用于产生三维物体的设备制造技术

本发明专利技术涉及一种用于产生三维物体的设备(1)。设备(1)包括电磁辐射的能量源；具有封闭底部(12)和侧壁(14)的顶部开放容器(10)，封闭底部(12)对于电磁辐射至少部分透明，顶部开放容器(10)构造成容纳响应于由能量源供应的电磁辐射而固化的可固化糊剂；构造成在竖直方向上移动并且竖直地定位在容器(10)之上的构建平台(20)，其中构建平台(20)在物体构建过程期间在竖直方向上远离容器(10)的封闭底部(12)移动；以及糊剂散布器组件(100)，其构造成在糊剂散布过程期间沿第一方向水平地移动，以至少部分地横跨容器(10)的封闭底部(12)均匀地散布可固化糊剂并且限定可固化糊剂的层厚度。根据本发明专利技术，糊剂散布器组件(100)包括至少一个刀片(110)，其具有面向容器的底部的至少一个平面小面(112)。设备(1)的特征在于，至少一个刀片(110)能够围绕正交于第一方向的水平轴线(104)从非操作位置旋转至操作位置，并且至少一个平面小面(112)中的一个平面小面(112)在至少一个刀片(110)的操作位置相对于容器(10)的封闭底部(12)成角度γ，并且在糊剂散布过程期间至少部分地接触糊剂，并且其中角度γ在0

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于产生三维物体的设备


[0001]本专利技术涉及一种用于产生三维物体的设备，并且更具体地，涉及一种用于由可固化糊剂制造三维物体的设备。

技术介绍

[0002]3D打印，也称为增材制造允许以高精度和准确度产生三维物体。这些物体以逐层的方式构建，其中可固化材料按层添加，该层对应于最终三维物体的连续截面。
[0003]包括SLA(立体光刻)和DLP(数字光处理)打印的各种类型的3D打印过程为可用的。两者都依赖于使用典型地在光谱的紫外线区域中的光来固化诸如弹性体树脂的光敏材料。
[0004]在SLA打印中，物体平台(也称为构建平台)大体上浸入到容纳液体树脂浴的容器中。当光源的光(诸如，激光)撞击树脂的预定区时，其引发光聚合，并且通过以预定图案(图案由计算机可读3D数据限定)将激光扫掠横跨树脂层，获得期望形状的固化树脂层。典型地，激光不直接照射到树脂上，而是改为由快速移动的镜偏转，该快速移动的镜将激光束引导到期望的点上。与SLA打印相比，DLP打印不约束于单个点，而是改为一次打印整层。这通过使用包含DMD(数字微镜装置)的DLP投影仪来实现。由光源(典型地，LED)生成的光由DMD选择性地反射并且投射到树脂层上。
[0005]通常地，人们取决于光在物体构建过程期间传播所沿的方向区分“常规”(“自上而下”)过程和“反向”(“自下而上”)过程。在反向过程中，物体平台向上且远离箱的底部移动。物体平台与容器的底部之间的距离限定一层厚度。接着，物体平台与容器的底部之间的树脂被光聚合。在下一步中，保持光聚合层结构的物体平台向上移动至少另一个层高度，允许下一层光聚合。因此，由于沿向下方向连续打印物体层，故打印的物体相对于完成的物体颠倒定向。在常规过程中，构建平台以足以在构建平台的顶部留下薄树脂层的量向下移动到树脂浴中。接着，该树脂层固化。在固化步骤之后，构建平台再次向下移动，以使下一层建立在构建平台的顶部上，该下一层接着可固化。因此，完成的物体是逐层构建的，其中最上层是固化的最后层。
[0006]最近，存在对使用3D打印过程由可固化糊剂(诸如，硅树脂)产生三维物体的需求。3D打印硅树脂零件可广泛使用在工业和医疗领域中，并且如果通过SLA或DLP打印而不是注射模制来产生3D打印硅树脂零件，则可获得大量成本和时间节省。当在SLA或DLP打印中使用高粘性硅树脂或通常高粘性材料时，问题出现，其中高粘性材料不通过重力变平坦。然而，高粘性材料的平坦且光滑表面对于3D打印过程而言至关重要。为了解决该问题，在光固化步骤之前利用散布器来使高粘性材料变平。
[0007]US2015/0224710A1公开一种用于由可固化糊剂制作三维物体的设备。为了确保一致的层厚度，利用横跨糊剂容器的底部移动的散布器。散布器包括带有锯齿状刀片唇部的刀片。为了避免可固化糊剂变为捕获在散布器与容器的侧壁中的一个之间，散布器包括沿散布器的行进方向彼此间隔开的两个刀片。
[0008]CN 20971 8634U再次涉及一种用于由可固化糊剂制作三维物体的设备。其包括呈
锥形刀片形式的非可旋转散布器。

技术实现思路

[0009]鉴于前述，本专利技术的目的在于减轻与使用高粘性可固化糊剂的现有技术SLA或DLP打印过程相关联的问题，并且进一步改进其质量。特别地，本专利技术的目的在于避免在光固化步骤之前在分散的可固化糊剂中生成缺失区。
[0010]该目的通过独立权利要求1的主题来解决。本专利技术的可选或优选特征在从属权利要求中指示。
[0011]根据本专利技术，提供一种用于产生三维物体的设备。设备包括电磁辐射的能量源；具有封闭底部和侧壁的顶部开放容器，封闭底部对于电磁辐射至少部分透明，该顶部开放容器构造成容纳响应于由能量源供应的电磁辐射而固化的可固化糊剂；构造成在竖直方向上移动并且竖直地定位在容器之上的构建平台，其中构建平台在物体构建过程期间在竖直方向上远离容器的封闭底部移动；以及糊剂散布器组件，其构造成在糊剂散布过程期间沿第一方向水平地移动，以至少部分地横跨容器的封闭底部均匀地散布可固化糊剂并且限定可固化糊剂的层厚度。糊剂散布器组件包括至少一个刀片，其具有面向容器的底部的至少一个平面小面。根据本专利技术，至少一个刀片能够围绕正交于第一方向的水平轴线从非操作位置旋转至操作位置，并且其中至少一个平面小面中的一个平面小面在至少一个刀片的操作位置相对于容器的封闭底部成角度γ，并且在糊剂散布过程期间至少部分地接触糊剂，并且其中角度γ在0
°
≤γ≤45
°
的范围内。
[0012]优选地，至少一个刀片具有自由端部，至少一个平面小面设在该自由端部处。
[0013]更优选地，多个平面小面设在至少一个刀片的自由端部处，并且在操作位置，多个平面小面中的一个相对于容器的封闭底部成角度γ。
[0014]更加优选地，多个平面小面彼此成角度。
[0015]如果多个平面小面中的两个相邻平面小面之间的过渡区域是弯曲的，则这是有利的。
[0016]作为又一个选择，至少一个刀片能够围绕水平轴线连续地旋转。
[0017]根据本专利技术的另一个优选实施例，糊剂散布器组件包括在第一方向上间隔开的两个刀片，并且其中每个刀片具有带有至少一个平面小面的自由端部。
[0018]可选地，两个刀片关于正交于第一方向的竖直延伸平面对称。
[0019]如果腔形成在两个刀片之间，则这是优选的。
[0020]如果腔是凹形的，则这是更优选的。
[0021]如果在平行于第一方向的竖截面中，与平面小面的前缘相遇的腔的点上的切线与平面小面围成小于90
°
的角度β，则这是更加优选的。
[0022]根据本专利技术的另一个优选实施例，两个刀片在与两个刀片的自由端部相对的端部处连接于彼此。
[0023]如果糊剂散布器组件由刚性材料制成，则这是有利的。
[0024]最优选地，角度γ在0
°
≤γ≤20
°
的范围内。
附图说明
[0025]现在将经由实例且参照附图描述本专利技术。这些附图不旨在限制本专利技术的范围，而是代表其优选实施例。
[0026]图1示出根据本专利技术的优选实施例的、用于使用可固化糊剂制造三维物体的设备的透视图；
[0027]图2示出在图1中示出的设备中使用的散布器组件的透视图；
[0028]图3示出在第一非操作位置的图2的散布器组件的刀片构造的竖截面视图；
[0029]图4示出在第一非操作位置的根据本专利技术的另一个实施例的散布器组件的刀片构造的竖截面视图；
[0030]图5示出在示例性第二操作位置的图4的刀片构造；
[0031]图6示出在第一非操作位置的根据本专利技术的又一个实施例的散布器组件的刀片构造的竖截面视图；以及
[0032]图7示出在第一非操作位置的根据本专利技术的再一个实施例的散布器组件的刀片构造的竖截面视图。
具体实施方式
[0033]本专利技术大体上适用于使用可固本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于产生三维物体的设备(1)，其包括：电磁辐射的能量源；顶部开放容器(10)，其具有封闭底部(12)和侧壁(14)，所述封闭底部(12)对于所述电磁辐射至少部分透明，所述顶部开放容器(10)构造成容纳响应于由所述能量源供应的所述电磁辐射而固化的可固化糊剂；构建平台(20)，其构造成在竖直方向上移动并且竖直地定位在所述容器(10)之上，其中所述构建平台(20)在物体构建过程期间在所述竖直方向上远离所述容器(10)的所述封闭底部(12)移动；以及糊剂散布器组件(100)，其构造成在糊剂散布过程期间沿第一方向水平地移动，以至少部分地横跨所述容器(10)的所述封闭底部(12)均匀地散布所述可固化糊剂并且限定所述可固化糊剂的层厚度；其中所述糊剂散布器组件(100)包括至少一个刀片(110)，其具有面向所述容器的底部的至少一个平面小面(112)，其特征在于，所述至少一个刀片(110)能够围绕正交于所述第一方向的水平轴线(104)从非操作位置旋转至操作位置，并且所述至少一个平面小面中的一个平面小面(112)在所述至少一个刀片(110)的所述操作位置相对于所述容器(10)的所述封闭底部(12)成角度γ，并且在所述糊剂散布过程期间至少部分地接触所述糊剂，并且所述角度γ在0
°
≤γ≤45
°
的范围内。2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述至少一个刀片(110)具有自由端部(110a)，所述至少一个平面小面(112)设在所述自由端部(110a)处。3.根据权利要求2所述的设备(1)，其特征在于，多个平面小面(412a，412b，412c)设在所述至少一个刀片(410)的所述自由端部(410a)处，并且其中在所述操作位置，所述多个平面小面(412a，412b，412c)中的一个相对于所述容器(10)的所述封闭底部(12)成所述角度γ。4.根据权利要求3所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：P，
申请(专利权)人：斯派克塑胶股份公司，
类型：发明
国别省市：