[發明專利]由能夠固化的介質逐層形成物體的方法和系統

有效

• 申請號: 201980034743.1
• 申請日: 2019-05-02
• 公開（公告）號: CN112368128B
• 公開（公告）日: 2023-09-05
• 發明（設計）人: 路德·奧利斯拉格斯;杰倫·安東尼斯·斯梅廷克;杰倫·阿爾然·范·赫普
• 申請（專利權）人: 荷蘭應用科學研究會(TNO)
• 主分類號: B29C64/124
• 分類號: B29C64/124;B29C64/209;B41J2/155
• 代理公司: 北京康信知識產權代理有限責任公司 11240
• 代理人: 杜兆東

一種用于由能夠固化的介質逐層形成物體的增材制造方法和系統，其中使用噴嘴頭施加連續介質層，該噴嘴頭包括彼此隔開的多個離散噴嘴，每個噴嘴具有開口區域，通過該開口區域可排出連續介質流股，以在支撐件和/或所述物體已經形成部件上的介質層上噴成覆蓋區域。所述連續流股是不相交的。在至少一個行進方向上，噴嘴頭和支撐件相對于彼此相對可移動。

技術領域

本發明涉及一種由能夠固化的介質逐層形成物體的方法和系統。此外，本發明涉及一種用于增材制造系統(additive?manufacturing?system)中施加介質層的涂布機。

背景技術

在增材制造領域，有多種創造物體的方法。在立體光刻術(stereolithography)(SLA)中，通過使用(重新)涂覆方法一次一層地重復沉積紫外可固化材料的薄層，然后選擇性地固化所施加的薄層的部分，能夠制造復雜的三維固體物體。無需(復雜)工具即能夠快速制作物體。計算機能夠用于產生圖案的橫截面。SLA系統能夠輕松鏈接到CAD/CAM系統。

重涂(recoating)用于立體光刻術中，用于3D打印應用中施加介質的薄層。通常而言，用作待形成物體的構建材料的介質是(聚合物)樹脂。重涂機(recoater)能夠經過設置而沉積，例如，通常10-100微米的樹脂薄層。通過所述部分的選擇性照射，能夠使物體的層硬化。

介質(例如，樹脂)薄層的沉積能夠以各種方式進行。例如，在缸印(vantprinting)刷中，使用諸如涂布器、刮片或刮刀的重涂幾何結構進行薄樹脂層沉積。已知的重涂機方法可能導致不準確或耗時的層沉積，而同時幾何形狀也會直接與樹脂接觸。刮刀重涂機能夠掃過液體介質表面，攔截(intercepting)現有的凸起并將其厚度修整到更接近所需層厚度的尺寸。由于這種接觸，大量的樹脂可能無法通過重涂機或被重涂機本身拖拽(drag)。所拖曳的樹脂的量尤其取決于缸(vat)/浴槽(bath)的高度、粘度和重涂機的速度。盡管缸/浴槽高度在構建工作期間可以隨著構建物體的存在而發生變化，但拖曳樹脂的量通常不為人所知或無法控制，這最終會導致層沉積不準確。這樣，在路徑內可能會形成波浪或不均勻性，而使精確沉積不再可能。

樹脂的非接觸式沉積能夠消除導致不正確的層沉積的樹脂拖曳。浴液和涂布機本身之間的接觸也能夠避免。在已知的方法中，使用的細長寬縫隙能夠由其沉積介質的屛幕(screen)或簾幕(curtain)以在缸/浴中涂覆上層。然而，將簾幕或屏幕放大到更大的寬度(例如，大于1米)是具有挑戰性的。此外，通過涂布機的移動，空氣可能撞擊到所述屏幕上，導致流動不穩定性，如極端彎曲，或甚至屏幕或簾幕破裂，從而導致所施加的(連續)樹脂層的額外不均勻性。此外，通過狹縫排出高粘性介質所需的液壓能夠輕松達到10-100bar的值。由于高壓，會導致縫隙變形，從而導致屏幕厚度不準。另外，創建更長長度(例如，約1米或更大)內具有相對較小的間隙厚度(例如，約100微米或更小)的狹縫，加之嚴格的間隙公差(例如，以微米為單位)，可能會極其昂貴而難以實現。

對于易于制造、堅固和/或可規模放大的(重)涂覆裝置，仍存需要。此外，對于允許精確沉積樹脂(薄)層的(重)涂覆裝置，仍存需要。

發明內容

本發明的目的是提供一種消除上述缺點中的至少之一的方法和系統。

另外或可替代地，本發明的目的是提供一種能夠以改進的沉積穩定性精確、穩定和/或均勻地沉積連續介質層的方法和系統。

另外或可替代地，本發明的目的是在增材制造系統或方法中提供一種改進的非接觸式(重)涂覆裝置。