SE531432C2 - Metod och maskeringsanordning - Google Patents

Description

25 30 35 53'| 432 Fig. 1 visar en schematisk vy av ett möjligt utförande av en anordning enligt uppfinningen i perspektiv, snett från ovan, Fi g. 2 visar ett tvärsnitt av en anordning enligt Fig. 1, Fig. 3 visar en schematisk bild av en del av den anordning som visas i Fig. 2 med tydliggörande av anordningens elektriska koppling, Fig. 4 visar en altemativ koppling enligt uppfinningen, och Fig. 5 visar hur kopplingen enligt Fig. 4 lämpligen kan sammankopplas med en koronaelektrod. i DETALJ BESKRIVNING I enlighet med principerna för en föredragen utiöringsforin enligt uppfinningen gäller att en direktöverföring av koronaladdade, icke smältbara, för strålningen avskännnings- bara pulverpartiklar 4, sker till en i huvudsak plan, transparent skiva l som kan bära datorstyrda laddningar ll, deponerade på en kapacitiv yta tex. hos skrivaren medelst ett jonskrivarhuvud 2. Efter användning av den elektrostatiskt sarnmanhållna pulvermasken 4a, avlägsnas masken och en växelspänning nollställer det kapacitiva lagret och en ny mask kan genereras enligt tidigare sekvens.

Av Fig. 1, 2 och 3 framgår med större tydlighet uppbyggnaden av en möjlig anordning tör att genomförande av metoden enligt uppfinningen, samt framgår vissa föredragna aspekter.

Fig. 1 visar en perspektiv vy från ovan, omfattande en väsentligen horisontellt anordnad transparent skiva l, som är förflyttningsbar, fram och åter, företrädesvis i, eller nära, horisontalplanet, Under skivan 1, inuti ett maskinhölje (ej visat, men med fördel är maskin/höljet utformat enligt principer som visas i US 6531086) finns anordnat en pulverkaminare 3. Inuti pulverkarnrnaren finns anordnat elektroder 5 ämnade att kunna fluidisera pulver 4 som finns inuti pulverkainrnaren 3. Längre upp mellan glasskivan l och bottnen av pulverkammaren 3 finns anordnat en koronaelektrod 6. Med koronaelektrod 6 avses en elektrod, som på i sig känt vis, är utformad på så vis att en koronaurladdning kan erhållas. På sidan av koronaelektroden 6 och än närmre skivan l finns anordnat en skrapa 7. Elektroden 6, skrapan 7 liksom även pulverkammaren 3 utsträcker sig i en riktning som är vinkelrät i förhållande till rörelseriktningen hos glasskivan l. Vid sidan av pulverkammaren 3 och med nära anslutning till glasskivans undersida finns anordnat en skrivaranordning 2 som 'år kopplad till en datorenhet (ej visad). Datorenheten är på i sig känt vis kopplad till skrivaren 2 för att kunna överföra ett visst skrivarmönster till skivan 1, t.ex. ett skrivarmönster som styrs av en CAD- 10 15 20 25 30 35 531 432 ritning. Också nära, intill skivans undre yta, mellan skrivaren 2 och pulverkamrnaren 3, finns anordnat en s.k. eraser 8.

Av Fig. 3 framgår att skivan 1 vid dess undre yta är anordnad med ett kapacitivt lager, omfattande två skikt 9, 10, ett ledande skikt 9 samt ett isolerande skikt 10. Vidare framgår att det finns anordnat en likströmshögspänningskrets 13 anordnat att ladda koronaelektroden 6, samt en växelspänningskrets 14 ämnad att ladda spiraler 5, varvid sistnämnda krets har som syfte att fluidisera pulver 4 i kammaren 3.

I ett föredraget utiöringsexernpel av en metod respektive anordning enligt uppfinningen nyttjas den som en maskeringsanordning till en FFF (fri Forms Fabrikations) maskin, liknande den beskriven i US 6531086, där en för IR (Infraröd) strålning, transparent glasskiva l, ytbelagts med ett elektriskt ledande skikt 9, t.ex. ITO 9, samt ett yttre elektriskt isolerande skikt, tex. glas, aluminiumoxid eller liknande 10. J onskrivar- huvudet 2 deponerar negativa joner ll i det nämnda isolerande skiktet 10 med hjälp av attraktionskraften från det jordade, elektriskt ledande skiktet 9 under skivans l transport över jonhuvudet, i ett mönster (elektrostatisk mask) motsvarande ett givet skikt/ snitt av en S-dimensionell CAD ritning, t.ex. i enlighet med i sig känt förfarande beskrivet i US 6002415. Den uppladdade delen av skivan l förflyttas därefter över pulverkamrnaren 3 där maskeringspulver 4 bringats till svävande tillstånd genom en pâlagd högspänd växelspänning, mellan de spiralformade elektrodema 5. Elektrodema är lämpligen försedda med ett elektriskt isolerande skikt, för att förhindra elektriskt överslag. En fördel med nyttjande av att fluidisera med växelspänning är att det laddade maskerings- pulvret som återförs till pulverkamrnaren, därigenom avladdas på sin elektrostatiska potential, när det kommer i kontakt med spiralelektrodernas fält.

En likriktad högspännings krets 13 är uppkopplad med korona elektroden 6 och det ledande skiktet 9, vilken bildar ett elektrostatiskt filt som laddar maskeringspulvret 4 negativt, vilket följer kraftlinj erna till det ledande skiktet, t.ex. i enlighet med i sig känt förfarande beskrivet i GB 1400175. I de områden la där de negativa jonema ll applicerats, repelleras pulverpartildarna 4 och en mask med en för IR strålning transparent del skapas i dessa områden la. Till de områden där jonema ll ej applicerats kommer partiklarna av pulvret 4 att attraheras så att en icke transparent beläggning 4a skapas, dvs. så att avskärmande områden skapas. Denna mask nyttjas sedan på i sig känt vis, dvs. för att sintra en yta med IR-absorberande, smältbart plastpulver medelst en pålagd IR strålning, (ej visat), vilket företrädesvis sker efter eller i samband med en förflyttning av glasskivan l, varefter genom att föra den transparenta skivan tillbaka, 10 20 25 30 35 531 432 den elektrostatisk fasthållna pulvermasken 4a kan skrapas av med den mot undre ytan av skivan 1 verkande vridbara skrapan 7. Maskeringspulvret 4 återförs då till pulver- kammaren 3 och kan återanvändas till nästa mask. Den renskrapade glasskivan 1 avladdas vid passage över erasem 8 som genererar ett högspänt växelströmsfält.

Därefter kan nästa snitt från CAD ritningen generera en ny mask, för att smälta ihop ett nytt pulverlager med det föregående, detta upprepas tills alla snitt i CAD ritningen bildar en eller flera färdiga plastdetaljer.

I Fig. 4 och 5 visas på alternativa kopplingar för att kunna nyttja principerna enligt uppfinningen. Fig. 4 visar att de spiralformade växelströmselektrodema 5 är ihopkopplade med den isolerade skärmen 12 via högspäiiningsaggregatet 14, istället för likströmskretsen 13 (såsom i Fig. 3). Fig. 5 visar att de spiralformade växelströms- elektroderna 5 även kan ihopkopplas med koronaelektroden 6 via högspännings- aggregatet 14. Båda dessa kopplingar har sainma funktion, nämligen att medelst spiralerna 5 frigöra pulvret 4 så att det kan attraheras av koronaelektrodens polära kraftfält, dvs. skapa en effektiv fluidiserande bädd.

Uppfinningen begränsas inte till det ovan visade utan kan varieras inom ramarna för de efterföljande patentkraven. Fackmannen inser att den transparenta skivan 1 kan tillverkas av varierande material, i syfte att erhålla önskade egenskaper för vald elektromagnetisk strålning att kunna transmitteras. Enligt ett föredraget utförande används någon form av glas som bas. Vidare inses att den datastyrda masken på intet vis begränsas till någon viss form av programvara eller filtyper, varvid dock gäller att enligt nutida standard någon form av CAD-program lämpligen nyttjas. Likväl inses att skrivarhuvudet 2 kan utgöras av varierande typ och att teknologin lämpligen baseras på i sig befintlig färdigutvecklad applikation. Också utformningen av pulverkarrnnaren inses kan anta varierande form utan att därigenom harnna utanför basprincipemai enlighet med uppfinningen. Fackmannen inser att sistnämnda konstaterande även gäller utföringen av elektroderna 5, koronaelektroden, den vridbara Skrapan, erasem och andra i anordningen ingående delar. Som exempel kan närrmas att fackmannen inser att flera mekaniska avskrapningsanordningar kan nyttjas, t.ex. förutom den i figurerna visade Skrapan 7 ytterligare en skrapa som är spegelvänd i förhållande till den första 7 och anordnad i den andra ändan av pulverkammaren 3, vilken då rengör glasytan en sista gång alldeles innan nytt maskerings pulver skall läggas på. Materialen i det isolerande respektive elektriskt ledande skiktet inses också kunna utväljas inom vida ramar, beroende av olika tíllämpningars förutsättningar. Med anledning av elektroderna 5 ämnade att skapa ett fluidiserande fält inses att även andra slags principer kan nyttjas för lO 531 432 att skapa ett fluidiserande fält, vilka principer äri sig kända, t.ex. en skakande bädd, luftagitering m.m. l en fördragen form kan nyttjas ett poröst/-luftgenomsläppligt rör (som ex. vis används i akvariet) inuti vilket koronaelektroden placeras vilket rör då kan placeras så att pulvret täcker röret med elektroden, varigenom erhålles effektiv fluidisering i kombination med en ren miljö som förhindrar kontaminering av elektroden, samt att pulvret kan ges en ”startposition” närmre glasskivan.

Som altemativ till ett yttre jonskrivarhuvud kan en datorstyrd, för IR-strålning transparent matris, appliceras direkt på glaset, framför alternativt istället för det elektriskt ledande skiktet 9. De attraherande, elektrostatiska kraftfalten kan då skapas direkt från datom via tex. skärm-drivers. Ungefär som när en bild byggs upp på en platt dataskärm, men blir inte synlig förrän maskeringspulvret 4 bygger upp masken 4a via koronaelektroden.

Claims (15)

10 15 20 25 30 35 531 432 PATENTKRAV

1. Metod för att skapa minst en temporär, datastyrd mask för selektiv styrning av transmitterande elektromagnetisk strålning, omfattande anordnande av; - en transparent skiva (l) med ett på dess ena sida anordnat kapacitivt lager (9, 10), och i anslutning till nämnda sida av skivan (1) anordnande av; - en pulverkammare (3), - fluidiserande organ (5) anordnat att kunna bringa för strålningen avskärmningsbara pulverpartiklar (4) i nämnda pulverkammare (3) till, åtminstone delvis, svävande tillstånd, - en skrivaranordning (2) anordnad att deponera negativajoner (11) i nämnda kapacitivt lager (9, 10) och, - ett appliceringsorgan (6, 13) anordnat att bilda ett elektrostatiskt fält som laddar nämnda pulverpartiklar (4), varvid en direktöverföring av nämnda laddade, för strålningen avskärrnningsbara pulverpartiklar (4), sker till nämnda skiva (1), medelst nämnda appliceringsorgan (6, 13).

2. Metod enligt krav 1, k änne t e c kn ad av att de nämnda negativajoner (11) skapas av ett jon- skrivarhuvud (2).

3. Metod enligt krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k n a d av att den appliceras inom utrustning för FFF (fri forms fabrikation).

4. Metod enligt något av de ovanstående patentkraven, k ä n n e t e c k n a d a v att nämnda medel (6, 13) innefattar minst en koronaelektrod (6).

5. Metod enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda fluidiserande organ utgörs av en eller flera elektroder (5) vilken/vilka medelst ett högspänt växelspänningsfált åstadkommer en fluidiserande bädd med pulverpartiklama (4).

6. Metod enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a d a v att pulverpartiklarna frigörs från pulverkarnrnaren (3) till koronaelektroden (6) av en fluidiserande bädd som skapas av ett strömmande gasmedia.

7. Metod enligt krav 3, k än n et e ckn ad av att nämnda skiva (1) frigörs från tidigare pulvermask (4a) genom en mekanisk avskrapning som återcirkulerar pulvret (4) till 10 15 20 25 30 35 531 432 pulverkammaren (3), företrädesvis medelst nyttjande av en mekanisk avskrapning som erhålls genom förflyttning av skivan (1).

8. Metod enligt något av ovanstående patentkrav, k ä n n e t e c k n a d a v att skivan (1) frigörs från tidigare datorstyrda laddningarna (11) genom ett pålagt elektrostatiskt våxelspänningsfält efter att maskeringspulvret (4a) avlägsnats.

9. Metod enligt något av ovanstående patentkrav, k än n e t e e k n a d av att nämnda kapacitiva lager (9, 10) omfattar åtminstone ett elektriskt ledande skikt (9) samt åtminstone ett utanpå nämnda ledande skikt (9) anordnat yttre elektriskt isolerande skikt, varvid nämnda joner (11) deponeras medelst attraktionskraft från nämnda elektriskt ledande skikt (9) i jordat tillstånd.

10. Maskeringsanordning, omfattande en transparent skiva (1) med ett på ena sidan av skivan anordnad kapacitivt lager (9, 10), en i anslutning till nämnda ena sida av skivan (1) anordnad/t; - pulverkammare (3) anordnad med fluidiserande organ (5) anordnat att kunna bringa fór strålningen avskärrnningsbara pulverpartiklar (4) i nämnda pulverkammare (3) till, åtminstone delvis, svävande tillstånd, - skrivaranordning (2) anordnad att deponera negativa joner (11) i nämnda kapacitivt lager (9, 10), och, - appliceringsorgan (6, 13) anordnat att bilda ett elektrostatiskt fält som laddar nämnda pulverpartiklar (4), varvid nämnda appliceringsorgan (6, 13) är anordnat att kunna åstadkomma en direktöverfóring av nämnda laddade, för applicering av för strålningen avskännningsbara pulverpartiklar (4) till närrmda skiva (1).

11. Anordning enligt krav 10, k änn e t e c knad av att pulvret laddas av minst en koronaelektrod (6) ansluten till en högspänd likströmskrets (13).

12. Anordning enligt krav 10 eller 11, kännetecknad av att nämnda kapacitivt lager (9, 10) omfattar åtminstone ett elektriskt ledande skikt (9) samt åtminstone ett utanpå nämnda ledande skikt (9) anordnat yttre elektriskt isolerande skikt, vilka båda är, åtminstone väsentligen, transparenta for nämnda elektromagnetiska strålnings våglängd.

13. Anordning enligt patentkrav 10 eller 11, k ännete c kn ad av att nämnda kapacitiva lager omfattar en datorstyrd, for IR-strålning transparent matris. 531 432

14. Anordning enligt patentkrav 10 eller 11, k ä n n e t e c k n a d av att nämnda fluidiserande organ utgörs av en eller flera elektroder (5)anordnad/ e att medelst ett högspänt växelspänningsfált åstadkomma en fluidiserande bädd med pulverpartiklarna (4)-

15. Anordning enligt patentkrav 10 eller 1 l, k ä n n e t e c k n ad a v att nämnda fluídíserande organ (5) utgörs av en eller flera luftgenomsläppli ga anordning/ar, företrädesvis i rörform innehållande nämnda koronaelektrod (6).