RU2021106161A - Способ изготовления трехмерного формованного изделия посредством послойного нанесения материала - Google Patents

Claims (21)

1. Способ изготовления трехмерного формованного изделия (1) посредством послойного нанесения материала, причем обеспечивают геометрические данные для формованного изделия (1), несущую часть (2) с базовой поверхностью (3) для размещения трехмерного формованного изделия (1), отверждаемый жидкий или текучий первый материал (4), отверждаемый жидкий, текучий, пастообразный или порошкообразный второй материал (5), а также растворитель, причем второй материал (5) в отвержденном состоянии имеет более высокую прочность, чем отвержденный первый материал (4), и причем отвержденный первый материал (4) является растворяемым в растворителе, и

A) причем для образования слоя (12) обратной формы порции материала текучего первого материала (4) размещают в соответствии с геометрическими данными на базовой поверхности (3) и/или на находящемся на ней отвержденном слое материала трехмерного формованного изделия (1) таким образом, что слой (12) обратной формы на его обращенной от базовой поверхности (3) поверхности имеет по меньшей мере одну полость (13), которая имеет обратную форму подлежащего изготовлению слоя материала формованного изделия (1), и

Б) причем слой (12) обратной формы отверждают, и

B) причем для образования слоя (16) формованного изделия полость (13) заполняют вторым материалом (5) таким образом, что обратная форма переносится на слой (16) формованного изделия как позитивная форма, и

Г) причем заполненный в полость (13) второй материал (5) отверждается, и

Д) причем выступающие над размещенной на предварительно заданном расстоянии от базовой поверхности (3) плоскостью области отвержденного слоя (12) обратной формы и/или отвержденного слоя (16) формованного изделия удаляются посредством удаления материала со снятием стружки, и

Е) причем шаги от А) до Д) повторяют по меньшей мере один раз, и

Ж) причем слой (12) обратной формы приводят в контакт с растворителем таким образом, что отвержденный первый материал (4) растворяется в растворителе.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что порции материала первого материала (4) размещают, предпочтительно, посредством способа струйной печати или посредством электрофотографии на базовой поверхности и/или на находящемся на ней отвержденном слое (12) обратной формы и/или на отвержденном слое (16) формованного изделия, причем первый материал (4) является отверждаемый под воздействием энергии материалом, который подвергают воздействию энергии для отверждения слоя (12) обратной формы.

3. Способ по п. 1 или 2, отличающийся тем, что коэффициент вязкости второго материала (5) в неотвержденном состоянии, при необходимости по меньшей мере в 10 раз, прежде всего по меньшей мере в 200 раз, предпочтительно по меньшей мере в 2000 раз, превышает коэффициент вязкости первого материала (4) в неотвержденном состоянии, и/или текучий первый и текучий, пастообразный или порошкообразный второй материалы имеют содержание твердого вещества, причем содержание твердого вещества второго материала (5) в неотвержденном состоянии этого материала (5), при необходимости по меньшей мере в 10 раз, прежде всего по меньшей мере в 200 раз, предпочтительно по меньшей мере в 2000 раз, превышает содержание твердого вещества первого материала (4) в его неотвержденном состоянии.

4. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что первый материал (4) имеет подходящий для инжектирования рабочий коэффициент вязкости, который составляет менее 1000 мПа⋅с, прежде всего менее 100 мПа⋅с, при необходимости менее 30 мПа⋅с, предпочтительно менее 10 мПа⋅с, и наносится на базовую поверхность и/или на находящийся на ней отвержденный слой материала трехмерного формованного изделия (1) в форме капель жидкости с разрешением по меньшей мере 360 точек на дюйм, прежде всего по меньшей мере 720 точек на дюйм, а предпочтительно по меньшей мере 1440 точек на дюйм.

5. Способ по одному из пп. 1-4, отличающийся тем, что второй материал (5) наносят на слой (12) обратной формы посредством селективного способа покрытия в зависимости от геометрических данных таким образом, что по меньшей мере одна порция материала текучего, пастообразного или порошкообразного второго материала подается по меньшей мере в одну полость (13), и, предпочтительно, по меньшей мере одно находящееся вне полости место слоя обратной формы не вступает в контакт со вторым материалом (5).

6. Способ по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что второй материал (5) является композитом, который включает в себя текучую среду и по меньшей мере одну присадку, причем текучая среда при комнатной температуре имеет коэффициент вязкости по меньшей мере 50 мПа⋅с, а предпочтительно по меньшей мере 1000 мПа⋅с, и причем присадка имеет частицы твердого вещества, которые размещены в текучей среде.

7. Способ по п. 5 или 6, отличающийся тем, что второй материал (5) имеет более высокий коэффициент вязкости и/или более высокое содержание твердого вещества, чем первый материал (4), причем как первый, так и второй материалы (4, 5) наносят на базовую поверхность (3) и/или на находящийся на ней отвержденный слой (12) обратной формы и/или слой (16) формованного изделия посредством способа струйной печати, причем при способе струйной печати первый материал (4) подается по меньшей мере из одного первого сопла, а второй материал (5) - по меньшей мере из одного второго сопла, и причем выходное отверстие второго сопла имеет большее поперечное сечение и/или нагружается более высоким рабочим давлением, чем выходное отверстие первого сопла, причем, прежде всего, поперечник выходного отверстия второго сопла превышает таковой выходного отверстия первого сопла.

8. Способ по одному из пп. 2-7, отличающийся тем, что второй материал (5) подвергают воздействию давления газа, и оказавшийся таким образом под давлением второй материал (5) направляют посредством по меньшей мере одного клапана (30) по меньшей мере к одному соплу (27), что выходное отверстие сопла позиционируют продольно базовой поверхности (3) относительно несущей части (2), и управляют клапаном (30) в зависимости от обеспеченных для подлежащего изготовлению формованного изделия (1) геометрических данных и в зависимости от относительного расположения сопла (27) и несущей части (2) таким образом, что поток материала высвобождается в том случае, когда выходное отверстие позиционировано на полости (13), и поток материала блокируется, когда выходное отверстие не позиционировано на полости (13).

9. Способ по п. 7 или 8, отличающийся тем, что выходное отверстие сопла (27) непрерывно перемещают вдоль простирающейся в пределах полости (13) линии относительно несущей части (2), и жидкий, текучий или пастообразный второй материал (5) подают непрерывным образом вдоль этой линии из выходного отверстия в полость (13).

10. Способ по п. 5 или 6, отличающийся тем, что обеспечивают пленку-подложку, на которой размещен второй материал (5), причем второй материал (5) имеет более высокий коэффициент вязкости, чем первый материал, и/или более высокое содержание твердого вещества, чем первый материал (4), и причем пленку-подложку позиционируют на полости (13) для заполнения полости (13) вторым материалом (5) таким образом, что находящийся на пленке-подложке второй материал (5) обращен к полости (13), и причем энергетический поток, для которого пленка-подложка является проницаемой, направляют на пленку-подложку таким образом, что второй материал на обращенной к полости (13) стороне пленки-подложки за счет нагрева разжижается и подается в полость (13).

11. Способ по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что второй материал (5) заполняется в полость (13) посредством способов флексографической печати, глубокой печати, офсетной печати, трафаретной печати, лазерного переноса, микродозирования, посредством ракеля (24) или камерного ракеля.

12. Способ по одному из пп. 1-11, отличающийся тем, что второй материал (5) является термопластом, который разжижают посредством нагревания, затем заполняют им полость (13), и после этого отверждают посредством охлаждения.

13. Способ по одному из пп. 1-12, отличающийся тем, что самый верхний отвержденный слой (12) обратной формы и/или самый верхний отвержденный слой (16) формованного изделия подвергают очистке от стружек, возникающих при удалении материала со снятием стружки.

14. Способ по одному из пп. 1-13, отличающийся тем, что имеющую базовую поверхность (3) несущую часть (2) во время нанесения материала и, при необходимости, во время отверждения материалов (4, 5) поворачивают вокруг оси (11) вращения и, предпочтительно, сдвигают вдоль оси (11) вращения.