RU2686748C1 - Способ и машина для изготовления по меньшей мере одного изделия, сделанного по меньшей мере из одного керамического и/или металлического материала, посредством технологии аддитивного производства - Google Patents

Способ и машина для изготовления по меньшей мере одного изделия, сделанного по меньшей мере из одного керамического и/или металлического материала, посредством технологии аддитивного производства Download PDF

Info

Publication number
RU2686748C1
RU2686748C1 RU2018129995A RU2018129995A RU2686748C1 RU 2686748 C1 RU2686748 C1 RU 2686748C1 RU 2018129995 A RU2018129995 A RU 2018129995A RU 2018129995 A RU2018129995 A RU 2018129995A RU 2686748 C1 RU2686748 C1 RU 2686748C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cpcb
mpcb
layer
ceramic
som
Prior art date
Application number
RU2018129995A
Other languages
English (en)
Inventor
Ричард ГЕНЬОН
Кристофер ШАПЮ
Original Assignee
С.А.С 3ДСерам-Сэнто
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 С.А.С 3ДСерам-Сэнто filed Critical С.А.С 3ДСерам-Сэнто
Application granted granted Critical
Publication of RU2686748C1 publication Critical patent/RU2686748C1/ru

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/638—Removal thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F1/00—Metallic powder; Treatment of metallic powder, e.g. to facilitate working or to improve properties
    • B22F1/10—Metallic powder containing lubricating or binding agents; Metallic powder containing organic material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/10—Formation of a green body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/34—Process control of powder characteristics, e.g. density, oxidation or flowability
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/36—Process control of energy beam parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/60—Treatment of workpieces or articles after build-up
    • B22F10/66—Treatment of workpieces or articles after build-up by mechanical means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/22—Driving means
    • B22F12/224—Driving means for motion along a direction within the plane of a layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/60—Planarisation devices; Compression devices
    • B22F12/67—Blades
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/08—Devices involving relative movement between laser beam and workpiece
    • B23K26/082—Scanning systems, i.e. devices involving movement of the laser beam relative to the laser head
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B23K26/342—Build-up welding
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/362—Laser etching
    • B23K26/364—Laser etching for making a groove or trench, e.g. for scribing a break initiation groove
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/36—Removing material
    • B23K26/40—Removing material taking account of the properties of the material involved
    • B23K26/402—Removing material taking account of the properties of the material involved involving non-metallic material, e.g. isolators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B28—WORKING CEMENT, CLAY, OR STONE
    • B28B—SHAPING CLAY OR OTHER CERAMIC COMPOSITIONS; SHAPING SLAG; SHAPING MIXTURES CONTAINING CEMENTITIOUS MATERIAL, e.g. PLASTER
    • B28B1/00—Producing shaped prefabricated articles from the material
    • B28B1/001—Rapid manufacturing of 3D objects by additive depositing, agglomerating or laminating of material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/165—Processes of additive manufacturing using a combination of solid and fluid materials, e.g. a powder selectively bound by a liquid binder, catalyst, inhibitor or energy absorber
    • 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
    • B29C64/171—Processes of additive manufacturing specially adapted for manufacturing multiple 3D objects
    • 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
    • B29C64/188—Processes of additive manufacturing involving additional operations performed on the added layers, e.g. smoothing, grinding or thickness control
    • 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
    • B29C64/188—Processes of additive manufacturing involving additional operations performed on the added layers, e.g. smoothing, grinding or thickness control
    • B29C64/194—Processes of additive manufacturing involving additional operations performed on the added layers, e.g. smoothing, grinding or thickness control during lay-up
    • 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
    • B29C67/00—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00
    • B29C67/24—Shaping techniques not covered by groups B29C39/00 - B29C65/00, B29C70/00 or B29C73/00 characterised by the choice of material
    • B29C67/242—Moulding mineral aggregates bonded with resin, e.g. resin concrete
    • B29C67/243—Moulding mineral aggregates bonded with resin, e.g. resin concrete for making articles of definite length
    • 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
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y70/00—Materials specially adapted for additive manufacturing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/62605—Treating the starting powders individually or as mixtures
    • C04B35/6269—Curing of mixtures
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic material, e.g. metals, not provided for in B23K2103/02 – B23K2103/26
    • B23K2103/52—Ceramics
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/60—Aspects relating to the preparation, properties or mechanical treatment of green bodies or pre-forms
    • C04B2235/602—Making the green bodies or pre-forms by moulding
    • C04B2235/6026—Computer aided shaping, e.g. rapid prototyping
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/65—Aspects relating to heat treatments of ceramic bodies such as green ceramics or pre-sintered ceramics, e.g. burning, sintering or melting processes
    • C04B2235/66—Specific sintering techniques, e.g. centrifugal sintering
    • C04B2235/665—Local sintering, e.g. laser sintering
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

Изобретение относится к технологии аддитивного производства и может быть использовано для изготовления керамических или металлических изделий. Строится компьютерная модель изделия. Упомянутое изделие образуется на рабочем лотке посредством технологии аддитивного производства из керамической или металлической фотоотверждаемой композиции (CPCb или MPCb). В соответствии с изобретением приготавливается по меньшей мере один материал, отличающийся от упомянутого CPCb или MPCb, который является абляционным органическим материалом (MOS), способным разрушаться нагреванием во время процесса удаления связующего, или дополнительная керамическая или металлическая композиция СРСа или МРСа; образовываются последовательные слои CPCb или MPCb, которые каждый раз отверждаются облучением в соответствии с образцом, предварительно определенным из модели для упомянутого слоя. Для образования полых частей детали и/или для вставления в полость детали по меньшей мере одной части из другого керамического или металлического материала выполняются следующие этапы: образование с помощью обработки по меньшей мере одного углубления по меньшей мере в одном отвержденном слое CPCb или MPCb от его верхней поверхности; помещение в упомянутое по меньшей мере одно углубление MOS, или СРСа, или МРСа для его заполнения; отверждение MOS, или СРСа, или МРСа, расположенного в упомянутом по меньшей мере одном углублении для получения твердой горизонтальной поверхности на таком же уровне, что и лежащий рядом слой CPCb или MPCb. Отформованная деталь подвергается операциям очищения, удаления связующего и спеканию. Технический результат изобретения – изготовление изделий сложной формы с полостями с возможным размещением в полостях структур из другого керамического или металлического материала. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 8 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к способу и машине для изготовления изделий посредством технологии аддитивного производства.
В частности, эти изделия являются изделиями, сделанными из керамического или металлического материала, полученными в сыром состоянии, затем подвергаемыми операциям очистки, удаления связующего и спекания, чтобы получить законченные керамические или металлические изделия.
Технология аддитивного производства, также называемая стереолитографией, в общем включает в себя следующие этапы для получения таких сырых керамических изделий:
- построение посредством компьютерного проектирования компьютерной модели изготавливаемого изделия, размеры этой модели превышают размеры изготавливаемого изделия, чтобы учесть усадку керамического материала во время изготовления изделия; и
- изготовление изделия посредством технологии аддитивного производства; такая технология включает в себя следующие этапы:
- образование на твердой опоре или на изготавливаемом изделии первого слоя фотоотверждаемой композиции, в общем, содержащей по меньшей мере один керамический материал, по меньшей мере один диспергатор, по меньшей мере один фотоотверждаемый мономер и/или олигомер, по меньшей мере один фотоинициатор и по меньшей мере один пластификатор;
- отверждение первого слоя фотоотверждаемой композиции путем облучения в соответствии с образцом, определенным из модели упомянутого слоя, образуя первый ярус;
- образование на первом этапе второго слоя фотоотверждаемой композиции;
- отверждение второго слоя фотоотверждаемой композиции путем облучения в соответствии с образцом, определенным для упомянутого слоя, образуя второй ярус, это облучение выполняется лазерным сканирование свободной поверхности распределенной фотоотверждаемой композиции или светом, испускаемым диодной проекционной системой;
- при необходимости, повторение вышеупомянутых этапов для получения сырого изделия.
Затем для получения законченного изделия сырое изделие очищается для удаления неотвердевшей композиции; из очищенного сырого изделия удаляется связующее; и очищенное сырое изделие с удаленным связующим подвергается спеканию для получения готового изделия.
Такой же процесс выполняется в случае металлического материала.
Если изготовление с использованием такой технологии изделий из керамического или металлического материала, имеющих простую форму, хорошо контролируется, изготовление, которые имеют сложную форму и/или состав, представляет трудности.
"Изделия со сложной формой" в частности означают изделия, которые содержат проходы (или каналы) с трехмерной геометрией, такие проходы трудно очищаются, потому что нет инструментов, подходящих для этих геометрий.
" Изделия, имеющие сложный состав", в частности, подразумевают изделия, сделанные из нескольких керамических или металлических материалов.
Общество-заявитель обнаружило, что такие сложные изделия могут быть получены путем выполнения одного или более углублений в слоях фотоотверждаемой керамической или металлической композиции, эти углубления заполняются, чтобы завершить слой, снабженный углублением (углублениями), текучей композицией, затем отверждаются, чтобы снова образовать снова завершенный слой, на который будет наноситься следующий фотоотверждаемый слой из керамической или металлической композиции.
Текучая композиция может быть другой фотоотверждаемой керамической или металлической композицией, которая дает возможность образовать изделия из многих материалов, или отверждаемым абляционным материалом, который будет разрушен во время процесса удаления связующего, освобождающего полые части или проходы, проделанные в изделиях, не требуя введения в них инструмента или очищающего химического вещества.
Поэтому настоящее изобретение сначала относится к способу изготовления по меньшей мере одного изделия, сделанного по меньшей мере из одного материала, выбранного из керамических материалов и металлических материалов, посредством технологии аддитивного производства, упомянутое по меньшей мере одно изделие образуется в сыром состоянии, а затем подвергается операциям очищения, удаления связующего и спекания, упомянутый способ включает в себя следующие этапы:
(1) построение посредством компьютерного проектирования компьютерной модели по меньшей мере одного изготавливаемого изделия;
(2) образование на рабочем лотке упомянутого по меньшей мере одного изготавливаемого изделия, которое основано на керамической или металлической фотоотверждаемой композиции (CPCb или MPCb), содержащей:
- минеральную часть, состоящую по меньшей мере из одного порошкового керамического материала или по меньшей мере одного порошкового металлического материала; и
- органическую часть, способную разрушаться нагреванием во время удаления связующего и содержащую по меньшей мере один фотоотверждаемый мономер и/или олигомер и по меньшей мере один фотоинициатор;
отличающийся тем, что:
- подготавливается по меньшей мере один материал, отличный от упомянутых базовых CPCb или MPCb, способный течь и отверждаться после затекания,, упомянутый материал является абляционным органическим материалом (SOM), способным разрушаться нагреванием во время процесса удаления связующего, или дополнительной керамической или металлической композицией СРСа или МРСа;
- для построения упомянутого по меньшей мере одного изделия на рабочем лотке образуются последовательные слои CPCb или MPCb, которые каждый раз отверждаются облучением в соответствии с образцом, предварительно определенным из модели для упомянутого слоя, следующие этапы выполняются для образования полых частей изделия и/или вставления по меньшей мере одной части, сделанной из другого керамического или металлического материала:
- образование путем обработки по меньшей мере одного углубления по меньшей мере в одном отвержденном слое CPCb или MPCb от его верхней поверхности;
- помещение по меньшей мере в одно углубление SOM или СРСа или МРСа для его/их заполнения;
- отверждение SOM или СРСа или МРСа, помещенного в упомянутое по меньшей мере одно углубление для получения твердой горизонтальной поверхности на том же уровне, что и находящийся рядом слой CPCb или MPCb,
каждый раз когда образуется одно или более углублений, оно/они определяются в соответствии с по меньшей мере одним образцом, предварительно определенным из компьютерной модели, и его (их) глубина выбирается так, чтобы обеспечить сплошность по меньшей мере одного изготавливаемого изделия,
одно или более углублений также способно образовываться в части слоя, сделанного из СРСа или МРСа, чтобы вставить в него другой СРСа или МРСа,
и когда отвержденные слои наложены один на другой, получается одно или более сырых изделий, которые могут подвергаться операции очищения для удаления по меньшей мере одной неотвержденной части, затем операции удаления связующего и операции спекания.
Керамические материалы являются порошкообразными спекаемыми керамическими материалами, выбранными, в частности, из алюминия (Al2O3), циркония (ZrO2), алюминия, усиленного цирконием, циркония, усиленного алюминием, циркона (ZrSiO4), оксида кремния (SiO2), гидроксиапатита, циркона двуокиси кремния (ZrSiO4 + SiO2), нитрида кремния, трикальцийфосфата (TCP), нитрида алюминия, карбида кремния, кордиерита и муллита.
Металлические материалы являются порошкообразными спекаемыми металлическими материалами, выбранными, в частности, из чистых металлов, таких как Al, Cu, Mg, Si, Ti, Zn, Sn, Ni…, их сплавов и смесей чистых металлов и их сплавов.
Может быть необходимо образовать углубления через всю толщину отвержденного слоя CPCb или MPCb или на высоту меньшую, чем высота слоя. Может быть необходимо образовать х на высоту большую, чем толщина слоя, например, на высоту, равную высоте нескольких слоев, нанесенных ранее.
Когда по меньшей мере одно изготавливаемое изделие снабжено полыми частями, они должны выходить на наружную поверхность, чтобы SOM мог вытекать наружу во время процесса удаления связующего.
Можно использовать CPCb или MPCb, имеющий консистенцию пасты, который распределяется в слои разравниванием, или CPCb или MPCb в форме суспензии, который наносится путем погружения лотка в ванну с упомянутой суспензией, чтобы каждый раз образовывать отверждаемый слой CPCb или MPCb, и распределения путем разравнивания слоя, образованного таким образом.
Можно использовать в качестве SOM
- фотоотверждаемый материал, содержащий по меньшей мере один фотоотверждаемый мономер и/или олигомер и по меньшей мере один фотоинициатор; или
- пластичный материал, который является термоплавким, чтобы протекать, в частности, протекать под давлением, в углубление, и отверждаться, когда он возвращается к комнатной температуре.
Такие термореактивные пластичные материалы, в частности, выбираются из сополимеров акрилонитрил-бутадиен-стирола (ABS), поликарбонатов (PC) + ABS, поликарбонатов PC-ISO, полиэфиримидов, полифенилсульфонов, полиамидных смол, поливинилового спирта, термопластичного полиуретана, сополиэфиров, полипропилена и полилактида.
"Керамические или металлические фотоотверждаемые композиции, СРСа или МРСа, отличные от композиции CPCb или MPCb соответственно" означают не только композиции, которые имеют другую химическую природу, но также композиции, которые могут иметь такую же химическую природу, но которые могут иметь другие физические свойства, такие как плотность, которые не могут быть получены одной распределяющей системой.
Для образования по меньшей мере одного углубления может выполняться механическая обработка. Также возможно выполнять лазерную обработку, в частности при условии настройки мощности лазера от 1 до 3 ватт и скорости перемещения лазера от 1 до 100 миллиметров в секунду.
Аналогично, на каждом этапе обработки обломки могут выдуваться и всасываться одновременно с выполнением упомянутой обработки.
SOM или СРСа или МРСа могут помещаться внутрь по меньшей мере одного углубления посредством дозировочного сопла.
Отверждение может выполняться посредством лазерного облучения каждого слоя SOM или СРСа или МРСа при условии настройки мощности лазера от 70 до 700 милливатт и скорости перемещения лазера от 1000 до 6000 миллиметров в секунду, и фотоотверждаемых слоев SOM, помещенных в углубления.
Настоящее изобретение также относится к машине для изготовления по меньшей мере одного изделия, сделанного по меньшей мере из одного материала, выбранного из керамических материалов и металлических материалов, посредством способа с использованием технологии аддитивного производства, такого как описанный выше, отличающейся тем, что содержит:
- раму, окружающую рабочий лоток, имеющий рабочую поверхность;
- средство для подачи и нанесения слоями на рабочий лоток базовой керамической или металлической фотоотверждаемой композиции (CPCb или MPCb);
- средство обработки, способное образовывать по меньшей мере одно углубление в слое фотоотвержденного CPCb или MPCb от его верхней части;
- средство для выдувания и всасывания обломков, образующихся в результате упомянутой обработки;
- средство для заполнения по меньшей мере одного углубления, образованного в каждом слое фотоотвержденного CPCb или MPCb для завершения слоя, таким образом снабженного углублением (углублениями), абляционным органическим материалом (SOM) или керамической, или металлической композицией (СРСа или МРСа), способной течь;
- средство облучения, расположенное над рабочей поверхностью и способное облучать каждый слой CPCb или MPCb для отверждения, как тольео слой нанесен, и облучать SOM для его отверждения, когда он является фотоотверждаемым, СРСа или МРСа, уже помещенные в углубления, сделанные в слоях отвержденного CPCb или MPCb.
Такая машина, способная наносить слоями CPCb или MPCb в форме пасты, может содержать стойку (или портальную раму), имеющую по меньшей мере одно скребковое лезвие и способное двигаться по раме над рабочей поверхностью так, чтобы свободный край по меньшей мере одного скребкового лезвия был способен распределять слои пасты CPCb или MPCb по рабочей поверхности,
или CPCb или MPCb подается по меньшей мере одним дозировочным соплом, двигающимся перед по меньшей мере одним скребковым лезвием, которое наносит CPCb или MPCb однородным слоем при прохождении над ним.
Такая машина, способная наносить слоями CPCb или MPCb в форме суспензии, может содержать емкость, которую заполняют такой суспензией, в которую рабочий лоток способен опускаться шаг за шагом, чтобы образовывать на нем на каждом этапе облучаемый слой, а также средство повторного наненсения, чтобы гарантировать, что суспензия нанесена на всю облучаемую поверхность.
Средство подачи по меньшей мере одного SOM или СРСа или МРСа на рабочую поверхность может состоять по меньшей мере из одного дозировочного сопла, двигающегося над соответствующим углублением, чтобы нанести соответствующую композицию в углубление.
В соответствии с первым вариантом осуществления на единственное или по меньшей мере одно из сопел может подаваться SOM или CPCb или MPCb или СРСа или МРСа посредством шланга, соединенного с емкостью, в частности, поршневой питающей емкостью.
В соответствии со вторым вариантом осуществления на единственное или по меньшей мере одно из сопел может подаваться SOM или CPCb или MPCb или СРСа или МРСа посредством картриджа, который образует его верхнюю часть, который содержит запас MOS или CPCb или MPCb или СРСа или МРСа, и который имеет возможность дозаправляться из питающей емкости, которая установлена или не установлена на машину, или который, когда пуст, может заменяться на полный картридж, причем эта замена может осуществляться роботизированной рукой.
Единственное или по меньшей мере одно из сопел может устанавливаться подвижно
- с использованием роботизированной руки, или
- на стойке, которая имеет направляющую, позволяющую перемещать его по горизонтальной оси х рабочего лотка, и направляющую, позволяющую перемещать его по горизонтальной оси у рабочего лотка; или
- на стойке, имеющей по меньшей мере одно скребковое лезвие, чтобы дать возможность перемещаться ему по горизонтальной оси х скребкового лезвия, упомянутая стойка также содержит направляющую, позволяющую перемещать его по горизонтальной оси у.
Чтобы лучше проиллюстрировать суть настоящего изобретения, конкретный вариант осуществления его описывается далее в данном документе его представления и без ограничения со ссылками на прилагающиеся чертежи.
На этих чертежах:
фиг. 1 представляет схематичный вид в перспективе машины для изготовления сырого изделия, сделанного по меньшей мере из двух керамических материалов посредством технологии аддитивного производства,
фиг. 2 представляет в укрупненном масштабе вид спереди стойки для перемещения сопел для нанесения двух разных фотоотверждаемых композиций, и
фиг. 3-8 иллюстрируют последовательные этапы по изготовлению изделия из трех разных фотоотверждаемых композиций.
На фиг. 1 схематически изображена машина 1 для изготовления сырого изделия, сделанного из трех разных фотоотверждаемых композиций,.
Машина 1 содержит устройство 2 для распределения слоя пасты по рабочей поверхности горизонтального рабочего лотка 3.
Скребковое устройство 2, установленное с возможностью скольжения на раму 4 машины, содержит стойку 5, несущую на своей передней части скребковое лезвие 6, имеющее горизонтальный скребковый край.
Машина 1 также содержит конструкцию 7, которая служит опорой для стойки 8 для перемещения двух сопел 9 и 10.
Конструкция 7, расположенная над скребковым устройством 2, содержит два продольных элемента 7а, соединенных поперечными элементами 7b. Каждый продольный элемент 7а имеет вдоль своей нижней поверхности выступающую часть 7 с (фиг. 2).
На этих выступающих частях 7 с установлена с возможностью скольжения стойка 8 для перемещения сопел 9 и 10. Стойка 8 состоит из вертикальной пластины 8а, содержащей в своей верхней части прямоугольную часть 8b, которая содержит элементы 8 с, взаимодействующие с выступающими частями 7 с, чтобы стойка 8 скользила на конструкцию 7.
Пластина 8а также содержит две горизонтальные выступающие части 8d, к которым крепится с возможностью скольжения вертикальный держатель 11 сопел 9 и 10, такой держатель снабжен в своей задней части элементами 11а, обеспечивающими это скольжение.
Держатель 11 имеет в показанном примере две ножки 11b, которые складываются в их нижней части, чтобы одно поддерживало сопло 9, а другое поддерживало сопло 10.
Каждое сопло 9, 10 сверху имеет заправляемый картридж 9а, 10а соответственно, который содержит запас фотоотверждаемой композиции.
Кроме того, держатель 11 имеет в своей нижней части горизонтальную раму 12, которая окружает сопла 9, 10, и к которым присоединено сопло 13 для выдувания обломков, а также сопло 14 для всасывания обломков.
На фиг. 1 также видна гальванометрическая головка 15, которая направляет лазерный луч.
Таким образом видно, что скребковое устройство 2 устанавливается так, чтобы быть способным двигаться по оси х, что стойка 8 и держатель 11 способны двигаться по оси у и по оси х соответственно.
Далее описывается работа машины, которая описывалась со ссылкой на фиг. 3-8. К каждой из этих фигур прилагается квадрат, демонстрирующий в укрупненном масштабе вид сверху части изготавливаемой детали.
Фиг. 3
Слой керамической пасты наносится на рабочий лоток 3 с помощью скребкового устройства 2, которое перемещается по оси х.
Фиг. 4
Слой, нанесенный таким образом, подвергается полимеризации в квадратной части с применением лазерного луча.
Фиг. 5
Слой, который был только что отвержден, подвергается лазерной обработке, чтобы образовать в нем три углубления Е1, Е2 и Е3, стойка 8 двигается по оси у, а держатель 11 по оси х, эта операция лазерной обработки выполняется с выдуванием и всасыванием обломков одновременно с обработкой лазером.
Фиг. 6
Вторая фотоотверждаемая композиция была помещена в углубления Е1, Е2 и Е3 с использованием первого сопла 9. Она полимеризуется с применением лазерного луча.
Фиг. 7
Слой, который был только что помещен в углубление Е2, подвергается лазерной обработке, чтобы образовать в нем углубления Е4, стойка 8 двигается по оси у, а держатель 11 по оси х, эта операция обработки выполняется с выдуванием и всасыванием обломков одновременно с обработкой лазером.
Фиг. 8
Третья фотоотверждаемая композиция была помещена в углубления Е4 с использованием второго сопла 10. Она полимеризуется с применением лазерного луча.

Claims (40)

1. Способ изготовления по меньшей мере одного изделия, сделанного по меньшей мере из одного материала, выбранного из керамических материалов и металлических материалов, посредством технологии аддитивного производства, при этом упомянутое по меньшей мере одно изделие образуется в сыром состоянии, а затем подвергается операциям очищения, удаления связующего и спекания, включает в себя следующие этапы:
(1) построение посредством компьютерного проектирования компьютерной модели по меньшей мере одного изготавливаемого изделия,
(2) образование на рабочем лотке упомянутого по меньшей мере одного изготавливаемого изделия, которое основано на керамической или металлической фотоотверждаемой композиции (CPCb или MPCb), содержащей
минеральную часть, состоящую по меньшей мере из одного порошкового керамического материала или по меньшей мере одного порошкового металлического материала, и
органическую часть, способную разрушаться нагреванием во время удаления связующего и содержащую по меньшей мере один фотоотверждаемый мономер и/или олигомер и по меньшей мере один фотоинициатор,
отличающийся тем, что
подготавливается по меньшей мере один материал, отличный от упомянутых базовых CPCb или MPCb, способный течь и отверждаться после затекания,, упомянутый материал является абляционным органическим материалом (SOM), способным разрушаться нагреванием во время процесса удаления связующего, или дополнительной керамической или металлической композицией СРСа или МРСа,
для построения упомянутого по меньшей мере одного изделия на рабочем лотке образуются последовательные слои CPCb или MPCb, которые каждый раз отверждаются облучением в соответствии с образцом, предварительно определенным из модели для упомянутого слоя, при этом следующие этапы выполняются для образования полых частей изделия и/или вставления по меньшей мере одной части, сделанной из другого керамического или металлического материала,
образование путем обработки по меньшей мере одного углубления по меньшей мере в одном отвержденном слое CPCb или MPCb от его верхней поверхности,
помещение по меньшей мере в одно углубление SOM, или СРСа, или МРСа для его/их заполнения,
отверждение SOM, или СРСа, или МРСа, помещенного в упомянутое по меньшей мере одно углубление для получения твердой горизонтальной поверхности на том же уровне, что и находящийся рядом слой CPCb или MPCb,
каждый раз, когда образуется одно или более углубление, оно/они определяются в соответствии с по меньшей мере одним образцом, предварительно определенным из компьютерной модели, и его/их глубина выбирается так, чтобы обеспечить сплошность по меньшей мере одного изготавливаемого изделия,
одно или более углублений также способно образовываться в части слоя, сделанного из СРСа или МРСа, чтобы вставить в него другой СРСа или МРСа,
и когда отвержденные слои наложены один на другой, получается одно или более сырых изделий, которые могут подвергаться операции очищения для удаления по меньшей мере одной неотвержденной части, затем операции удаления связующего и операции спекания.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используются CPCb или MPCb, обладающие консистенцией пасты, которая распределяется в слои разравниванием, или CPCb или MPCb в форме суспензии, которая наносится путем погружения лотка в ванну с упомянутой суспензией, чтобы каждый раз образовывать отверждаемый слой CPCb или MPCb, и распределением образованного таким образом слоя.
3. Способ по одному из пп. 1 и 2, отличающийся тем, что в качестве SOM используется
фотоотверждаемый материал, содержащий по меньшей мере один фотоотверждаемый мономер и/или олигомер и по меньшей мере один фотоинициатор, или
пластичный материал, который является термоплавким, чтобы протекать, в частности протекать под давлением, в углубление и отверждаться, когда он возвращается к комнатной температуре.
4. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что для образования по меньшей мере одного углубления выполняется механическая обработка.
5. Способ по одному из пп. 1-3, отличающийся тем, что для образования по меньшей мере одного углубления выполняется лазерная обработка, в частности при условии настройки мощности лазера от 1 до 3 ватт и скорости перемещения лазера от 1 до 100 миллиметров в секунду.
6. Способ по одному из пп. 1-5, отличающийся тем, что на каждом этапе обработки обломки выдуваются и всасываются в то же время, когда выполняется упомянутая обработка.
7. Способ по одному из пп. 1-6, отличающийся тем, что SOM, или СРСа, или МРСа наносятся по меньшей мере в одно углубление посредством дозировочного сопла.
8. Способ по одному из пп. 1-7, отличающийся тем, что отверждение может выполняться посредством лазерного облучения каждого слоя SOM, или СРСа, или МРСа при условии настройки мощности лазера от 70 до 700 милливатт и скорости перемещения лазера от 1000 до 6000 миллиметров в секунду, а также фотоотверждаемых слоев SOM, помещенных в углубления.
9. Машина для изготовления по меньшей мере одного изделия, сделанного по меньшей мере из одного материала, выбранного из керамических материалов и металлических материалов, посредством способа с использованием технологии аддитивного производства, по одному из пп. 1-8, отличающаяся тем, что содержит
раму (4), окружающую рабочий лоток (3), имеющий рабочую поверхность,
средство для подачи и нанесения слоями на рабочий лоток базовой керамической или металлической фотоотверждаемой композиции (CPCb или MPCb),
средство обработки, способное формировать по меньшей мере одно углубление в слое фотоотвержденного CPCb или MPCb от верхней части такового,
средство для выдувания (13) и всасывания обломков (14), образующихся в результате упомянутой обработки,
средство для заполнения по меньшей мере одного углубления, образованного в каждом слое фотоотвержденного CPCb или MPCb для завершения слоя, таким образом снабженного углублением/углублениями, абляционным органическим материалом (SOM) или керамической или металлической композицией (СРСа или МРСа), способной течь,
средство облучения, расположенное над рабочей поверхностью и способное облучать для отверждения каждый слой CPCb или MPCb, уже нанесенные, и облучать для его отверждения SOM, когда он является фотоотверждаемым, СРСа или МРСа, уже помещенные в углубления, сделанные в слоях отвержденного CPCb или MPCb.
10. Машина по п. 9, способная наносить слоями CPCb или MPCb в форме пасты, отличающаяся тем, что содержит стойку (5), имеющую по меньшей мере одно скребковое лезвие (6) и способную двигаться на раме (4) над рабочей поверхностью так, чтобы свободный край одного или более скребковых лезвий (6) был способен распределять слои пасты CPCb или MPCb по рабочей поверхности,
или CPCb или MPCb подается по меньшей мере одним дозировочным соплом, двигающимся перед по меньшей мере одним скребковым лезвием, которое распределяет CPCb или MPCb однородным слоем при прохождении над ним.
11. Машина по п. 9, способная наносить слоями CPCb или MPCb в форме суспензии, отличающаяся тем, что содержит емкость, которая заполняется упомянутой суспензией, в которую рабочий лоток способен опускаться шаг за шагом, чтобы образовать на нем на каждом этапе облучаемый слой, а также средство повторного нанесения, чтобы гарантировать, что суспензия распределена на всю облучаемую поверхность.
12. Машина по одному из пп. 9-11, отличающаяся тем, что средство для нанесения по меньшей мере одного SOM, или СРСа, или МРСа на рабочую поверхность состоит по меньшей мере из одного дозировочного сопла (9, 10), двигающегося над соответствующим углублением для помещения в него соответствующей композиции.
13. Машина по одному из пп. 10 или 12, отличающаяся тем, что на единственное или по меньшей мере одно из сопел (9, 10) может подаваться SOM, или CPCb, или MPCb, или СРСа, или МРСа посредством шланга, соединенного с емкостью, в частности поршневой питающей емкостью.
14. Машина по одному из пп. 10 или 12, отличающаяся тем, что на единственное или по меньшей мере одно из сопел (9, 10) может подаваться SOM, или CPCb, или MPCb, или СРСа, или МРСа посредством картриджа, который образует его верхнюю часть, который содержит запас SOM, или CPCb, или MPCb, или СРСа, или МРСа и который имеет возможность дозаправляться из питающей емкости, которая установлена или не установлена на машину, или который, когда пуст, может заменяться на полный картридж, причем эта замена может осуществляться роботизированной рукой.
15. Машина по одному из пп.10 или 12, отличающаяся тем, что единственное или по меньшей мере одно из сопел (9, 10) подвижно монтируется
с использованием роботизированной руки, или
на стойке, которая имеет направляющую, позволяющую перемещать его по горизонтальной оси х рабочего лотка, и направляющую, позволяющую перемещать его по горизонтальной оси у рабочего лотка, или
на стойке, имеющей по меньшей мере одно скребковое лезвие, чтобы дать возможность его перемещению по горизонтальной оси х скребкового лезвия, упомянутая стойка также содержит направляющую, позволяющую перемещать его по горизонтальной оси у.
RU2018129995A 2017-08-18 2018-08-17 Способ и машина для изготовления по меньшей мере одного изделия, сделанного по меньшей мере из одного керамического и/или металлического материала, посредством технологии аддитивного производства RU2686748C1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1770869 2017-08-18
FR1770869A FR3070134B1 (fr) 2017-08-18 2017-08-18 Procede et machine de fabrication d'au moins une piece en au moins un materiau ceramique et/ou metallique par la technique des procedes additifs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2686748C1 true RU2686748C1 (ru) 2019-04-30

Family

ID=60182801

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018129995A RU2686748C1 (ru) 2017-08-18 2018-08-17 Способ и машина для изготовления по меньшей мере одного изделия, сделанного по меньшей мере из одного керамического и/или металлического материала, посредством технологии аддитивного производства

Country Status (10)

Country Link
US (1) US20190054529A1 (ru)
EP (1) EP3444050B1 (ru)
JP (1) JP6742372B2 (ru)
KR (1) KR102142505B1 (ru)
CN (1) CN109396433A (ru)
ES (1) ES2774166T3 (ru)
FR (1) FR3070134B1 (ru)
PT (1) PT3444050T (ru)
RU (1) RU2686748C1 (ru)
UA (1) UA120675C2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739093C1 (ru) * 2019-07-22 2020-12-21 С.А.С 3ДСерам-Сэнто Способ изготовления стереолитографией сырых заготовок деталей из керамического или металлического материала фототермическим путем
RU2795957C1 (ru) * 2022-02-15 2023-05-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) Способ создания объемного изделия на основе гетерогенного материала с заданными физико-механическими характеристиками посредством управляемого лазерного воздействия

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3070135B1 (fr) * 2017-08-18 2019-08-16 S.A.S 3Dceram-Sinto Procede et machine de fabrication de pieces en materiau ceramique ou metallique par la technique des procedes additifs
CA3145522A1 (en) * 2019-07-14 2021-01-21 Tritone Technologies Ltd. Mold preparation and paste filling
WO2021046615A1 (en) * 2019-09-12 2021-03-18 The University Of Sydney Compositions and method of printing ceramic materials
KR102204577B1 (ko) * 2020-10-19 2021-01-19 주식회사 대건테크 3d프린터용 롤러방식 분말층 형성장치
CN112692300A (zh) * 2020-12-14 2021-04-23 合肥新杉宇航三维科技有限公司 一种金属陶瓷复合材料的3d打印方法
CN113441731B (zh) * 2021-06-29 2022-05-17 中国科学院空间应用工程与技术中心 一种在太空环境中快速制造高精度金属结构的方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2620807C2 (ru) * 2012-09-05 2017-05-29 Апреция Фармасьютикалз Компани Система и комплект оборудования для трехмерной печати
US20170200459A1 (en) * 2016-01-07 2017-07-13 HGST Netherlands B.V. Fabrication process for slider with extended three-dimensional air-bearing surface
RU2627796C2 (ru) * 2015-12-10 2017-08-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) Способ послойного электронно-лучевого спекания изделий из керамического порошка
US20170232674A1 (en) * 2013-03-22 2017-08-17 Markforged, Inc. Wear resistance in 3d printing of composites

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998056566A1 (en) * 1997-06-13 1998-12-17 Massachusetts Institute Of Technology Jetting layers of powder and the formation of fine powder beds thereby
JPH1044248A (ja) * 1996-07-29 1998-02-17 Roland D G Kk 三次元造形方法
WO2007013240A1 (ja) * 2005-07-27 2007-02-01 Shofu Inc. 積層造形装置
CN101344723B (zh) * 2008-08-15 2011-05-11 中国科学技术大学 微细光固化厚膜逐层自动成型方法及装置
DE102009028105A1 (de) * 2009-07-30 2011-02-03 Robert Bosch Gmbh Generatives Verfahren zur Serienfertigung von metallischen Bauteilen
KR20120104563A (ko) * 2009-12-30 2012-09-21 신세스 게엠바하 통합형 다중재료 임플란트 및 제조 방법
SE536670C2 (sv) * 2011-08-26 2014-05-13 Digital Metal Ab Skiktbaserad tillverkning av friformade mikrokomponenter avmultimaterial
WO2013116443A1 (en) * 2012-02-01 2013-08-08 Nscrypt, Inc. Micro-dispensing multi-layered 3d objects with curing steps
WO2015080888A2 (en) * 2013-11-26 2015-06-04 Eipi Systems, Inc. Rapid 3d continuous printing of casting molds for metals and other materials
JP6233001B2 (ja) * 2013-12-20 2017-11-22 ソニー株式会社 造形装置および造形物の製造方法
SG11201606931YA (en) * 2014-02-21 2016-09-29 Laing O Rourke Australia Pty Ltd Method for fabricating a composite construction element
JP6482006B2 (ja) * 2014-03-31 2019-03-13 国立研究開発法人産業技術総合研究所 三次元造形装置
JP2016203425A (ja) * 2015-04-17 2016-12-08 セイコーエプソン株式会社 三次元造形物の製造方法、三次元造形物製造装置および三次元造形物
CN104908320B (zh) * 2015-05-14 2018-12-14 江苏敦超电子科技有限公司 Uv光固化3d打印机及叠成精度保证方法
JP2016221894A (ja) * 2015-06-02 2016-12-28 セイコーエプソン株式会社 三次元造形物の製造方法、三次元造形物製造装置および三次元造形物
JP6570662B2 (ja) * 2015-06-19 2019-09-04 ストラタシス，インコーポレイテッド 付加製造に使用される水分散性ポリマー
DE102015214997A1 (de) * 2015-08-06 2017-02-09 ALL-Impex GmbH Import/Export Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus keramischen Werkstoffen
JP6573510B2 (ja) * 2015-09-11 2019-09-11 日本碍子株式会社 多孔質体の製造方法及び製造装置
CN105566860A (zh) * 2015-12-11 2016-05-11 上海联泰科技股份有限公司 一种用于3d光固化成型打印的陶瓷材料及其制备方法
WO2017108645A1 (en) * 2015-12-22 2017-06-29 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Method and device for fabrication of 3d multi - material (composite) parts by selective laser melting combined with laser welding and cutting
CN105856569A (zh) * 2016-04-26 2016-08-17 杭州研智科技有限公司 3d打印机
CN106673627A (zh) * 2017-01-20 2017-05-17 广东工业大学 一种基于光固化成型的3d打印制备氧化铝增韧陶瓷的方法
CN106927847B (zh) * 2017-02-27 2020-08-18 西安交通大学 一种基于3d打印技术的纤维增强陶瓷基复合材料成形方法及装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2620807C2 (ru) * 2012-09-05 2017-05-29 Апреция Фармасьютикалз Компани Система и комплект оборудования для трехмерной печати
US20170232674A1 (en) * 2013-03-22 2017-08-17 Markforged, Inc. Wear resistance in 3d printing of composites
RU2627796C2 (ru) * 2015-12-10 2017-08-11 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники" (ТУСУР) Способ послойного электронно-лучевого спекания изделий из керамического порошка
US20170200459A1 (en) * 2016-01-07 2017-07-13 HGST Netherlands B.V. Fabrication process for slider with extended three-dimensional air-bearing surface

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2739093C1 (ru) * 2019-07-22 2020-12-21 С.А.С 3ДСерам-Сэнто Способ изготовления стереолитографией сырых заготовок деталей из керамического или металлического материала фототермическим путем
RU2795957C1 (ru) * 2022-02-15 2023-05-15 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт теоретической и прикладной механики им. С.А. Христиановича Сибирского отделения Российской академии наук (ИТПМ СО РАН) Способ создания объемного изделия на основе гетерогенного материала с заданными физико-механическими характеристиками посредством управляемого лазерного воздействия
RU2817238C1 (ru) * 2023-05-26 2024-04-11 Радис Раилович Ганиев Способ изготовления сложнопрофильных керамических, металлических и композитных изделий аддитивными технологиями
RU228356U1 (ru) * 2024-06-05 2024-08-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" Устройство для трехмерной печати, работающее по технологии фотополимеризации в ванне с использованием композитных фотополимеров

Also Published As

Publication number Publication date
UA120675C2 (uk) 2020-01-10
JP6742372B2 (ja) 2020-08-19
PT3444050T (pt) 2020-02-25
FR3070134B1 (fr) 2019-08-16
EP3444050A2 (fr) 2019-02-20
FR3070134A1 (fr) 2019-02-22
EP3444050A3 (fr) 2019-02-27
KR20190019859A (ko) 2019-02-27
US20190054529A1 (en) 2019-02-21
CN109396433A (zh) 2019-03-01
JP2019034552A (ja) 2019-03-07
ES2774166T3 (es) 2020-07-17
EP3444050B1 (fr) 2019-12-25
KR102142505B1 (ko) 2020-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2686748C1 (ru) Способ и машина для изготовления по меньшей мере одного изделия, сделанного по меньшей мере из одного керамического и/или металлического материала, посредством технологии аддитивного производства
JP6625717B2 (ja) ３次元コンポーネントを造形的に製造するデバイス
JP6030185B2 (ja) ３ｄプリンティング装置及び方法、これを利用した鉄骨コンクリート構造物の施工方法
KR101526827B1 (ko) 3ｄ 프린팅 장치 및 이를 이용한 철골 콘크리트 구조물 시공방법
JP6270353B2 (ja) 三次元造形体およびサポート形成方法
JP6384826B2 (ja) 三次元積層造形装置、三次元積層造形方法および三次元積層造形プログラム
US10723071B2 (en) Device and method for generatively producing a three-dimensional object
JP2021107150A (ja) 高解像度バックグラウンドを有する物体の立体造形方法及び装置
JP2017088967A (ja) 三次元造形物の製造方法
KR20120128171A (ko) 금속 분말을 적층 레이저 용접 방식의 3차원인쇄
JP7254169B2 (ja) 容易な除去のための犠牲構造を有する付加製造のための方法及びシステム
CN205341920U (zh) 激光烧结和3dp综合的3d打印加工系统
KR20180021186A (ko) 3차원 형상 조형물의 제조 방법
JP6862917B2 (ja) 三次元造形物製造用組成物および三次元造形物の製造方法
TWI382916B (zh) 噴印輔助實物化之快速成型機及快速成型方法
US20210362231A1 (en) Method and machine for manufacturing pieces made of ceramic or metallic material by the technique of additive manufacturing
US20180243987A1 (en) System and method for additively manufacturing an article incorporating materials with a low tear strength
KR102348367B1 (ko) 정밀 작업이 가능한 3d 프린팅 복합 시스템
CN106715086A (zh) 具有高生产率的立体光固化成型机
JP2007098822A (ja) 三次元造形方法
KR19980072721A (ko) 광경화수지 액적을 사용한 신속 제작 기구 및 방법
CN106042383A (zh) 3d打印机
KR20190031887A (ko) 삼차원 프린터
PT108923A (pt) Sistema flexível para a produção de peças de pequenas e grandes dimensões, em materiais compósitos ou em polímero fundido