RU2810502C2

RU2810502C2 - Method for preventing fluid accumulation/suction during additive manufacturing of 3d objects

Info

Publication number: RU2810502C2
Application number: RU2021119706A
Authority: RU
Inventors: Кристиан ШТАЛЬ; Даниэль ВАЙСС
Original assignee: Дентсплай Сирона Инк.; Сирона Дентал Системз Гмбх
Priority date: 2019-04-09
Filing date: 2020-04-08
Publication date: 2023-12-27

Abstract

FIELD: computer technologies.

SUBSTANCE: group of inventions relates to a method for preparing a digital 3D model, as well as to a machine-readable storage medium containing a computer program. The method includes an additive manufacturing system containing: an additive manufacturing device (2) for generating a 3D object (3) corresponding to a prepared digital 3D model, attached to a platform (4), which is configured to be gradually moved upward, from a liquid photocurable resin (5a) in the bath (6), and at least one additional processing device (7) for performing at least one of washing, drying and curing the 3D object (3) received and maintained in a state of attachment to the platform (4) during additional processing. Moreover, the method includes a stage at which: a digital 3D model is provided in the required print orientation relative to the platform (4). In this case, the method additionally includes stages in which: fluid accumulating, cup-shaped, open areas (8) and fluid suction, dome-shaped, open areas (9) of the digital 3D model are determined for the required print orientation relative to the platform (4) and include at least one waste channel (10) and at least one ventilation channel (11) into a fluid accumulating, cup-shaped, open area (8) and a fluid suction, dome-shaped, open area (9) in the digital 3D model, respectively, in order to prevent accumulation of fluid (5a, 5b) and suction of fluid (5a, 5b), respectively, during the generation process and during the post-processing process.

EFFECT: providing a method for preparing a digital 3D model suitable for generation and additional processing without turning over in an additive manufacturing system.

14 cl, 3 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Настоящее изобретение относится к способу подготовки цифровой 3D модели, пригодной для генерации и дополнительной обработки посредством системы аддитивного производства, имеющей устройство аддитивного производства и устройство дополнительной обработки. Настоящее изобретение в частности относится к способу подготовки цифровой 3D модели, в котором накопление текучей среды или всасывание текучей среды можно предотвратить в ходе генерации и дополнительной обработки.The present invention relates to a method for preparing a 3D digital model suitable for generation and post-processing by an additive manufacturing system having an additive manufacturing device and a post-processing device. The present invention particularly relates to a method for preparing a 3D digital model in which fluid accumulation or fluid absorption can be prevented during generation and post-processing.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE ART

При аддитивном производстве, трехмерный объект печатается послойно посредством светоотверждения жидкой среды печати, т.е. жидкой фотоотверждаемой смолы, которая выборочно отверждается под влиянием УФ-излучения. В общеизвестных разновидностях аддитивного производства, например, SL (Stereolithography - стереолитография) или DLP (Digital Light Processing - цифровая обработка света), 3D объекты предпочтительно вытягивать в перевернутом виде из жидкой среды печати посредством платформы. В зависимости от геометрии 3D объекта, в накапливающих текучую среду, чашеобразных, открытых участках 3D объекта могут оставаться лужицы неотвержденной жидкой смолы.In additive manufacturing, a 3D object is printed layer by layer through a light-curing liquid printing medium, i.e. a liquid photocurable resin that is selectively cured under the influence of UV radiation. In well-known types of additive manufacturing, for example, SL (Stereolithography - stereolithography) or DLP (Digital Light Processing), 3D objects are preferably pulled upside down from the liquid printing medium via a platform. Depending on the geometry of the 3D object, pools of uncured liquid resin may remain in the fluid-storing, cup-shaped, open areas of the 3D object.

В уровне техники, напечатанные 3D объекты вручную освобождаются от платформы сразу после печати, и лужицы опустошаются вручную до обработки, например, посредством переворачивания 3D объекта.In the prior art, 3D printed objects are manually released from the platform immediately after printing, and puddles are manually emptied prior to processing, for example by turning the 3D object over.

Напротив, в решении аддитивного производства, предложенном настоящим заявителем, раскрытом в заявке ЕР19160123.6, 3D объект не удаляется с платформы непосредственно после печати, но переносится присоединенным к платформе посредством транспортного контейнера, без изменения своей вертикальной ориентации, в устройство дополнительной обработки, в котором он промывается, высушивается и дополнительно обрабатывается после отверждения. Когда на 3D объекте формируются лужицы жидкой смолы, жидкая смола, содержащаяся в этих лужицах, попадает в промывочный бак устройства дополнительной обработки. Таким образом, срок годности промывочной среды, например, изопропилового спирта, значительно сокращается. Кроме того, те же лужицы, которые были наполнены жидкой смолой в ходе печати, после промывки наполняются жидкой промывочной средой, и, таким образом, жидкая промывочная среда должна полностью испаряться при высушивании отпечатанного 3D объекта. В результате, время обработки, необходимое для высушивания, может значительно увеличиваться.In contrast, in the additive manufacturing solution proposed by the present applicant, disclosed in application EP19160123.6, the 3D object is not removed from the platform immediately after printing, but is transferred attached to the platform by means of a transport container, without changing its vertical orientation, to a post-processing device in which it is washed, dried and further processed after curing. When puddles of liquid resin form on a 3D object, the liquid resin contained in these puddles enters the aftertreatment device's wash tank. Thus, the shelf life of the flushing medium, such as isopropyl alcohol, is significantly reduced. Additionally, the same puddles that were filled with liquid resin during printing are filled with liquid wash media after washing, and thus the liquid wash media must completely evaporate when the 3D printed object dries. As a result, the processing time required for drying may increase significantly.

Поэтому накапливающие текучую среду, чашеобразные, открытые участки 3D объектов создают проблему не только в ходе генерации, но и в ходе дополнительной обработки. В зависимости от геометрии 3D объекта, неотвержденная жидкая смола или жидкая промывочная среда также может вытягиваться вверх во всасывающие текучую среду, куполообразные, открытые участки 3D объекта, и, таким образом, всасывающие текучую среду, куполообразные, открытые участки также создают проблему в ходе генерации и дополнительной обработки, соответственно.Therefore, fluid-accumulating, cup-shaped, open areas of 3D objects create a problem not only during generation, but also during post-processing. Depending on the geometry of the 3D object, uncured liquid resin or liquid rinsing medium may also be drawn upward into the fluid suction dome-shaped open areas of the 3D object, and thus the fluid suction dome-shaped open areas also pose a problem during generation and additional processing, respectively.

В ЕР0757621 В1 раскрыт способ обеспечения трехмерного объекта, послойно наращиваемого посредством выборочного отверждения отверждаемой среды, причем откачка неотвержденной среды из пустотелого изолированного от атмосферы участка обеспечивается посредством дополнительного включения в трехмерный объект вентиляционного отверстия и сточного отверстия.EP0757621 B1 discloses a method for providing a three-dimensional object that is built up layer by layer by selectively curing a curable medium, wherein pumping of the uncured medium from a hollow atmosphere-isolated portion is achieved by additionally including a vent hole and a drain hole in the three-dimensional object.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Задача настоящего изобретения состоит в преодолении недостатков уровня техники и в обеспечении способа подготовки цифровой 3D модели, пригодной для генерации и дополнительной обработки без переворачивания в системе аддитивного производства, имеющей устройство аддитивного производства и устройство дополнительной обработки в контексте решения аддитивного производства, предложенного настоящим изобретением.It is an object of the present invention to overcome the shortcomings of the prior art and to provide a method for preparing a digital 3D model suitable for generation and post-processing without turning over in an additive manufacturing system having an additive manufacturing device and a post-processing device in the context of the additive manufacturing solution proposed by the present invention.

Эта задача решается способом по п. 1. Объекты зависимых пунктов формулы изобретения относится к дальнейшему развитию.This problem is solved by the method according to claim 1. The objects of the dependent claims of the invention relate to further development.

Настоящее изобретение обеспечивает способ подготовки цифровой 3D модели, пригодной для генерации и дополнительной обработки посредством системы аддитивного производства, содержащей: устройство аддитивного производства для генерации 3D объекта, соответствующего подготовленной цифровой 3D модели, присоединенного к платформе, которая выполнена с возможностью постепенного перемещения вверх из жидкой смолы в ванне; и по меньшей мере одно устройство дополнительной обработки для осуществления по меньшей мере одного из промывки, высушивания и отверждения 3D объекта, принятого и поддерживаемого в состоянии присоединения к платформе, в ходе дополнительной обработки. Способ содержит этапы, на которых: обеспечивают цифровую 3D модель; определяют накапливающие текучую среду, чашеобразные, открытые участки и всасывающие текучую среду, куполообразные, открытые участки цифровой 3D модели, ориентированной в упомянутом состоянии относительно платформы, и включают по меньшей мере один сточный канал и по меньшей мере одно вентиляционный канал в накапливающий текучую среду, чашеобразный, открытый участок и всасывающий текучую среду, куполообразный, открытый участок в цифровой 3D модели, соответственно, для предотвращения накопления текучей среды или всасывания текучей среды в процессе генерации и в процессе дополнительной обработки.The present invention provides a method for preparing a 3D digital model suitable for generation and further processing by an additive manufacturing system, comprising: an additive manufacturing device for generating a 3D object corresponding to the prepared 3D digital model, attached to a platform that is configured to be gradually moved upward from a liquid resin in the bath; and at least one post-processing device for performing at least one of washing, drying and curing the 3D object received and maintained in a state of attachment to the platform during the post-processing. The method comprises the steps of: providing a digital 3D model; determining fluid accumulating, cup-shaped, open areas and fluid suction, dome-shaped, open areas of the digital 3D model, oriented in the said state relative to the platform, and including at least one waste channel and at least one ventilation channel in the fluid accumulating, cup-shaped , an open portion and a fluid suction, dome-shaped, open portion in the 3D digital model, respectively, to prevent fluid accumulation or fluid suction during the generation process and during the post-processing process.

Главный полезный результат настоящего изобретения состоит в том, что текучая среда т.е. жидкая фотоотверждаемая смола или жидкая промывочная среда, накопленная в чашеобразном открытом участке, сразу же удаляется через сточные каналы под действием силы тяжести в процессе печати и процессе промывки без необходимости переворачивать 3D объекта, что позволяет предотвратить физический контакт пользователя с текучими средами. Это также позволяет предотвратить ненужное расходование текучих сред. Кроме того, можно сократить время высушивания и, таким образом, общее время производства. Это позволяет снизить издержки производства. Еще один главный полезный результат настоящего изобретения состоит в том, что текучая среда, всасываемая в куполообразный, открытый участок может сразу же удаляться за счет устранения отрицательного давления через вентиляционные каналы под действием атмосферного давления в процессе печати и процессе промывки. Таким образом, можно препятствовать механическим воздействиям текучих сред на систему аддитивного производства, например, кручению, силам всасывания, весу. Таким образом, подвижные детали системы аддитивного производства могут приводиться в движение более плавно, и усилия, действующие на хрупкие отпечатанные детали, можно уменьшить.The main advantageous result of the present invention is that the fluid, i.e. The liquid photocurable resin or liquid rinsing fluid accumulated in the cup-shaped open area is immediately removed through drain channels by gravity during the printing process and rinsing process without the need to invert the 3D object, thereby preventing the user from having physical contact with the fluids. This also prevents unnecessary consumption of fluids. In addition, the drying time and thus the overall production time can be reduced. This allows you to reduce production costs. Another major benefit of the present invention is that fluid sucked into the dome-shaped open portion can be immediately removed by eliminating the negative pressure through the ventilation ducts under atmospheric pressure during the printing process and the washing process. In this way, mechanical effects of fluids on the additive manufacturing system, such as torsion, suction forces, weight, can be prevented. In this way, the moving parts of an additive manufacturing system can be driven more smoothly, and the forces on fragile printed parts can be reduced.

Согласно настоящему изобретению, обеспечивают пользователя возможностью вручную выбирать и вводить на дисплее цифровой 3D модели положения впускных отверстий и/или выпускных отверстий сточных каналов, соответственно, подлежащих включению в цифровую 3D модель. Однако способ не ограничивается ручным выбором. Согласно настоящему изобретению, самая низкая точка в накапливающем текучую среду, чашеобразном, открытом участке цифровой 3D модели может находиться автоматически, т.е. согласно алгоритму компьютерной программы и устанавливаться как положение впускного отверстия сточного канала. Кроме того, обеспечивают пользователя возможностью вручную выбирать и вводить на дисплее положение соответствующего выпускного отверстия сточного канала, подлежащего включению в цифровую 3D модель. Альтернативно, ручные выбор и ввод соответствующего выпускного отверстия также могут быть исключены, и оно может находиться автоматически в положении под соответствующим впускным отверстием сточного канала согласно алгоритму компьютерной программы.According to the present invention, the user is provided with the ability to manually select and enter on the display of a digital 3D model the positions of the inlet openings and/or outlet openings of the sewer channels, respectively, to be included in the digital 3D model. However, the method is not limited to manual selection. According to the present invention, the lowest point in the fluid-storing, cup-shaped, open area of the digital 3D model can be located automatically, i.e. according to the computer program algorithm and set as the position of the inlet of the waste channel. In addition, the user is provided with the ability to manually select and enter on the display the position of the corresponding waste channel outlet to be included in the digital 3D model. Alternatively, manual selection and input of the appropriate outlet may also be eliminated and it may be automatically positioned below the corresponding waste inlet according to a computer program algorithm.

Алгоритм включения сточных каналов согласно способу настоящего изобретения также можно использовать для включения вентиляционных каналов путем поворота цифровой 3D модели на 180 градусов. Согласно настоящему изобретению обеспечивают пользователя возможностью вручную выбирать и вводить на дисплее цифровой 3D модели положения впускных отверстий и/или выпускных отверстий вентиляционных каналов соответственно, подлежащих включению в цифровую 3D модель. Однако, поскольку способ не ограничивается ручным выбором, самая высокая точка во всасывающем текучую среду, куполообразном, открытом участке цифровой 3D модели может находиться автоматически и устанавливаться как положение выпускного отверстия вентиляционного канала согласно программному алгоритму. Кроме того, обеспечивают пользователя возможностью вручную выбирать и вводить на дисплее положение соответствующего впускного отверстия вентиляционного канала, подлежащего включению в цифровую 3D модель. Альтернативно, ручные выбор и ввод соответствующего впускного отверстия также могут быть исключены, и оно может находиться автоматически в положении над соответствующим выпускным отверстием вентиляционного канала согласно программному алгоритму.The algorithm for turning on the waste ducts according to the method of the present invention can also be used to turn on the ventilation ducts by rotating the 3D digital model 180 degrees. According to the present invention, the user is provided with the ability to manually select and enter on the display of a digital 3D model the positions of the inlet openings and/or exhaust openings of the ventilation ducts, respectively, to be included in the digital 3D model. However, since the method is not limited to manual selection, the highest point in the fluid suction, dome-shaped, open portion of the digital 3D model can be located automatically and set as the position of the vent outlet according to a software algorithm. In addition, the user is provided with the ability to manually select and enter on the display the position of the corresponding ventilation duct inlet to be included in the digital 3D model. Alternatively, manual selection and input of the appropriate inlet can also be eliminated and it can be automatically positioned above the corresponding vent outlet according to a software algorithm.

Согласно настоящему изобретению, впускные отверстия и выпускные отверстия сточных каналов, а также впускные отверстия и выпускные отверстия вентиляционных каналов можно найти на основании одного или более критериев, в том числе максимального наклона сточного/вентиляционного канала и/или минимальной длины сточного/вентиляционного канала. Сточные/вентиляционные каналы могут иметь любую форму, чтобы оставаться полностью в цифровой 3D модели. Например, сточные/вентиляционные каналы могут иметь один или более прямолинейных сегментов и/или один или более искривленных сегментов, и поперечное сечение может быть постоянным или непостоянным.According to the present invention, waste duct inlets and outlets, as well as vent inlets and vent outlets, can be found based on one or more criteria including a maximum drain/vent duct slope and/or a minimum waste/vent duct length. Drain/vent ducts can be shaped to any size to remain entirely within the digital 3D model. For example, the drain/vent ducts may have one or more straight segments and/or one or more curved segments, and the cross-section may be constant or variable.

Согласно настоящему изобретению, можно ограничивать области поверхности цифровой 3D модели, где можно найти положения впускных отверстий и/или выпускных отверстий сточных каналов и/или вентиляционных каналов. Кроме того, можно ограничивать объем цифровой 3D модели, через который могут проходить сточные каналы и/или вентиляционные каналы. Альтернативно, в порядке дополнения, можно ограничивать области поверхности цифровой 3D модели, где не должно быть найдено положений впускных отверстий и/или выпускных отверстий сточных каналов и/или вентиляционных каналов. Кроме того, можно ограничивать объем цифровой 3D модели, через который не должны проходить сточные каналы и/или вентиляционные каналы. В случае этих ограничений, вышеупомянутый нахождение самой низкой/самой высокой точки осуществляется с учетом ограниченных областей поверхности и ограниченных объемов. Таким образом, можно предотвратить включение сточных/вентиляционных каналов в критические области поверхности или критические подобъемы цифровой 3D модели. Однако способ не ограничивается автоматическим ограничением. Согласно настоящему изобретению, обеспечивают пользователя возможностью выборочно помечать на дисплее цифровой 3D модели ограниченные поверхности и/или ограниченные объемы.According to the present invention, it is possible to limit the areas of the surface of the digital 3D model where the positions of the inlets and/or outlets of the drains and/or ventilation ducts can be found. In addition, it is possible to limit the volume of the 3D digital model through which drains and/or ventilation ducts can pass. Alternatively, by way of addition, it is possible to limit areas of the surface of the digital 3D model where the positions of the inlet openings and/or outlet openings of the waste channels and/or ventilation ducts should not be found. In addition, it is possible to limit the volume of the 3D digital model that drains and/or ventilation ducts should not pass through. In the case of these restrictions, the above-mentioned finding of the lowest/highest point is carried out taking into account limited surface areas and limited volumes. In this way, the inclusion of waste/ventilation ducts in critical surface areas or critical sub-volumes of the 3D digital model can be prevented. However, the method is not limited to automatic limitation. According to the present invention, a user is provided with the ability to selectively mark limited surfaces and/or limited volumes on the display of a digital 3D model.

Способ настоящего изобретения может применяться для подготовки любого 3D объекта для аддитивного производства. Предпочтительно, способ настоящего изобретения применяется к 3D объектам, используемым для лечения зубов, например, стоматологическим инструментам и зубным пломбировочным материалам.The method of the present invention can be used to prepare any 3D object for additive manufacturing. Preferably, the method of the present invention is applied to 3D objects used for dental treatment, such as dental instruments and dental filling materials.

Согласно настоящему изобретению, способ может быть обеспечен в форме компьютерной программы, содержащей пригодные программные алгоритмы и коды для выполнения его этапов. Компьютерная программа может обеспечиваться отдельно или совместно с системой аддитивного производства. Коды компьютерной программы могут храниться в машиночитаемом средстве хранения данных. Средство хранения данных может быть обеспечено отдельно от системы аддитивного производства или совместно с ней.According to the present invention, the method may be provided in the form of a computer program containing suitable software algorithms and codes for executing its steps. The computer program may be provided separately or in conjunction with the additive manufacturing system. The computer program codes may be stored in a machine-readable storage medium. The data storage facility may be provided separately from or in conjunction with the additive manufacturing system.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

В последующем описании, дополнительные аспекты и полезные результаты настоящего изобретения будет описано более подробно с использованием иллюстративных вариантов осуществления и со ссылкой на чертежи, гдеIn the following description, additional aspects and useful results of the present invention will be described in more detail using illustrative embodiments and with reference to the drawings, wherein

фиг. 1 - частичный схематический вид в разрезе устройства аддитивного производства, которое генерирует 3D объект, имеющий сточный канал, соответствующий цифровой 3D модели, подготовленной способом согласно варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 1 is a partial schematic sectional view of an additive manufacturing device that generates a 3D object having a waste channel corresponding to a digital 3D model prepared by a method according to an embodiment of the present invention;

фиг. 2 - частичный схематический вид в разрезе устройства аддитивного производства, которое генерирует 3D объект, имеющий вентиляционный канал, соответствующий цифровой 3D модели, подготовленной способом согласно варианту осуществления настоящего изобретения;fig. 2 is a partial schematic sectional view of an additive manufacturing device that generates a 3D object having a ventilation duct corresponding to a digital 3D model prepared by a method according to an embodiment of the present invention;

фиг. 3 - схематический вид в разрезе системы аддитивного производства для генерации и дополнительной обработки 3D объекта, имеющего сточный канал, соответствующего цифровой 3D модели, подготовленной способом согласно варианту осуществления настоящего изобретения.fig. 3 is a schematic sectional view of an additive manufacturing system for generating and further processing a 3D object having a waste channel corresponding to a digital 3D model prepared by a method according to an embodiment of the present invention.

Ссылочные позиции в чертежах обозначают нижеперечисленные элементы и рассмотренные в последующем описании иллюстративных вариантов осуществления:Reference numerals in the drawings denote the following elements and those discussed in the following description of the illustrative embodiments:

1. Система аддитивного производства1. Additive manufacturing system

2. Устройство аддитивного производства2. Additive manufacturing device

3. 3D объект3. 3D object

4. Платформа4. Platform

5. Текучая среда5. Fluid

5а. Жидкая фотоотверждаемая смола5a. Liquid photocurable resin

5b. Жидкая промывочная среда (например, изопропиловый спирт)5b. Liquid flushing medium (such as isopropyl alcohol)

6. Ванна6. Bath

7. Устройство дополнительной обработки7. Additional processing device

8. Чашеобразный открытый участок8. Bowl-shaped open area

9. Куполообразный открытый участок9. Dome-shaped open area

10. Сточный канал10. Sewage channel

11. Вентиляционный канал11. Ventilation duct

12. Впускное отверстие12. Inlet

13. Выпускное отверстие13. Outlet

14. Стоматологический инструмент14. Dental instrument

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDESCRIPTION OF OPTIONS FOR IMPLEMENTING THE INVENTION

На фиг. 3 показана система (1) аддитивного производства, которая имеет устройство (2) аддитивного производства для генерации (печати) 3D объекта (3), который соответствует ранее подготовленной цифровой 3D модели, при этом 3D объект (3) присоединен к платформе (4), которая может постепенно перемещаться вверх, из жидкой фотоотверждаемой смолы (5а) в ванне (6). Система (1) аддитивного производства также имеет устройство (7) дополнительной обработки для осуществления по меньшей мере одного из промывки, высушивания и отверждения 3D объекта (3), принятого и поддерживаемого в состоянии присоединения к платформе (4) в ходе дополнительной обработки. После генерации устройством (2) производства, 3D объект (3) переносится на платформе (4) посредством транспортного контейнера (не показан), без изменения своей вертикальной ориентации в устройство (7) дополнительной обработки.In fig. 3 shows an additive manufacturing system (1), which has an additive manufacturing device (2) for generating (printing) a 3D object (3), which corresponds to a previously prepared digital 3D model, while the 3D object (3) is attached to the platform (4), which can gradually move upward from the liquid photocurable resin (5a) in the bath (6). The additive manufacturing system (1) also has a post-processing device (7) for performing at least one of washing, drying and curing the 3D object (3) received and maintained in a state of attachment to the platform (4) during post-processing. After generation by the production device (2), the 3D object (3) is transferred on the platform (4) by means of a transport container (not shown), without changing its vertical orientation, to the additional processing device (7).

Настоящее изобретение обеспечивает способ подготовки цифровой 3D модели, подлежащей генерации и дополнительной обработке системой (1) аддитивного производства.The present invention provides a method for preparing a digital 3D model to be generated and further processed by an additive manufacturing system (1).

В альтернативных вариантах осуществления изобретения способ осуществляется посредством компьютерной программы (не показана) которая обеспечивает ввод в систему (1) аддитивного производства. Компьютерная программа может включать в себя выбираемые пользователем или заранее установленные режимы, включающие в себя ручной режим, автоматический режим и/или полуавтоматический режим для подготовки цифровой 3D модели, как будет более подробно описано далее.In alternative embodiments of the invention, the method is carried out through a computer program (not shown) which provides input to the additive manufacturing system (1). The computer program may include user-selectable or preset modes, including a manual mode, an automatic mode, and/or a semi-automatic mode for preparing the 3D digital model, as will be described in more detail below.

На начальном этапе, цифровая 3D модель, подлежащая переработке, предоставляется в требуемой ориентации печати относительно платформы (4). На следующем этапе определяются накапливающие текучую среду, чашеобразные, открытые участки (8) и всасывающие текучую среду, куполообразные, открытые участки (9) цифровой 3D модели, когда цифровая 3D модель ориентирована в вышеупомянутом присоединенном состоянии относительно платформы (4), т.е. в состоянии печати, которое задает требуемую ориентацию печати 3D модели относительно платформы (4). На фиг. 1 и фиг. 2 проиллюстрированы два разных 3D объекта (3), при этом первый имеет по меньшей мере один накапливающий текучую среду, чашеобразный, открытый участок (8), тогда как последний имеет по меньшей мере один всасывающий текучую среду, куполообразный, открытый участок (9). На следующем этапе способа, по меньшей мере один сточный канал (10) включается в накапливающий текучую среду, чашеобразный, открытый участок (8) в цифровой 3D модели, как показано на фиг. 1, для предотвращения накопления текучей среды (5; 5а, 5b) в процессе генерации и в процессе дополнительной обработки. Для простоты проиллюстрирован только один сточный канал (10). Аналогично, как показано на фиг.2, по меньшей мере один вентиляционный канал (11) включается во всасывающий текучую среду, куполообразный, открытый участок (9) в цифровой 3D модели для предотвращения всасывания текучей среды (5; 5а, 5b) в процессе генерации и в процессе дополнительной обработки.At the initial stage, the digital 3D model to be processed is provided in the required print orientation relative to the platform (4). In the next step, the fluid accumulating, cup-shaped, open sections (8) and the fluid suction, dome-shaped, open sections (9) of the digital 3D model are determined when the digital 3D model is oriented in the above-mentioned attached state relative to the platform (4), i.e. in the printing state, which specifies the required printing orientation of the 3D model relative to the platform (4). In fig. 1 and fig. 2 illustrates two different 3D objects (3), the former having at least one fluid accumulating, cup-shaped, open portion (8), while the latter has at least one fluid-absorbing, dome-shaped, open portion (9). In the next step of the method, at least one waste channel (10) is included in the fluid accumulating, cup-shaped, open area (8) in the digital 3D model, as shown in FIG. 1, to prevent the accumulation of fluid (5; 5a, 5b) during the generation process and during post-processing. For simplicity, only one waste channel (10) is illustrated. Similarly, as shown in FIG. 2, at least one ventilation duct (11) is included in the fluid suction, dome-shaped, open area (9) in the digital 3D model to prevent fluid suction (5; 5a, 5b) during the generation process and during additional processing.

В другом варианте осуществления изобретения цифровая 3D модель отображается пользователю на дисплее (не показан). Пользователь может выполнять этап определения и этап включения вручную на дисплее. Альтернативно, эти этапы могут выполняться автоматически или полуавтоматически согласно алгоритмам компьютерной программы.In another embodiment of the invention, a digital 3D model is displayed to the user on a display (not shown). The user can perform the detection step and the enable step manually on the display. Alternatively, these steps may be performed automatically or semi-automatically according to computer program algorithms.

В другом варианте осуществления изобретения пользователь может вручную выбирать и вводить на дисплее положения впускных отверстий (12) и/или выпускных отверстий (13) сточных каналов (10), соответственно, подлежащих включению в цифровую 3D модель. Путь сточных каналов (10) в цифровом 3D объекте (3) может вручную задаваться на дисплее пользователем или вычисляться автоматически.In another embodiment of the invention, the user can manually select and enter on the display the positions of the inlets (12) and/or outlets (13) of the waste channels (10), respectively, to be included in the digital 3D model. The path of the waste channels (10) in the digital 3D object (3) can be manually set on the display by the user or calculated automatically.

В другом варианте осуществления изобретения самая низкая точка в накапливающем текучую среду, чашеобразном, открытом участке (8) цифровой 3D модели может автоматически находиться и устанавливаться как положение впускного отверстия (12) сточного канала (10). Кроме того, пользователь может вручную выбирать и вводить на дисплее положение соответствующего выпускного отверстия (13) сточного канала (10), подлежащего включению в цифровую 3D модель.In another embodiment of the invention, the lowest point in the fluid-storing, cup-shaped, open portion (8) of the digital 3D model can be automatically located and set as the position of the inlet (12) of the waste channel (10). In addition, the user can manually select and enter on the display the position of the corresponding outlet (13) of the waste channel (10) to be included in the digital 3D model.

В другом варианте осуществления изобретения выпускное отверстие (13) для сточного канала (10) также может автоматически находиться в положении под соответствующим впускным отверстием (12) сточного канала (10).In another embodiment of the invention, the outlet (13) for the waste channel (10) can also be automatically positioned below the corresponding inlet (12) of the waste channel (10).

В другом варианте осуществления изобретения одно или более выпускных отверстий (13) для сточных каналов (10) автоматически находятся на основании одного или более критериев, включая максимальный наклон сточного канала (10) и/или минимальную длину сточного канала (10), благодаря чему сточный канал (10) остается полностью в цифровой 3D модели.In another embodiment of the invention, one or more outlets (13) for the waste channels (10) are automatically located based on one or more criteria, including the maximum slope of the waste channel (10) and/or the minimum length of the waste channel (10), whereby the waste channel channel (10) remains entirely in the digital 3D model.

В другом варианте осуществления изобретения пользователь может вручную выбирать и вводить на дисплее положения впускных отверстий (12) и/или выпускных отверстий (13) вентиляционных каналов (11) соответственно, подлежащих включению в цифровую 3D модель. Путь вентиляционных каналов (11) в цифровом 3D объекте (3) может вручную задаваться на дисплее пользователем или вычисляться автоматически.In another embodiment of the invention, the user can manually select and enter on the display the positions of the inlets (12) and/or outlets (13) of the ventilation ducts (11), respectively, to be included in the digital 3D model. The path of the ventilation ducts (11) in the digital 3D object (3) can be manually set on the display by the user or calculated automatically.

В другом варианте осуществления изобретения самая высокая точка во всасывающем текучую среду, куполообразном, открытом участке (9) цифровой 3D модели может автоматически находиться и устанавливаться как положение выпускного отверстия (13) вентиляционного канала (11). Кроме того, пользователь может вручную выбирать и вводить на дисплее положение соответствующего впускного отверстия (12) вентиляционного канала (11), подлежащего включению в цифровую 3D модель.In another embodiment of the invention, the highest point in the fluid suction, dome-shaped, open portion (9) of the digital 3D model can be automatically located and set as the position of the outlet (13) of the ventilation duct (11). In addition, the user can manually select and enter on the display the position of the corresponding inlet (12) of the ventilation duct (11) to be included in the digital 3D model.

В другом варианте осуществления изобретения впускное отверстие (12) для вентиляционного канала (11) также может автоматически находиться в положении над соответствующим выпускным отверстием (13) вентиляционного канала (11).In another embodiment of the invention, the inlet (12) for the ventilation channel (11) can also be automatically positioned above the corresponding outlet (13) of the ventilation channel (11).

В другом варианте осуществления изобретения одно или более впускных отверстий (12) для вентиляционных каналов (11) автоматически находятся на основании одного или более критериев, включая максимальный наклон вентиляционного канала (11) и/или минимальную длину вентиляционного канала (11), благодаря чему вентиляционный канал (11) остается полностью в цифровом 3D объекте (3).In another embodiment of the invention, one or more inlets (12) for the ventilation ducts (11) are automatically located based on one or more criteria, including the maximum slope of the vent duct (11) and/or the minimum length of the vent duct (11), whereby the vent channel (11) remains entirely in the digital 3D object (3).

В других альтернативных вариантах осуществления изобретения сточные каналы (10) или вентиляционные каналы (11) имеют один или более прямолинейных сегментов и/или один или более искривленных сегментов с постоянным или непостоянным поперечным сечением.In other alternative embodiments of the invention, the waste ducts (10) or ventilation ducts (11) have one or more straight segments and/or one or more curved segments with a constant or variable cross-section.

В другом варианте осуществления изобретения можно ограничивать области поверхности цифровой 3D модели, где можно найти положения впускных отверстий (12) и/или выпускных отверстий (13) сточных каналов (10) и/или вентиляционных каналов (11). Кроме того, можно ограничивать объем цифровой 3D модели, через который могут проходить сточные каналы (10) и/или вентиляционные каналы (11).In another embodiment of the invention, it is possible to limit areas of the surface of the digital 3D model where the positions of the inlet openings (12) and/or outlet openings (13) of the waste channels (10) and/or ventilation ducts (11) can be found. In addition, it is possible to limit the volume of the digital 3D model through which waste ducts (10) and/or ventilation ducts (11) can pass.

В другом альтернативном варианте осуществления изобретения можно ограничивать области поверхности цифровой 3D модели, где положения впускных отверстий (12) и/или выпускных отверстий (13) сточных каналов (10) и/или вентиляционных каналов (11) не должны быть найдены. Аналогично, можно ограничивать объем цифровой 3D модели, через который не должны проходить сточные каналы (10) и/или вентиляционные каналы (11). В случае наложения вышеупомянутых ограничений, нахождение самой низкой/самой высокой точки осуществляется с учетом этих ограничений.In another alternative embodiment of the invention, it is possible to limit areas of the surface of the digital 3D model where the positions of the inlets (12) and/or outlets (13) of the waste channels (10) and/or ventilation ducts (11) should not be found. Likewise, it is possible to limit the volume of the digital 3D model through which waste ducts (10) and/or ventilation ducts (11) should not pass. In case of imposing the above restrictions, finding the lowest/highest point is carried out taking into account these restrictions.

В другом варианте осуществления изобретения пользователь обеспечен возможностью выборочно помечать на дисплее цифровой 3D модели ограниченные области поверхности и/или ограниченные объемы. Альтернативно, область поверхности и/или объем ограничиваются автоматически в соответствии с заранее определенными условиями. Такие условия могут относиться, например, к механической прочности, надлежащей эксплуатации или визуальному восприятию 3D объекта.In another embodiment of the invention, the user is provided with the ability to selectively mark limited surface areas and/or limited volumes on the display of a digital 3D model. Alternatively, the surface area and/or volume is limited automatically according to predetermined conditions. Such conditions may relate, for example, to mechanical strength, proper use, or the visual appearance of the 3D object.

В другом варианте осуществления изобретения цифровой 3D объект (3) соответствует стоматологическому инструменту (14).In another embodiment of the invention, the digital 3D object (3) corresponds to a dental instrument (14).

Claims

1. A method for preparing a digital 3D model suitable for generation and additional processing by means of an additive manufacturing system (1), containing: an additive manufacturing device (2) for generating a 3D object (3) corresponding to the prepared digital 3D model, attached to the platform (4), which is configured to gradually move upward, from the liquid photocurable resin (5a) in the bath (b); and at least one additional processing device (7) for performing at least one of washing, drying and curing the 3D object (3) received and maintained in a state of attachment to the platform (4) during additional processing, the method comprising the step , on which:

provide a digital 3D model in the required print orientation relative to the platform (4);

wherein the method differs in that it additionally includes the steps of:

determine fluid accumulating, cup-shaped, open areas (8) and fluid suction, dome-shaped, open areas (9) of the digital 3D model for the required print orientation relative to the platform (4) and

include at least one waste channel (10) and at least one ventilation channel (11) in a fluid accumulating, cup-shaped, open section (8) and a fluid suction, dome-shaped, open section (9) in the digital 3D model, respectively, to prevent accumulation of fluid (5a, 5b) and suction of fluid (5a, 5b), respectively, during the generation process and during the post-processing process.

2. The method according to claim 1, characterized in that it additionally contains the steps of:

displaying a digital 3D model to the user on a display; And

allow the user to manually select and enter on the display the positions of the inlets (12) and/or outlets (13) of the waste channels (10) and/or ventilation ducts (11), respectively, to be included in the digital 3D model.

3. The method according to claim 2, characterized in that it additionally includes steps in which:

finding the lowest point in the fluid accumulating, cup-shaped, open area (8) of the digital 3D model and setting the lowest point as the position of the inlet (12) of the waste channel (10); And

allow the user to manually select and enter on the display the position of the corresponding outlet (13) of the waste channel (10) to be included in the digital 3D model.

4. The method according to claim 3, characterized in that it additionally includes a step in which:

at least one outlet (13) for the waste channel (10) is located in a position under the corresponding inlet hole (12) of the waste channel (10), with corresponding manual selection and input being eliminated.

5. The method according to claim 4, characterized in that one or more outlets (13) for the waste channel (10) are found based on one or more criteria, including the maximum inclination of the waste channel (10) and/or the minimum length of the waste channel ( 10), with the waste channel (10) remaining entirely in the digital 3D object (3).

6. Method according to any one of paragraphs. 2-5, characterized in that it additionally includes steps in which:

finding the highest point in the fluid suction, dome-shaped, open area (9) of the digital 3D model and setting the highest point as the position of the outlet hole (13) of the ventilation duct (11); And

allow the user to manually select and enter on the display the position of the corresponding inlet (12) of the ventilation duct (11) to be included in the digital 3D model.

7. The method according to claim 6, characterized in that it additionally includes a step in which:

at least one inlet (12) for the ventilation duct (11) is located at a position above the corresponding outlet (13) of the vent duct (11), with corresponding manual selection and input being eliminated.

8. The method according to claim 7, characterized in that one or more inlet openings (12) for the ventilation duct (11) are found based on one or more criteria, including the maximum inclination of the ventilation duct (11) and/or the minimum length of the ventilation duct ( 11), with the ventilation duct (11) remaining entirely in the digital 3D object (3).

9. Method according to any one of paragraphs. 2-8, characterized in that it includes a stage in which:

limit the surface areas of the digital 3D model on which the positions of the inlet openings (12) and/or outlet openings (13) of the drain channels (10) and/or ventilation ducts (11) can be found, and/or limit the volume of the digital 3D model, through which drainage ducts (10) and/or ventilation ducts (11) can pass, whereby the determination of the lowest/highest point is subject to limitation.

10. Method according to any one of paragraphs. 2-8, characterized in that it includes a stage in which:

limit areas of the surface of the digital 3D model where the positions of the inlets (12) and/or outlets (13) of the drains (10) and/or ventilation ducts (11) should not be found, and/or limit the volume of the digital 3D model , through which drainage ducts (10) and/or ventilation ducts (11) should not pass, and the determination of the lowest/highest point is carried out taking into account the limitation.

11. The method according to claim 9 or 10, characterized in that it includes a step in which:

allow the user to selectively mark limited surface areas and/or limited volumes on the digital 3D model display.

12. Method according to any one of paragraphs. 1-11, characterized in that

the drain ducts (10) or ventilation ducts (11) have one or more straight segments or one or more curved segments, the straight or curved segments having a constant or variable cross-section.

13. Method according to any one of paragraphs. 1-12, characterized in that the digital 3D object (3) corresponds to a dental instrument (14).

14. A machine-readable data storage medium comprising a computer program containing codes instructing the additive manufacturing system (1) to carry out the method according to any one of claims. 1-13.