【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过3d打印设备制造物体(特别是正畸矫治器)的方法，该3d打印设备包括用于提供未凝固材料的供应设备和用于至少分区地(zonally)凝固由供应设备提供的未凝固材料层以制造物体的照射部件，因此如果适用的话，用于照射的部件的强度和/或持续时间是可调整的。此外，本专利技术涉及处理单元(特别是计算机)和用于制造物体(特别是正畸矫治器)的3d打印设备的布置，包括用于提供未凝固材料的供应设备和用于凝固由供应设备提供的未凝固材料层的照射部件，以制造适合于执行这种方法的物体。另外，本专利技术涉及计算机程序、计算机可读介质以及这种方法的使用和这种布置的使用。
技术介绍
1、这种方法在现有技术文献ep 3 219 285 a1中示出，其中3d打印过程中的有限精度(特别是关于正畸托槽的弓丝槽)通过要由3d打印设备打印的正畸托槽的特定构造设计来补偿。
2、现有技术的缺点在于，重构正畸托槽的给定设计是麻烦的，并且会消除用具有特定设计的正畸托槽进行治疗期间的积极影响。期望这样改进3d打印过程以实现3d打印过程的精度，使得其适用于常规的正畸托槽或要由3d打印设备打印的其它物体，而不需要重构，特别是不需要长3d打印持续时间和昂贵的3d打印设备。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种用于制造物体(特别是正畸矫治器)的方法，以及适合于执行这种方法的布置，其适于消除现有技术的至少一些缺点，其中特别可以提高待打印物体的尺寸(dimension)的精度。
2、通常，基于待打
3、通常，针对3d打印设备中的待打印物体的照射的强度和持续时间取决于特定于材料的特点，如成分和/或吸收能力。通常，散射光以仅使感兴趣的区域(即，由照射像素定义的区域)被光凝固的方式被抑制。还已知照射可以用于在打印过程期间识别物体的层中的缺陷的情形中。
4、本专利技术的目的通过具有权利要求1的特征的方法来实现。
5、因此，规定
6、-为3d打印设备提供待打印的物体的虚拟模型，
7、-供应设备提供未凝固材料的层，
8、-用于照射的部件至少分区地凝固所述层，其中用于照射的部件包括尺寸在10μm和80μm之间、特别优选地在30μm和50μm之间的照射像素，其中由虚拟模型表示的物体的至少一个尺寸被选择为与照射像素的尺寸对准。
9、所述至少一个尺寸与照射像素的对准使得能够精确地凝固待打印物体的与物体的至少一个尺寸对应的部分，其中防止照射像素之间存在会使得未凝固的材料与不应被凝固的至少一个尺寸的未凝固的材料一起凝固的重叠，或者说，仅仅层的必须相对于至少一个尺寸凝固的区域被凝固。
10、对准意味着物体或物体的特征被调整(特别是相邻布置)到用于照射的部件的照射像素(或者说，对于数字像素)，其中术语“尺寸”可以被理解为待打印的物体的测量结果-例如待打印的物体的面之间的间隙(长度延伸)和/或相对于待打印的物体彼此所面向的朝向(在二维或三维中)。
11、在本上下文中，凝固意味着材料在去除/清洁步骤中没有被去除，因为材料通过用于照射的部件的影响被固化了(cured)。但是，未凝固意味着材料在去除/清洁期间被去除并且打印的物体中不存在该材料。
12、用于照射的部件可以是光源，诸如自然光或具有特定频谱的光，诸如至少一种uv光源或至少一种激光源。对于激光源作为用于照射的部件的情况，特别优选的是激光顺序地照射到照射像素，以通过在每个时间间隔照射某个照射像素或某些照射像素来迭代地凝固所述层，其中所述时间间隔特别优选短以快速打印物体。对于uv光源或自然光源的情况，特别优选的是每层未凝固材料的照射像素的网格作为整体被照射。
13、本专利技术可以与通过使用用于照射的部件来凝固的任何未凝固材料一起使用，其中未凝固材料优选地为如下形式，特别优选的是液体、悬浮液或浆料或粉末的光硬化塑料或这些形式中至少一种的组合。特别优选的是，未凝固材料的材料是包含陶瓷粉末和/或uv光敏感单体的液体悬浮液。还可以想到使用其它形式的材料(如金属、塑料和/或陶瓷)作为未凝固材料(例如，塑料粉末、塑料浆料、金属粉末、陶瓷粉末等)来构建包括以下至少一种材料的物体：陶瓷、塑料和金属。也可以使用添加剂，但一般不是必需的。
14、例如，3d打印设备可以利用与陶瓷相关的lcm(基于光刻的陶瓷制造)工艺，这是一种从工业陶瓷构建3d物体的多部分增材制造工艺。在这种立体光刻工艺中，细粒陶瓷粉末和uv光敏感单体(例如，树脂的形式)的液体悬浮液逐层形成。优选地，构建生坯体，其可以通过用dlp投影仪照射来固化，其中使生坯体经历多级热处理(特别优选地在例如高达1600℃的烧制温度下)和/或热脱脂和/或最终烧结工艺。优点包括高精度组件，表面极其光滑，耐酸、耐热以及耐碱，高温下弹性模量高，电绝缘性能良好，材料气密，由于生物相容性而应用领域广泛、免工具生产、批量生产可能性、构造设计的极大自由度等。
15、如果3d打印设备是lcm设备的形式，那么特别优选的是，3d打印设备使用基于反向光刻的陶瓷制造工艺，其中待打印的物体沿着重力方向倾斜浸入未凝固材料中或者说接触未凝固材料以通过在浸渍期间使用用于照射的部件来添加另外的层。在这种情况下，用于照射的部件布置在未凝固材料下方并且使光透射穿过未凝固材料。显然，根据本专利技术可以使用任何3d打印设备(特别是常规的lcm设备)，其中用于照射的部件被布置在未凝固材料上方并且在相对于重力的方向的相反的方向上分层构建物体。
16、3d打印设备使用的其它3d打印工艺可以是例如选择性激光熔化(slm)或选择性激光烧结(sls)或视情况而定。在这种情况下，用于照射的部件是激光器的形式，其中特别优选的是，激光器可以顺序地照射到照射像素以将未凝固的材料凝固，从而构建物体的层。
17、一般而言，其它3d打印工艺(如基于浆料的增材制造，包括选择性激光烧毁(slb))也适用。
18、各种材料可以被用于待打印的物体。例如，金属可以用在使用slm和sls的3d打印设备中，塑料可以用在使用基于浆料的增材制造工艺的3d打印设备中，陶瓷可以用在使用lcm的3d打印设备中，其中陶瓷在例如基于浆料的增材制造工艺中适用。
19、照射像素一般布置在必须至少分区凝固以构建待打印的物体的层上。它们一般可以在可视化设备上可视化并由待凝固的溶液的未凝固材料层上的网格表示。
20、虚拟模型可以例如由具有x射线、扫描文件、cad文件、stl文件、obj文件、照片的计算机提供，或者视情况可以作为数字输入，其中虚拟模型可以是例如cad文件、stl文件和/或obj文件的形式。如果通过考虑收缩而适用的话，那么打印的物体或者说待打印的物体的尺寸已经存在于虚拟模型中或者说在虚拟模型中表。
21、特别优选的是同本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种通过3D打印设备(3)制造物体(1)、特别是正畸矫治器(2)的方法，该3D打印设备包括用于提供未凝固材料(5)的供应设备(4)和用于至少分区凝固由供应设备(4)提供的未凝固材料(5)的层(7)以制造物体(1)的用于照射的部件(6)，其特征在于以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中照射像素(9)能够由用于照射的部件(6)以特别优选为256个等距的不同强度水平(12)照射，其中具体照射像素(9)的强度水平(12)是可调整的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中物体(1)是正畸矫治器(2)的形式，优选地，正畸矫治器(2)包括具有弓丝槽(14)的宽度(15)的弓丝槽(14)，并且物体(1)的所述至少一个尺寸(11)是弓丝槽(14)的宽度(15)、弓丝槽(14)的至少一个面(16)和/或弓丝槽(14)的基本上整个表面(17)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中3D打印设备(3)包括打印平台(18)，其中用于照射的部件(6)相对于打印平台(18)定位在照射方向(19)上、特别是在与打印平台(18)正交的方向上，其中虚拟模型(8)被选择为沿
5.根据权利要求1所述的方法，其中由计算机(20)，特别优选的是由计算机(20)的处理单元(13)，自动地
6.根据权利要求1所述的方法，其中在提供虚拟模型(8)时考虑在照射和/或后处理期间物体(1)的收缩。
7.一种用于通过3D打印设备(3)制造物体(1)、特别是正畸矫治器(2)的方法，该3D打印设备(3)包括用于提供未凝固材料(5)的供应设备(4)和用于至少分区凝固由供应设备(4)提供的未凝固材料(6)的层(7)以制造物体(1)的用于照射的部件(6)，特征在于以下步骤：
8.根据权利要求7所述的方法，其中物体(1)是正畸矫治器(2)的形式，优选地该正畸矫治器(2)包括具有弓丝槽(14)的宽度(15)的弓丝槽(14)，并且物体(1)的所述至少一个尺寸(11)是弓丝槽(14)的宽度(15)、弓丝槽(14)的至少一个面(16)和/或弓丝槽(14)的基本上整个表面(17)。
9.根据权利要求7所述的方法，其中3D打印设备(3)包括打印平台(18)，其中用于照射的部件(6)相对于打印平台(18)定位在照射方向(19)上、特别是在与打印平台(18)正交的方向上，其中虚拟模型(8)被选择为沿着打印平台(18)布置，特别地使得由物体(1)反射的用于照射的部件(6)的散射光相对于物体(1)的所述至少一个尺寸(11)被减少。
10.根据权利要求7所述的方法，其中由计算机(20)，特别优选的是由计算机(20)的处理单元(13)，自动地
11.根据权利要求7所述的方法，其中在提供虚拟模型(8)时考虑在照射和/或后处理期间物体(1)的收缩。
12.根据权利要求7所述的方法，其中布置在待至少分区凝固的层(7)处的用于照射的部件(6)的照射像素(9)能够由用于照射的部件(6)以特别优选为256个等距的不同强度水平(12)照射，其中具体照射像素(9)的强度水平(12)是可调整的。
13.一种用于由3D打印设备(3)制造物体(1)、特别是正畸矫治器(2)的方法，该3D打印设备(3)包括用于提供未凝固材料(5)的供应设备(4)和用于至少分区凝固由供应设备(4)提供的未凝固材料(5)的层(7)以制造物体(1)的用于照射的部件(6)，其中用于照射的部件(6)的强度和/或持续时间是可调整的，特征在于以下步骤：
14.根据权利要求13所述的方法，其中选定的精度在10μm和35μm之间，特别优选地在15μm和25μm之间。
15.根据权利要求13所述的方法，其中强度和/或持续时间对于以下各项变化：
16.根据权利要求13所述的方法，其中布置在要被至少分区凝固的层(7)处的用于照射的部件(6)的照射像素(9)能够由用于照射的部件(6)以特别优选为256个等距的不同强度水平(12)照射，其中具体照射像素(9)的强度水平(12)是可调整的。
17.根据权利要求13所述的方法，其中未凝固材料(5)的层(7)的提供和该层(7)的至少分区凝固由3D打印设备(3)重复处理以迭代地制造物体(1)。
18.根据权利要求13所述的方法，其中物体(1)是正畸矫治器(2)的形式。
19.根据权利要求13所述的方法，其中正畸矫治器(2)包括具有弓丝槽(14)的宽度(15)的弓丝槽(14)，并且物体(1)的所...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
1.一种通过3d打印设备(3)制造物体(1)、特别是正畸矫治器(2)的方法，该3d打印设备包括用于提供未凝固材料(5)的供应设备(4)和用于至少分区凝固由供应设备(4)提供的未凝固材料(5)的层(7)以制造物体(1)的用于照射的部件(6)，其特征在于以下步骤：
2.根据权利要求1所述的方法，其中照射像素(9)能够由用于照射的部件(6)以特别优选为256个等距的不同强度水平(12)照射，其中具体照射像素(9)的强度水平(12)是可调整的。
3.根据权利要求1所述的方法，其中物体(1)是正畸矫治器(2)的形式，优选地，正畸矫治器(2)包括具有弓丝槽(14)的宽度(15)的弓丝槽(14)，并且物体(1)的所述至少一个尺寸(11)是弓丝槽(14)的宽度(15)、弓丝槽(14)的至少一个面(16)和/或弓丝槽(14)的基本上整个表面(17)。
4.根据权利要求1所述的方法，其中3d打印设备(3)包括打印平台(18)，其中用于照射的部件(6)相对于打印平台(18)定位在照射方向(19)上、特别是在与打印平台(18)正交的方向上，其中虚拟模型(8)被选择为沿着打印平台(18)布置，特别地使得由物体(1)反射的用于照射的部件(6)的散射光相对于物体(1)的所述至少一个尺寸(11)被减少。
5.根据权利要求1所述的方法，其中由计算机(20)，特别优选的是由计算机(20)的处理单元(13)，自动地
6.根据权利要求1所述的方法，其中在提供虚拟模型(8)时考虑在照射和/或后处理期间物体(1)的收缩。
7.一种用于通过3d打印设备(3)制造物体(1)、特别是正畸矫治器(2)的方法，该3d打印设备(3)包括用于提供未凝固材料(5)的供应设备(4)和用于至少分区凝固由供应设备(4)提供的未凝固材料(6)的层(7)以制造物体(1)的用于照射的部件(6)，特征在于以下步骤：
8.根据权利要求7所述的方法，其中物体(1)是正畸矫治器(2)的形式，优选地该正畸矫治器(2)包括具有弓丝槽(14)的宽度(15)的弓丝槽(14)，并且物体(1)的所述至少一个尺寸(11)是弓丝槽(14)的宽度(15)、弓丝槽(14)的至少一个面(16)和/或弓丝槽(14)的基本上整个表面(17)。
9.根据权利要求7所述的方法，其中3d打印设备(3)包括打印平台(18)，其中用于照射的部件(6)相对于打印平台(18)定位在照射方向(19)上、特别是在与打印平台(18)正交的方向上，其中虚拟模型(8)被选择为沿着打印平台(18)布置，特别地使得由物体(1)反射的用于照射的部件(6)的散射光相对于物体(1)的所述至少一个尺寸(11)被减少。
10.根据权利要求7所述的方法，其中由计算机(20)，特别优选的是由计算机(20)的处理单元(13)，自动地
11.根据权利要求7所述的方法，其中在提供虚拟模型(8)时考虑在照射和/或后处理期间物体(1)的收缩。
12.根据权利要求7所述的方法，其中布置在待至少分区凝固的层(7)处的用于照射的部件(6)的照射像素(9)能够由用于照射的部件(6)以特别优选为256个等距的不同强度水平(12)照射，其中具体照射像素(9)的强度水平(12)是可调整的。
13.一种用于由3d打印设备(3)制造物体(1)、特别是正畸矫治器(2)的方法，该3d打印设备(3)包括用于提供未凝固材料(5)的供应设备(4)和用于至少分区凝固由供应设备(4)提供的未凝固材料(5)的层(7)以制造物体(1)的用于照射的部件(6)，其中用于照射的部件(6)的强度和/或持续时间是可调整的，特征在于以下步骤...
【专利技术属性】
技术研发人员：M·赫希，
申请(专利权)人：赫希动力控股股份公司，
类型：发明
国别省市：
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