用于制造三维物体的系统和方法技术方案

本发明专利技术涉及一种用于通过尤其是逐层地或连续地将能在辐射作用下固化的材料固化来制造三维物体的系统，该系统包括用于通过尤其是逐层地或连续地将能在辐射作用下固化的材料固化来制造三维物体的设备，该系统包括用于保持由能固化的材料固化而成的三维物体的载体装置，为了改进该系统使得能够高精度地构造出三维物体而提出：一方面的载体装置和/或其一部分和另一方面的设备构造成能彼此以能脱开的方式连接，尤其是以便在构造出固化的三维物体之后分离。此外，本发明专利技术还涉及一种用于制造三维物体的改进的方法。

System and method for manufacturing 3D objects

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造三维物体的系统和方法
本专利技术涉及用于通过尤其是逐层地或连续地将能在辐射的作用下固化的材料固化来制造三维物体的系统，该系统包括用于通过尤其是逐层地或连续地将能在辐射的作用下固化的材料固化来制造三维物体的设备，该系统包括用于保持由能固化的材料固化而成的三维物体的载体装置。此外，本专利技术还涉及用于通过尤其是逐层地或连续地将能在辐射的作用下固化的材料固化来制造三维物体的方法，在该方法中，将由能固化的材料固化而成的三维物体保持在载体装置上，其中，对固化的三维物体进行后固化以用于硬化，尤其是通过加载电磁辐射来进行。
技术介绍
开头提及类型的系统和方法在近年来已被开发出多种变型方案。它们被提供给所谓的3D打印机使用，并且用于制造尤其是由人工合成材料制成的不同的三维物体。因为在通过逐层地或连续地将能在辐射的作用下固化的材料固化来制造三维物体时，能固化的材料不总是充分持久地被固化，所以通常要求进行后固化，尤其是通过后续照射来进行。如果将液态的、可聚合的人工合成材料用作能固化的材料，则尤其是在物体的内部中的区域可能尚未充分地聚合。因此，几乎总是要求后续聚合。在尤其是通过辐照对三维物体进行后固化时的问题是该三维物体可能发生变形。这一情况尤其是在高精度地实现外部尺寸是关键的物体的情况中尤其是不希望的。
技术实现思路
因此，本专利技术的任务是：对开头提及类型的系统以及方法进行改进，使得可以高精度地构造出三维物体。该任务在开头提及类型的系统中根据本专利技术通过如下方式解决，即，使一方面的载体装置和/或其一部分和另一方面的设备构造成能彼此以能脱开的方式连接，尤其是以便在构成固化的三维物体之后分离。以所建议的方式改进开头提及类型的系统尤其能够实现的是，当三维物体固化时，载体装置和/或载体装置的一部分与设备脱开。然而，为了进行例如通过后续照射进行的后固化，之后可以使三维物体仍保留在载体装置和/或载体装置的一部分上。由此，在通过后续照射或者说后续聚合进行的后固化时，以限定的方式保持并且支撑着三维物体，并且由此与迄今的方式相比使得三维物体可以不变形或仅可忽略地略微变形。以此方式，可以制造出具有明显改进的精确性的三维物体，尤其是具有高准确度的尺寸的三维物体。尤其是在牙科技术中可以因此例如由可以通过相应的成像方法来提供的患者的3D数据来高精确地制造出单个的牙齿、齿桥或打印模具。有利的是，载体装置包括载体基体和至少一个载体元件，并且载体基体和至少一个载体元件构造成能彼此以能脱开的方式连接。该改进方案尤其能够实现的是，使固化的三维物体利用将它保持的至少一个载体元件与载体基体脱开，并且为了进行后固化而仍保留在该至少一个载体元件上。因此，对三维物体的后固化可以形状稳定地实现。因此，在后固化时发生的三维物体的变形可以仅受限制地出现或不再出现。当至少一个载体元件形成载体基体的一部分时，可以特别紧凑地构成该系统。例如，可以在载体基体上设有载体元件缺口，载体元件缺口在连接位置中被至少一个载体元件完全地或部分地填充。有利的是，载体装置限定出载体面，在载体面上保持固化的三维物体。载体面可以尤其被划分为多个面区域，这些面区域通过多个载体元件限界。优选地，载体基体和/或至少一个载体元件限定了载体面。尤其地，载体装置可以以如下方式构成，即，使得载体装置可以承载多个三维物体，并且使得每个三维物体在分开的载体元件上来制成和保持。根据待制造的三维物体的形状而定地可以有利的是，载体面平坦地构成，或从载体装置指离地凹地或凸地弯曲或结构化地构成。结构化部尤其可以是肉眼可见的结构化部，其具有槽或凹陷部或贯通部。例如，载体面可以被开槽或被打孔地构成。优选地，载体面具有至少一个凹陷部或贯通部。尤其地，也可以设有多个凹陷部或贯通部，它们均匀、尤其是对称或非均匀、尤其是随机分布地布置或构造在载体面上。当至少一个凹陷部以槽或孔洞或缺口的形式构成时，可以以简单的方式构成载体面的结构化部。孔洞尤其可以以简单的方式以钻孔的形式构成。缺口尤其可以以简单的方式以盲孔的形式制成。槽可以在横截面中尤其使矩形或梯形地构成。当设备包括载体装置时，则可以实现系统的特别紧凑的构造。当系统包括用于在联接位置中使载体基体和至少一个载体元件暂时联接的联接装置时，则可以以简单且可靠的方式多次地使用至少一个载体元件。因此，三维物体可以在联接位置中通过固化被制成。为了进行后固化，至少一个载体元件然后可以与载体基体脱开，从而使它们完全彼此分离并且限定出分离位置。当联接装置包括至少一个第一联接元件和至少一个第二联接元件，它们被布置或构造成一个在载体基体而另一个在至少一个载体元件上并且在联接位置中力锁合地(kraftschlüssig)和/或形状锁合地(formschlüssig)和/或材料锁合地(stoffschlüssig)嵌接时，则联接装置可以以简单的方式构成。尤其地，载体基体和至少一个载体元件可以在联接位置中以磁方式或通过负压被相互保持。此外有利的是，在其中使载体基体和至少一个载体元件彼此完全分离的脱接位置中，至少一个第一联接元件和至少一个第二联接元件脱开嵌接。因此，载体基体和至少一个载体元件可以以简单的方式相互分离，尤其是用于对保持在至少一个载体元件的三维物体进行后固化，以及用于对至少一个载体元件进行清洁和多次使用。当至少一个第一联接元件以联接容纳部的形式构成时并且当至少一个第二联接元件以与联接容纳部相对应的联接凸起的形式构成时，联接装置可以以特别简单的方式构成。例如，联接凸起和联接容纳部可以在联接位置中被夹紧地或被卡锁地相互嵌接。为了制造三维物体而有利的是，系统包括用于能固化的材料的容器，其中，载体装置和容器可相对彼此运动地布置或构成。因此，三维物体可以通过辐照包含在容器内的能固化的材料来逐层地或连续地构成。当系统包括用于使载体装置相对于辐射源和/或相对于容器运动的升降装置时，则载体装置和容器可以以简单的方式相对彼此运动。辐射源尤其可以被系统所包括，以用于产生用来将能固化的材料固化的辐射。为了可以如需要将整个载体装置与设备脱开而有利的是，系统包括用于使升降装置和载体装置在相联位置中暂时相联的相联装置。因此，载体装置可以整体上与升降装置脱开或又与该升降装置连接。根据本专利技术的优选实施方式可以设置的是，该相联装置包括至少一个第一相联元件和至少一个第二相联元件，它们布置或构造在升降装置和载体装置上并且在相联位置中力锁合地和/或形状锁合地和/或材料锁合地嵌接。尤其地，为了清洁系统而有利的是，在其中使升降装置和载体装置完全相互分离的脱联位置中，至少一个第一相联元件和至少一个第二相联元件脱开嵌接。当该至少一个第一相联元件以相联容纳部的形式构成并且该至少一个第二相联元件以与相联容纳部相对应的相联凸起的形式构成时，该相联装置可以以特别简单的方式构成。优选地，升降装置被构造成用于将载体装置关于重力方向上升和下降。因此，尤其可以使载体装置相对于容器平行于重力方向地运动，以用来通过逐层地或连续地将能固化的材料固化来制造三维物体。为了可以有针对性地固化待制造的三维物体的结构而有利的是，系统包括照射装置，以用于通过加载辐射来尤其逐层地或连续地照射能固化的材料。尤其地，照射装置可以产生不同强度的且不同波长的辐射，或相应地衰减辐射源。可选地，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于通过尤其是逐层地或连续地将能在辐射(14)的作用下固化的材料(16)固化来制造三维物体(12)的系统(10)，所述系统(10)包括用于通过尤其是逐层地或连续地将能在辐射(14)的作用下固化的材料(16)固化来制造三维物体的设备(18)，所述系统(10)包括用于保持由能固化的材料(16)固化而成的三维物体(12)的载体装置(20)，其特征在于，一方面的所述载体装置(20)和/或所述载体装置的一部分和另一方面的所述设备(18)构造成能彼此以能脱开的方式连接，尤其是以便在构造出固化的三维物体(12)之后分离。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2017.01.17 DE 102017100851.9;2017.03.30 DE 10201711.用于通过尤其是逐层地或连续地将能在辐射(14)的作用下固化的材料(16)固化来制造三维物体(12)的系统(10)，所述系统(10)包括用于通过尤其是逐层地或连续地将能在辐射(14)的作用下固化的材料(16)固化来制造三维物体的设备(18)，所述系统(10)包括用于保持由能固化的材料(16)固化而成的三维物体(12)的载体装置(20)，其特征在于，一方面的所述载体装置(20)和/或所述载体装置的一部分和另一方面的所述设备(18)构造成能彼此以能脱开的方式连接，尤其是以便在构造出固化的三维物体(12)之后分离。2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述载体装置包括载体基体(38)和至少一个载体元件(40)，并且所述载体基体(38)和所述至少一个载体元件(40)构造成能彼此以能脱开的方式连接。3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述至少一个载体元件(40)形成所述载体基体(38)的一部分。4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述载体装置(20)限定出载体面(60)，所述固化的三维物体(12)保持在所述载体面上。5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，所述载体基体(38)和/或所述至少一个载体元件(40)限定出所述载体面(60)。6.根据权利要求4或5所述的系统，其特征在于，所述载体面(60)平坦地构造，或以从所述载体装置(20)指离地凹地或凸地弯曲或结构化的方式来构造。7.根据权利要求4至6中任一项所述的系统，其特征在于，所述载体面(60)具有至少一个凹陷部(78)或贯通部(84)。8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述至少一个凹陷部(78)以槽(76)或孔洞或缺口(82)的形式构造。9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于，所述设备(18)包括所述载体装置(20)。10.根据权利要求2至9中任一项所述的系统，其特征在于具有用于将所述载体基体(38)和所述至少一个载体元件(40)在联接位置中暂时联接的联接装置(54)。11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述联接装置包括至少一个第一联接元件(46)和至少一个第二联接元件(52)，所述至少一个第一联接元件和所述至少一个第二联接元件被布置或构造成一个在所述载体基体(38)上而另一个在所述至少一个载体元件(40)上，并且所述至少一个第一联接元件和所述至少一个第二联接元件在所述联接位置中力锁合地和/或形状锁合地和/或材料锁合地嵌接。12.根据权利要求11所述的系统，其特征在于，所述至少一个第一联接元件(46)和所述至少一个第二联接元件(52)在脱接位置中脱开嵌接，在所述脱接位置中，所述载体基体(38)和所述至少一个载体元件(40)彼此完全分离。13.根据权利要求11或12所述的系统，其特征在于，所述至少一个第一联接元件(46)以联接容纳部(48)的形式构造，而所述至少一个第二联接元件(52)以与所述联接容纳部(48)相对应的联接凸起(50)的形式构造。14.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于具有用于能固化的材料的容器(24)，其中，所述载体装置(20)和所述容器(24)以能相对彼此运动的方式布置或构造。15.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其特征在于具有用于使所述载体装置相对于辐射源(32)和/或相对于容器(24)运动的升降装置(22)。16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于具有用于将所述升降装置(22)和所述载体装置(20)在相联位置中暂时相联的相联装置(62)。17.根据权利要求16所述的系统，其特征在于，所述相联装置(62)包括至少一个第一相联元件(64)和至少一个第二相联元件(66)，所述至少一个第一相联元件和所述至少一个第二相联元件被布置或构造成一个在所述升降装置(22)而另一个在所述载体装置(20)上，并且所述至少一个第一相联元件和所述至少一个第二相联元件在所述相联位置中力锁合地和/或形状锁合地和/或材料锁合地嵌接。18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于，所述至少一个第一相联元件(64)和所述至少一个第二相联元件(66)在脱联位置中脱开嵌接，在所述脱联位置中，所述升降装置(22)和所述载体装置(20)彼此完全分离。19.根据权利要求17或18所述的系统，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈亚斯·舒尔特海斯，安德烈亚斯·盖特纳，
申请(专利权)人：舒尔特海斯有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE