[發明專利]用于生產三維模型的方法和裝置

有效

• 申請號: 201380023882.7
• 申請日: 2013-02-28
• 公開（公告）號: CN104271334B
• 公開（公告）日: 2018-10-26
• 發明（設計）人: 約翰尼斯·岡瑟;丹尼爾·岡瑟;安德里亞斯·哈特曼
• 申請（專利權）人: 沃克斯艾捷特股份有限公司
• 主分類號: B29C64/153
• 分類號: B29C64/153;B22F3/105;B33Y10/00;B33Y30/00
• 代理公司: 北京思益華倫專利代理事務所(普通合伙) 11418
• 代理人: 趙飛;郭紅麗

本發明涉及一種用于基于計算機數據生產三維物件的方法，其重復逐層涂覆包含顆粒材料的介質層并且選擇性地固化所述介質，由此在構造空間中提供由所述介質制成的進料并且在與所述構造空間接壤的所述進料的表面上以角β進行介質層的涂覆并通過使用固化單元根據計算機數據進行固化，其特征在于，所述進料在物件構造過程中不移動。

技術領域

本發明涉及一種用于制造三維模型的方法以及裝置。用于基于計算機數據生產三維物件的方法包括重復涂覆包含顆粒材料的介質的層并且選擇性地固化所述介質，由此在構造空間中提供散裝介質的進料并且通過涂布單元在所述進料與所述構造空間接壤并成角β的表面上進行介質層的涂覆，通過使用固化單元根據計算機數據進行固化。用于基于計算機數據生產三維物件的裝置包括重復涂覆包含顆粒材料的介質的層并且選擇性地固化所述介質，由此在構造空間中提供散裝介質的進料，并且在所述構造空間上提供用于在所述進料與所述構造空間接壤并成角β的表面上進行介質層的涂覆的涂布單元以及另外地提供根據計算機數據進行固化的固化單元。

背景技術

在歐洲專利申請EP 0 431 924 B1描述了一種用于從計算機數據生產三維模型物件的方法。在此方法中，顆粒材料以薄層沉積到平臺上，并且使用打印頭將黏合材料選擇性地打印到顆粒材料上。打印黏合劑的顆粒區域粘在一起并且在黏合劑以及另外的硬化劑(如需要的話)的影響下固化。平臺然后降低一個層厚的距離到構造圓筒狀物中并且設置有一個也如上述打印的顆粒材料新層。重復這些步驟，直到獲得物件的期望高度。由此從打印和固化區域生產三維物件。

在完成后，由固化顆粒材料生產的此物件嵌入在疏松顆粒材料中并且接著從其中移除。例如，這使用抽出器進行。這得到期望物件，其中例如通過刷洗從期望物件中移除剩余顆粒。

其他顆粒材料支持的快速成形處理以相似模式進行，例如在選擇性激光燒結或電子束燒結中，疏松顆粒材料也沉積在層中并且在受控物理輻射源的幫助下選擇性地固化。

所有這些方法在下文統稱為“三維打印方法”或“3D打印方法”。

所有上述實施例的共同特征是，構造容器中的制造處理限制了期望產品的尺寸和重量，這尤其是因為構造容器的緣故。

在德國專利申請DE 10 2010 015 451 A1中描述了一種能夠生產更大長度的模制品的方法。為此提出，將顆粒材料的進料(feedstock)沉積到傳送帶上并在其上逐層構造三維部件。此部件因此可以連續構造并且例如在離開裝置后由傳送帶拆封(unpack)。但是，在此方法中，部件長度受到所用的裝置的長度限制。

發明內容

本發明的目的在于提供一種3D打印方法和裝置以及能夠制造非常長的和重的部件并且減小、甚至完全避免現有技術缺點的方法。

本發明的目的通過如下特征來實現。

根據本發明，提供一種用于基于計算機數據生產三維物件的方法，其重復涂覆包含顆粒材料的介質的層并且選擇性地固化所述介質，由此在構造空間上提供進料并且通過涂布單元在所述進料的接壤表面上以角β進行介質的層涂覆并通過使用固化單元根據計算機數據進行固化，并且由此所述進料在物件構造過程中不移動。

現在提出在靜止的進料上進行連續構造，由此，用于涂覆(如果需要的話)以及選擇性固化(如果需要的話)的裝置部件相對于進料移動。

優選地，涂布單元和/或固化單元相對于構造空間的構造平面具有α<90°的角并且相對于進料移動。

根據本發明的一個特別優選實施例，角α小于角β。

此外，角α還可以大于角β。

在根據本發明的一個方法中，在不妨礙進料的構造處理和固化的實施的情況下，現在可以從顆粒材料拆封已制造的物件。例如，可以連續進行拆封。