【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】增材制造装置、系统和方法描述相关申请的交叉引用本申请是2018年4月6日提交的美国临时申请第62/654,076号的非临时申请并要求其优先权，该在先申请的全部内容通过引用并入本文。
本公开总体上涉及用于用增材制造技术生产三维物体的装置和系统以及用于操作所述装置和系统的方法，并且更具体地，涉及在构建物体的每一层中使用与可流动树脂或其它前体材料接触的辊的装置、系统和方法。
技术介绍
用于三维物体的增材制造的当前技术(例如，立体光刻、3-D打印等)可以生产具有高保真度的高质量产品，但是这样的技术具有明显的局限性。通常，这样的技术以以下三种方式之一起作用：(a)在固定桶中包含的液体树脂的表面处或附近连续地聚合层，(b)在树脂的固定桶的底部处或附近连续地聚合树脂层；或(c)连续地聚合已由一个或多个单喷嘴或多喷嘴打印头向下喷射的树脂层。这样的技术通常限于小尺寸，各种机器的最大尺寸在宽度或长度上仅几英尺甚至更小。这限制了可以生产的物体的尺寸。基于喷射的工艺具有明显的尺寸限制，并且在生产期间浪费大量的树脂材料。基于桶的技术要求物体在制造期间被部分或完全浸没，因此要求将树脂桶保持在相当大的体积。这可能是昂贵的，原因是这样的树脂通常很昂贵，并且维护一批机器中的树脂桶可能非常昂贵。如上所述，桶的尺寸也限制可以生产的物体的尺寸。另外，在生产期间物体的浸没常常导致物体内的腔中充满必须放泄的未固化液体树脂，常常需要钻出放泄孔并随后进行维修。此外，桶通常仅包含单一树脂，因此无法制造多材料零件。由于新树脂在待...
【技术保护点】
1.一种构造成用逐层技术使用树脂在构建平台上生产三维物体的沉积机构，其中邻近所述构建平台限定构建区域，所述沉积机构包括：/n构造成移动通过所述构建区域的滑架；/n安装在所述滑架上的可流动形式的树脂供给；/n与所述树脂供给连通并且可旋转地安装在所述滑架上的辊；以及/n安装在所述滑架上并且配置成发射电磁波的曝光装置，/n其中所述曝光装置配置成将电磁波发射到邻近所述辊位于所述树脂供给内的第一曝光部位以至少部分地固化树脂层，/n其中所述辊构造成旋转以将所述树脂层运载到所述构建区域内的施加部位以便在所述滑架穿过所述构建区域时进行施加以生产所述三维物体，并且/n其中所述曝光装置还配置成将电磁波发射到所述构建区域内的第二曝光部位以施加所述层以生产所述三维物体。/n
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180406 US 62/654,0761.一种构造成用逐层技术使用树脂在构建平台上生产三维物体的沉积机构，其中邻近所述构建平台限定构建区域，所述沉积机构包括：
构造成移动通过所述构建区域的滑架；
安装在所述滑架上的可流动形式的树脂供给；
与所述树脂供给连通并且可旋转地安装在所述滑架上的辊；以及
安装在所述滑架上并且配置成发射电磁波的曝光装置，
其中所述曝光装置配置成将电磁波发射到邻近所述辊位于所述树脂供给内的第一曝光部位以至少部分地固化树脂层，
其中所述辊构造成旋转以将所述树脂层运载到所述构建区域内的施加部位以便在所述滑架穿过所述构建区域时进行施加以生产所述三维物体，并且
其中所述曝光装置还配置成将电磁波发射到所述构建区域内的第二曝光部位以施加所述层以生产所述三维物体。
2.根据权利要求1所述的沉积机构，其还包括控制器，所述控制器配置成控制所述滑架和所述辊的移动并且控制所述曝光装置的激活以生产所述三维物体。
3.根据权利要求1所述的沉积机构，其还包括第一多个光纤，所述第一多个光纤具有布置成第一阵列的第一出口端和构造成接收来自所述曝光装置的电磁波的第一入口端，以及第二多个光纤，所述第二多个光纤具有布置成第二阵列的第二出口端和构造成接收来自所述曝光装置的电磁波的第二入口端，其中所述第一多个光纤配置成使得由所述曝光装置发射的电磁波行进通过所述第一多个光纤并离开指向所述第一曝光部位的所述第一阵列的出口端，并且所述第二多个光纤配置成使得由所述曝光装置发射的电磁波行进通过所述第二多个光纤并离开指向所述第二曝光部位的所述第二阵列的出口端。
4.根据权利要求3所述的沉积机构，其中所述曝光装置包括多个LED，其中所述第一多个光纤中的每一个和所述第二多个光纤中的每一个与所述多个LED中的一个关联。
5.根据权利要求3所述的沉积机构，其中所述曝光装置包括DLP投射器，其中所述第一多个光纤中的每一个和所述第二多个光纤中的每一个配置成接收来自所述DLP投射器的电磁波。
6.根据权利要求1所述的沉积机构，其中所述辊可透电磁波，并且所述曝光装置配置成使得电磁波在行进到所述第一曝光部位和所述第二曝光部位时穿过所述辊。
7.根据权利要求1所述的沉积机构，其中所述沉积机构还包括树脂去除机构，所述树脂去除机构位于所述第一曝光部位和所述第二曝光部位之间，并且构造成在所述第一曝光部位和所述第二曝光部位之间从所述层去除过量的未固化树脂。
8.根据权利要求1所述的沉积机构，其中所述沉积机构还包括位于所述曝光装置和所述第一曝光部位之间的第一透镜阵列以及位于所述曝光装置和所述第二曝光部位之间的第二透镜阵列，其中所述第一透镜阵列和所述第二透镜阵列构造成聚焦指向所述第一曝光部位和所述第二曝光部位的电磁波。
9.根据权利要求1所述的沉积机构，其中所述沉积机构还包括厚度限制器，所述厚度限制器位于所述第一曝光部位处，使得所述第一曝光部位位于所述辊和所述厚度限制器之间，并且其中所述辊和所述厚度限制器之间的空间限定所述层的厚度。
10.根据权利要求9所述的沉积机构，其中所述厚度限制器包括可旋转地至少部分地安装在所述树脂供给内的副辊。
11.根据权利要求1所述的沉积机构，其中所述滑架构造成安装在轨道上以便移动通过所述构建区域。
12.根据权利要求11所述的沉积机构，其中所述滑架还构造成与所述轨道分开地自主移动。
13.根据权利要求1所述的沉积机构，其中所述第一曝光部位和所述第二曝光部位相对于所述辊彼此成约180°定位。
14.根据权利要求1所述的沉积机构，其中所述构建区域位于所述构建平台下方，并且所述辊构造成在所述构建平台下方通过以在所述构建平台下方构建所述物体。
15.根据权利要求1所述的沉积机构，其中所述构建区域位于所述构建平台上方，并且所述辊构造成在所述构建平台上方通过以在所述构建平台上方构建所述物体。
16.一种装置，其包括根据权利要求1所述的沉积机构和具有所述构建平台的支撑组件，其中邻近所述构建平台限定所述构建区域。
17.一种构造成用逐层技术使用树脂在构建平台上生产三维物体的沉积机构，其中邻近所述构建平台限定构建区域，所述沉积机构包括：
构造成移动通过所述构建区域的滑架；
安装在所述滑架上的可流动形式的树脂供给；
与所述树脂供给连通并且可旋转地安装在所述滑架上的主辊；
可旋转地至少部分地安装在所述树脂供给内的副辊，使得在所述主辊和所述副辊之间限定空间；以及
安装在所述滑架上并且配置成发射电磁波的曝光装置，
其中所述曝光装置配置成将电磁波发射到位于所述树脂供给内以及所述主辊和所述副辊之间的空间内的第一曝光部位，以至少部分地固化树脂层，使得所述主辊和所述副辊之间的空间限定所述层的厚度，
其中所述主辊构造成旋转以将所述树脂层运载到所述构建区域内的施加部位以便在所述滑架穿过所述构建区域时进行施加以生产所述三维物体，并且
其中所述曝光装置还配置成将电磁波发射到所述构建区域内的第二曝光部位以施加所述层以生产所述三维物体。
18.根据权利要求17所述的沉积机构，其还包括控制器，所述控制器配置成控制所述滑架以及所述主辊和所述副辊的移动并且控制所述曝光装置的激活以生产所述三维物体。
19.根据权利要求17所述的沉积机构，其还包括第一多个光纤，所述第一多个光纤具有布置成第一阵列的第一出口端和构造成接收来自所述曝光装置的电磁波的第一入口端，以及第二多个光纤，所述第二多个光纤具有布置成第二阵列的第二出口端和构造成接收来自所述曝光装置的电磁波的第二入口端，其中所述第一多个光纤配置成使得由所述曝光装置发射的电磁波行进通过所述第一多个光纤并离开指向所述第一曝光部位的所述第一阵列的出口端，并且所述第二多个光纤配置成使得由所述曝光装置发射的电磁波行进通过所述第二多个光纤并离开指向所述第二曝光部位的所述第二阵列的出口端。
20.根据权利要求19所述的沉积机构，其中所述曝光装置包括多个LED，其中所述第一多个光纤中的每一个和所述第二多个光纤中的每一个与所述多个LED中的一个关联。
21.根据权利要求19所述的沉积机构，其中所述曝光装置包括DLP投射器，其中所述第一多个光纤中的每一个和所述第二多个光纤中的每一个配置成接收来自所述DLP投射器的电磁波。
22.根据权利要求19所述的沉积机构，其中所述第一阵列的出口端和所述第二阵列的出口端位于所述主辊内。
23.根据权利要求17所述的沉积机构，其中所述主辊可透电磁波，并且所述曝光装置配置成使得电磁波在行进到所述第一曝光部位和所述第二曝光部位时穿过所述主辊。
24.根据权利要求17所述的沉积机构，其中所述沉积机构还包括树脂去除机构，所述树脂去除机构位于所述第一曝光部位和所述第二曝光部位之间，并且构造成在所述第一曝光部位和所述第二曝光部位之间从所述层去除过量的未固化树脂。
25.根据权利要求24所述的沉积机构，其中所述树脂去除机构包括清洁辊，所述清洁辊位于所述第一曝光部位和所述第二曝光部位之间，并且构造成与所述层的表面接触地旋转以在所述第一曝光部位和所述第二曝光部位之间从所述层去除过量的未固化树脂。
26.根据权利要求24所述的沉积机构，其中所述树脂去除机构包括在所述第二曝光部位的相对侧位于所述第一曝光部位和所述第二曝光部位之间的第一清洁辊和第二清洁辊，其中所述第一清洁辊和所述第二清洁辊构造成使得所述第一清洁辊构造成与所述层的表面接触地旋转以在所述沉积机构在第一方向上移动时在所述第一曝光部位和所述第二曝光部位之间从所述层去除过量的未固化树脂，并且所述第二清洁辊构造成与所述层的表面接触地旋转以在所述沉积机构在与所述第一方向相反的第二方向上移动时在所述第一曝光部位和所述第二曝光部位之间从所述层去除过量的未固化树脂。
27.根据权利要求26所述的沉积机构，其中所述第一清洁辊和所述第二清洁辊构造成使得所述第一清洁辊构造成接触所述主辊以在所述沉积机构在所述第二方向上移动时用作第一转印验证传感器，并且所述第二清洁辊构造成接触所述主辊以在所述沉积机构在所述第一方向上移动时用作第二转印验证传感器。
28.根据权利要求17所述的沉积机构，其中所述沉积机构还包括位于所述曝光装置和所述第一曝光部位之间的第一透镜阵列以及位于所述曝光装置和所述第二曝光部位之间的第二透镜阵列，其中所述第一透镜阵列和所述第二透镜阵列构造成聚焦指向所述第一曝光部位和所述第二曝光部位的电磁波。
29.根据权利要求17所述的沉积机构，其中所述滑架构造成安装在轨道上以便移动通过所述构建区域。
30.根据权利要求29所述的沉积机构，其中所述滑架还构造成与所述轨道分开地自主移动。
31.根据权利要求17所述的沉积机构，其中所述构建区域位于所述构建平台下方，并且所述主辊构造成在所述构建平台下方通过以在所述构建平台下方构建所述物体。
32.根据权利要求17所述的沉积机构，其中所述构建区域位于所述构建平台上方，并且所述主辊构造成在所述构建平台上方通过以在所述构建平台上方构建所述物体。
33.一种装置，其包括根据权利要求17所述的沉积机构和具有所述构建平台的支撑组件，其中邻近所述构建平台限定所述构建区域。
34.一种方法，其包括：
提供装置，所述装置包括：
具有构建平台的支撑组件，其中邻近所述构建平台限定构建区域；以及
构造成用逐层技术使用树脂在所述构建平台上生产三维物体的沉积机构，所述沉积机构包括构造成移动通过所述构建区域的滑架，安装在所述滑架上的可流动形式的树脂供给，与所述树脂供给连通并且可旋转地安装在所述滑架上的辊，以及安装在所述滑架上并且配置成发射电磁波的曝光装置，
将所述滑架移动通过所述构建区域；
选择性地激活所述曝光装置以将电磁波发射到邻近所述辊位于所述树脂供给内的第一曝光部位，以至少部分地固化树脂层；
旋转所述辊以将所述树脂层运载到所述构建区域内的施加部位以便在所述滑架穿过所述构建区域时进行施加以生产所述三维物体；以及
选择性地激活所述曝光装置以将电磁波发射到所述构建区域内的第二曝光部位以施加所述层以生产所述三维物体。
35.根据权利要求34所述的方法，其还包括使用控制器控制所述滑架和所述辊的移动，并且控制所述曝光装置的激活以生产所述三维物体。
36.根据权利要求35所述的方法，其中所述滑架安装在轨道上并且沿着所述轨道移动通过所述构建区域，并且所述滑架构造成与所述轨道分开地移动，并且其中所述方法还包括使用所述控制器控制所述沉积机构与所述轨道分开的移动。
37.根据权利要求35所述的方法，其还包括使用所述控制器控制至少一个附加沉积机构，所述至少一个附加沉积机构独立于所述沉积机构可移动以生产所述三维物体。
38.根据权利要求34所述的方法，其中所述沉积机构还包括第一多个光纤，所述第一多个光纤具有布置成第一阵列的第一出口端和构造成接收来自所述曝光装置的电磁波的第一入口端，以及第二多个光纤，所述第二多个光纤具有布置成第二阵列的第二出口端和构造成接收来自所述曝光装置的电磁波的第二入口端，其中所述第一多个光纤配置成使得由所述曝光装置发射的电磁波行进通过所述第一多个光纤并离开指向所述第一曝光部位的所述第一阵列的出口端，并且所述第二多个光纤配置成使得由所述曝光装置发射的电磁波行进通过所述第二多个光纤并离开指向所述第二曝光部位的所述第二阵列的出口端。
39.根据权利要求34所述的方法，其中所述沉积机构还包括树脂去除机构，所述树脂去除机构位于所述第一曝光部位和所述第二曝光部位之间，并且构造成在所述第一曝光部位和所述第二曝光部位之间从所述层去除过量的未固化树脂。
40.根据权利要求34所述的方法，其中所述沉积机构还包括位于所述曝光装置和所述第一曝光部位之间的第一透镜阵列以及位于所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗雷德里克·克内克特，迈克尔·G·利特尔，
申请(专利权)人：帕克西斯有限责任公司，
类型：发明
国别省市：美国;US
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