는 점에서 달성될 수 있다. 이러한 조치들을 통해 재료는 회전축으로부터 다른 거리에 있는 지지대의 영역에서 거의 동일한 층 두께로 인쇄될 수 있다. 이에 상응하는 방법은 WO 2016/180842 A1에 기재되어 있다.
기하학 데이터는 바람직하게는 비트맵으로 저장되며, 청구항 제 1 항에 따른 해결책의 경우 각 인쇄 도트에 대한 재료-분배 값을 가질 수 있다. 가장 간단한 경우, 재료-분배 값은 2 가지 상태들, 예를 들어 적어도 하나의 재료 부분이 인쇄 도트에서 지지대에 도포될 것으로 가정되는 논리값 "1"과 인쇄 도트에 어떠한 재료도 도포되지 않을 것으로 가정되는 논리값 "0"이다. 개별 인쇄 도트들에 대한 지지대에 상이한 재료량들이 도포될 것으로 가정되는 경우, 재료-분배 값은 또한 2 가지 이상의 상태들을 포함할 수 있다. 필요한 경우 기하학 데이터는 또한 인쇄 도트들의 위치들에 대한 좌표들을 가질 수 있다. 재료가 지지대에 도포될 것으로 가정되는 인쇄 도트들에 대해서만 좌표들이 제공되는 것도 생각할 수 있다. 이 경우 재료-분배 값은 제거될 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서, 행렬은 데카르트 행렬이고, 인쇄 도트들이 서로에 대해 오프셋되어 있는 행들은 서로 평행하게 이어진다. 이 방법의 실시형태에서, 인쇄될 개별 방사상 라인들은, 인쇄 후에 인간의 눈에 의해 더 먼 거리에서 개별 방사상 라인들로 인식되는 방식으로 인쇄된다. 방사상으로 이어지지 않는 직선들의 경우, 곡률들 형태로 왜곡이 발생할 수 있다. 따라서, 예를 들어, 회전축에 대해 방사상으로 배향되고 지지대에 평행하게 이어지는 선들에 직각으로 배열된 직선들은 회전축에 동심인 원형 라인들로 인쇄된다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 행렬은 극 행렬이고, 인쇄 도트들이 서로 오프셋되어 있는 행들은 회전축에 대해 방사상으로 배열되며, 바람직하게는 서로 인접한 행들은 각 경우 트리거 포인트들의 각도 거리만큼 서로 오프셋된다. 이와 관련하여 인쇄 도트들이 처음에는 데카르트 행렬로 배열된 다음 이후 극 행렬로 변환되는 것도 가능하다. 이러한 방식으로, 기하학적 데이터에 따라 제공된 인쇄될 인쇄 도트의 위치와, 인쇄 도트의 재료 부분이 노즐을 사용하여 지지대에 도포되는 위치 사이에 양호한 일치가 달성된다. 즉, 고체 층은 낮은-왜곡 방식으로 인쇄될 수 있다.
인쇄 사이클들 수에 해당하는 수의 서로 직접 이어지는 트리거 포인트들에 대해, 인쇄 사이클이, 각 경우 해당 트리거 포인트에 대해, 에미터 어레이가 인쇄하도록 설정된 모든 인쇄 도트(PM ... PM+N-1)에 대해, 해당 인쇄 도트(PM...PM+N-1)에 할당되고, 이후 이 할당에 따라, 인쇄 사이클이 개별 행들에 대해, 각 경우, 인쇄될 각 인쇄 도트(PM ... PM+N-1)에 할당되고, 에미터 어레이가 인쇄하도록 설정되고, 에미터 어레이가 각 경우, 해당 인쇄 사이클에 할당된 트리거 포인트에 도달될 때, 트리거된다면, 실용적이다. 따라서 인쇄 사이클들에 대한 인쇄 도트들의 할당은 인쇄 사이클들의 수에 해당하는 인쇄 도트 행들의 수에 대해서만 결정되어야 하고, 이후 인쇄 도트들을 갖는 모든 추가 행들에 사용될 수 있다. 인쇄 도트들에 대한 인쇄 사이클들의 할당은 하드웨어 회로를 통해 수행될 수 있다. 그러나 마이크로컴퓨터 또는 이와 유사한 제어기에서 실행되는 운영 프로그램을 통해 할당을 수행하는 것도 생각할 수 있다.
본 발명의 추가 개발에서, 다음이 제공된다.
a) 기하학 데이터가 저장되는 데이터 메모리가 제공되며,
b) 적어도 인쇄 사이클들의 수에 해당하는 수의 메모리 공간들을 갖는 링 메모리가 제공되며, 그 위치들은 각 경우에 에미터 어레이의 에미터들의 수(N)에 해당하는 수의 메모리 공간들을 포함하고, 그 위치들 각각은 각 경우에 에미터에 할당되고,
c) 인쇄 사이클들의 수에 해당하는 수의 직접적으로 연속된 인쇄 사이클들에 대해, 각 경우에 메모리 공간 중 하나는 이러한 인쇄 사이클들 각각에 할당되고,
d) 데이터 메모리에 저장된 인쇄 도트들의 제 1 행에 대해, 에미터 어레이의 에미터들의 수에 해당하는, 에미터 어레이가 인쇄하도록 설정된 다수의 인쇄 도트들이 데이터 메모리로부터 판독되고,
e) 활성화 값은 각각의 경우 제 1 행의 인쇄 도트들에 할당된 에미터에 대해 에미터들에 할당된 링 메모리의 메모리 공간에 저장되며, 이 값은 해당 인쇄 도트에 할당된 에미터가 해당 메모리 공간에 할당된 인쇄 사이클에서 활성화될 것으로 가정되는지를 나타내고,
f) 추가 행에 대해, 에미터 어레이의 에미터들의 수(N)에 해당하는 에미터 어레이가 인쇄하도록 설정된 수의 인쇄 도트들에 대한 기하학 데이터는 데이터 메모리로부터 판독되고,
g) 활성화 값은 각각의 경우 다음 행의 인쇄 도트들에 할당된 에미터들에 대해, 에미터들에 할당된 링 메모리의 메모리 공간들에 저장되며, 이 값은 해당 인쇄 도트에 할당된 에미터가 해당 메모리 공간에 할당된 인쇄 사이클에서 활성화될 것으로 가정되는지를 나타내고,
h) 에미터들의 수(N)에 해당하는 수의 인쇄 도트들이 각각의 경우 인쇄 사이클들의 수에 해당하는 수의 행들에 대해 데이터 메모리에서 판독될 때까지 단계 f)와 단계 g)가 반복되고, 이들 인쇄 도트들에 대한 해당하는 활성화 값들은 링 메모리에 저장되었고,
i) 활성화 값이 처음 저장된 메모리 공간의 인쇄 사이클에 할당된 트리거 포인트(A 내지 H)에서 지지대와 에미터 어레이는 서로에 대해 위치하고, 에미터 어레이의 에미터들은 이러한 메모리 공간에 저장된 활성화 값의 함수로 제어되며,
j) 인쇄될 적어도 하나의 추가 인쇄 도트가 남아 있는 경우,
- 메모리 공간들은, 트리거 포인트(A 내지 H)가 할당되는 메모리 공간으로, 지지대와 에미터 어레이가 에미터들을 트리거하기 위해 서로에 대해 마지막으로 위치된 메모리 공간이 제 1 메모리 공간이 되는 방식으로, 순환하여 교환되며, 이후
- 단계 f) 내지 단계 j)가 반복된다.
따라서 방법은 간단한 방식으로 수행되어, 저장 공간을 절약할 수 있다.
에미터 어레이는 자신에 할당된 인쇄 버퍼를 갖고, 각 경우에 에미터 어레이의 각 에미터에 대해 메모리 공간이 제공되고, 각 인쇄 사이클에서 활성화 신호는 각 경우 각 에미터에 대해 기하학 데이터의 함수로서, 해당 에미터에 할당된 인쇄 버퍼의 메모리 공간에 저장되고, 에미터 어레이는, 개별 에미터들이 자신들에 할당된 메모리 공간에 저장된 활성화 신호의 함수로서 제어되는 방식으로, 인쇄 사이클에서 나중에 트리거되는 것이 실용적이다. 이러한 방식으로 활성화될 것으로 가정되는 모든 에미터들이 트리거가 발생할 때 동시에 턴온되는 것이 보장된다.
본 발명의 바람직한 실시형태에서, 적어도 제 1 및 제 2 에미터 어레이는 회전축에 동심으로 배열된 인쇄 링들의 인쇄를 위해 제공되며, 각각은 내부 및 외부 원형 경로에 의해 구분되며, 이러한 에미터 어레이들은, 제 1 에미터 어레이의 내부 및 외부 원형 경로의 산술 평균값이 제 2 에미터 어레이의 내부 및 외부 원형 경로의 산술 평균값과 다른 방식으로, 회전축에 대해 위치되고, 상이한 숫자(M)이 제 1 에미터 어레이와 제 2 에미터 어레이에 할당된다. 따라서 지지대는 또한 회전축으로부터 상이한 거리들에 배열된 2 이상의 에미터 어레이들로 동시에 각인(imprint)될 수도 있다. 이 경우, 개별 에미터 어레이들은 바람직하게는 각각의 경우에 모듈 또는 프린트 헤드로 구성된다. 이와 관련하여 각 경우 각 프린트 헤드에 자체 프린트 버퍼를 할당하는 것도 가능하다. 개별 에미터 어레이들의 행들과 열들이 서로 평행하게 이어지기 때문에, 각각의 경우에 상이한 프린트 링들에 할당된 에미터 어레이들 또는 프린트 헤드들은 에미터들이 회전축에 대해 방사상으로 배열된 광선 상에서 서로 오프셋되는 극 인쇄 장치와 대조적으로 동일한 구성을 가질 수 있다. 이것은 방법을 간단하고 비용 유리한 방식으로 수행하는 것을 가능하게 한다. 해당하는 수의 프린트 헤드들이 존재하는 경우, 거의 모든 큰 크기의 표면을 가질 수 있는 지지대가 각인될 수 있다. 바람직하게는 방사상 방향으로 지지대의 갭 없는 각인이 가능한 방식으로, 인쇄 링들은 서로 인접하거나, 서로 경계를 접하거나, 약간 겹치게 배열되는 것이 바람직하다.
에미터 열들이 방사형 평면에 평행하게 이어지는 방식으로, 에미터 어레이의 에미터 열들이 회전축을 통과하는 방사형 평면에 대해, 그리고 회전축에 대한 법선에 대해 대칭으로 배열되는 것이 유리하다. 에미터 어레이가 홀수 개의 에미터 열들을 갖는 경우, 에미터 열들의 배열은, 중심 에미터 열 또는 그 직선 연장부가 회전축을 통과하도록 하는 것이 바람직하다. 프린트 헤드 어레이가 짝수 개의 에미터 열들을 갖는 경우, 회전축은 2개의 가장 안쪽 에미터 열들 또는 이들의 직선 연장부들 사이의 중앙에 배열되는 것이 바람직하다.
본 발명의 다른 유리한 실시형태에서, 회전 각도만큼 회전축을 기준으로 서로에 대해 오프셋된 적어도 2개의 에미터 어레이들이 제공되며, 여기서 개별 에미터 어레이들의 에미터들은 각각의 경우에 제 1 항 내지 제 9 항 중 적어도 한 항에 따라 재료 부분들의 도포를 위해 제어된다. 이러한 방식으로, 지지대가 각인될 수 있다. 개별 에미터 어레이들을 사용하여, 제 1 항에 따른 해결책의 경우 지지대에 상이한 재료들이 도포될 수 있다. 이와 관련하여, 에미터 어레이들은 바람직하게는 회전축으로부터 동일한 거리에 배열된다. 그러나 회전축을 기준으로 회전 각도만큼 서로 오프셋된 에미터 어레이들을 사용하여 지지대에 동일한 재료를 도포하는 것도 가능한다. 이와 관련하여, 에미터 어레이들과 회전축 사이의 방사상 거리들은, 지지대가 방사상 방향으로 중단 없이 재료로 코팅될 수 있는 방식으로, 선택될 수 있다.
바람직하게는 에미터 열들 내에서 서로 인접한 에미터들은 일정한 제 1 래스터 거리에서 서로 오프셋되고, 여기서 서로 인접한 에미터 열들은 각각의 경우에 일정한 제 2 래스터 거리에서 서로에 대해 오프셋되며, 제 1 래스터 거리는 에미터 열들의 수와 제 2 래스터 거리의 곱에서 20% 미만, 특히 10% 미만으로 벗어나고, 특히 이 곱과 일치한다. 이러한 방식으로 인쇄 도중의 왜곡들은 더 감소될 수 있다.
본 발명에 따른 방법을 사용하여, 3차원 형상의 물체들을 생성하는 것이 가능하다. 이를 위해, 노즐을 이용하여 재료들이 도포되는 방법의 경우, 노즐을 통과하는 재료의 다수의 재료 층들이 겹쳐서 도포되고, 노즐 어레이와 지지대 사이의 거리는 각 경우에 마지막으로 도포된 재료 층의 두께만큼 층 간에 증가하고, 각 재료 층은 각 경우에 도포된 후 추가 재료 층이 도포되기 전에 응고된다. 재료가 가교성 중합체 재료인 경우, 예를 들어 적절한 파장을 갖는 자외선으로 조사된다는 점에서 재료의 응고가 달성될 수 있다. 제 2 항에 따른 방법의 경우, 액체, 페이스트-형 또는 분말-형 재료의 다수의 재료 층들이 전체 영역에 걸쳐 및/또는 특정 영역에서 다른 층 위에 겹쳐서 응고되어, 에미터 어레이를 통한 조사에 의해 3차원 형상의 물체를 생성한다. 이 방법은 복수의 재료 층의 빠르고 중단 없는 도포를 허용한다.
이하에서는, 본 발명의 예시적인 실시예들을 도면을 참조하여 더 상세히 설명한다.
도 1은, 노즐을 통과하는 재료의 도포에 의한 3차원 고체 형상 물체들의 층별 생산을 위한 장치로서, 회전축을 중심으로 회전될 수 있는 지지대를 가지며, 지지대 위에 형상 물체에 대한 다수의 재료 층이 도포되는, 장치의 도면,
도 2는, 도 1과 비교하여 추가 재료 층들이 도포되고 지지대가 낮아진 후의, 도 1과 유사한 표현의 도면,
도 3은 프린트 헤드로서 구성된 에미터 어레이의 개략적인 평면도로서, 어레이가 노즐로서 구성되고 행들 및 열들의 행렬 형태로 배열된 다수의 에미터들를 포함하며, 에미터들의 개별 출구 개구들의 위치가 각각의 경우에 원으로 표시되고, 출구 개구들이 배열된 행들은 서로 평행하게 이어지는 직선들로 표시된, 개략적 평면도,
도 4는 3차원 형상 물체의 모델의 극 행렬의 층을 한정하는 인쇄 도트들의 그래픽 표현으로, 인쇄 도트들은 회전축에 대해 방사상으로 배열된 행들(A 내지 I)에 놓이고, 다수의 인쇄 도트들은 각각의 경우에 각 행에 배열되는, 개략적 평면도,
도 5a 내지 도 5i는 도 4에 도시된 인쇄 도트들의 프린팅 동안에 각인될 지지대 위에 위치된 에미터 어레이를 도시하는, 도 3과 유사한 표현으로서, 지지대는 도 5a 내지 도 5i에서 에미터 어레이에 대해 상이한 트리거 포인트들에서 회전 가능하게 위치되고, 행렬의 행들은 도 4에 대응하여 문자들(A 내지 I)로 표시되는, 개략적 평면도,
도 6a 내지 도 6h는 링 메모리의 메모리 내용들의 개략적 표현으로서, 내용들은 개별 트리거 포인트들에 할당되고, 에미터 어레이의 개별 에미터들에 대한 메모리 활성화 값들이 저장되고, 문자들(A 내지 I)은 인쇄 도트들이 있는 행렬의 행들을 지칭하고, 이러한 도트는 해당 에미터를 통해 인쇄될 것으로 가정되고, 굵은 인쇄로 강조된 문자들(A 내지 I)은 해당 에미터가 해당 트리거 포인트에서 활성화될 것으로 가정되고, 굵은 인쇄가 문자들(E, 0)은 해당 에미터가 트리거 포인트에서 활성화되지 않을 것으로 가정되는, 개략적 표현도,
도 7b 내지 도 7i는, 도 6a 내지 도 6h에 도시된 링 메모리의 메모리 내용들의 순환적 교체, 및 추가 트리거 포인트에 대해 활성화 값들로 도 6a에 따라, 먼저 판독된 메모리 내용을 링 메모리에 중복기록 이후의 링 메모리 내용을 도시하는 도면,
도 8a 내지 도 8h는 도 5a 내지 도 5h와 유사한 표현이지만, 전체 영역의 검은색 원들은, 에미터 어레이의 트리거 시에 도면에 도시된 현재 인쇄 사이클 또는 이전 인쇄 사이클에서,링 메모리의 메모리 내용에 따라, 형상 물체의 일부 영역이 생성된 위치를 표시하고, 원형 라인들은 형상 물체의 어떠한 부분 영역도 생성되지 않은 위치를 표시하는, 개략적 평면도,
도 9는 형상 물체에 대한 기하학 데이터를 처리하는 동안 및 에미터 어레이의 제어 동안 발생하는 단계를 명확히 하는 흐름도,
도 10은 도 1 및 도 2에 도시된 장치를 사용하여 인쇄된 도 4에서 "A"로 표시된 선을 도시한 도면으로, 각인될 지지대 상에 생성된 형상 물체의 부분 영역들이 전체-영역의 검은 원들에 의해 도시되고, 형상 물체의 일부 영역들이 선 "A"의 인쇄에 사용된 기하학 데이터에 따라 지지대에 도포될 것으로 가정되는 위치들은 원형 라인들로 표시되는, 개략적 평면도,
도 11은 데카르트 행렬에 존재하는 기하학 데이터의 그래픽 표현도,
도 12는 도 11의 기하학 데이터가 본 발명에 따른 방법을 사용하여 인쇄되었을 때의 인쇄 결과를 도시한 도면,
도 13은 도 11의 기하학적 데이터가 본 발명에 따르지 않는 방법을 사용하여 인쇄되었을 때의 인쇄 결과로서, 인쇄 사이클들의 수는 노즐 열들의 수에 해당하는, 인쇄 결과를 도시한 도면,
도 14 및 도 15는 3차원 형상 물체들의 층별 생산을 위한 장치의 지지대의 부분 평면도로서, 지지대는 상이한 인쇄 링들에 할당된 다수의 에미터 어레이들을 갖는, 부분 평면도,
도 16은 스테레오리소그래피 모델에 따른 3차원 형상의 물체들을 생산하기 위한 장치로서, 회전할 수 있는 지지대와 전자기 방사선 조사에 의해 응고될 수 있는 재료가 배열된 용기를 갖는, 장치의 도면,
도 17은 도 16에 도시된 장치의 회전축을 통한 종단면도,
도 18은 도 17과 비교하여 추가 재료 층이 응고되고 지지대가 낮아진 후의 도 17과 유사한 도면이다.
회전축(2)을 중심으로 회전할 수 있는 지지대(1) 위에 고체 형상 물체의 층별 생성을 위한 방법의 경우, 미리 결정된 기하학 데이터에 따라, 지지대(1)를 갖는 원형 링 형상의 회전 디스크가 제공되고, 이러한 디스크는, 제자리에 고정된 홀더(3) 상에서 수직 회전축(2)을 중심으로 회전할 수 있도록, 장착된다(도 1 및 도 2). 홀더(3)는 그 밑면 상에 서 있는 표면을 가지며, 이에 의해 예를 들어 테이블 상부 또는 방 바닥에 설치될 수 있다.
지지대(1)는 제 1 구동 모터(4)를 갖는 제 1 위치지정 디바이스와 구동 연결 관계로 놓이며, 이에 의해 지지대(1)는 화살표(5) 방향으로 회전하도록 구동될 수 있고, 제어 디바이스(6)에 의해 제공되는 회전 위치 참조 값에 따라 위치될 수 있다. 이를 위해, 제 1 구동 모터(5)는 제어 디바이스(6)에 통합된 제 1 위치 조절기와 연결되며, 이러한 조절기는 지지대(1)에 대한 회전 위치 신호를 검출하기 위한 인코더(7)를 갖는다. 제 1 위치지정 디바이스를 사용하여, 지지대(1)를 회전축(2)을 중심으로, 홀더(3)에 대해 360°를 초과하는 거의 모든 원하는 각도들에 걸쳐, 연속적으로 그리고 멈추지 않고 회전시키는 것이 가능하다.
지지대(1)는 또한 제 2 구동 모터(8)를 갖는 제 2 위치지정 디바이스와 구동 연결 관계로 놓이며, 이에 의해 지지대(3)는 이중 화살표(9) 방향으로 홀더(3)에 대해 상하로 변위될 수 있으며, 제어 디바이스(6)에 의해 제공되는 높이 위치 기준값 신호에 따라 위치될 수 있다(도 1 및 도 2). 이러한 위치지정은 단계별로 또는 연속적으로 수행될 수 있다. 이를 위해, 제 2 구동 모터(10)는 제어 디바이스(6)에 통합된 제 2 위치 조절기와 연결되며, 이러한 조절기는 지지대(1)의 높이 위치를 검출하기 위한 위치 센서(10)를 갖는다.
방법을 수행하기 위해, 재료-분배 노즐들로서 구성되는 제어 가능한 밸브들 또는 펌프들을 구비한 복수의 30 개의 에미터들(12)를 갖는 프린트 헤드로 구성된 에미터 어레이(11)가 추가로 제공되며, 노즐들로부터 노즐들을 통과할 수 있는 경화성 재료의 재료 부분들(예: 액적들)이 분배될 수 있다. 프린트 헤드 대신에 고정된 에미터들을 갖는 다른 에미터 행렬이 또한 사용될 수 있다. 재료는 예를 들어, 광으로 가교결합될 수 있는 중합체일 수 있으며, 이는 도면에 상세하게 도시되지 않은 저장소에 보관되고, 이 저장소는 라인들을 통해 에미터들(12)와 연결된다.
에미터들(12)의 출구 개구들은, 지지대(1)의 평면에 평행하게 이어지고 지지대(1)로부터 거리를 두고 배열되는 평면에서 지지대(3) 위에 배열되며, 서로 평행하게 배열된 다수의 열들(13) 뿐만 아니라 서로에 대해 오프셋되고 에미터 열들(13)에 대해 횡단하여 이어지는 에미터 행들(14)로, 서로에 대해 행렬 형태로 위치된다. 다수의 에미터들(12)은 각각의 경우에 각 에미터 열(13) 및 각 에미터 행(14)으로 배열된다.
에미터 열들(13)에서, 개별 에미터들(12)의 출구 개구들의 중심들은 일정한 거리들(X)(도 3)에서 서로 평행하게 이어지고, 서로에 대해 이격되는 직선들을 따라 서로에 대해 오프셋된다. 회전축(2)의 원주 방향으로 서로 인접한 에미터 열들(13)은 각각의 경우에 에미터 열들(13)의 확장 방향에서 오프셋(V)만큼 서로 오프셋된다. 오프셋(V)은, 에미터 어레이(11)의 개별 에미터들(12)이 회전축(2)으로부터 다른 방사상 거리(DA(i))에 배열되는 방식으로, 선택된다. 방사상 거리에 대해 다음 관계가 성립한:
Figure pct00011
따라서 제 1 에미터(12)는 회전축(2)으로부터 가장 큰 거리를 갖고, 제 30 에미터(12)는 회전축(2)으로부터 가장 작은 거리를 갖는다.
에미터 어레이(11)는, 각각의 경우에 에미터 어레이(11)의 각각의 에미터에 대해 활성화 신호가 일시적으로 저장될 수 있는 프린트 버퍼(15)와 연결된다. 활성화 신호는 예를 들어 논리값 "1" 또는 논리값 "0"을 가질 수 있다.
또한, 에미터 어레이(11)는 트리거 신호가 인가될 수 있는 트리거 입력을 갖는다. 트리거 입력에서 수신되는 모든 트리거에 대해, 활성화 값 "1"이 프린터 버퍼(15)에 저장된 에미터 어레이(11)의 모든 에미터들(12)은 각각의 경우에 재료 부분을 분배한다. 활성화 값 "0"이 프린터 버퍼에 저장된 에미터들(12)은 트리거가 수신될 때 활성화되지 않는다, 즉 이러한 에미터들(12)은 재료 부분을 분배하지 않는다.
UV 광원(16)은 지지대(1)에 도포된 재료 층, 그 위에 위치한 재료 층 및/또는 지지대(1) 위에 위치한 층 스택의 응고 또는 가교를 위해 제공되고, 다수의 재료 층들은 에미터 어레이(11)에 의해 도포되며, 광원은 방출 측과 함께 지지대(1)를 향하는 방식으로 지지대(1)에 위치된다.
지지대(1), 에미터 어레이(2), 제어 디바이스(6) 및 UV 광원(16)을 갖는 장치를 사용하여, 노즐들을 통과하는 재료의 복수의 재료 층들의 층별 도포 및 응고에 의해 지지대(1) 상에 3차원 형상 물체들(17A, 17B, 17C, 17D)을 제작하는 것이 가능하다.
제어 디바이스(6)는 기하학 데이터가 개별 재료 층에 대해 저장되는 데이터 메모리(19)를 갖는 예를 들어 PC와 같은 최우선 컴퓨터(18)와 연결된다. 인쇄 도트들은 기하학 데이터에 할당되며, 이 도트들은 각 경우 서로 옆에서 이어지는 다수의 행들(20)을 갖는 극 행렬로 배열되고, 다수 행들의 직선 확장은 각 경우 회전축(2)과 교차한다. 회전축(2)의 원주 방향으로 서로 인접한 행들(20)은 각 경우에 각도 거리(W)로 서로 오프셋된다. 각 행(20)에서 각 경우, j번째 인쇄 도트(Pj)의 방사상 거리(PA(j))에 대해 다음 관계가 성립하는 방식으로, 서로 오프셋된 다수(30)의 인쇄 도트들이 제공된다:
Figure pct00012
, 이 식에서
Figure pct00013
따라서 제 1 인쇄 도트(P1)는 회전축(2)으로부터 가장 큰 거리를 갖고, 제 30 인쇄 도트(P30)는 회전축(2)으로부터 가장 작은 거리를 갖는다.
기하학 데이터는 예를 들어 컴퓨터(18)에서 실행될 수 있는 CAD 소프트웨어에 의해 제공될 수 있다. 또한, 소프트웨어는 컴퓨터(18)에서 실행될 수 있으며, 이는 형상 물체에 대한 기하학 데이터, 형상 물체들(2A, 2B, 2C, 2D)의 개별 층들에 대한 기하학 데이터를 생성한다. 기하학 데이터를 인쇄 버퍼(14)에 로드하기 위해, 컴퓨터(18)는 제어 디바이스(6)와 연결된다.
재료가 지지대(1)에 분배될 것으로 가정되는 기하학 데이터에 저장된 각 인쇄 도트(Pk)는 각각의 경우에 에미터 어레이(11)의 에미터(12)에 할당되고, 이를 통해 인쇄 도트(Pk)를 위해 의도된 재료는 지지대(1)에, 또는 그 위에 위치한 응고된 재료 층 상에 도포된다. 할당은, 에미터(12)의 수가 각각의 경우에 인쇄 도트(Pk)의 수와 일치하되는 방식으로, 에미터들(12) 및 인쇄 도트들에 대해 위에 표시된 번호 매기기에 따라 이루어진다. 인쇄 도트(Pk)는 각각의 경우에 회전축(2)으로부터 인쇄 도트(Pk)의 거리와 가능한 한 일치하는 회전축(2)으로부터의 거리를 갖는 에미터(12)로 인쇄된다.
재료 부분둘의 분배는 인쇄 사이클들에서 발생하며, 이 경우 에미터 어레이(11)는 각 경우에 해당 인쇄 사이클에 할당된 트리거 포인트(A...H)에서 재료를 한 번 분배하도록 트리거되고, 이러한 트리거 포인트에서 지지대(1)는 각각의 경우에, 에미터 어레이(11)에 대해 미리 결정된 회전 위치에 위치된다. 모든 트리거에서, 활성화 값 "1"이 프린터 버퍼(15)에 저장되어 있는 에미터 어레이(11)의 모든 에미터들(12)은 각각의 경우에 재료 부분을 분배한다. 지지대(1)와 에미터 어레이(11)는 각각의 경우에 인쇄 사이클마다, 회전 축(2)의 원주 방향으로 서로 인접한 인쇄 도트들의 행(20)이 기하학 데이터에 따라 갖는 각도 거리(W)만큼, 서로에 대해 오프셋된다. 도 5a 내지 도 5i에서 알 수 있는 바와 같이, 인쇄될 한 행의 모든 인쇄 도트들(P1...P30)의 인쇄는 각각의 경우에 8개의 인쇄 사이클들에서 발생한다. 따라서 인쇄 사이클들의 수는 에미터 어레이(11)의 에미터 열들(13)의 수보다 크다.
에미터(12)를 제외하고, 인쇄될 각각의 인쇄 도트(Pk)(k ∈ [1..30])는 또한 각각의 경우에 8개의 인쇄 사이클들 중 하나에 할당된다. 할당은, 인쇄 사이클의 트리거 포인트(A...H)의 회전 위치와, 인쇄될 인쇄 도트(Pk)(k ∈ [1 .. 30])가 회전 축(2)에 대해 배열되는 회전 위치 사이의 각도 차이가, 지지대(1)가 에미터 어레이(11)에 대해 트리거 포인트(A)에 위치할 때, 양의 관점에서 트리거 포인트들(A...H) 사이의 각도 거리들(W)의 절반보다 큰 방식으로, 발생한다. 인쇄 도트(Pk)(k ∈ [1.. 30])가 두 트리거 포인트들 사이의 중앙에 정확하게 배열되는 경우, 해당 인쇄 도트(Pk)는 이들 두 트리거 포인트들 중 하나에 할당된다.
도 5a 내지 도 5i에서, 개별 트리거 포인트들(A...H)에 대해 인쇄 도트들(Pk)의 에미터들(12)에 대한 할당이 그래픽적으로 도시되었다. 해당 트리거 포인트(A...H)에서 재료를 분배하는 에미터들(12)은 검은색으로 채워진 원들로 표시된다. 해당 트리거 포인트(A...H)에서 재료를 분배하지 않는 에미터들(12)은 도 5a 내지 도 5i에서 원형 라인으로 표시된다.
이 원들 안의 문자들은 해당 에미터(12)에 할당된 인쇄 도트가 도 4에 도시된 어느 인쇄 도트 행들(A...I)에 속하는지를 나타낸다. 원들 안의 숫자들은, 인쇄 도트(Pk)에 대한 재료가 에미터들(12)의 어느 인쇄 사이클에서 분배될 것으로 가정되는지를 나타낸다. 숫자나 문자를 둘러싸지 않는 원형 라인들은 인쇄 프로세스의 시작 이후 아직 인쇄 도트(Pk)가 할당되지 않은 에미터들(12)을 표시한다.
도 8a 내지 도 8h는 개별 트리거 포인트들(A...H)에서 재료 도포의 상태를 명확히 한다. 재료가 지지대(1)에 도포된 인쇄 도트들의 지정은 도 5a 내지 도 5i의 에미터들(12)의 지정에 대응한다. 제 1 트리거 포인트(도 8a)에서 재료는 "A1"로 지정된 위치에서만 지지대(1)에 도포된다. 도 8b에서, 재료는 "A2" 및 "B1"으로 지정된 위치에서 지지대(1)에 추가로 도포된다. 도 8c에서, 재료는 "A3", "B2" 및 "C1" 등으로 지정된 10개의 추가 위치들에서 지지대(1)에 도포된다.
트리거 포인트들(A...H)에 대한 인쇄 도트들(Pk)의 할당을 위해, 8개의 메모리 공간들을 갖는 링 메모리가 제공된다. 이들 각 메모리 공간들은 각각의 경우 8개의 인쇄 사이클들 중 하나에 할당된다. 각각의 메모리 공간은 30개의 메모리 위치들, 즉 에미터 어레이(11)의 각 에미터(12)에 대해 하나씩을 포함한다.
다음에서, 데이터가 인쇄 프로세스 도중 링 메모리에서 어떻게 처리되는지를 설명한다. 먼저, 30개의 인쇄 도트들(Pk)(k ∈ [1..30])이 기하학 데이터의 제 1 행(20)에 대한 데이터 메모리에서 판독된다. 전술한 바와 같이, 30개의 에미터들(12) 중 하나는 각각의 경우에 이들 인쇄 도트들(Pk)에 할당된다. 논리값 "1" 또는 "0"을 갖는 활성화 값은 각각의 경우에 이들 에미터들(12)에 할당된 링 메모리의 메모리 위치에 저장된다. 이와 관련하여, 값 "1"은 해당 인쇄 도트(Pk)에 할당된 에미터(12)가 해당 메모리 공간에 할당된 인쇄 사이클에서 동작되거나 활성화될 것으로 가정되는 것을 나타낸다.
추가 방법 단계에서, 30개의 인쇄 도트들(Pk)(k ∈ [1..30])은 데이터 메모리에 저장된 인쇄 도트들의 추가 행(20)에 대해 데이터 메모리로부터 판독된다. 전술한 바와 같이, 30개의 에미터들(12) 중 하나는 각각의 경우에 이들 인쇄 도트들(Pk) 각각에 할당된다. 활성화 값은 각각의 경우에 이들 에미터들(12)에 할당된 링 메모리의 메모리 위치에 저장되며, 이 값은 해당 인쇄 도트(Pk)에 할당된 에미터(12)가 해당 메모리 공간에 할당된 인쇄 사이클에서 활성화될 것으로 가정되는지를 나타낸다.
마지막 두 단락들에서 언급된 단계들은 30개의 인쇄 도트들(Pk)(k ∈ [1..30])이 각 경우 모든 8개의 인쇄 사이클들에 대해 데이터 메모리에서 판독될 때까지 반복되고, 이들 인쇄 도트들에 대해 대응하는 활성화 값들은 링 메모리에 저장되었다(도 6a 내지 도 6h).
추가 방법 단계에서, 지지대(1)와 에미터 어레이는 활성화 값이 처음 저장된 메모리 공간의 인쇄 사이클에 할당된 트리거 포인트(A...H)에서 서로에 대해 위치되고, 에미터 어레이(11)의 에미터들(12)은 이 메모리 공간에 저장된 활성화 값의 함수로 제어된다. 이와 관련하여, 활성화 값 "1"이 해당 트리거 포인트(A...H)에 대한 링 메모리에 저장된 각 에미터(12)가 활성화된다. 해당 트리거 포인트(A...H)에 대한 링 메모리에 재료-분배 값 "1"이 저장되지 않은 에미터들(12)은 이 트리거 포인트(A...H)에서 활성화되지 않는다.
이제 인쇄될 재료 층의 모든 행들이 이미 인쇄되었는지 확인한다. 그렇지 않은 경우, 메모리 공간들은, 트리거 포인트(A)가 할당되고, 지지대(1)와 에미터 어레이(11)가 서로에 대해 마지막으로 위치된 메모리 공간이 제 1 메모리 공간(도 7b 내지 도 7i)이되는 방식으로, 주기적으로 교환된다. 그 다음, 기하학 데이터는 추가 행에 대해 데이터 메모리(19)로부터 판독되고, 대응하는 방식으로 처리된다.
현재 재료 층의 모든 인쇄-도트 행들이 인쇄된 후, 적어도 하나의 추가 재료 층이 인쇄될 것으로 가정되는지가 확인된다. 만약 그러한 경우, 지지대(1)는 에미터 어레이(11)에 대해 재료 층의 두께만큼 낮아져, 나중에 전술한 바와 같이 추가 재료 층을 인쇄한다.
도 10에서, 방법에 따라 지지대(1) 상에 인쇄된 도 4의 기하학 데이터 행 "A"가 도시되어 있다. 지지대(1)에 분배된 재료 부분들은 전체 영역의 검은색 원들로 표시된다. 이 원들은 또한 도 8h의 오른쪽에서 볼 수 있고, 여기에서 A3, A3, A4, A5, A6, A7, A2, A3, A4...A5, A6, A8로 지정된다(위에서 아래로). 도 4의 기하학 데이터 행들("B" 내지 "I")에 할당된 도 8h에 도시된 다른 원들은 명료함을 위해 도 10에 도시되지 않았다.
도 4에서 행 "A"를 인쇄하는데 사용된 기하학 데이터에 따라 인쇄 도트들이 지지대에 도포될 것으로 가정되는 위치들은 도 10에서 원형 라인드로 윤곽이 표시된다(참조 인쇄 데이터). 알 수 있듯이, 기하학 데이터와 인쇄된 결과의 양호한 일치는 라인의 중앙 부분에서 달성된다. 라인 단부들에서 각 경우 인쇄된 결과와 기하학 데이터 사이에 더 큰 편차가 발생한다. 이는 주로 에미터 어레이(11)의 에미터들(12)과 에미터들(12)의 배열 사이의 거리가 도면의 더 나은 가독성을 위해 실제로 정상적인 것과 다른 방식으로 선택되었다는 점에서 발생한다. 본 발명에 따른 방법의 경우, 에미터 어레이(11)가 바람직하며, 이는 도 3에서보다 방사상 방향으로 더 큰 치수를 갖는다. 이와 같이, 예컨대 에미터 어레이(11)은 도 3에 도시된 5개의 에미터들(12) 대신에 모든 행(10)에서 24개의 에미터를 가질 수 있다. 본 발명에 따른 방법의 경우, 그 길이 방향 축에 대해 직각으로 그리고 지지대(1)의 평면에 평행으로 에미터 어레이(11)가 갖는 치수의, 지지대(1)의 각인 가능 영역의 내경에 대한, 몫이 도 5a 내지 도 5i에 도시된 것보다 작은 에미터 어레이(11)가 더욱 바람직하다.
도 4에서 알 수 있는 바와 같이, 인쇄 도트들을 갖는 행들은, 도면의 더 나은 가독성을 위해 간극들에 의해 서로 이격되는 방식으로, 추가로 배열되었다. 그러나, 본 발명에 따른 방법의 경우, 인접 행들의 인쇄 도트들이 특정 영역들에서 중첩되는 행렬이 바람직하다.
도 11에서, 서로 직각으로 이어지는 복수의 교차 라인들을 갖는 데카르트 라인 패턴을 인쇄하기 위한 기하학 데이터가 추가의 예시적인 실시예에 대해 그래픽으로 도시되어 있다. 도 12에서, 본 발명에 따른 방법을 사용하여 인쇄된 라인들이 지지대(1) 상에 어떻게 배열되는지를 볼 수 있다. 상이한 좌표계들(데카르트 기하학 데이터 및 극좌표 인쇄 장치)로 인해 왜곡이 발생한다. 기하학 데이터의 수평선들은 원형 라인들 상에 인쇄되고, 기하학 데이터의 수직선들은 인쇄 후 회전축을 기준으로 방사상으로 이어진다. 그러나 이러한 왜곡들에도 불구하고, 개별 인쇄된 라인들은 계속해서 인간의 눈에 개별 라인들로 인식된다.
도 13은 도 11의 기하학적 데이터가 본 발명에 따르지 않는 방법을 사용하여 인쇄된 경우 인쇄된 결과를 도시하며, 여기서 인쇄 사이클들의 수는 에미터 열들의 수에 해당한다. 도 11의 수직선이 인쇄 후 육안에 V자 형태로 배열된 두 개의 선으로 보이는 것을 명확히 알 수 있다. 이 결함은, 인쇄될 지지대(1)의 영역이 내부 및 외부 가장자리에서 갖는 상이한 둘레가 도 13의 경우 보상되지 않았기 때문에 발생한다. 결과적으로, 에미터(12)는 특히 지지대의 안쪽 가장자리에서 올바르게 트리거되지 않는다.
도 14에 도시된 예시적인 실시예에서, 회전축(2)에 대해 동심으로 배열된 인쇄된 링을 각인하기 위해 다수의 에미터 어레이들(11A, 11B, 11C, 11D)이 제공되며, 각각은 내부 및 외부 원형 경로에 의해 구분된다. 에미터 어레이들(11A, 11B, 11C, 11D)은 에미터 어레이들(11A, 11B, 11C, 11D)의 내부 및 외부 원형 경로의 산술 평균값이 서과 다른 방식으로 회전축(2)에 대해 위치된다. 각각의 에미터 어레이들(11A, 11B, 11C, 11D)은 각각의 경우에 27개의 에미터들(12)을 갖는다. 에미터 어레이들(11A)은 인쇄 도트들(1...27)을 인쇄하는 역할을 하고, 에미터 어레이(11B)는 인쇄 도트들(28...54)을 인쇄하는 역할을 하고, 에미터 어레이(11C)는 인쇄 도트들(55...81)을 인쇄하는 역할을 하고, 에미터 어레이(11C)는 인쇄 도트들(82...108)을 인쇄하는 역할을 한다. 에미터 어레이들(11A 및 11C)은 회전축(2)을 기준으로 제 1 회전 위치에 배열되고, 동일한 트리거 포인트에서 트리거된다. 에미터 어레이(11A)의 에미터 열들(13)은 에미터 어레이(11C)의 대응하는 에미터 열들(13)과 직선으로 정렬된다. 따라서 에미터 어레이들(11A 및 11C)은 점선 연결 라인들에 의해 도 14에 개략적으로 도시된 바와 같이 서로에 할당된다.
에미터 어레이들(11B 및 11D)은 회전축(2)을 기준으로 제 1 회전 위치와 다른 제 2 회전 위치에 배열된다. 이에 의해 에미터 어레이들(11B 및 11D)은 또한 서로에 할당된다.
프린트 헤드들 또는 에미터 어레이들(11A 내지 11D)이 분할된 방식으로 배치된 이러한 배열은 방사상 방향으로 낮은 인쇄 폭을 갖는 에미터 어레이들(11A 내지 11D)을 사용할 때 발생한다. 지지대(1)의 회전 테이블의 전체 폭에 걸쳐 확장되는 인쇄 폭을 갖는 프린트 헤드를 사용할 때, 에미터 어레이들(11A, 11B, 11C 및 11D)은 한 행에 배치될 것이다.
도 15에서 서로에 할당된 다수의 에미터 어레이들(11A, 11C 및 11A', 11C' 또는 11B, 11D 및 11B', 11D')이 회전축(2)의 원주 방향에서 서로에 대해 오프셋되게 배치될 수 있음을 알 수 있다.
도 16 내지 도 18에 도시된 본 발명의 예시적인 실시예에서, 액체, 페이스트-형 또는 분말-형 재료(23)가 지지대(1)에 도포되는 용기(22)를 갖는 장치가 제공된다. 에너지가 풍부한 전자기 방사선(32)을 통한 재료(23)의 조사를 위해, 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)는 각각의 경우에 발광 다이오드들로 구성된 다수의 방사 에미터들(12)을 갖는다. 개별 에미터들(12)에 의해 방출된 방사선(21)의 번들링 또는 집중을 위해, 도면에 상세하게 도시되지 않은 광학계는 각각의 경우에 에미터들(12)의 빔 경로에 배열된다.
에미터들(12)에 의해 생성될 수 있는 전자기 방사선(21)의 파장 및 전력은, 이러한 재료가 전자기 방사선(21)을 통한 조사에 의해 조사 지점에서 응고될 수 있는 방식으로, 흐를 수 있는 재료(23)에 대해 조정된다. 액체이거나 흐를 수 있는 재료(23)의 경우, "응고된다"는 재료(23)가 특히 재료에 함유된 중합체 및/또는 공중합체의 가교에 의해 경화되어 고체 재료를 형성함을 의미하는 것으로 이해된다. 분말-형 재료(23)의 경우, "응고된다"는 고체 입자들로서 존재하는 재료 입자들이, 이들이 서로 단단히 연결되는 방식으로, 전자기 방사선(21)을 통한 조사에 의해 가열되고 후속적으로 냉각된다는 것을 의미하는 것으로 이해된다.
에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)는 다수의 에미터 열들(13A, 13B, 13C)을 가지며, 여기서 에미터들(12)의 중심점은 각각의 경우에 직선으로 서로에 대해 오프셋된다. 방사선 에미터들(12)의 배열은 도 3, 도 5a 내지 도 5i, 도 8a 내지 도 8h, 도 14 및 도 15에서 노즐들로 구성된 에미터들(12)의 배열에 대응하여, 이들 도면들에 도시된 에미터 어레이들(11, 11A, 11B, 11C, 11D)에 대한 설명이 도 17 내지 도 18에 따른 예시적인 실시예에 대해 유사하게 적용되지만, 도 16 내지 도 18에 따른 예시적인 실시예의 에미터들(12)이 재료 대신에 방사선(21)을 방출하고, 방사선(21)이 흐를 수 있는 재료(23)를 향한다는 차이점을 갖는다.
용기(22)에 위치한 지지대(1)는 회전축(2)을 중심으로 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)에 대해 회전 가능하게 위치되며, 에미터들(12)에 의해 생성된 방사선은, 재료(23)가 적어도 하나의 방사선 위치에서 응고되는 방식으로, 재료(23)의 표면 상에 위치한 재료 층을 향한다.
에미터 어레이(11)는 프린트 버퍼(15)와 연결되고, 각 경우에 에미터 어레이(11)의 각 에미터에 대한 활성화 신호가 임시로 저장될 수 있다. 트리거 입력을 갖는 방사선 에미터들(12)을 제어하기 위한 제어 디바이스가 제공된다. 트리거 입력에서 수신된 각 트리거에 대해, 값 "1"이 프린터 버퍼(15)에 저장되는 에미터 어레이(11)의 모든 에미터들(12)은 각각의 경우에 재료(23) 방향으로 방사선을 방출한다. 값 "0"이 프린터 버퍼에 저장된 에미터들(12)은 트리거가 수신될 때 활성화되지 않는다, 즉, 이러한 에미터들(12)은 어떠한 방사선도 방출하지 않는다. 도 1 및 도 2에 도시된 장치에 대한 개별 트리거 포인트들에서 에미터 어레이(11)에 대한 활성화 신호 값들을 나타내는 도 6a 내지 도 6h 및 도 7b 내지 도 7i는 도 18 내지 도 16의 예시적인 실시예와 유사하게 적용된다.
도 16 내지 도 18에 도시된 예시적인 실시예에서, 지지대(1)는 제 1 구동 모터(4)를 갖는 제 1 위치지정 디바이스와 구동 연결관계로 서있고, 이에 의해 지지대(1)는 화살표(5)의 방향으로 회전하도록 구동될 수 있고, 제어 디바이스(6)에 의해 제공된 회전 위치 기준 값 신호에 따라 위치될 수 있다. 이를 위해, 제 1 구동 모터(5)는 제어 디바이스(6)에 통합된 제 1 위치 조절기와 연결되며, 이 조절기는 지지대(1)에 대한 회전 위치 신호를 검출하기 위한 인코더(7)를 갖는다. 제 1 위치지정 디바이스를 사용하여, 지지대(1)는 회전축(2)을 중심으로, 홀더(3)에 대해 360°를 초과하는 거의 모든 원하는 각도들에 걸쳐, 멈추지 않고 연속적으로 회전할 수 있다.
지지대(1)는 또한 제 2 구동 모터(8)를 갖는 제 2 위치지정 디바이스와 구동 연결되어 있으며, 이를 통해 지지대(3)는 홀더(3)에 대해 이중 화살표(9) 방향으로 위아래로 변위될 수 있고, 제어 디바이스(6)(도 18)에 의해 제공되는 높이 위치 기준값 신호에 따라 위치될 수 있다. 위치지정은 단계별로 또는 연속적으로 발생할 수 있다. 이를 위해, 제 2 구동 모터(10)는 제어 디바이스(6)에 통합된 제 2 위치 조절기와 연결되며, 이러한 조절기는 지지대(1)의 높이 위치를 검출하기 위한 위치 센서(10)를 갖는다.

Claims (13)

  1. 미리 결정된 기하학 데이터에 따라 회전축(2)을 중심으로 회전될 수 있는 지지대(1) 상의 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법으로서,
    a) 노즐들을 통과할 수 있는 재료의 재료 부분들을 지지대(1) 상에 분배하기 위해, 재료-분배 노즐들로 구성된 다수의 N개의 에미터들(12)을 갖는 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')가 제공되며, 이들은 서로 평행하게 오프셋된 에미터 열들(13) 및 서로 평행하게 오프셋되고 상기 에미터 열들(13)을 가로지르는 에미터 행들(14)로 행렬 형태로 배열되고, 회전축(2)의 원주 방향으로 서로 인접한 에미터 열들(13)은, 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')의 개별 에미터들(12)이 상기 회전축(2)으로부터 상이한 방사상 방향의 거리들(DA(i))에 배열되는 방식으로, 각각의 경우 상기 에미터 열들(13)의 확장 방향에서 서로 오프셋되고, 다음 관계가 성립하며:
    Figure pct00014

    위 식에서
    Figure pct00015

    b) 인쇄 도트들(PM...PM+N)이 상기 기하학 데이터에 할당되고, 상기 도트들은 각각의 경우에 다수의 Q개 인쇄 도트들이 배열되는, 서로 옆에 이어지는 다수의 행들(20)을 갖는 행렬로 배열되고, 다음 관계가 성립하는 방식으로 서로 오프셋되고:
    Figure pct00016

    위 식에서
    Figure pct00017
    및
    Figure pct00018

    여기서 PA(j)는 상기 회전축(2)으로부터 해당 행의 j번째 인쇄 도트(Pj)의 방사상 방향 거리이고, M은 정수이며,
    c) 재료가 상기 지지대(2) 상에 분배될 것으로 가정되는 인쇄 도트들(Pk)에 대해, 각각의 경우에, 해당 상기 인쇄 도트(Pk)에 할당된 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')의 상기 에미터(Dk)(12)로부터 적어도 하나의 재료 부분이 분배되고, 여기서 k는 M과 M+N-1 사이의 정수이며,
    d) 상기 재료 부분들의 분배는 인쇄 사이클들에서 발생하고, 여기서 상기 에미터 어레이는 각 경우에 해당 인쇄 사이클에 할당된 트리거 포인트(A 내지 H)에서 재료를 한 번 분배하도록 트리거되고, 상기 지지대(1) 및 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')는 각각의 경우에 상기 회전축(2)을 기준으로 각도 거리(W)만큼 인쇄 사이클 마다 서로에 대해 오프셋되고,
    e) 인쇄될 행(20)의 모든 인쇄 도트들(PM...PM+N-1)의 인쇄는 에미터 열들(13)의 수보다 많은 수의 인쇄 사이클들에서 발생하며,
    f) 인쇄될 각 인쇄 도트에 대한 인쇄 사이클은, 각 경우에 상기 인쇄 사이클의 상기 트리거 포인트(A 내지 H)의 회전 위치와, 인쇄될 인쇄 도트가 상기 회전축(2)을 기준으로 배열되는 회전 위치 사이의 각도 차이가, 상기 지지대(1)가 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')에 대해 상기 트리거 포인트(A 내지 H)에 위치할 때, 상기 트리거 포인트들(A 내지 H) 사이의 각도 거리(W)의 절반보다 양 측면에서 크지 않는 방식으로, 선택되는, 지지대 상에 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법.
  2. 미리 결정된 기하학 데이터에 따라 회전축(2)을 중심으로 회전될 수 있는 지지대(1) 상에 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법으로서,
    a) 용기(22)가 제공되고,
    액체, 페이스트-형 또는 분말-형 재료(23)로 구성된 적어도 하나의 재료 층이 지지대에 도포되며, 상기 재료(23)를 응고시키는 방사선을 통한 상기 재료(23)의 조사를 위해, 서로 이격되어 상기 재료 층을 마주하는 다수의 N개의 방사 에미터들(12)을 갖는 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')가 제공되며, 상기 에미터들은 서로 평행하게 오프셋된 에미터 열(13)들, 및 서로 평행하게 오프셋되고 상기 에미터 열들(13)을 가로질러 이어지는 에미터 행들(13)로 행렬 형태로 배열되고, 상기 회전축(2)의 원주 방향으로 서로 인접한 에미터 열들은, 각각의 경우에 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')의 개별적인 에미터 들(12)이 상기 회전축(2)으로부터 상이한 방사상 방향의 거리들(DA(i))에 배열되는 방식으로, 에미터 열들의 확장 방향으로 서로에 대해 오프셋되고, 다음의 관계가 성립되며:
    Figure pct00019

    위 식에서
    Figure pct00020

    b) 인쇄 도트들(PM...PM+N)은 상기 기하학 데이터에 할당되고, 상기 도트들은 서로 옆으로 이어지는 다수의 행들(20)을 갖는 행렬에서 서로에 대해 오프셋되고, 다수의 Q개 인쇄 도트들은 각각의 경우에 다음 관계가 성립하는 방식으로 배열된다.
    Figure pct00021

    위 식에서
    Figure pct00022
    및
    Figure pct00023

    여기서 PA(j)는 상기 회전축(2)으로부터 해당 상기 행(20)의 j번째 인쇄 도트(Pj)의 방사상 방향 거리이고, M은 정수이며,
    c) 상기 고체 층이 존재할 것으로 가정되는 인쇄 도트들(Pk)에 대해, 각각의 경우에, 해당 상기 인쇄 도트(Pk)에 할당된 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')의 상기 에미터(Dk)로부터 방사선이 상기 재료(23)로 방출되고, 여기서 k는 M과 M+N-1 사이의 정수이고,
    d) 상기 재료(23)의 조사는 인쇄 사이클들에서 발생하며, 여기서 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')는 각각의 경우에 해당 인쇄 사이클에 할당된 트리거 포인트(A 내지 H)에서 조사를 위해 한 번 트리거되고, 상기 지지대(1) 및 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')는 각 경우에 상기 회전축(2)을 기준으로 각도 거리(W)만큼 인쇄 사이클 마다 서로에 대해 오프셋되고,
    e) 인쇄될 행(20)의 모든 인쇄 도트들(PM...PM+N-1)의 인쇄는 에미터 열들(13)의 수보다 많은 수의 인쇄 사이클들에서 발생하며,
    f) 인쇄될 각 인쇄 도트에 대한 상기 인쇄 사이클은, 각 경우에 상기 인쇄 사이클의 상기 트리거 포인트(A 내지 H)의 회전 위치, 및 상기 지지대(1)가 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')에 대해 상기 트리거 포인트(A 내지 H)에 위치할 때, 인쇄될 인쇄 도트가 상기 회전축(2)을 기준으로 배열되는 회전 위치 사이의 각도 차이가 상기 트리거 포인트들(A 내지 H) 사이의 각도 거리(W)의 절반보다 양의 측면에서 크지 않는 방식으로, 선택되는, 지지대 상에 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 행렬은 데카르트 행렬이고, 상기 인쇄 도트들이 서로 오프셋되는 상기 행들(20)은 서로 평행하게 이어지는 것을 특징으로 하는, 지지대 상에 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 행렬은 극 행렬이고, 상기 도트들이 서로 오프셋되는 상기 행들(20)은 상기 회전축에 대해 방사상으로 배열되고, 바람직하게는 서로 인접한 행들(20)은 각 경우에 상기 트리거 포인트들(A에서 H)의 각도 거리(W)에서 서로 오프셋되는 것을 특징으로 하는, 지지대 상에 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인쇄 사이클들의 수에 대응하여 서로 직접 뒤따르는 다수의 트리거 포인트들(A 내지 H)에 대해, 인쇄 사이클은 각 경우 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')가 인쇄하도록 설정되는 모든 인쇄 도트(PM...PM+N-1)에 대해, 해당 상기 인쇄 도트(PM...PM+N-1)에 할당되고, 이후 이러한 할당에 따라 인쇄 사이클은 각 경우 개별 행들(20)에 대해 인쇄될 각 인쇄 도트(PM...PM+N-1)에 할당되고, 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')는 인쇄하도록 설정되고, 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' ~ 11D')는 각 경우 해당 상기 인쇄 사이클에 할당된 트리거 포인트(A 내지 H)에 도달할 때 트리거되는 것을 특징으로 하는, 지지대 상에 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    a) 상기 기하학 데이터가 저장되는 데이터 메모리(19)가 제공되고,
    b) 적어도 인쇄 사이클들의 수에 대응하는 수의 메모리 공간들을 갖는 링 메모리가 제공되고, 상기 링 메모리는 각 경우 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')의 상기 에미터들(12)의 수(N)에 대응하는 수의 메모리 위치들을 포함하고, 상기 위치들 각각은 각 경우 하나의 에미터(12)에 할당되고,
    c) 인쇄 사이클의 수에 해당하는 수의 직접적으로 연속하는 인쇄 사이클들에 대해, 메모리 공간들 중 하나가 각 경우에 이러한 인쇄 사이클들 각각에 할당되고,
    d) 상기 데이터 메모리(19)에 저장된 인쇄 도트들의 제 1 행(20)에 대해, 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')의 에미터들(12)의 수(N)에 대응하는 수의 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')가 인쇄하도록 설정된 인쇄 도트들이 상기 데이터 메모리(19)로부터 판독되고,
    e) 상기 제 1 행(20)의 상기 인쇄 도트들에 할당된 상기 에미터들(12)에 대해, 활성화 값은 각 경우 상기 에미터들(12)에 할당된 상기 링 메모리의 상기 메모리 위치에 저장되고, 상기 활성화 값은 해당 상기 인쇄 도트에 할당된 상기 에미터(12)가 해당 상기 메모리에 할당된 상기 인쇄 사이클에서 활성화될 것으로 가정되는지를 나타내고,
    f) 상기 데이터 메모리(19)에 저장된 인쇄 도트들의 추가 행(20)에 대해, 상기 에미터 어레이의 상기 에미터들(12)의 수(N)에 대응하는 수의, 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')가 인쇄하도록 설정된 인쇄 도트들이 상기 데이터 메모리(19)에서 판독되고,
    g) 추가 행(20)의 인쇄 도트들에 대해, 활성화 값이 상기 에미터들(12)에 할당된 상기 링 메모리의 상기 메모리 위치들에 저장되고, 상기 인쇄 도트들의 수는 에미터들(12)의 수에 해당하고, 해당 인쇄 도트에 할당된 상기 에미터(12)가 해당 상기 메모리 공간에 할당된 상기 인쇄 사이클에서 활성화될 것으로 가정되는지를 나타내고,
    h) 단계 f) 및 단계 g)는, 인쇄 사이클들의 수에 대응하는 수의 행들(20)에 대해, 각 경우 에미터들의 수(N)에 대응하는 수의 인쇄 도트들이 상기 데이터 메모리(19)로부터 판독되고, 활성화 값들이 이러한 인쇄 도트들에 대해 링 메모리에 저장될 때까지 반복되고,
    i) 상기 지지대(1)와 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')는, 활성화 값들이 마지막으로 저장된 상기 메모리 공간에서 상기 인쇄 사이클에 할당된 상기 트리거 포인트(A 내지 H)에서 서로에 대해 위치하고, 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')의 상기 에미터들(12)은 이 메모리 공간에 저장된 활성화 값의 함수로 제어되고,
    j) 적어도 하나의 추가 인쇄 도트가 여전히 인쇄될 것으로 가정되는 경우,
    - 상기 메모리 공간들은, 상기 트리거 포인트(A 내지 H)가 할당되고, 상기 지지대(1)와 상기 에미터 어레이가 상기 에미터들(12)의 트리거를 위해 서로에 대해 마지막으로 위치되었던 메모리 공간이 상기 제 1 메모리 공간이 되는 방식으로 순환적으로 교환되고, 이후
    - 단계 f) 내지 단계 j)가 반복되는 것을 특징으로 하는, 지지대 상에 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    인쇄 버퍼가 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')에 할당되고, 각각의 경우 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')의 각 에미터(12)에 대해 메모리 위치가 제공되고, 모든 인쇄 사이클에서 각 경우, 해당 상기 에미터(12)에 할당된 상기 인쇄 버퍼의 상기 메모리 위치에서 상기 기하학 데이터의 함수로서 각 경우 활성화 신호가 각 에미터(12)에 대해 저장되고, 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')는 이후, 개별 에미터들(12)이 이들에 할당된 상기 메모리 위치에 저장된 상기 활성화 신호의 함수로 제어되는 방식으로, 상기 인쇄 사이클에서 트리거 되는 것을 특징으로 하는, 지지대 상에 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 회전축(2)에 대해 동심으로 배열되고 내부 및 외부 원형 경로에 의해 경계가 정해진 인쇄된 링의 각인을 위해, 각각의 경우 적어도 제 1 및 제 2 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')가 제공되고, 이들 에미터 어레이들(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')은, 상기 제 1 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')의 상기 내부 및 외부 원형 경로의 산술 평균값이 상기 제 2 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')의 상기 내부 및 외부 원형 경로의 산술 평균값과 다른 방식으로, 상기 회전축(2)에 대해 위치하고, 상기 제 2 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')와는 상이한 수(M)가 상기 제 1 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')에 할당되는 것을 특징으로 하는, 지지대 상에 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')의 상기 에미터 열들(13)은, 상기 회전축(2)을 통과하는 방사상 평면과 상기 회전축(2)에 대한 수직선에 대해, 상기 에미터 열들(13)이 상기 방사형 평면과 평행하게 이어지는 방식으로, 대칭으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 지지대 상에 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전축(2)을 기준으로 회전 각도 만큼 서로 오프셋된 적어도 2개의 에미터 어레이들(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')이 제공되고, 상기 개별 에미터 어레이들(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')의 에미터들(12)은 각각의 경우 제 1 항 내지 제 8 항 중 적어도 한 항에 따라 재료 부분을 도포하기 위해 제어되는 것을 특징으로 하는, 지지대 상에 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에미터 열들(13) 내에서 서로 인접한 에미터들(12)은 일정한 제 1 래스터 거리에서 서로 오프셋되고, 서로 인접한 에미터 열들(13)은 각 경우 일정한 제 2 래스터 거리에서 서로 오프셋되고, 상기 제 1 래스터 거리는 에미터 열들(13)의 수와 제 2 래스터 거리의 곱으로 20% 미만, 특히 10% 미만으로 편향되고, 특히 이 곱과 일치하는 것을 특징으로 하는, 지지대 상에 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    3차원 형상 물체(17A 내지 17D)를 제조하기 위해, 상기 노즐들을 통과할 수 있는 상기 재료의 다수의 재료 층들은 한 층 위에 다른 층이 도포되고, 상기 에미터 어레이(11, 11A 내지 11D, 11A' 내지 11D')와 상기 지지대(1) 사이의 거리는 각 경우에 마지막에 도포된 재료 층의 두께만큼 층마다 증가하고, 각 재료 층은 각 경우 도포된 이후, 추가 재료 층이 이 재료 층에 도포되기 전에, 응고되는 것을 특징으로 하는, 지지대 상에 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법.
  13. 제 2 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    3차원 형상 물체(17A, 17B, 17C, 17D)을 제조하기 위해, 차례대로 쌓여진 액체, 페이스트-형 또는 분말-형 재료의 다수의 재료 층들이 상기 에미터 어레이(11, 11A, 11B, 11C, 11D)의 조사에 의해 응고되는 것을 특징으로 하는, 지지대 상에 적어도 하나의 고체 층를 생성하는 방법.
KR1020217037535A 2019-04-17 2020-04-17 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 지지대에 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법 KR20220002386A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019002808.2 2019-04-17
DE102019002808.2A DE102019002808A1 (de) 2019-04-17 2019-04-17 Verfahren zum Herstellen mindestens einer Festkörperschicht auf einer um eine Drehachse drehbaren Unterlage
PCT/EP2020/060838 WO2020212564A1 (de) 2019-04-17 2020-04-17 Verfahren zum herstellen mindestens einer festkörperschicht auf einer um eine drehachse drehbaren unterlage

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20220002386A true KR20220002386A (ko) 2022-01-06

Family

ID=70483089

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020217037535A KR20220002386A (ko) 2019-04-17 2020-04-17 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 지지대에 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법

Country Status (10)

Country Link
US (1) US11958252B2 (ko)
EP (1) EP3956126B1 (ko)
JP (1) JP7428724B2 (ko)
KR (1) KR20220002386A (ko)
CN (1) CN113874194B (ko)
AU (1) AU2020259131A1 (ko)
CA (1) CA3137057A1 (ko)
DE (1) DE102019002808A1 (ko)
IL (1) IL287188A (ko)
WO (1) WO2020212564A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117261219A (zh) * 2023-11-23 2023-12-22 杭州云栖交叉技术研究院 一种用于在可活动载体上施加可粘合材料的装置及方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004106041A2 (en) * 2003-05-23 2004-12-09 Z Corporation Apparatus and methods for 3d printing
DE102010041284A1 (de) 2010-09-23 2012-03-29 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zum selektiven Lasersintern und für dieses Verfahren geeignete Anlage zum selektiven Lasersintern
US8778252B2 (en) 2012-01-20 2014-07-15 Wisconsin Alumni Research Foundation Three-dimensional printing system using dual rotation axes
US10150247B2 (en) * 2013-03-12 2018-12-11 Orange Maker LLC 3D printing using spiral buildup and high viscosity build materials
DE102014006699A1 (de) * 2013-12-23 2015-06-25 Sew-Eurodrive Gmbh & Co Kg Verfahren zur Zuordnung von Komponenten einer industriellen Anlage zu einem Navigationsbaum, Verfahren zur Parametrierung und/oder Inbetriebnahme von Komponenten einer industriellen Anlage, Zuordnungsvorrichtung und Parametrierungs- und/oder Inbetriebnahmevorrichtung
WO2015107789A1 (ja) * 2014-01-16 2015-07-23 コニカミノルタ株式会社 二次元画像形成装置、三次元造形装置、二次元画像形成方法および三次元造形方法
KR102219905B1 (ko) 2014-07-13 2021-02-25 스트라타시스 엘티디. 회전 3d 프린팅을 위한 시스템 및 방법
US9751259B2 (en) 2014-10-07 2017-09-05 Xerox Corporation System and method for operating a three-dimensional printer to compensate for radial velocity variations
WO2016180842A1 (de) 2015-05-11 2016-11-17 Dp Digital Solutions Gmbh Vorrichtung und verfahren zum aufbringen von fliessfähigem material auf eine um eine drehachse drehbare unterlage
JP6682878B2 (ja) 2016-01-25 2020-04-15 富士ゼロックス株式会社 造形装置
CN105946233A (zh) * 2016-06-17 2016-09-21 季鹏凯 多喷嘴3d打印喷头及打印方法及3d打印机
CN106584848A (zh) * 2016-10-26 2017-04-26 湖南华曙高科技有限责任公司 用于制造三维物体的设备及其激光校准装置
EP3321074A1 (en) * 2016-11-11 2018-05-16 Dow Corning Corporation A device for formfree printing a three-dimensional object in layers
CN109094022B (zh) * 2017-06-21 2024-04-19 珠海赛纳三维科技有限公司 3d打印设备及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113874194B (zh) 2024-03-29
JP2022529778A (ja) 2022-06-24
EP3956126A1 (de) 2022-02-23
AU2020259131A1 (en) 2021-11-04
JP7428724B2 (ja) 2024-02-06
CN113874194A (zh) 2021-12-31
EP3956126B1 (de) 2023-03-22
DE102019002808A1 (de) 2020-10-22
WO2020212564A1 (de) 2020-10-22
CA3137057A1 (en) 2020-10-22
US11958252B2 (en) 2024-04-16
IL287188A (en) 2021-12-01
US20220203623A1 (en) 2022-06-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102423198B1 (ko) 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 기판에 유동성 재료를 도포하는 장치 및 방법
US20220080654A1 (en) Print device
US12017412B2 (en) Method for producing at least one solid-body layer in accordance with predetermined geometry data
KR20220002386A (ko) 회전축을 중심으로 회전할 수 있는 지지대에 적어도 하나의 고체 층을 생성하는 방법
US11798831B2 (en) Method for substrate registration and anchoring in inkjet printing
US11833739B2 (en) Additive plate making system and method
US20200346403A1 (en) Manufacturing a three-dimensional object
US11329003B2 (en) Anchoring dies using 3D printing to form reconstructed wafer
RU2799779C2 (ru) Способ изготовления по меньшей мере одного твердотельного слоя материала согласно заданным геометрическим данным

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination