WO2019112466A1 - Method of stereolithography of photopolymer drops with subsequent curing thereof - Google Patents

Method of stereolithography of photopolymer drops with subsequent curing thereof Download PDF

Info

Publication number
WO2019112466A1
WO2019112466A1 PCT/RU2017/000924 RU2017000924W WO2019112466A1 WO 2019112466 A1 WO2019112466 A1 WO 2019112466A1 RU 2017000924 W RU2017000924 W RU 2017000924W WO 2019112466 A1 WO2019112466 A1 WO 2019112466A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
photopolymer
printing
printed
layer
supports
Prior art date
Application number
PCT/RU2017/000924
Other languages
French (fr)
Russian (ru)
Inventor
Юрий Евгеньевич ВИНОГРАДОВ
Олег Валентинович ВИГДОРЧИКОВ
Рубен Даниэльевич МЕДЖУЛУМЯН
Original Assignee
Юрий Евгеньевич ВИНОГРАДОВ
Олег Валентинович ВИГДОРЧИКОВ
Рубен Даниэльевич МЕДЖУЛУМЯН
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 Юрий Евгеньевич ВИНОГРАДОВ, Олег Валентинович ВИГДОРЧИКОВ, Рубен Даниэльевич МЕДЖУЛУМЯН filed Critical Юрий Евгеньевич ВИНОГРАДОВ
Priority to PCT/RU2017/000924 priority Critical patent/WO2019112466A1/en
Publication of WO2019112466A1 publication Critical patent/WO2019112466A1/en

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00Additive 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
    • B29C64/10Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/112Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using individual droplets, e.g. from jetting heads
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33YADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00Processes of additive manufacturing

Definitions

  • the invention relates to the technology of three-dimensional printing of digital models, in particular, to the field of printing technologies by curing photopolymers.
  • the proposed method is intended for the implementation on its basis of 3D printers with improved performance, dimensional accuracy with multi-color three-dimensional printing.
  • Three-dimensional printing technologies are known in which photopolymer is flashed, for example, between the transparent bottom of a process bath with a photopolymer and a worktable (or the printed part of the part), and the printed part of the part being manufactured remains below the level of the photopolymer in the technological surface. And then, when printing the next layer of the part through the already hardened part of the part, the photopolymer is illuminated on the other side of the part, thereby increasing the thickness of the part beyond what is described by the specified digital model. With a laser spot size of less than 30 microns, even with professional printers the minimum wall thickness is guaranteed only within 0.4 to 10.6 mm. This circumstance is determined by fundamental contradictions due to the fact that the photopolymer must be transparent to the laser beam.
  • the printed part of the part also turns out to be transparent for the laser beam, which contradicts the accuracy of its dimensions, because the photopolymer behind the printed part of the part also lights up and stops illuminating only after creating the printed part with a thickness of about 0.3 to 10 mm.
  • the energy distribution in the laser beam corresponds to the Gaussian curve, and when printing subsequent layers of energy at the edges
  • the Gaussian curve of the energy distribution in the beam in the plane of the cross section also illuminates the areas of the photopolymer adjacent to the printed part.
  • Such disadvantages include the exposure and curing of the photopolymer, which already in liquid form flows around the already printed part of the part in the technological bath, which leads to a change (increase) in the size of the printed part in excess of the standard dimensions of the specified digital model. This leads to the "swimming" of small holes, which were displayed in a given digital model of the part.
  • This method contains the following operations:
  • a disadvantage of the known solution is the low print speed due to the long time the beam travels along all points of the layer or the long exposure time by the projector or the matrix of the entire area of the exposed layer, the low resolution of the print.
  • the task of this technical solution is to develop a new method of prototyping on a 3 D-printer.
  • the technical result of the claimed technical solution consists in increasing the resolution of 3D printers, speeding up their work in 3D prototyping, ensuring the possibility of full-color color reproduction both on the surface and the entire thickness (volume) of the printed part.
  • the method of stereolithography droplets of photopolymer and their subsequent curing is based on controlled movement of the print head of the printer over the printer's desktop in two directions with increasing distance between the desktop and the head before applying the subsequent layer of photopolymer, to heat the photopolymer by heaters with controlled temperature, and in addition, according to the invention, printing layer is used for applying a layer a transparent photopolymer and at least one colored photopolymer are distributed through the nozzles of the print head, then the photopolymer drops are applied and mixed in the place of their application so that the total volume of the colored photopolymer drops and the transparent photopolymer are the same for each print element of the printed part, the material is supported in the volume corresponding to the total volume of the photopolymer at each of the print points of the supports, the material applied is cured before printing on next layer.
  • the claimed method allows as a support in the right place to apply a photopolymer or water-soluble material, cured by cooling or drying, and apply it so that after curing the volume of solids corresponds to the total volume of the polymerized photopolymer for each print point of the part and support. Also, the issue of providing support in the claimed method can be solved by applying detail elements in a technological bath with an inert technical fluid whose density is greater than the density of the photopolymer and in which the liquid photopolymer does not dissolve quickly and the level of technical fluid is at the level of the previous layer already printed.
  • the preliminary distribution of a transparent photopolymer and at least one colored photopolymer through the nozzles of the print head allows three-dimensional printing of the product (part) in full-color version - both the entire outer surface of the part, and throughout the entire volume (thickness) of the part.
  • applying and mixing a drop of photopolymer at the places of their application provided that the total volume of drops of colored photopolymers and transparent photopolymer was the same for printing each element of the printed part, avoids distortion of parts and ensure their solidity and integrity, which, as a result, significantly improves the quality of the printed product.
  • Applying the support material in the volume corresponding to the total volume of the photopolymer at each of the support print points curing the material applied by the print head before printing another layer is necessary so that the supports correspond to the height of the new part above the base from which the supports are printed.
  • the claimed method of 3D prototyping involves applying the material of the printed part and supports, and only then the subsequent curing of the applied material.
  • the advantage of the claimed method is that after printing, the part does not need to be washed and cleaned from the remnants of the photopolymer on it.
  • a special program creates a file with images of layer-slices of the part, including supports.
  • This file displays the layers of the 3 D-models and is the basis for controlling the elements of the printer during three-dimensional printing.
  • Hot photopolymer at a temperature of 50 ° C to 60 ° C, becomes much more fluid and can be applied to the right places with a 3 D printer head.
  • Modern heads have more than 180 active multi-color nozzles, and the resolution of modern heads (1440 dpi) allows for printing accuracy of at least 16 microns.
  • the speed of printing a 3D printer in the claimed method increases many times in proportion to the number of nozzles in the head. Accordingly, 180 or more fragments are printed in a single pass of the head, and not one, as with laser scanning.
  • the exposure time of the projector has to be increased in proportion to the increase in the illumination area of the projector relative to the spot area of the laser beam, or to increase the brightness of the light source.
  • the existing 3D printing technologies it is not possible to raise the brightness of the light source so that the light does not destroy the light modulator, and so that the printing speed when the projector or the matrix is illuminated becomes more than the speed of the laser beam.
  • the claimed method allows to increase the printing speed relative to the known printing methods (LCD technology, DLP technology, SLA technology), which have already reached the maximum printing speed.
  • the gain in speed of three-dimensional printing using the inventive method is up to 180 times faster than printing speed in comparison with existing printing technologies on a 3D printer.
  • supports from a water-soluble material allows you to form supports in difficult-to-access part cavities with easy subsequent removal of the supports.

Abstract

The invention relates to the technology of 3D printing of digital models, in particular to the field of technologies of full-color three-dimensional printing by curing photopolymers, and is aimed at developing new printers which make it possible to heighten the print resolution of 3D models while reducing the time required for the production of a single 3D model. According to a method, a model layer is first printed, and then the material in the layer is cured before the next layer is printed. The method makes it possible to select a support production technology, namely: from printing supports made of a photopolymer and printing from water-soluble materials cured by cooling or drying through to the possibility of entirely dispensing with supports in the three-dimensional printing of items of any complexity and configuration.

Description

Способ стереолитографии каплями фотополимера с  Stereolithography method with photopolymer drops
последующим их отверждением  their subsequent curing
Изобретение относится к технологии трехмерной печати цифровых моделей, в частности, к области технологий печати отверждением фотополимеров. The invention relates to the technology of three-dimensional printing of digital models, in particular, to the field of printing technologies by curing photopolymers.
Предложенный способ предназначен для реализации на его основе 3D принтеров повышенной производительности, размерной точности с многоцветной трехмерной печатью.  The proposed method is intended for the implementation on its basis of 3D printers with improved performance, dimensional accuracy with multi-color three-dimensional printing.
Известны технологии трехмерной печати, при которой производится засветка фотополимера, например, между прозрачным дном технологической ванны с фотополимером и рабочим столом (или напечатанной частью детали), а напечатанная часть изготавливаемой детали остаётся ниже уровня фотополимера в технологической вешне. И тогда, при печати последующего слоя детали сквозь уже отверждённую часть детали, засвечивается фотополимер на другой стороне детали, увеличивая, тем самым, толщину детали сверх того, что описано заданной цифровой моделью. При размере лазерного пятна меньше 30 мкм, даже у профессиональных принтеров минимальная толщина стенки гарантируется только в пределах 0.4-Ю.6 мм. Это обстоятельство определяется принципиальными противоречиями вследствие того, что фотополимер должен быть прозрачен для лазерного луча. Но прозрачной для лазерного луча оказывается также и напечатанная часть детали, что противоречит соблюдению точности её размеров, ибо фотополимер за напечатанной частью детали, также засвечивается и перестаёт засвечиваться только после создания печатаемой детали толщиной около 0.3-Ю.6 мм. Three-dimensional printing technologies are known in which photopolymer is flashed, for example, between the transparent bottom of a process bath with a photopolymer and a worktable (or the printed part of the part), and the printed part of the part being manufactured remains below the level of the photopolymer in the technological surface. And then, when printing the next layer of the part through the already hardened part of the part, the photopolymer is illuminated on the other side of the part, thereby increasing the thickness of the part beyond what is described by the specified digital model. With a laser spot size of less than 30 microns, even with professional printers the minimum wall thickness is guaranteed only within 0.4 to 10.6 mm. This circumstance is determined by fundamental contradictions due to the fact that the photopolymer must be transparent to the laser beam. But the printed part of the part also turns out to be transparent for the laser beam, which contradicts the accuracy of its dimensions, because the photopolymer behind the printed part of the part also lights up and stops illuminating only after creating the printed part with a thickness of about 0.3 to 10 mm.
Кроме того, распределение энергии в лазерном луче соответствует Гауссовой кривой, и при печати последующих слоёв энергией в краях Гауссовой кривой распределения энергии в луче в плоскости поперечного сечения - также засвечиваются и прилегающие к напечатанной детали области фотополимера. In addition, the energy distribution in the laser beam corresponds to the Gaussian curve, and when printing subsequent layers of energy at the edges The Gaussian curve of the energy distribution in the beam in the plane of the cross section also illuminates the areas of the photopolymer adjacent to the printed part.
К подобным недостаткам стоит отнести экспозицию и отверждение фотополимера, который еще в жидкой форме обтекает в технологической ванне уже напечатанную часть детали, что приводит к изменению (увеличению) размеров печатаемой детали сверх нормативных размеров заданной цифровой модели. Это ведет к «заплыванию» малых отверстий, которые были отображены в заданной цифровой модели детали. Such disadvantages include the exposure and curing of the photopolymer, which already in liquid form flows around the already printed part of the part in the technological bath, which leads to a change (increase) in the size of the printed part in excess of the standard dimensions of the specified digital model. This leads to the "swimming" of small holes, which were displayed in a given digital model of the part.
Известен способ послойного изготовления трехмерного объекта посредством стереолитографии (RU 26105056 приоритет от 15.07.2013, конв. приоритет 16.07.2012 IT VI2012A000172, ДВС СРЛ, IT). There is a method of layer-by-layer manufacturing of a three-dimensional object by means of stereolithography (RU 26105056, priority dated July 15, 2013, conv. Priority July 16, 2012 IT VI2012A000172, ICE SRL, IT).
Этот способ содержит следующие операции: This method contains the following operations:
- перемещение опорной поверхности близко ко дну контейнера, содержащего жидкую субстанцию, таким образом, чтобы обеспечить ее размещение в определенном рабочем положении; - move the support surface close to the bottom of the container containing the liquid substance, so as to ensure its placement in a certain working position;
- избирательное облучение слоя жидкой субстанции определенным излучением, чтобы обеспечить его затвердевание на опорной поверхности. Недостатком известного решения является низкая скорость печати из-за длительного времени перемещения луча по всем точкам слоя или длительной времени экспозиции проектором или матрицей всей площади засвечиваемого слоя, низкая разрешающая способность печати. - selective irradiation of the liquid substance layer with a certain radiation in order to ensure its solidification on the supporting surface. A disadvantage of the known solution is the low print speed due to the long time the beam travels along all points of the layer or the long exposure time by the projector or the matrix of the entire area of the exposed layer, the low resolution of the print.
Задача данного технического решения заключается в разработке нового способа прототипирования на 3 D-принтере. Технический результат заявленного технического решения заключается в повышении разрешающей способности 3D принтеров, ускорении их работы при 3D прототипировании, обеспечении возможности полноцветной цветопередачи и по поверхности, и по всей толщине (объему) напечатанной детали. The task of this technical solution is to develop a new method of prototyping on a 3 D-printer. The technical result of the claimed technical solution consists in increasing the resolution of 3D printers, speeding up their work in 3D prototyping, ensuring the possibility of full-color color reproduction both on the surface and the entire thickness (volume) of the printed part.
Поставленная задача и указанный технический результат достигаются тем, что способ стереолитографии каплями фотополимера с последующим их отверждением основывается на управляемом перемещении печатающей головки принтера над рабочим столом принтера по двум направлениям с увеличением расстояния между рабочим столом и головкой перед нанесением последующего слоя фотополимера, на разогреве фотополимера посредством нагревателей с контролируемой температурой, а кроме того, согласно изобретения, для нанесения слоя используют печатающую головку, а для печатающей головки предварительно распределяют прозрачный фотополимер и, как минимум - один окрашенный фотополимер, по соплам печатающей головки, далее наносят и смешивают капли фотополимера в месте их нанесения так, чтобы суммарный объём капель окрашенных фотополимеров и прозрачного фотополимера был одинаков для печати каждого элемента печатаемой детали, наносят материал поддержек в объёме, соответствующем суммарному объёму фотополимера в каждой из точек печати поддержек, отверждают нанесённый материал перед печатью последующего слоя. The task and the technical result achieved by the fact that the method of stereolithography droplets of photopolymer and their subsequent curing is based on controlled movement of the print head of the printer over the printer's desktop in two directions with increasing distance between the desktop and the head before applying the subsequent layer of photopolymer, to heat the photopolymer by heaters with controlled temperature, and in addition, according to the invention, printing layer is used for applying a layer a transparent photopolymer and at least one colored photopolymer are distributed through the nozzles of the print head, then the photopolymer drops are applied and mixed in the place of their application so that the total volume of the colored photopolymer drops and the transparent photopolymer are the same for each print element of the printed part, the material is supported in the volume corresponding to the total volume of the photopolymer at each of the print points of the supports, the material applied is cured before printing on next layer.
Заявленный способ позволяет в качестве поддержек в нужном месте наносить фотополимер или водорастворимый материал, отверждаемый охлаждением или высушиванием, и наносить его так, чтобы после отверждения объём твердого вещества соответствовал суммарному объёму полимеризированного фотополимера для каждой точки печати детали и поддержки. Также и вопрос обеспечения поддержек в заявленном способе может быть решен путем нанесения элементов детали в технологической ванне с инертной технической жидкостью, плотность которой больше плотности фотополимера, и в которой быстро не растворяется жидкий фотополимер, а уровень технической жидкости находится на уровне уже напечатанного предыдущего слоя. Таким образом, предварительное распределение прозрачного фотополимера и, как минимум - одного окрашенного фотополимера, по соплам печатающей головки позволяет осуществлять трехмерную печать изделия (детали) в полноцветном варианте - как всей внешней поверхности детали, так и по всему объёму (толщине) детали. The claimed method allows as a support in the right place to apply a photopolymer or water-soluble material, cured by cooling or drying, and apply it so that after curing the volume of solids corresponds to the total volume of the polymerized photopolymer for each print point of the part and support. Also, the issue of providing support in the claimed method can be solved by applying detail elements in a technological bath with an inert technical fluid whose density is greater than the density of the photopolymer and in which the liquid photopolymer does not dissolve quickly and the level of technical fluid is at the level of the previous layer already printed. Thus, the preliminary distribution of a transparent photopolymer and at least one colored photopolymer through the nozzles of the print head allows three-dimensional printing of the product (part) in full-color version - both the entire outer surface of the part, and throughout the entire volume (thickness) of the part.
В заявленном способе нанесение и смешивание капли фотополимера в местах их нанесения, при условии, что суммарный объём капель окрашенных фотополимеров и прозрачного фотополимера был одинаков для печати каждого элемента печатаемой детали, позволяет избежать коробления деталей и обеспечить их монолитность и целостность, что, в итоге, значительно повышает качество печатаемого изделия. Нанесение материала поддержек в объёме, соответствующем суммарному объёму фотополимера, в каждой из точек печати поддержек, отверждение материала, нанесённого печатающей головкой, перед печатью другого слоя необходимо для того, чтобы поддержки соответствовали высоте нового слоя детали над основанием, с которого печатаются поддержки. In the claimed method, applying and mixing a drop of photopolymer at the places of their application, provided that the total volume of drops of colored photopolymers and transparent photopolymer was the same for printing each element of the printed part, avoids distortion of parts and ensure their solidity and integrity, which, as a result, significantly improves the quality of the printed product. Applying the support material in the volume corresponding to the total volume of the photopolymer at each of the support print points, curing the material applied by the print head before printing another layer is necessary so that the supports correspond to the height of the new part above the base from which the supports are printed.
Заявленный способ 3D прототипирования предполагает нанесение материала печатаемой детали и поддержек, и только затем - последующее отверждение нанесённого материала. The claimed method of 3D prototyping involves applying the material of the printed part and supports, and only then the subsequent curing of the applied material.
При такой технологии засвечивается именно тот объём фотополимера, который нанесён в каждом месте нового слоя фотополимера, а все предыдущие слои будут уже отверждены к этому моменту времени, и паразитная засветка от лазера или от общего засвечивающего источника, например, ультрафиолетового источника света - никак не сможет изменить геометрию ранее нанесённых слоёв (если капля из печатающей головки 3 D принтера не успела растечься по напечатанной части детали). With this technology, exactly the volume of the photopolymer that is applied in each place of the new photopolymer layer is illuminated, and all previous layers will be already cured by this point in time, and the parasitic illumination from the laser or from the general illuminating source, for example, an ultraviolet light source - will not be able to change the geometry of the previously applied layers (if a drop from the 3 D printhead of the printer did not have time to spread over the printed part of the part).
Кроме того, преимуществом заявленного способа является то, что после печати деталь не нужно отмывать и очищать от остатков на ней фотополимера.  In addition, the advantage of the claimed method is that after printing, the part does not need to be washed and cleaned from the remnants of the photopolymer on it.
Таким образом, перед началом печати специальной программой формируют файл с образами слоёв-срезов детали, включая поддержки. Этот файл отображает слои 3 D-модели и является основой для управления элементами принтера при трехмерной печати. Thus, before printing begins, a special program creates a file with images of layer-slices of the part, including supports. This file displays the layers of the 3 D-models and is the basis for controlling the elements of the printer during three-dimensional printing.
Фотополимер в горячем виде, при температуре от 50°С до 60°С, становится гораздо более текучим и может наноситься на нужные места печатающей головкой 3 D принтера. Hot photopolymer, at a temperature of 50 ° C to 60 ° C, becomes much more fluid and can be applied to the right places with a 3 D printer head.
Современные головки имеют более 180 активных многоцветных сопел, а разрешающая способность современных головок (1440 dpi) позволяет иметь точность печати не менее 16 мкм. Modern heads have more than 180 active multi-color nozzles, and the resolution of modern heads (1440 dpi) allows for printing accuracy of at least 16 microns.
Скорость печати 3D принтера в заявленном способе возрастает многократно, пропорционально числу сопел в головке. Соответственно, за один проход головки печатаются 180 и более фрагментов, а не один, как при лазерном сканировании. The speed of printing a 3D printer in the claimed method increases many times in proportion to the number of nozzles in the head. Accordingly, 180 or more fragments are printed in a single pass of the head, and not one, as with laser scanning.
Если сравнивать засветку слоя фотополимера проектором и засветку лазерным лучом, то время экспонирования проектора приходится увеличивать, пропорционально увеличению площади засветки проектором по отношению к площади пятна лазерного луча, или увеличивать яркость источника света. Технически в существующих технологиях 3D печати не удаётся поднять яркость источника света так, чтобы свет не разрушал модулятор света, и чтобы скорость печати при засветке проектором или матрицей стала больше, чем скорость засветки лазерным лучом. If we compare the illumination of a photopolymer layer with a projector and laser illumination, the exposure time of the projector has to be increased in proportion to the increase in the illumination area of the projector relative to the spot area of the laser beam, or to increase the brightness of the light source. Technically, in the existing 3D printing technologies it is not possible to raise the brightness of the light source so that the light does not destroy the light modulator, and so that the printing speed when the projector or the matrix is illuminated becomes more than the speed of the laser beam.
Заявленный способ позволяет увеличить скорость печати, относительно известных способов печати (LCD-технологии, DLP- технологии, SLA технологии), которые уже достигли максимальной скорости печати. The claimed method allows to increase the printing speed relative to the known printing methods (LCD technology, DLP technology, SLA technology), which have already reached the maximum printing speed.
Выигрыш в скорости трехмерной печати при использовании заявленного способа - до 180 раз превышает скорость печати в сравнении с существующими технологиями печати на 3D принтере. The gain in speed of three-dimensional printing using the inventive method is up to 180 times faster than printing speed in comparison with existing printing technologies on a 3D printer.
Формирование поддержек из водорастворимого материала позволяет формировать поддержки в трудно доступных полостях детали с легким последующим удалением поддержек. The formation of supports from a water-soluble material allows you to form supports in difficult-to-access part cavities with easy subsequent removal of the supports.
При 3D прототипировании моделей с особо трудно доступными полостями или с горизонтально выступающими фрагментами детали, возможен иной способ печати, когда наносят элементы детали в ванне с технической жидкостью, которая инертна к фотополимеру, и в которой быстро не растворяется жидкий фотополимер, т.к. плотность такой жидкости больше, чем плотность фотополимера, а уровень технической жидкости в ванне находится на уровне уже напечатанного предыдущего слоя.  When 3D prototyping models with especially difficult-to-reach cavities or with horizontally protruding part fragments, a different printing method is possible when parts are applied in a bath with a technical fluid that is inert to the photopolymer and in which the liquid photopolymer does not dissolve quickly, since the density of such a liquid is greater than the density of the photopolymer, and the level of technical liquid in the bath is at the level of the previously printed previous layer.
При печати в такой технологической ванне не требуется планировать поддержек, ибо выступающая часть детали печатается на поверхности жидкости, но напечатанная выступающая часть является продолжением напечатанной детали, и после отверждения напечатанный на поверхности жидкости фрагмент детали сам становится полноценной поддержкой для следующих слоёв детали. Засветка вообще не зависит от ширины захвата головкой плоскости печати слоя, она выполняется источниками ультрафиолетового излучения, и под печатающую головку заданной производительности всегда можно подобрать источник ультрафиолетового излучения необходимой мощности. When printing in such a technological bath, it is not necessary to plan supports, because the protruding part of the part is printed on the surface of the liquid, but the printed protruding part is a continuation of the printed part, and after curing, the part printed on the surface of the liquid becomes full support for the next layers of the part. Illumination does not depend at all on the width of the head of the printing plane of the layer, it is carried out by UV sources, and you can always choose a source of ultraviolet radiation of the required power for the printhead of a given performance.

Claims

Формула изобретения Claim
1. Способ стереолитографии каплями фотополимера с последующим отверждением, включающий управляемое перемещение печатающей многоструйной головки принтера над рабочим столом принтера по двум направлениям, разогрев фотополимера посредством нагревателей с контролируемой температурой, увеличение расстояния между рабочим столом и головкой перед нанесением последующего слоя фотополимера, отличающийся тем, что для нанесения слоя используют печатающую головку, распределяют прозрачный фотополимер и, как минимум - один окрашенный фотополимер, по соплам печатающей головки, наносят и смешивают капли фотополимера в месте их нанесения, чтобы суммарный объём капель окрашенных фотополимеров и прозрачного фотополимера был одинаков для печати каждого элемента печатаемой детали, наносят материал поддержек в объёме, соответствующем суммарному объёму фотополимера в каждой из точек печати поддержек, нанесённый печатающей головкой материал отверждают перед печатью последующего слоя. 1. A stereolithography method with photopolymer droplets followed by curing, including controlled movement of the printer’s multi-jet head over the printer’s working table in two directions, heating the photopolymer by means of temperature-controlled heaters, increasing the distance between the working table and the head before applying the subsequent photopolymer layer, characterized in for drawing a layer use the printing head, distribute the transparent photopolymer and, at least - one colored photopolymer p, on the nozzles of the print head, put and mix the photopolymer droplets at the place of their application so that the total volume of droplets of the painted photopolymers and transparent photopolymer was the same for printing each element of the printed part, the support material is applied in the volume corresponding to the total volume of the photopolymer at each of the print points supports the printhead applied material cures before printing the next layer.
2. Способ по пункту 1, отличающийся тем, что в качестве поддержек в нужном месте водорастворимый материал, отверждаемый охлаждением или высыханием, наносят так, чтобы после отверждения объём нанесённого твердого вещества соответствовал суммарному объёму полимеризированного фотополимера для каждой точки печати детали и поддержки.  2. The method according to claim 1, characterized in that, as supports in the right place, the water-soluble material, hardened by cooling or drying, is applied so that after curing the volume of the applied solids corresponds to the total volume of the polymerized photopolymer for each point of the part and support to be printed.
3. Способ по пункту 1, отличающийся тем, что наносят элементы детали в ванне с инертной жидкостью, плотность которой больше, чем плотность фотополимера, в которой быстро не растворяется жидкий фотополимер, а уровень жидкости находится на уровне напечатанного предыдущего слоя.  3. The method according to claim 1, characterized in that the parts are applied in a bath with an inert liquid, the density of which is greater than the density of the photopolymer, in which the liquid photopolymer does not dissolve quickly, and the liquid level is at the level of the printed previous layer.
PCT/RU2017/000924 2017-12-08 2017-12-08 Method of stereolithography of photopolymer drops with subsequent curing thereof WO2019112466A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2017/000924 WO2019112466A1 (en) 2017-12-08 2017-12-08 Method of stereolithography of photopolymer drops with subsequent curing thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/RU2017/000924 WO2019112466A1 (en) 2017-12-08 2017-12-08 Method of stereolithography of photopolymer drops with subsequent curing thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019112466A1 true WO2019112466A1 (en) 2019-06-13

Family

ID=66751734

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2017/000924 WO2019112466A1 (en) 2017-12-08 2017-12-08 Method of stereolithography of photopolymer drops with subsequent curing thereof

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019112466A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112848284A (en) * 2020-12-09 2021-05-28 安徽工程大学 Secondary photocuring drying device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1876012A1 (en) * 2006-07-07 2008-01-09 Nederlandse Organisatie voor Toegepast-Natuuurwetenschappelijk Onderzoek TNO System and method for producing a tangible object
WO2012143786A1 (en) * 2011-04-20 2012-10-26 Dws S.R.L. Method for producing a three-dimensional object and stereolithography machine employing said method
WO2014013312A1 (en) * 2012-07-16 2014-01-23 Dws Srl Stereolithography method for producing a three-dimensional object, comprising a movement according to which a supporting surface for said object intermittently approaches the bottom of a container, and stereolithography machine using said method

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1876012A1 (en) * 2006-07-07 2008-01-09 Nederlandse Organisatie voor Toegepast-Natuuurwetenschappelijk Onderzoek TNO System and method for producing a tangible object
WO2012143786A1 (en) * 2011-04-20 2012-10-26 Dws S.R.L. Method for producing a three-dimensional object and stereolithography machine employing said method
WO2014013312A1 (en) * 2012-07-16 2014-01-23 Dws Srl Stereolithography method for producing a three-dimensional object, comprising a movement according to which a supporting surface for said object intermittently approaches the bottom of a container, and stereolithography machine using said method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112848284A (en) * 2020-12-09 2021-05-28 安徽工程大学 Secondary photocuring drying device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102162854B1 (en) Method and device for producing objects using 3D printing devices
US7892474B2 (en) Continuous generative process for producing a three-dimensional object
CN105500700B (en) A kind of color three dimension printing equipment and method
EP3147105B1 (en) Formation device for forming three-dimensional structures
US7329379B2 (en) Method for solid freeform fabrication of a three-dimensional object
US8609204B2 (en) Apparatus and method for solid freeform fabrication
DK2083992T3 (en) Continuous, generative method and apparatus for the manufacture of a three-dimensional object
EP3271151B1 (en) Controlled heating for 3d printing
GB2233928A (en) Forming an article from computer controlled jet of photosetting resin droplets.
JPH02130132A (en) Manufacture of optical shaped article
JP2002307562A (en) Three-dimensional shaping device and three-dimensional shaping method
JP7353352B2 (en) A method of building up objects layer by layer and a 3D printing device for carrying out such a method
JP2023508153A (en) Systems and methods for additive manufacturing of three-dimensional (3D) structures based on lithography
WO2019112466A1 (en) Method of stereolithography of photopolymer drops with subsequent curing thereof
US11433602B2 (en) Stereolithography machine with improved optical group
WO2019130294A1 (en) 3d printing to obtain a predefined surface quality
JP2004042545A (en) Photo-setting pigmented molding method and device using the method
JP2738016B2 (en) 3D molding equipment
JP2004042546A (en) Method for lamination-molding functional material
JP2019500505A (en) Apparatus and method for producing a three-dimensional metal molded body
JP6685200B2 (en) 3D modeling device
KR20210081209A (en) 3D Printing Device
CN206085667U (en) 3D synthesizes printing device that circulates
US20220001596A1 (en) Opacifying agent application in three-dimensional printing
CN211518501U (en) Photocuring 3D printing device

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: 17934275

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17934275

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1