WO2014201486A1 - Anlage zum schichtweisen aufbau eines körpers und wanne hiefür - Google Patents

Anlage zum schichtweisen aufbau eines körpers und wanne hiefür Download PDF

Info

Publication number
WO2014201486A1
WO2014201486A1 PCT/AT2014/050131 AT2014050131W WO2014201486A1 WO 2014201486 A1 WO2014201486 A1 WO 2014201486A1 AT 2014050131 W AT2014050131 W AT 2014050131W WO 2014201486 A1 WO2014201486 A1 WO 2014201486A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
trough
tub
substance
layer
clamping device
Prior art date
Application number
PCT/AT2014/050131
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Klaus Stadlmann
Original Assignee
Way To Production Gmbh
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 Way To Production Gmbh filed Critical Way To Production Gmbh
Priority to US14/898,651 priority Critical patent/US10414091B2/en
Priority to EP14738715.3A priority patent/EP3010698A1/de
Priority to JP2016520191A priority patent/JP6483671B2/ja
Publication of WO2014201486A1 publication Critical patent/WO2014201486A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • B29C64/135—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask the energy source being concentrated, e.g. scanning lasers or focused light sources
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/245—Platforms or substrates
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/255—Enclosures for the building material, e.g. powder containers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/40—Structures for supporting 3D objects during manufacture and intended to be sacrificed after completion thereof
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a system for layered construction of a body of a photocurable substance, comprising a trough of elastic material for receiving the substance in liquid or pasty state, a light source for selective selective curing of the resting on the trough bottom layer of the substance, and a arranged above the tank bottom and opposite this sinkable and raised building platform for adhering and lifting the cured substance layer.
  • the invention further relates to a tray for insertion into such a system.
  • three-dimensional bodies of photocurable substances such as liquid, photosensitive synthetic resins or photopolymers, which are each irradiated layer by layer with masked or focused light, is under various names such as rapid prototyping, photo-solidification, 3D printing or stereo (litho) known graph.
  • Pixel-controllable DLP, MEMS or micromirror chips or controllable lasers which can expose a substance layer resting on a translucent bottom plate in a single step in order to cure the layer in selected pixel areas, are used in modern generative production machines for the exposure of the individual layers .
  • the hardened layer adheres to a building platform held above the bottom plate and is subsequently lifted with the latter in order to allow new liquid substance to flow onto the bottom plate, which is cured in a next exposure step, etc., etc.
  • the body is thereby successively formed of individual ones Layers built while the build platform is gradually lifted upwards.
  • a major problem is the non-destructive detachment or removal of the respective hardened layer from the soil plate to allow the next liquid layer to flow.
  • Numerous solutions have already been proposed in the literature in order to facilitate demolding of the hardened layer.
  • One of these solutions is to loosely arrange a transparent, flexible release film over the bottom plate, which stretches as the platform is raised and gradually peels off from the edge, starting from the last hardened layer, until it returns to its original position due to its elasticity the bottom plate snaps back (DE 101 19 817 A1, JP H06 246 838 A).
  • the aim of the invention is to create systems and devices of the type mentioned in the introduction which are simpler and less susceptible to failure than the known solutions and at the same time permit non-destructive removal of the hardened layer.
  • This object is achieved in a first aspect of the invention with a plant of the type mentioned above, which is characterized by a clamping device which is adapted to exert tension or pressure on the trough, and a control device corresponding to the tensioning device and the building platform.
  • a clamping device which is adapted to exert tension or pressure on the trough
  • a control device corresponding to the tensioning device and the building platform.
  • the system according to the invention uses a completely novel approach, namely a trough made of elastic material and thus deformable as a whole.
  • the entire tub can deform with its tub bottom when lifting the construction platform and the hardened substance layer adhered thereto, which promotes and facilitates the peeling process of the substance layer from the tub bottom.
  • the tub After the complete peeling of the hardened substance layer, the tub automatically returns to its original position due to its elasticity. This eliminates a complicated drive the bottom plate and a separate, high wear underlying elastic release film. Due to the low withdrawal forces of the solution according to the invention better surface qualities, higher detail resolutions and thinner wall thickness of the body produced can be achieved; even not fully cured areas in a component still separate themselves from the tub. This can be exploited in particular for supported areas in the component, in which the strength of the joint area is controlled by exposure parameters; It can be realized as a "strength" gradient in the component.
  • the tensioning device By means of the tensioning device according to the invention, the removal process or the peeling of the hardened layer from the trough base, in which the elastic trough is deformed by the peeling force, can be actively supported and facilitated by additional deformation forces exerted on the elastic trough.
  • the elastic tub allows different modes of operation: On the one hand, the clamping device can pull apart the tub diametrically, whereby the tub bottom is stretched and simultaneously diluted, which exerts both lateral and downward additional Abwell mechanism on the cured layer.
  • the trough can also be compressed diametrically, as a result of which the trough bottom bulges, either downwards, which or preferably upward, which results in a convex shape of the tub bottom opposite the hardened layer and promotes peeling starting from the edges of the layer.
  • the tension and / or pressure exerted by the tensioning device can also be pulsating, so that the tub is made to vibrate, for example.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention is characterized in that the tub is made in one piece from the elastic material, preferably made of silicone.
  • the tub can thus be manufactured as a cost-effective mass part, in particular as a modular exchangeable disposable product, as explained in more detail later.
  • the inside of the tub, especially the bottom of the tub does not even need a separate seal or protective layer against the photocurable substance, since it is only intended to build one or less body, so that for this short life a possible parasitic diffusion of the substance into the 0 - Surface of the tub bottom is negligible.
  • the clamping device is designed to exert approximately diametrical tension or pressure on the trough.
  • the tensioner may be formed in any manner known in the art capable of exerting a diametrical pull or pressure on the trough, such as a scissor or pincer construction, spindle drive or eccentric cams which press laterally on the trough pull it, etc., etc.
  • the clamping device has two relatively movable clamping jaws, which are releasably connectable with lateral tabs of the trough, so that the tub can be exchanged quickly modular.
  • the jaws can be moved for example by means of separate spindle drives, or only one jaw is driven and the other jaws is fixed.
  • the tabs have vertical openings, which on threading pins of Spannba are threadable.
  • the tensile or compressive force of a clamping jaw can be distributed over several distributed over the width of the tub sites to avoid wrinkles in the tub bottom.
  • each tab has a horizontal opening through which a holding axis of a clamping jaw can be passed.
  • tabs reinforcing rings, eyelets, brackets od.
  • These may in general be coupling elements which can be coupled with complementary coupling elements of the tensioning beacons, e.g. Hooks that can be inserted in eyelets, and vice versa.
  • the plant may also comprise a smoothing element, which is mounted below the tank bottom in contact with the underside thereof in a plane movable to smooth the tank bottom.
  • a smoothing element is particularly useful in that phase of the building process, in which the building platform is lowered again after the removal of the last cured layer, in order to approach the bottom of the tub to the layer thickness of the next layer to be cured.
  • the bottom of the tub could become very viscous, i. pasty substance, which only slowly dodges the sinking building platform with the hardened layer stack, bulging elastically downwards.
  • the bulge can be eliminated or smoothed by the smoothing element-preferably controlled by the control device-to produce a planar liquid substance layer between the tub bottom and the building platform or last cured substance layer in the correct layer thickness for the next exposure process.
  • the smoothing element can be, for example, a ruler or a squeegee, which is rubbed over the underside of the trough base.
  • the smoothing element is a roller which Rolls on the bottom of the tub floor to reduce friction and to protect the soil.
  • the tub floor can also be designed as a double floor. This promotes a symmetrical introduction of force into the trough during pulling or pushing and also makes it possible to store between the two bottoms of the double bottom a movable over the underside of the upper bottom smoothing element in order to smooth this.
  • the double floor can also store a rigid plate between its two floors, which can slide with elastic deformation of the tub and thus the two floors against them. This results in a sandwich construction of elastic bottom - rigid plate - elastic bottom.
  • the rigid plate may for example also be enclosed on all sides by the elastic material of the tub. Such loose sliding embedding may e.g. be achieved by a non-stick coating of the plate.
  • the invention provides a trough for modular interchangeable insertion into a plant of the type presented herein, which trough is made of an elastic material, wherein the trough formed for the attack of a tensioning device for applying tension or pressure to the trough.
  • the tub is equipped with side tabs for the attack of the clamping device. At these tabs, the tub can be easily anchored in the system temporarily.
  • at least the bottom of the tub is at least partially translucent.
  • the trough of the invention may be filled with photocurable substance and sealed at its upper side with a peelable cover sheet.
  • the tub thus forms a disposable finished product that can be inserted into the system in the manner of a printer cartridge to build one or more bodies until the supply of photohardenable substance contained in the tub is used up.
  • the tub is made in one piece from the elastic material, particularly preferably made of silicone, which is well suited for cost-effective mass production as a disposable part.
  • Fig. 1 shows the system of the invention in a schematic side view
  • FIG. 2 shows the trough and tensioning device of the installation of FIG. 1 in an enlarged perspective view
  • FIGS. 3a and 3b show further embodiments of a tray insertable into the system of FIG. 1, each in a perspective view;
  • FIG. 4 shows the mode of operation of an embodiment of the installation of FIG. 1 on the basis of schematic and partial sectional views in different stages I) to V) of the production of a body;
  • FIG. 1 shows a plant 1 for "rapid prototyping" for the construction of a three-dimensional body 2 of individual layers 3 1 , 3 2 , generally 3 i , which in each case-layer by layer-are hardened from a liquid substance 4 in a trough 5 become.
  • the liquid substance 4 is irradiated by light irradiation, e.g.
  • the term "light” is understood here in general to mean any type of electromagnetic radiation which can exert such a chemical action on the substance 4, for example by means of UV light. also infrared light, etc.
  • the trough 5 is made of a material permeable to this light irradiation, at least in that region of its trough bottom 6, above which the trough 5 Body 2 is to be built.
  • the entire tank bottom 6 is transparent, and possibly also its circumferential, towering from the bottom of the tub 6 Wannerand 7, in particular when the tub 5 is made in one piece.
  • the trough 5 is mounted on at least two approximately diametrically opposite, lateral ends on a support structure 8, preferably via a tensioning device 9.
  • the tensioning device 9 can be dispensed with.
  • the trough 5 is made of an elastic material, for example transparent elastic plastic, rubber or silicone, and with the aid of the optional tensioning device 9, approximately diametrically tensile or compressive forces can additionally be exerted on the trough 5, as explained in more detail later becomes.
  • a controllable light source 10 for exposure of the respective lowest to be cured substance layer 3i.
  • a construction platform 11 Above the trough 5 or the trough bottom 6 is a construction platform 11, which can be raised and lowered relative to the trough bottom 6 by means of a drive 12 mounted on the support structure 8.
  • the construction platform 11 has a substantially flat underside (although this is not mandatory), which dips into the liquid substance 4 at the beginning of the body structure and is brought into a small distance to the top of the trough bottom 6. The distance corresponds essentially to the layer thickness of the respective layer 3 i to be cured and is for example a few 100 ⁇ m. By lowering the building platform 11, the substance 4 is displaced and fills this distance or gap as a thin film with this layer thickness.
  • the light source 10 is subsequently activated and selectively exposes those regions of the substance layer 3 i to be cured which are to be solidified.
  • the light source 10 may be of any type, for example a flat light source with pre-set masks or exposure films individually for each layer 3 i ; a punctiform moving light source such as a deflectable "write" light beam in the manner of a laser scanner or MEMS scanner for laser or light-emitting diodes; or a pixel-by-pixel controllable planar light source, eg a DLP, MEMS or micromirror chip, as is the case in video beamers With a resolution of, for example, 1920 ⁇ 1080 pixels, in one single exposure step, an image can be projected onto the substance layer 3 i in order to selectively cure these regions in accordance with the desired shape of the body 2 in this layer.
  • a laser spot vector-based in the coordinate space (X / Y plane) can be moved with pinpoint accuracy, eg by moving the entire
  • the light source 10 could also be located above the trough bottom 6, in which case it is not absolutely necessary for the trough bottom 6 to be at least partially translucent.
  • the building platform 11 After the successful hardening of a layer 3 i , here the first layer 3 1 , the building platform 11 is raised, whereby the hardened layer 3 1 on the building platform 11 - or each further layer 3 i on the respectively preceding layer 3i-i - Adheres and should be possible non-destructive dissolve from the bottom of the tub 6.
  • the constructive measures to allow the most destructive detachment or demoulding of the cured layer 3 i from the tub bottom 6 will be described in more detail later.
  • the construction platform 11 is raised by more than the layer thickness of the next substance layer 3 i + 1 to be cured, for example a multiple of the layer thickness, thereby liquid substance 4, which usually has high viscosity, as unhindered as possible into the intermediate space between the lifted building platform 11 with adhered substance layer stack 3 1 -3 i on the one hand and tray bottom 6 on the other can flow.
  • the building platform 11 is lowered again with the attached sub-punching layer stack 3 1 -3 i until the lowest hardened substance layer 3 i is at the correct distance to the tub bottom 6, wherein the Wiederabsenken the substance 4 displaced to produce a gap-free liquid film for the next exposure process.
  • the system 1 thus operates cyclically in strokes of the construction platform 11, each cycle comprising the steps of lowering, exposing and lifting (demolding).
  • the control of the system 1 is accomplished by an electronic system 13, which controls the drive 12 of the building platform 11, the light source 10 and the optional clamping device 9 accordingly.
  • Fig. 2 shows a possible embodiment of the clamping device 9 in detail.
  • the tensioning device 9 comprises two spindle drives 14 which are mounted on the support structure 8 and each drive a clamping jaw 16 via a threaded spindle 15.
  • the clamping jaws 16 are guided linearly relative to each other on a linear guide 17.
  • only one clamping jaw 16 could be movable and the other fixed and thus a spindle drive 14 omitted, but a symmetrical movement of the two clamping jaws 16 is advantageous to protect the cured layer 3 i as possible during removal from the mold.
  • the clamping jaws 16 could be moved in other ways than by spindle drives relative to each other, for example by eccentric or scissors drives, etc.
  • Each clamping jaw 15 has at least one, preferably more, over the width B of the trough 5 distributed threading pins 18, on each of which a side tab 7 'of the trough 5 by means of vertical openings 19 can be threaded. As a result, the tub 5 can be easily attached to the clamping device 10 from above.
  • the trough 5 with its tabs 7 ' can be mounted in other ways in the clamping device 9, for example by means of holding clamps or complementary hooks or detents of the clamping jaws 16 and / or tabs 7'.
  • the tabs 7 ' coupling elements (at least partially) are embedded, for example during injection molding of the tub 5, which can be detachably coupled with complementary coupling elements which are formed on the clamping jaws 16 or mounted thereon.
  • these coupling elements embedded in the flaps 7 ' may be reinforcing rings, grommets, clips, hooks, etc., which may be connected to complementary elements such as pins, hooks, clips, etc. of the jaws 16.
  • the tensioning device 9 could simply compress the trough 5 diametrically, whereby the lugs 7 'could also be dispensed with. It is also possible for the trough 5 to be gripped on more than two opposite sides by the tensioning device 9, for example also in the direction of its width B. As a result, the trough 5 could be compressed or stretched from all four sides in the plane of the trough bottom 6, also alternately, ie compressed in its width direction B and stretched in its longitudinal direction L, or vice versa.
  • FIG. 3a and 3b show two alternative embodiments of the elastic tub 5, wherein instead of vertical openings 19 in each tab 7 ', a horizontal opening 20 is provided through which a horizontal holding axis of a clamping jaw 16 can be passed.
  • the holding axis can be, for example, a wire bow (not shown), which is supplied with the trough 5 and hooked on corresponding hooks (not shown) of a clamping jaw 16.
  • the tub 5 may be pre-filled with a quantity of liquid photohardenable substance 4 and may be pre-filled at its top, i. the top of its edge 7, with a peelable cover sheet 21, e.g. an aluminum foil with handle, to be sealed.
  • the tub 5 with substance 4 and Foliendeckel 21 can be prefabricated and delivered, for example, as a disposable part, which is modular exchangeable used in the system 1.
  • Fig. 3b shows an embodiment of the tub 5 with a double bottom 6 of an upper floor 22 and a lower floor 23, between which a flat gap 24 remains.
  • This embodiment achieves, on the one hand, a better symmetrization of the tensile and compressive forces in relation to the tabs 7 ', and on the other hand, the gap 24 can be used for further elements, as will be explained in more detail later with reference to FIGS. 7 and 8.
  • Phase IV Lifting the build platform and removing the hardened layer
  • FIGS. 4a and 4b show a first embodiment of the installation 1, in which the tensioning device 9 is used for optionally exerting diametral pressure or tension on the tub 5.
  • phase II Starting from the initial position (phase I), when the building platform 11 is immersed with the substance layer stack 3 1 -3 i in the liquid substance 4 (phase II), the trough bottom 6 may temporarily bulge slightly downward due to the viscosity of the substance 4 , The trough base 6 thereupon returns itself automatically for the exposure process in phase III due to the elasticity of the material of the trough 5, or this is supported by additional diametrical tensile forces F 1 exerted on the trough 5 by the tensioning device 9. Tensile forces F 1 can optionally already be applied to the trough 5 in phases I and / or II in order to minimize bulging in phase II.
  • the new layer 3 i + 1 is cured as described by activating the light source 10.
  • the tub bottom 6 expands due to the elasticity of the material of the tub 5 upwards, while the newly cured layer 3 i + 1 from the sides progressively from the bottom of the tub 6 replaces or peels off. This reduces the force required to lift the construction platform 11 and enables gentle, non-destructive removal of the new substance layer 3 i + 1 .
  • Due to the elasticity of the entire trough 5, the edge 7 of the trough 5 can also mitverformen in phase IV, which favors the deformation of the trough bottom 6 or at least not hindered.
  • phase IV additional diametrical pressure F 2 can be exerted on the tub 5 to promote the bulging of the tub bottom 6 upwards, so that its increasingly convex shape promotes the AbMlvorgang the layer 3 i .
  • a diametrical pressure F 2 could also bulge down the trough bottom 6 to enhance the demolding force.
  • the electronics 13 preferably synchronize the control of the motor 12 for lifting the build platform 11 with the control of the tensioning device 9 for exerting pressure F 2 , in order to achieve exactly that degree of curvature of the trough base 6 which produces the abovementioned peeling effect of the layer 3 i +1 supports and promotes.
  • phase IV instead of diametrical
  • FIG. 5 shows a further development of such an embodiment with a phase IV in which strong diametrical tension F 3 is already exerted at the beginning. Due to the pulling exercise F 3 on the tub bottom 3, this expands and thereby reduces its thickness, which also promotes a progressive detachment or peeling of the trough bottom 6 starting from the sides of the layer 3 i + 1 .
  • This train exercise can be synchronized with the lift-off of the build platform 11 to to achieve the greatest possible effect.
  • the tensioning device 9 could be omitted altogether, ie no additional tensile or compressive forces F 1 , F 2 , F 3 could be applied to the trough 5, so that the trough 5 exclusively temporarily deformed by the dip forces in phase II and peel forces in phase IV elastically.
  • the applied to the tub 5 tensile and compressive forces F 1 , F 2 , F 3 need not be applied exactly antiparallel diametrically opposite sides of the tub, but also offset from each other and / or may be slightly inclined to each other, if desired.
  • the tub 5 can be brought by the clamping device 9, for example, to vibrate.
  • the tensioning device 9 can bring the trough 5 into a time-varying spatial stress state at any arbitrary point in time or partial step of the process, preferably a time-varying plane stress state.
  • Fig. 6 shows an additional measure for the recovery of a downwardly bulging trough bottom 6 in phase II in order to achieve a planar configuration of the trough bottom 6 for the exposure process in phase III.
  • a smoothing element 25 is movably mounted in a substantially horizontal plane below the tub base 6 in contact with the underside thereof.
  • the smoothing element 25 is, for example, a ruler or a squeegee, which extends over the entire width B of the trough base 6 and can be moved back and forth over the entire length L of the trough bottom 6 in the direction of the arrow P.
  • the smoothing element 25 is a rotatable roller, which can roll on the bottom of the tub bottom 6.
  • the smoothing element 25 can, for example, on the linear guides 17 of the clamping device 9 are guided and is preferably driven by a (not shown) drive, which is controlled by the control electronics 13.
  • the smoothing element 25 (at least) once moved over the bottom of the tub bottom 6 to smooth this and bring in a plane position for the exposure phase III, in which the tub bottom 6 at a defined distance to the last hardened substance layer 3i is located.
  • FIGS. 7a and 7b show a special embodiment of a smoothing element 27 which, instead of or in addition to a support on the linear guides 17, is supported on a transparent sliding plate 28 which extends below the trough base 6.
  • the smoothing element 27 could alternatively also be guided in the intermediate space 24 between the upper floor 22 and lower floor 23 of a double floor 6 according to FIG. 3b.
  • 8a and 8b show a further possible application of a double bottom 6 of the trough 5.
  • a rigid plate 29 which can slide against the floors 22, 23 of the double bottom 6 and - at least in the stretched state of the trough. 5 - Also has lateral clearance 30 between the edges of the plate 29 and the side walls of the gap 24.
  • the plate 29 can be miteingebettet example, in an injection molding of the tub 5 in the material of the tub 5.
  • a non-stick or sliding coatings of the plate 29 can thereby prevent a firm connection of the plate 29 with the bottoms 22, 23, so that the plate 29 during the stretching or upsetting of the tub 5 in the false bottom 6 can slide.
  • the plate 29 prevents bulging down of the bottom 6 in phase II and does not affect the elastic peeling of the upper bottom 22 in phase IV and its return to the final and initial position V and I.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)

Abstract

Anlage zum Schicht weisen Aufbau (1) eines Körpers aus einer lichthärtbaren Substanz (4), mit einer Wanne (5) aus elastischem Material zur Aufnahme der Substanz (4) in flüssigem oder pastösem Zustand, einer Lichtquelle (10) zur bereichsweise-selektiven Aushärtung der auf dem Wannenboden aufliegenden Schicht (3 i) der Substanz (4), einer über dem Wannenboden (6) angeordneten und gegenüber diesem absenk- und anhebbaren Bauplattform (11) zum Anhaften und Anheben der ausgehärteten Substanzschicht (3 i), einer Spanneinrichtung (9), welche dafür ausgebildet ist, Zug (F i, F 3) oder Druck (F 2) auf die Wanne (5) auszuüben, und einer die Spanneinrichtung (9) und die Bauplattform (11) entsprechend steuernden Steuereinrichtung (13). Eine Wanne (5) zum Einsetzen in eine derartige Anlage (1) ist weiter offenbart.

Description

Anlage zum schichtweisen Aufbau eines Körpers und Wanne hiefür
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anlage zum schichtweisen Aufbau eines Körpers aus einer lichthärtbaren Substanz, mit einer Wanne aus elastischem Material zur Aufnahme der Substanz in flüssigem oder pastösem Zustand, einer Lichtquelle zur bereichsweise-selektiven Aushärtung der auf dem Wannenboden aufliegenden Schicht der Substanz, und einer über dem Wannenboden angeordneten und gegenüber diesem absenk- und an- hebbaren Bauplattform zum Anhaften und Anheben der ausgehärteten Substanzschicht. Die Erfindung betrifft ferner eine Wanne zum Einsetzen in eine derartige Anlage.
Eine Anlage der eingangs genannten Art ist aus der US 2013/0001834 A1 bekannt.
Das Aufbauen von dreidimensionalen Körpern aus lichthärtbaren Substanzen wie flüssigen, fotosensitiven Kunstharzen bzw. Fotopolymeren, die jeweils Schicht für Schicht mit maskiertem oder fokussiertem Licht bestrahlt werden, ist unter verschiedensten Bezeichnungen wie Rapid Prototyping, Fotosolidificati- on, 3D-Druck oder Stereo (litho) graphie bekannt. In modernen generativen Fertigungsmaschinen werden für die Belichtung der einzelnen Schichten pixelsteuerbare DLP-, MEMS- oder Micromir- ror-Chips oder steuerbare Laser verwendet, welche eine auf einer lichtdurchlässigen Bodenplatte ruhende Substanzschicht in einem einzigen Schritt belichten können, um die Schicht in ausgewählten Pixelbereichen auszuhärten. Die ausgehärtete Schicht haftet dabei an einer über der Bodenplatte gehaltenen Bauplattform an und wird anschließend mit dieser angehoben, um neue flüssige Substanz auf die Bodenplatte nachströmen zu lassen, welches in einem nächsten Belichtungsschritt ausgehärtet wird, usw. usf. Der Körper wird dadurch sukzessive aus einzelnen Schichten aufgebaut, während die Bauplattform sukzessive nach oben angehoben wird.
Ein großes Problem ist dabei das zerstörungsfreie Ablösen bzw. Entformen der jeweils ausgehärteten Schicht von der Boden- platte, um die nächste Flüssigkeitsschicht nachzuströmen zu lassen. In der Literatur wurden bereits zahlreiche Lösungen vorgeschlagen, um das Entformen der ausgehärteten Schicht zu erleichtern. Eine dieser Lösungen besteht darin, eine transpa- rente, flexible Trennfolie lose über der Bodenplatte anzuordnen, welche sich beim Anheben der Plattform dehnt und sukzessive vom Rand her beginnend von der zuletzt gehärteten Schicht abschält, bis sie aufgrund ihrer Elastizität wieder in ihre ursprüngliche Lage über der Bodenplatte zurückschnellt (DE 101 19 817 A1, JP H06 246 838 A) . Andere Lösungen verwenden eine zwangsgesteuert wegschwenk- bzw. abkippbare Bodenplatte mit zwischenliegender elastischer Trennfolie (WO 2013/026087 A1, WO 01/05575 AI) oder eine elastische Wanne (siehe die eingangs genannte US 2013/0001834 A1) , die zum Ablösen der in der Wanne ausgehärteten Schichten nach unten abgekippt wird. Alle diese bekannten Lösungen haben den Nachteil hoher Abzugskräfte der ausgehärteten Schichten von der Bodenplatte, Trennfolie bzw. Wanne und dadurch einer verringerten Robustheit des Bauprozesses. Filigrane Strukturen sind so nur schwer zu realisieren. Dadurch sind meist zusätzliche Stützstrukturen in dem zu bauenden Körper erforderlich, welche in der Endbearbeitung wieder aufwändig entfernt werden müssen und den Materialverbrauch unnötig erhöhen.
Die Erfindung setzt sich zum Ziel, Anlagen und Vorrichtun- gen der eingangs genannten Art zu schaffen, welche einfacher und störungsunanfälliger sind als die bekannten Lösungen und gleichzeitig ein zerstörungsfreies Entformen der ausgehärteten Schicht ermöglichen.
Dieses Ziel wird in einem ersten Aspekt der Erfindung mit einer Anlage der einleitend genannten Art erreicht, die sich auszeichnet durch eine Spanneinrichtung, welche dafür ausgebildet ist, Zug oder Druck auf die Wanne auszuüben, und eine die Spanneinrichtung und die Bauplattform entsprechend steuernde Steuereinrichtung . Die erfindungsgemäße Anlage verwendet anstatt eines starren Bodens mit einer elastischen Trennfolie für den Entformvorgang einen völlig neuartigen Ansatz, und zwar eine Wanne, die aus elastischem Material gefertigt und somit als Ganzes ver- formbar ist. Dadurch kann sich die gesamte Wanne mit ihrem Wannenboden beim Anheben der Bauplattform und der daran angehafteten ausgehärteten Substanzschicht verformen, was den Abschäl- Vorgang der Substanzschicht vom Wannenboden fördert und erleichtert. Nach dem vollständigen Abschälen der ausgehärteten Substanzschicht geht die Wanne aufgrund ihrer Elastizität selbsttätig wieder in ihre Ausgangsstellung zurück. Dies erübrigt einen komplizierten Antrieb der Bodenplatte sowie eine gesonderte, hoher Abnützung unterliegende elastische Trennfolie. Durch die geringen Abzugskräfte der erfindungsgemäßen Lösung können bessere Oberflächenqualitäten, höhere Detailauflösungen und dünnere Wandstärken der erzeugten Körper erreicht werden; sogar nicht ganz ausgehärtete Bereiche in einem Bauteil trennen sich noch selbst von der Wanne. Dies kann insbesondere für gelagerte Bereiche im Bauteil ausgenützt werden, bei welchen die Festigkeit des Gelenkbereichs durch Belichtungsparameter gesteuert wird; es kann so ein „Festigkeits" -Gradient im Bauteil verwirklicht werden.
Durch die erfindungsgemäße Spanneinrichtung kann der Ent- formvorgang bzw. das Abschälen der ausgehärteten Schicht vom Wannenboden, bei welchem sich die elastische Wanne durch die Abschälkraft verformt, durch zusätzliche, auf die elastische Wanne ausgeübte Verformungskräfte aktiv unterstützt und erleichtert werden. Die elastische Wanne ermöglicht dabei verschiedene Betriebsweisen: Zum einen kann die Spanneinrichtung die Wanne diametral auseinanderziehen, wodurch der Wannenboden gespannt und gleichzeitig verdünnt wird, was sowohl seitliche als auch nach unten gerichtete zusätzliche Abschälkräfte auf die ausgehärtete Schicht ausübt. Zum anderen kann die Wanne a- ber auch diametral zusammengedrückt werden, wodurch sich der Wannenboden wölbt, und zwar entweder nach unten, was zusätzli- che Entformkräfte erzeugt, oder bevorzugt nach oben, was eine konvexe Form des Wannenbodens gegenüber der ausgehärteten Schicht ergibt und ein von den Rändern der Schicht her beginnendes Abschälen begünstigt . Die Zug- und/oder Druckausübung durch die Spanneinrichtung kann auch pulsierend erfolgen, so dass die Wanne beispielsweise zum Vibrieren gebracht wird.
Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass die Wanne einstückig aus dem elastischen Material gefertigt ist, bevorzugt aus Silikon. Die Wanne kann so als kostengünstiger Massenteil gefertigt werden, insbesondere als modular austauschbares Einwegprodukt, wie später noch ausführlicher erläutert. Die Innenseite der Wanne, insbesondere der Wannenboden, braucht dabei nicht einmal eine gesonderte Versiegelung oder Schutzschicht gegenüber der lichthärtbaren Substanz, da sie nur zum Aufbau eines oder weniger Körper bestimmt ist, so dass für diese kurze Standzeit ein allfälliges parasitäres Eindiffundieren der Substanz in die 0- berfläche des Wannenbodens vernachlässigbar ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Spanneinrich- tung dafür ausgebildet, etwa diametralen Zug oder Druck auf die Wanne auszuüben.
Die Spanneinrichtung kann auf alle in der Technik bekannte Arten ausgebildet werden, welche in der Lage sind, einen diametralen Zug oder Druck auf die Wanne auszuüben, beispielsweise als Scheren- oder Zangenkonstruktion, Spindelantrieb oder in Form von Exzenternocken, welche seitlich auf die Wanne drücken oder daran ziehen, usw. usf.
Bevorzugt hat die Spanneinrichtung zwei relativbewegliche Spannbacken, welche mit seitlichen Laschen der Wanne lösbar verbindbar sind, so dass die Wanne rasch modular ausgetauscht werden kann. Die Spannbacken können beispielsweise mittels gesonderter Spindelantriebe bewegt werden, oder nur ein Spannbacken wird angetrieben und der andere Spannbacken steht fest .
In einer erster bevorzugten Variante haben die Laschen vertikale Durchbrechungen, welche auf Fädelstifte der Spannba- cken auffädelbar sind. Dadurch wird einerseits ein guter Halt der Wanne in der Spanneinrichtung erreicht und andererseits kann die Zug- oder Druckkraft eines Spannbackens auf mehrere über die Breite der Wanne verteilte Stellen verteilt werden, um Faltenbildungen im Wannenboden zu vermeiden. Zu demselben Zweck kann alternativ vorgesehen werden, dass jede Lasche eine horizontale Durchbrechung hat, durch welche eine Halteachse eines Spannbackens hindurchführbar ist.
Auch ist es möglich, in die Laschen Verstärkungsringe, Halteösen, Klammern od. dgl . für den Angriff der Spanneinrichtung einzubetten, beispielsweise beim Spritzgießen der Wanne. Dabei kann es sich allgemein um Kupplungselemente handeln, die mit komplementären Kupplungselementen der Spannbaken kuppelbar sind, z.B. Haken, die in Ösen einführbar sind, und umgekehrt.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Merkmal der Erfindung kann die Anlage auch ein Glättelement umfassen, das unterhalb des Wannenbodens in Anlage an dessen Unterseite in einer Ebene beweglich gelagert ist, um den Wannenboden glattzustreichen. Ein solches Glättelement ist insbesondere in jener Phase des Bauprozesses nützlich, in welcher die Bauplattform nach dem Entformen der zuletzt ausgehärteten Schicht wieder abgesenkt wird, um sich dem Wannenboden bis auf die Schichtdicke der nächsten auszuhärtenden Schicht anzunähern. In dieser Phase könnte sich der Wannenboden bei einer hochviskosen, d.h. pastö- sen Substanz, welche nur langsam der sich absenkenden Bauplattform mit dem ausgehärteten Schichtenstapel ausweicht, elastisch nach unten ausbauchen. Die Ausbauchung kann von dem Glättelement - bevorzugt gesteuert durch die Steuereinrichtung - beseitigt bzw. geglättet werden, um eine plane flüssige Substanz- schicht zwischen dem Wannenboden und der Bauplattform bzw. zuletzt ausgehärteten Substanzschicht in der für den nächsten Belichtungsvorgang richtigen Schichtdicke herzustellen.
Das Glättelement kann beispielsweise ein Lineal oder eine Rakel sein, welche über die Unterseite des Wannenbodens ge- streift wird. Bevorzugt ist das Glättelement eine Walze, die auf der Unterseite des Wannenbodens abrollt, um die Reibung zu vermindern und den Boden zu schonen.
In einer weiteren Variante der Erfindung kann der Wannenboden auch als ein Doppelboden ausgeführt werden. Dies begüns- tigt eine symmetrische Krafteinleitung in die Wanne beim Ziehen bzw. Drücken und eröffnet auch die Möglichkeit, zwischen den beiden Böden des Doppelbodens ein über die Unterseite des oberen Bodens bewegliches Glättelement zulagern, um diesen glattzustreichen.
Der Doppelboden kann darüberhinaus auch zwischen seinen beiden Böden eine starrer Platte lagern, die bei elastischer Verformung der Wanne und damit der beiden Böden gegenüber diesen gleiten kann. Dies ergibt eine Sandwichkonstruktion aus e- lastischem Boden - starrer Platte - elastischem Boden. Die starre Platte kann beispielsweise auch allseitig von dem elastischen Material der Wanne umschlossen sein. Eine solche lose gleitende Einbettung kann z.B. durch eine Antihaft-Beschichtung der Platte erreicht werden.
In einem zweiten Aspekt schafft die Erfindung eine Wanne zum modular austauschbaren Einsetzen in eine Anlage der hier vorgestellten Art, welche Wanne aus einem elastischen Material gefertigt ist, wobei die Wanne für den Angriff einer Spanneinrichtung zur Ausübung von Zug oder Druck auf die Wanne ausgebildet. Bevorzugt ist die Wanne mit seitlichen Laschen für den Angriff der Spanneinrichtung ausgestattet. An diesen Laschen kann die Wanne einfach in der Anlage temporär verankert werden. Bevorzugt ist zumindest der Boden der Wanne zumindest teilweise lichtdurchlässig .
Die Wanne der Erfindung kann mit lichthärtbarer Substanz gefüllt und an ihrer Oberseite mit einem abziehbaren Deckblatt versiegelt sein. Die Wanne bildet so ein Einweg-Fertigprodukt , das in der Art einer Druckerpatrone in die Anlage eingesetzt werden kann, um einen oder mehrere Körper zu bauen, bis der in der Wanne enthaltene Vorrat an lichthärtbarer Substanz ver- braucht ist. Bevorzugt ist die Wanne einstückig aus dem elastischen Material gefertigt, besonders bevorzugt aus Silikon, was sich für eine kostengünstige Massenfertigung als Einwegteil gut eignet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand von in den beige- schlossenen Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 die Anlage der Erfindung in einer schematischen Seitenansicht ;
Fig. 2 die Wanne und Spanneinrichtung der Anlage von Fig. 1 in einer vergrößerten Perspektivansicht;
die Fig. 3a und 3b weitere Ausführungsformen einer in die Anlage von Fig. 1 einsetzbaren Wanne jeweils in einer Perspek- tivansicht ;
Fig. 4 die Funktionsweise einer Ausführungsform der Anlage von Fig. 1 anhand schematischer und ausschnittsweiser Schnitt- ansichten in verschiedenen Stadien I) bis V) der Fertigung eines Körpers; und
die Fig. 5 bis 8 die Funktionsweisen weiterer Ausführungsformen der Anlage von Fig. 1 in analoger Darstellungsweise wie in Fig. 4.
Fig. 1 zeigt eine Anlage 1 für „Rapid Prototyping" zum Aufbau eines dreidimensionalen Körpers 2 aus einzelnen Schichten 31, 32, allgemein 3i, welche jeweils - Schicht für Schicht - aus einer flüssigen Substanz 4 in einer Wanne 5 aus- gehärtet werden.
Die flüssige Substanz 4 ist mittels Lichtbestrahlung, z.B. durch UV-Licht, aushärtbar („ lichthärtbar") . Unter dem Begriff „Licht" wird hier allgemein jede Art von elektromagnetischer Strahlung verstanden, die eine derartige chemische Wirkung auf die Substanz 4 ausüben kann, z.B. auch Infrarotlicht usw. Unter dem Begriff „flüssig" werden hier auch pastöse Konsistenzen beliebiger Viskosität verstanden.
Zu diesem Zweck ist die Wanne 5 aus einem für diese Lichtbestrahlung durchlässigen Material gefertigt, und zwar zumin- dest in jenem Bereich ihres Wannenbodens 6, über welchem der Körper 2 aufgebaut werden soll. Bevorzugt ist der gesamte Wannenboden 6 lichtdurchlässig, und gegebenenfalls auch ihr umlaufender, vom Wannenboden 6 hochragender Wannerand 7, insbesondere wenn die Wanne 5 einstückig gefertigt ist.
Die Wanne 5 ist an zumindest zwei etwa diametral gegenüberliegenden, seitlichen Enden an einer Tragstruktur 8 gelagert, bevorzugt über eine Spanneinrichtung 9. In vereinfachten Ausführungsformen kann die Spanneinrichtung 9 entfallen. Die Wanne 5 ist aus einem elastischen Material gefertigt, bei- spielsweise transparentem elastischem Kunststoff, Kautschuk o- der Silikon, und mit Hilfe der optionalen Spanneinrichtung 9 können zusätzlich etwa diametrale Zug- oder Druckkräfte auf die Wanne 5 ausgeübt werden, wie später noch ausführlicher erläutert wird.
Unterhalb der Wanne 5 liegt eine steuerbare Lichtquelle 10 zur Belichtung der jeweils untersten auszuhärtenden Substanz- schicht 3i. Über der Wanne 5 bzw. dem Wannenboden 6 befindet sich eine Bauplattform 11, welche mittels eines an der Tragstruktur 8 montierten Antriebs 12 relativ zum Wannenboden 6 an- heb- und absenkbar ist. Die Bauplattform 11 hat eine im Wesentlichen plane Unterseite (auch wenn dies nicht zwingend ist) , die zu Beginn des Körperaufbaus in die flüssige Substanz 4 eintaucht und in einen geringen Abstand zur Oberseite des Wannenbodens 6 gebracht wird. Der Abstand entspricht im Wesentlichen der Schichtdicke der jeweils auszuhärtenden Schicht 3i und beträgt beispielsweise einige 100 μm. Durch das Absenken der Bauplattform 11 wird die Substanz 4 verdrängt und füllt diesen Abstand bzw. Zwischenraum als dünner Film mit dieser Schichtdicke aus .
Die Lichtquelle 10 wird anschließend aktiviert und belichtet selektiv jene Bereiche der auszuhärtenden Substanzschicht 3i, welche verfestigt werden sollen. Die Lichtquelle 10 kann dazu beliebiger Art sein, beispielsweise eine flächige Lichtquelle mit vorgesetzten Masken bzw. Belichtungsfilmen individu- eil für jede Schicht 3i; eine punktförmige bewegliche Licht- quelle wie ein ablenkbarer „ Schreib" -Lichstrahl in der Art eines Laserscanners oder MEMS-Scanners für Laser- oder Leuchtdioden; oder eine pixelweise steuerbare flächige Lichtquelle, z.B. ein DLP-, MEMS- oder Micromirror-Chip, wie er beispielsweise in Video-Beamern Verwendung finden und mit einer Auflösung von z.B. 1920 x 1080 Pixeln in einem einzigen Belichtungsschritt ein Bild auf die Substanzschicht 3i projizieren kann, um diese bereichsweise-selektiv entsprechend der in dieser Schicht gewünschten Form des Körpers 2 auszuhärten. Bei laserbasierten Lichtquellen kann z.B. ein Laserspot im Koordinatenraum (X/Y- Ebene) vektorbasiert punktgenau verfahren werden, z.B. durch Verfahren der gesamten Lasereinheit oder durch Ablenken des Laserstrahls durch optische Elemente.
Theoretisch könnte sich die Lichtquelle 10 auch oberhalb des Wannenbodens 6 befinden, in welchem Fall es nicht zwingend erforderlich ist, dass der Wannenboden 6 zumindest teilweise lichtdurchlässig ist.
Nach dem erfolgreichen Aushärten einer Schicht 3i, hier der ersten Schicht 31, wird die Bauplattform 11 angehoben, wo- bei die ausgehärtete Schicht 31 an der Bauplattform 11 - bzw. jede weitere Schicht 3i an der jeweils vorangegangenen Schicht 3i-i - anhaftet und sich möglichst zerstörungsfrei vom Wannenboden 6 lösen soll. Die konstruktiven Maßnahmen, um ein möglichst zerstörungsfreies Ablösen bzw. Entformen der ausgehärteten Schicht 3i vom Wannenboden 6 zu ermöglichen, werden später noch ausführlicher beschrieben.
In der Praxis wird die Bauplattform 11 um mehr als die Schichtdicke der nächsten auszuhärtenden Substanzschicht 3i+1 angehoben, beispielsweise ein Vielfaches der Schichtdicke, da- mit flüssige Substanz 4, die meist hohe Viskosität hat, möglichst ungehindert in den Zwischenraum zwischen angehobener Bauplattform 11 mit angehaftetem Substanzschichtenstapel 31-3i einerseits und Wannenboden 6 andererseits nachströmen kann. Anschließend wird die Bauplattform 11 mit dem angehafteten Sub- Stanzschichtenstapel 31-3i wieder abgesenkt, bis die unterste ausgehärtete Substanzschicht 3i im korrekten Abstand zum Wannenboden 6 liegt, wobei das Wiederabsenken die Substanz 4 verdrängt, um einen lückenfreien Flüssigkeitsfilm für den nächsten Belichtungsvorgang zu erzeugen. Die Anlage 1 arbeitet somit zyklisch in Hüben der Bauplattform 11, wobei jeder Zyklus die Schritte Absenken, Belichten und Anheben (Entformen) umfasst. Die Steuerung der Anlage 1 wird dabei von einer Elektronik 13 bewerkstelligt, welche den Antrieb 12 der Bauplattform 11, die Lichtquelle 10 und die optionale Spanneinrichtung 9 entspre- chend ansteuert.
Fig. 2 zeigt eine mögliche Ausführung der Spanneinrichtung 9 im Detail. Die Spanneinrichtung 9 umfasst zwei an der Tragstruktur 8 montierte Spindelantriebe 14, welche jeweils über eine Gewindespindel 15 einen Spannbacken 16 antreiben. Die Spannbacken 16 sind auf einer Linearführung 17 zueinander linear relativbeweglich geführt. Optional könnte nur ein Spannbacken 16 beweglich und der andere fix sein und somit ein Spindelantrieb 14 entfallen, doch ist eine symmetrische Bewegung der beiden Spannbacken 16 vorteilhaft, um die ausgehärtete Schicht 3i beim Entformen möglichst zu schonen. Es versteht sich, dass die Spannbacken 16 auch auf andere Weise als durch Spindelantriebe relativ zueinander bewegt werden könnten, beispielsweise durch Exzenter- oder Scherenantriebe usw.
Jeder Spannbacken 15 weist zumindest einen, bevorzugt meh- rere, über die Breite B der Wanne 5 verteilte Fädelstifte 18 auf, auf welche je eine seitliche Lasche 7' der Wanne 5 mittels vertikaler Durchbrechungen 19 auffädelbar ist. Dadurch kann die Wanne 5 einfach auf die Spanneinrichtung 10 von oben aufgesteckt werden.
Es versteht sich, dass die Wanne 5 mit ihren Laschen 7' auch auf andere Weise in der Spanneinrichtung 9 montiert werden kann, beispielsweise mit Hilfe von Halteklemmen oder komplementären Haken oder Rastnasen der Spannbacken 16 und/oder Laschen 7'. So könnten in die Laschen 7' Kupplungselemente (zumindest teilweise) eingebettet werden, z.B. beim Spritzgießen der Wanne 5, die mit dazu komplementären Kupplungselementen lösbar gekuppelt werden können, welche an den Spannbacken 16 ausgebildet oder daran montiert sind. Beispielsweise kann es sich bei diesen in die Laschen 7' eingebetteten Kupplungselementen um Ver- Stärkungsringe, Halteösen, Klammern, Haken usw. handeln, die mit dazu komplementären Elementen wie Stiften, Haken, Klammern usw. der Spannbacken 16 verbunden werden können.
Wenn die Spanneinrichtung 9 lediglich Druck auf die Wanne 5 ausüben soll, könnte sie die Wanne 5 einfach diametral zusam- mendrücken, wobei auch die Laschen 7' entfallen könnten. Auch ist es möglich, dass die Wanne 5 an mehr als zwei gegenüberliegenden Seiten von der Spanneinrichtung 9 ergriffen wird, beispielsweise auch in Richtung ihrer Breite B. Dadurch könnte die Wanne 5 von allen vier Seiten in der Ebene des Wannenbodens 6 gestaucht oder gedehnt werden, auch wechselweise, d.h. in ihrer Breitenrichtung B gestaucht und in ihrer Längsrichtung L gedehnt , oder umgekehrt .
Die Fig. 3a und 3b zeigen zwei alternative Ausführungsformen der elastischen Wanne 5, wobei anstelle von vertikalen Durchbrechungen 19 in jeder Lasche 7' eine horizontale Durchbrechung 20 vorgesehen ist, durch welche eine horizontale Halteachse eines Spannbackens 16 hindurchführbar ist. Die Halteachse kann beispielsweise ein Drahtbügel (nicht gezeigt) sein, welcher mit der Wanne 5 mitgeliefert und auf entsprechenden Ha- ken (nicht gezeigt) eines Spannbackens 16 verhakt wird.
Wie in Fig. 3a gezeigt, kann die Wanne 5 mit einer Menge an flüssiger, lichthärtbarer Substanz 4 vor-gefüllt und an ihrer Oberseite, d.h. der Oberseite ihres Randes 7, mit einem abziehbaren Deckblatt 21, z.B. einer Aluminiumfolie mit Griff- lasche, versiegelt werden. Die Wanne 5 mit Substanz 4 und Foliendeckel 21 kann so beispielsweise als Einwegteil vorgefertigt und ausgeliefert werden, der modular austauschbar in die Anlage 1 einsetzbar ist.
Fig. 3b zeigt eine Ausführungsform der Wanne 5 mit einem Doppelboden 6 aus einem oberen Boden 22 und einem unteren Boden 23, zwischen denen ein flacher Zwischenraum 24 verbleibt. Diese Ausführungsform erzielt einerseits eine bessere Symmetrisierung der Zug- und Druckkräfte gegenüber den Laschen 7 ' , und andererseits kann der Zwischenraum 24 für weitere Elemente verwendet werden, wie später unter Bezugnahme auf die Fig. 7 und 8 noch ausführlicher veranschaulicht wird.
In den Fig. 4 bis 8 ist jeweils die Funktionsweise der elastischen Wanne 5 in unterschiedlichen Ausführungsformen der Anlage 1 und in verschiedenen Phasen eines Bauzyklus für eine Schicht 3; gezeigt, und zwar wie folgt:
Phase I) Ausgangsstellung,
Phase II) Absenken der Bauplattform,
Phase III) Belichten,
Phase IV) Anheben der Bauplattform und Entformen der ausgehärteten Schicht und
Phase V) Endstellung = Ausgangsstellung.
Die Fig. 4a und 4b zeigen eine erste Ausführungsform der Anlage 1, bei welcher die Spanneinrichtung 9 zum optionalen Ausüben von diametralem Druck bzw. Zug auf die Wanne 5 verwen- det wird.
Ausgehend von der Ausgangsstellung (Phase I) kann sich beim Eintauchen der Bauplattform 11 mit dem Substanz- Schichtenstapel 31-3i in die flüssige Substanz 4 (Phase II) der Wannenboden 6 aufgrund der Viskosität der Substanz 4 vorüberge- hend geringfügig nach unten ausbauchen. Der Wannenboden 6 stellt sich daraufhin für den Belichtungsvorgang in Phase III entweder selbsttätig aufgrund der Elastizität des Materials der Wanne 5 zurück, oder dies wird durch zusätzliche, von der Spanneinrichtung 9 auf die Wanne 5 ausgeübt diametrale Zugkräf- te F1 unterstützt. Zugkräfte F1 können gegebenenfalls bereits in den Phasen I und/oder II auf die Wanne 5 aufgebracht werden, um das Ausbauchen in Phase II zu minimieren.
In Phase III wird die neue Schicht 3i+1 wie beschrieben durch Aktivieren der Lichtquelle 10 ausgehärtet. Beim Anheben der Bauplattform 11 mit dem angehafteten Substanzschichtenstapel 31-3i in Phase IV dehnt sich der Wannenboden 6 aufgrund der Elastizität des Materials der Wanne 5 nach oben, während sich die neu ausgehärtete Schicht 3i+1 von den Seiten her fortschreitend vom Wannenboden 6 ablöst bzw. abschält. Dies reduziert die zum Abheben der Bauplattform 11 erforderliche Kraft und ermöglicht ein schonendes, zerstörungsfreies Entformen der neuen Substanzschicht 3i+1. Aufgrund der Elastizität der gesamten Wanne 5 kann sich in Phase IV dabei auch der Rand 7 der Wanne 5 mitverformen, was die Verformung des Wannenbodens 6 begünstigt bzw. zumindest nicht behindert.
In Phase IV kann zusätzlicher diametraler Druck F2 auf die Wanne 5 ausgeübt werden, um das Ausbauchen des Wannenbodens 6 nach oben zu fördern, so dass dessen zunehmend konvexe Form den Abschälvorgang der Schicht 3i fördert. Alternativ (nicht gezeigt) könnte ein solcher diametraler Druck F2 den Wannenboden 6 auch nach unten ausbauchen, um die Entformungskraft zu verstärken.
Bevorzugt wird von der Elektronik 13 die Steuerung des Mo- tors 12 zum Anheben der Bauplattform 11 mit der Steuerung der Spanneinrichtung 9 zur Druckausübung F2 synchronisiert, um genau jenes Maß an Wölbung des Wannenbodens 6 zu erreichen, welches den genannten Abschäleffekt der Schicht 3i+1 unterstützt und fördert.
Alternativ könnte in Phase IV anstelle von diametralem
Druck F2 diametraler Zug F3 auf die Wanne 5 ausgeübt werden, um das Abschälen des Wannenbodens 6 von der Schicht 3i zu begünstigen. Fig. 5 zeigt eine Weiterentwicklung einer solchen Aus- führungsform mit einer Phase IV, in der bereits zu Beginn star- ker diametraler Zug F3 ausgeübt wird. Aufgrund der Zugausübung F3 auf den Wannenboden 3 dehnt sich dieser und verringert dabei seine Dicke, was ebenfalls ein fortschreitendes Ablösen bzw. Abschälen des Wannenbodens 6 beginnend von den Seiten her von der Schicht 3i+1 fördert. Auch diese Zugausübung kann mit der Abhebebewegung der Bauplattform 11 synchronisiert werden, um den größtmöglichen Effekt zu erzielen. In einer vereinfachten weiteren Variante der Anlage 1 könnte auf die Spanneinrichtung 9 überhaupt verzichtet werden, d.h. es könnten keinerlei zusätzliche Zug- oder Druckkräfte F1, F2, F3 auf die Wanne 5 auf- gebracht werden, so dass sich die Wanne 5 ausschließlich durch die Eintauchkräfte in Phase II und Abschälkräfte in Phase IV vorübergehend elastisch verformt.
Es versteht sich, dass die auf die Wanne 5 aufgebrachten Zug- und Druckkräfte F1, F2, F3 nicht exakt antiparallel auf diametral gegenüberliegenden Seiten der Wanne aufgebracht werden müssen, sondern auch zueinander versetzt und/oder geringfügig zueinander schräg gestellt sein können, falls gewünscht.
Eine weitere Option ist es, die Zug- und Druckkräfte F1, F2, F3 jeweils pulsierend, z.B. für eine begrenzte Zeitspanne, und/oder wiederholt alternierend auf die Wanne 5 aufzubringen, und zwar in jeder der genannte Phasen II und IV. So kann die Wanne 5 durch die Spanneinrichtung 9 beispielsweise zum Vibrieren gebracht werden. Allgemein gesprochen kann die Spanneinrichtung 9 die Wanne 5 zu jedem beliebigen Zeitpunkt oder Teil- schritt des Prozesses in einen zeitlich veränderlichen räumlichen Spannungszustand bringen, bevorzugt einen zeitlich veränderlichen ebenen Spannungszustand.
Fig. 6 zeigt eine zusätzliche Maßnahme zur Rückstellung eines sich nach unten ausbauchenden Wannenbodens 6 in Phase II, um eine plane Konfiguration des Wannenbodens 6 für den Belichtungsvorgang in Phase III zu erreichen. In dieser Ausführungs- form der Anlage 1 ist unterhalb des Wannenbodens 6 in Anlage an dessen Unterseite ein Glättelement 25 in einer im wesentlichen horizontalen Ebene beweglich gelagert. Das Glättelement 25 ist beispielsweise ein Lineal oder eine Rakel, das bzw. die sich über die gesamte Breite B des Wannenbodens 6 erstreckt und über die gesamte Länge L des Wannenbodens 6 in Richtung des Pfeils P hin und her bewegt werden kann. Bevorzugt ist das Glättelement 25 eine drehbare Walze, die auf der Unterseite des Wannenbodens 6 abrollen kann. Das Glättelement 25 kann beispielsweise auf den Linearführungen 17 der Spanneinrichtung 9 geführt werden und wird bevorzugt von einem (nicht dargestellten) Antrieb angetrieben, der von der Steuerelektronik 13 gesteuert wird.
In Phase II bzw. vor Phase III wird das Glättelement 25 (zumindest) einmal über die Unterseite des Wannenbodens 6 bewegt, um diesen glattzustreichen und in eine plane Stellung für die Belichtungsphase III zu bringen, in welcher der Wannenboden 6 in einem definierten Abstand zur zuletzt ausgehärteten Substanzschicht 3i liegt.
Die Fig. 7a und 7b zeigen eine spezielle Ausführungsform eines Glättelements 27, das sich - anstelle oder zusätzlich zu einer Abstützung auf den Linearführungen 17 - auf einer transparenten Gleitplatte 28 abstützt, die unter dem Wannenboden 6 verläuft. Das Glättelement 27 könnte alternativ auch im Zwi- schenraum 24 zwischen dem oberen Boden 22 und unteren Boden 23 eines Doppelbodens 6 gemäß Fig. 3b geführt sein.
Die Fig. 8a und 8b zeigen eine weitere Anwendungs- möglichkeit eines Doppelbodens 6 der Wanne 5. In dem Zwischenraum 24 liegt eine starre Platte 29, welche gegenüber den Böden 22, 23 des Doppelbodens 6 gleiten kann und - zumindest im gedehnten Zustand der Wanne 5 - auch seitliches Spiel 30 zwischen den Rändern der Platte 29 und den Seitenwänden des Zwischenraums 24 hat. Die Platte 29 kann beispielsweise bei einer Spritzgussfertigung der Wanne 5 in das Material der Wanne 5 miteingebettet werden. Eine Antihaft- oder Gleitbeschichtungen der Platte 29 kann dabei ein festes Verbinden der Platte 29 mit den Böden 22, 23 verhindern, so dass die Platte 29 beim Dehnen oder Stauchen der Wanne 5 im Doppelboden 6 gleiten kann.
Die Platte 29 verhindert das Ausbauchen des Bodens 6 nach unten in Phase II und beeinträchtigt nicht das elastische Abschälen des oberen Bodens 22 in Phase IV sowie dessen Zurückkehren in die End- und Ausgangsstellung V bzw. I.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen beschränkt, sondern umfasst alle Varianten, Modifikatio- nen und Kombinationen der vorgenannten Merkmale, welche in den Rahmen der angeschlossenen Ansprüche fallen.

Claims

Patentansprüche:
1. Anlage (1) zum schichtweisen Aufbau eines Körpers (2) aus einer lichthärtbaren Substanz (4) , mit
einer Wanne (5) aus elastischem Material zur Aufnahme der
Substanz (4) in flüssigem oder pastösem Zustand,
einer Lichtquelle (10) zur bereichsweise-selektiven Aushärtung der auf dem Wannenboden aufliegenden Schicht (3i) der Substanz (4) , und
einer über dem Wannenboden (6) angeordneten und gegenüber diesem absenk- und anhebbaren Bauplattform (11) zum Anhaften und Anheben der ausgehärteten Substanzschicht (3i) ,
gekennzeichnet durch eine Spanneinrichtung (9) , welche dafür ausgebildet ist, Zug (F1, F3) oder Druck (F2) auf die Wan- ne (5) auszuüben, und eine die Spanneinrichtung (9) und die Bauplattform (11) entsprechend steuernde Steuereinrichtung (13) .
2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Boden (6) der Wanne (5) zumindest teilweise lichtdurchlässig ist.
3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne (5) einstückig aus dem elastischen Material gefertigt ist, bevorzugt aus Silikon.
4. Anlage nach einem Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekenn- zeichnet, dass die Spanneinrichtung (9) dafür ausgebildet ist, etwa diametralen Zug (F1, F3) oder Druck (F2) auf die Wanne (5) auszuüben.
5. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (9) dafür ausgebildet ist, pulsierenden Zug (F1, F3) oder Druck (F2) auf die Wanne (5) auszuüben.
6. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Spanneinrichtung (9) zwei relativbewegliche Spannbacken (16) hat, welche mit seitlichen Laschen (V) der Wanne (5) lösbar verbindbar sind.
7. Anlage nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen (V) Durchbrechungen (19, 20) haben, durch welche Fädelstifte (18), Halteachsen od.dgl. der Spannbacken (16) hindurchführbar sind.
8. Anlage nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in die Laschen (7') Verstärkungsringe, Halteösen, Klammern, Haken od. dgl . für den Angriff der Spanneinrichtung (9) eingebettet sind.
9. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, ferner ge- kennzeichnet durch ein Glättelement (25, 27), das unterhalb des
Wannenbodens (6) in Anlage an dessen Unterseite in einer Ebene beweglich gelagert ist, um den Wannenboden (6) glattzustreichen.
10. Anlage nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Glättelement (25) eine Walze ist, die auf der Unterseite des Wannenbodens (6) abrollt.
11. Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Wannenboden (6) ein Doppelboden ist.
12. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Böden (22, 23) des Doppelbodens (6) ein ü- ber die Unterseite des oberen Bodens (22) bewegliches Glättelement (27) gelagert ist, um diesen glattzustreichen.
13. Anlage nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den beiden Böden (22, 23) des Doppelbodens (6) eine starre Platte (29) liegt, die bei elastischer Verformung der Wanne (5) gegenüber den Böden (22, 23) gleiten kann.
14. Wanne zum Einsetzen in eine Anlage nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne (5) aus elastischem Material gefertigt ist und dass sie für den An- griff einer Spanneinrichtung (9) zur Ausübung von Zug (F1, F3) oder Druck (F2) auf die Wanne (5) ausgebildet ist.
15. Wanne nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Boden (6) der Wanne (5) zumindest teilweise lichtdurchlässig ist.
16. Wanne nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit lichthärtbarer Substanz (4) gefüllt und an ihrer Oberseite mit einem abziehbaren Deckblatt (21) versiegelt ist .
17. Wanne nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass sie einstückig aus einem transparenten elastischen Material gefertigt ist, bevorzugt aus Silikon.
18. Wanne nach einem der Ansprüche 14 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Wanne mit seitlichen Laschen (7') für den Angriff der Spanneinrichtung (9) ausgestattet ist.
PCT/AT2014/050131 2013-06-17 2014-06-11 Anlage zum schichtweisen aufbau eines körpers und wanne hiefür WO2014201486A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US14/898,651 US10414091B2 (en) 2013-06-17 2014-06-11 System for layered construction of a body and tray therefor
EP14738715.3A EP3010698A1 (de) 2013-06-17 2014-06-11 Anlage zum schichtweisen aufbau eines körpers und wanne hiefür
JP2016520191A JP6483671B2 (ja) 2013-06-17 2014-06-11 ボディを層状に造形するためのシステムおよび当該システム用バット

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA50391/2013 2013-06-17
ATA50391/2013A AT514493B1 (de) 2013-06-17 2013-06-17 Anlage zum schichtweisen Aufbau eines Körpers und Wanne hiefür

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014201486A1 true WO2014201486A1 (de) 2014-12-24

Family

ID=51176857

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/AT2014/050131 WO2014201486A1 (de) 2013-06-17 2014-06-11 Anlage zum schichtweisen aufbau eines körpers und wanne hiefür

Country Status (5)

Country Link
US (1) US10414091B2 (de)
EP (1) EP3010698A1 (de)
JP (1) JP6483671B2 (de)
AT (1) AT514493B1 (de)
WO (1) WO2014201486A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016177893A1 (en) 2015-05-07 2016-11-10 Addifab Aps Additive manufacturing yield improvement
WO2017079774A3 (de) * 2015-11-12 2017-08-03 Klaus Stadlmann Stereolithographie-vorrichtung mit kartuscheneinrichtung
US11993005B1 (en) * 2019-06-06 2024-05-28 Xolo Gmbh Process, apparatus and photoswitchable photoinitiators for locally polymerizing a starting material by dual color photopolymerization

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9895872B2 (en) * 2014-07-31 2018-02-20 Xyzprinting, Inc. Three-dimensional printing apparatus
AT518101B1 (de) 2015-12-17 2018-05-15 Stadlmann Klaus Verfahren zum Erzeugen eines dreidimensionalen Gegenstands
WO2018097954A1 (en) * 2016-11-23 2018-05-31 3D Systems, Inc. Three dimensional printer with pressure compensation for induced stresses
CN106476267B (zh) * 2016-12-09 2018-11-20 深圳市鑫创盈科技有限公司 3d打印中光敏材料固化层成型方法及实现该方法的结构
US20180200791A1 (en) * 2017-01-13 2018-07-19 General Electric Company Dynamically damped recoater
AU2018240839B2 (en) * 2017-03-20 2024-01-25 Zydex Pty Ltd Apparatus and method for making a stereolithographic object
CN109501250B (zh) * 2017-09-14 2020-10-30 三纬国际立体列印科技股份有限公司 光固化3d打印机及其剥离方法
CN109532019A (zh) * 2017-09-22 2019-03-29 三纬国际立体列印科技股份有限公司 三维打印装置及其液槽
US11235515B2 (en) 2018-07-28 2022-02-01 CALT Dynamics Limited Methods, systems, and devices for three-dimensional object generation and physical mask curing
US11633909B2 (en) 2018-07-28 2023-04-25 CALT Dynamics Limited Methods, systems, and devices for three-dimensional object generation and physical mask curing
US11104075B2 (en) 2018-11-01 2021-08-31 Stratasys, Inc. System for window separation in an additive manufacturing process
JP3234940U (ja) 2018-11-01 2021-11-11 オリジン ラボラトリーズ, インコーポレイテッドOrigin Laboratories, Inc. 付加製造システム
JP6670009B1 (ja) * 2018-11-07 2020-03-18 ナガセケムテックス株式会社 光造形用トレイおよびその製造方法
EP3708368B1 (de) 2019-03-14 2022-08-24 DENTSPLY SIRONA Inc. Verfahren zur bedienung einer stereolithografievorrichtung zur verhinderung der adhäsion eines 3d-objekts an einer wanne durch oszillatorische anregungen
US11673326B2 (en) * 2019-03-22 2023-06-13 Young Optics Inc. Three dimensional printing apparatus
CN110014646B (zh) * 2019-04-28 2021-05-18 南京威布三维科技有限公司 光固化工业级3d打印机、打印材料及其打印方法
CN110549620B (zh) * 2019-09-16 2022-12-09 杭州聚纳电子科技有限公司 一种配合3d打印机底板使用的脱模纸绷紧固定装置
JP2021183398A (ja) * 2020-05-22 2021-12-02 カンタツ株式会社 光造形装置用アタッチメント
US20230256667A1 (en) * 2022-02-11 2023-08-17 NEXA3D Inc. Compliant support structure for substratum used in photopolymerization vat

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06246838A (ja) 1993-02-26 1994-09-06 Teijin Seiki Co Ltd 光造形装置
WO2001005575A1 (fr) 1999-07-15 2001-01-25 Edward Jefferson Horne Procede et dispositif de production pour matiere formee polymerisable
DE10119817A1 (de) 2001-04-23 2002-10-24 Envision Technologies Gmbh Vorrichtung und Verfahren für die zerstörungsfreie Trennung ausgehärteter Materialschichten von einer planen Bauebene
EP2067609A1 (de) * 2007-12-04 2009-06-10 Sony Corporation Stereolithographievorrichtung
DE102012011610A1 (de) * 2012-06-12 2012-11-29 Daimler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Bauteils
US20130001834A1 (en) 2011-06-28 2013-01-03 Global Filtration Systems Apparatus and method for forming three-dimensional objects using linear solidification
WO2013026087A1 (en) 2011-08-20 2013-02-28 Zydex Pty Ltd Apparatus and method for making an object

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4341826A (en) * 1980-02-13 1982-07-27 United Technologies Corporation Internal combustion engine and composite parts formed from silicon carbide fiber-reinforced ceramic or glass matrices
JPH0255327A (ja) * 1988-08-19 1990-02-23 Fujitsu Ltd ラビング装置
JP2583610B2 (ja) * 1989-07-07 1997-02-19 三菱電機株式会社 Ａ／ｄ、ｄ／ａ変換装置
US5158858A (en) * 1990-07-05 1992-10-27 E. I. Du Pont De Nemours And Company Solid imaging system using differential tension elastomeric film
JPH04255327A (ja) * 1991-02-07 1992-09-10 Sony Corp ソリッドクリェーション用台座とそれを用いたシステム
JPH04341826A (ja) * 1991-05-20 1992-11-27 Sanyo Electric Co Ltd 光造形装置
JPH0681727U (ja) * 1993-05-07 1994-11-22 デンケンエンジニアリング株式会社 光造形装置の樹脂造形槽
JPH11348135A (ja) * 1998-06-10 1999-12-21 Ausutoraada:Kk 光造形装置
DE19957370C2 (de) * 1999-11-29 2002-03-07 Carl Johannes Fruth Verfahren und Vorrichtung zum Beschichten eines Substrates
JP2002103460A (ja) * 2000-09-28 2002-04-09 Toyoda Mach Works Ltd シート積層式３次元造形装置
DE20106887U1 (de) * 2001-04-20 2001-09-06 Envision Technologies GmbH, 45768 Marl Vorrichtung zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
US7621733B2 (en) * 2005-09-30 2009-11-24 3D Systems, Inc. Rapid prototyping and manufacturing system and method
EP1880832A1 (de) * 2006-07-18 2008-01-23 Nederlandse Organisatie voor Toegepast-Natuuurwetenschappelijk Onderzoek TNO Verfahren und System zur schichtweisen Herstellung eines greifbaren Gegenstandes
IT1400015B1 (it) * 2010-05-17 2013-05-09 Dws Srl Macchina stereolitografica perfezionata
CN103167946A (zh) * 2010-08-20 2013-06-19 再德克斯私人有限公司 用来制造物体的设备和方法

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06246838A (ja) 1993-02-26 1994-09-06 Teijin Seiki Co Ltd 光造形装置
WO2001005575A1 (fr) 1999-07-15 2001-01-25 Edward Jefferson Horne Procede et dispositif de production pour matiere formee polymerisable
DE10119817A1 (de) 2001-04-23 2002-10-24 Envision Technologies Gmbh Vorrichtung und Verfahren für die zerstörungsfreie Trennung ausgehärteter Materialschichten von einer planen Bauebene
EP1253002A1 (de) * 2001-04-23 2002-10-30 Envision Technologies GmbH Vorrichtung und Verfahren für die zerstörungsfreie Trennung ausgehärteter Materialschichten von einer planen Bauebene
EP2067609A1 (de) * 2007-12-04 2009-06-10 Sony Corporation Stereolithographievorrichtung
US20130001834A1 (en) 2011-06-28 2013-01-03 Global Filtration Systems Apparatus and method for forming three-dimensional objects using linear solidification
WO2013026087A1 (en) 2011-08-20 2013-02-28 Zydex Pty Ltd Apparatus and method for making an object
DE102012011610A1 (de) * 2012-06-12 2012-11-29 Daimler Ag Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung eines Bauteils

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016177893A1 (en) 2015-05-07 2016-11-10 Addifab Aps Additive manufacturing yield improvement
US11020897B2 (en) 2015-05-07 2021-06-01 Addifab Aps Additive manufacturing yield improvement
JP2018514426A (ja) * 2015-05-07 2018-06-07 アディファブ アーペーエス 積層造形装置
JP2021059116A (ja) * 2015-05-07 2021-04-15 アディファブ アーペーエス 積層造形法による生産性向上
KR20180111775A (ko) * 2015-11-12 2018-10-11 클라우스 슈타들만 카트리지 장치를 포함한 스테레오리소그래피 장치
AU2016351635B2 (en) * 2015-11-12 2020-01-30 Klaus Stadlmann Stereolithography apparatus comprising a cartridge device
RU2723240C2 (ru) * 2015-11-12 2020-06-09 Клаус ШТАДЛЬМАНН Стереолитографическое устройство с картриджным приспособлением
EP3711928A3 (de) * 2015-11-12 2020-10-28 Klaus Stadlmann Stereolithografievorrichtung mit einer kartuschenvorrichtung
CN112277313A (zh) * 2015-11-12 2021-01-29 克劳斯·斯塔德曼 具有筒机构的立体光刻装置
JP2021020473A (ja) * 2015-11-12 2021-02-18 シュタットルマン、クラウスＳＴＡＤＬＭＡＮＮ， Ｋｌａｕｓ カートリッジ装置を備えたステレオリソグラフィ装置
CN108602249B (zh) * 2015-11-12 2021-03-02 克劳斯·斯塔德曼 立体光刻装置和筒机构
KR102230497B1 (ko) * 2015-11-12 2021-03-23 클라우스 슈타들만 카트리지 장치를 포함한 스테레오리소그래피 장치
CN108602249A (zh) * 2015-11-12 2018-09-28 克劳斯·斯塔德曼 具有筒机构的立体光刻装置
WO2017079774A3 (de) * 2015-11-12 2017-08-03 Klaus Stadlmann Stereolithographie-vorrichtung mit kartuscheneinrichtung
CN112277313B (zh) * 2015-11-12 2022-02-25 克劳斯·斯塔德曼 具有筒机构的立体光刻装置
US11993005B1 (en) * 2019-06-06 2024-05-28 Xolo Gmbh Process, apparatus and photoswitchable photoinitiators for locally polymerizing a starting material by dual color photopolymerization

Also Published As

Publication number Publication date
JP6483671B2 (ja) 2019-03-13
US20160136902A1 (en) 2016-05-19
AT514493A1 (de) 2015-01-15
EP3010698A1 (de) 2016-04-27
AT514493B1 (de) 2015-04-15
US10414091B2 (en) 2019-09-17
JP2016524556A (ja) 2016-08-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT514493B1 (de) Anlage zum schichtweisen Aufbau eines Körpers und Wanne hiefür
EP3711928B1 (de) Stereolithografievorrichtung mit einer kartuschenvorrichtung
EP1732746B1 (de) Verfahren zur herstellung eines dreidimensionalen objekts mit verbesserter trennung ausgehärteter materialschichten von einer bauebene
EP2940526B1 (de) Verfahren zum prägen
EP3433087B1 (de) Anlage zum herstellen eines dreidimensionalen körpers
EP3705266B1 (de) Verfahren zum additiven aufbau eines dreidimensionalen produkts
DE102013216540B4 (de) Transfervorrichtung die ein feines Transfermuster auf ein geformtes Material überträgt
DE102004022606A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts mit verbesserter Trennung ausgehärteter Materialschichten von einer Bauebene
WO2008055533A1 (de) Kontinuierliches generatives verfahren und vorrichtung zur herstellung eines dreidimensionalen objekts
DE102012021284B4 (de) Vorrichtung und Verfahren zur schichtweisen Herstellung von Bauteilen mittels Photopolymerisation
DE2011443A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Siebformen dreidimensionaler Gegenstände
DE2927472C2 (de) Verfahren zum Errichten einer Brücke in Vorschubbauweise und Vorrichtung zur Verwendung bei diesem Verfahren
WO2021151778A1 (de) 3d-drucker zur additiven fertigung eines mehrschichtigen bauteils, druckverfahren und bauteil
WO2016012389A1 (de) System zum bilden eines formstabilen objektes durch selektives, bereichsweises verfestigen einer nicht formstabilen masse
WO2016049666A1 (de) Anlage zum schichtweisen aufbau eines körpers und entformvorrichtung hiefür
EP3930944B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung von dreidimensionalen bauteilen durch selektives verfestigen
EP3443587B1 (de) Vorrichtung, system und verfahren zum ausrichten elektronischer bauteile
DE4420996C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von mikromechanischen und mikrooptischen Bauelementen
DE102007029726A1 (de) Vorrichtung zur Herstellung und Präsentation von Flüssigkeitsschichten
EP1063082A1 (de) Beschichtungspresse
AT514496B1 (de) Anlage zum schichtweisen Aufbau eines Körpers und Entformvorrichtung hiefür
EP2409823A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Herstellen eines Dekorteils sowie Dekorteil
DE4239447C1 (de) Verfahren und eine Vorrichtung zum Verdichten von Beton durch Rütteln
DE69807347T2 (de) Minischablone und vorrichtung zu deren anwendung
DE202021004434U1 (de) 3D-Drucker zur additiven Fertigung eines Bauteils

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14738715

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2014738715

Country of ref document: EP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14898651

Country of ref document: US

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2016520191

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE