改进的立体成型机制造技术

立体成型机（1）包括：支承框架（2）；容器（3），其适用于容纳液态物质；与支承框架（2）相关联的支承板（4），其适用于支承容器（3）；止动单元（5），其适用于将容器（3）稳固地保持在支承板（4）上、处于静止位置中；发射器装置（6），其适用于将预定的电磁辐射（6a）朝向容器（3）引导；容器（3）的保持单元（7），其通过第一致动器装置（8）而与支承板（4）操作性地相关联，该第一致动器装置（8）构造成使容器（3）沿预定的运动轨迹相对于支承板（4）移动。止动单元（5）包括第二致动器装置（17），该第二致动器装置（17）为止动单元（5）限定用于保持容器（3）的活动构型和用于释放容器（3）的静止构型。

【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用于通过使液态物质固化来制作三维物体的立体成型机。
技术介绍
众所周知，立体成型技术允许通过将从最初为液态的物质获得的多个层叠置来制作三维物体。通过使上述液态物质的对应层受到适当的电磁刺激来获得三维物体的每一层，其中，电磁刺激导致上述液态物质在对应于所获得的物体的区域中通过聚合而被选择性地固化。 根据已知的实施方式，上述技术借助于立体成型机来实现，该立体成型机通常包括适于容纳光敏液态树脂并与支承板相关联的容器。该立体成型机还包括适于将光束朝向该容器引导的发射器，以便按前述方法来使光敏树脂层固化。正在制作的三维物体由模型板支承，该模型板面对容器并在相对于该容器的表面正交的方向上被电机驱动。在使该物体的每一层固化之后，使该模型板相对于容器移动，使得能够形成新的液态树脂层，因此，将新的物体层形成为与前述固化层相接触。根据已知技术，三维物体的每一层都通过使邻近于容器的底部的树脂层固化来形成。这通过在透光的容器的下方发射光束并在支承板中开设通孔来实现，所述通孔使容器的底部的区域受到该光束作用的影响。该技术的缺点是固化了的树脂倾向于附着于容器的底部，由此难以相继提升该物体。为了克服上述缺点，容器的底部涂覆有硅或便于卸下固化了的树脂的其它类似的物质。然而，已知类型的覆层具有如下缺点，即它们因暴露于光而逐渐倾向于变得不透光。一旦覆层已经变得不透光，就必需更换该容器，因此该容器是单独的部件，其通过止动单元而与支承板相关联，该止动单元使得将容器牢固地锁定在支承板上且在磨损时将其卸下成为可能。具体而言，该止动单元必须将容器保持成完全置靠在支承板上，以确保其正确定位并使得能够获得厚度均匀的固化层。刚刚已经提及的必要条件对于在每一层固化的结尾时提起该模型板时防止将容器与该模型板一起提起而言同样是必需的，这是由源自树脂的粘性的所谓的“抽吸效应”所导致的，该所谓的“抽吸效应”将最后的固化层保持成附着于容器的底部。上述已知类型的立体成型机的缺点是，它们需要频繁地更换容器，在一些情况下，甚至是在每次单个加工循环之后都要进行更换。显然，频繁地更换容器导致出现附加的成本，这影响了三维物体的总成本。此外，容器的有限的使用期反映在每个三维物体的最大层数上，并由此反映在可获得的物体的最大高度上。根据在欧洲专利申请EP O 379 068中所述的不同的已知结构形式，使容器借助于电机而相对于支承板移动，以防止光束集中在容器的有限区域上，从而减缓了其变得不透光的过程。该容器包括插置在一对止推轴承之间的法兰，这使得容器能够水平运动但同时防止其竖向运动。该系统的缺点是，对容器相对于支承板的位置进行的控制取决于电机，但在物体的构造过程期间，例如在出现冲击或振动的情况下，电机无法保持容器处于稳定的位置中。此外，将容器从支承板上卸下需要拆卸下机器的一部分，这使得容器的更换是相当麻烦的。
技术实现思路
本专利技术旨在克服已知类型的立体成型机所特有的上述所有的缺点。具体而言，本专利技术的目的是提供一种立体成型机，其使得与已知类型的机器相比延长容器的使用期，从而维持所制作的三维物体的几何形状不变成为可能。本专利技术的另一个目的是使得制作下列三维物体成为可能，这些三维物体的高度超过利用已知类型的机器能够获得的高度。本专利技术的再一个目的是确保容器在支承板上的稳定定位。本专利技术的又一个但并非不重要的目的是在必要的情况下，便于卸下容器进行更换。上述目的通过根据独立权利要求所制造的立体成型机来实现。本专利技术的更多特征和细节在对应的从属权利要求中进行描述。有利地是，与已知类型的机器相比，容器的更长使用期使得利用同一容器来执行更多加工周期成为可能。因此，有利地是，将每个容器的成本分散到更多的三维物体上，从而降低其成本是可能的。更为有利地是，制作更高的三维物体的可能性使得本专利技术的机器比已知类型的机器更为通用。附图说明所述目的和优点连同下面将进行强调的其它内容在对本专利技术的优选实施方式进行的描述中进行说明，该说明作为非限制性的示例参考下列附图作出-图I示出了本专利技术的主题的立体成型机的轴测图；-图2示出了图I中所示的立体成型机的局部轴测图；-图3示出了图I中所示的立体成型机的局部剖视图；-图4示出了图3的放大的细节；-图5示出了图I中所示的立体成型机的细节的横截面；-图6示出了图I中所示的立体成型机的不同的局部轴测图；-图7和图8示出了图6中所示的立体成型机的部件的两种不同工作构型的侧视图。具体实施例方式作为本专利技术的主题、在图I中作为一个整体以I表示的立体成型机包括支承框架2，该支承框架2与支承容器3的支承板4相关联，该容器3适用于容纳液态物质。立体成型机I还包括止动单元5，该止动单元5适用于将容器3锁定在支承板4上，以限定容器3的至少一个稳固的静止位置。还设置有发射器装置6，该发射器装置6适用于在将容器3设置在上述稳固的静止 位置中时，将预定的电磁辐射6a朝向该容器3引导，以实现液态物质的选择性的固化。优选地但非必需地，所述液态物质是光敏树脂，其适用于在由光辐射进行刺激时聚合，并且该预定的电磁辐射6a是激光束。本专利技术特别适用于邻近容器3的底部3a的树脂层受到刺激的立体成型机I。在此情况下，容器3的底部3a是可透射电磁辐射的，并且支承板4设置有通孔4a，该通孔4a至少在容器3设置在上述稳固的静止位置中时面对底部3a，电磁辐射可通过该通孔4a到达底部3a。立体成型机I还包括模型板29，该模型板29适用于支承图中未示出的正被加工的三维物体。所述模型板29面向支承板4，并通过动力装置30与框架2相关联，该动力装置30适用于使模型板29沿正交于支承板4的运动方向Z移动。此外,立体成型机I包括保持单元7,该保持单元7通过第一致动器装置8与支承板4操作性地相关联。保持单元7与第一致动器装置8构造成使得容器3相对于支承板4沿预定的运动轨迹移动。所述运动使得容器3相对于发射器装置6的工作区域移动成为可能，该发射器装置6的工作区域大致对应于支承板4的通孔4a的范围。有利地是，上述运动使得利用与发射器装置6的工作区域相比更大的容器3成为可能，在完成三维物体的每个单层后，可使该更大的容器3以将电磁辐射的作用分布在大于容器3的底部3a的表面上的方式移动。因此，容器3的运动使得增加使底部3a变得完全不透光的暴露次数成为可能，从而与能够利用已知类型的立体成型机所获得的使用期相比，实现了延长容器的使用期的目的。有利地是，上述目的在无需扩大发射器装置6的工作区域的情况下实现，由此限制立体成型机I的整体尺寸及其成本。此外，将同一容器3用于更多次暴露的可能性使得制作由更多层构成的三维物体、即高度大于已知类型的立体成型机所允许的高度的物体成为可能，由此实现了本专利技术的另一目的。保持单元7与对应的第一致动器装置8优选地但并非必需地构造成使得容器3能够沿第一运动方向X平移。特别地，保持单元7优选地包括两个彼此相对的接触元件9和10，这两个接触元件9和10中的每个在将容器3设置成置靠在支承板4上时设置成靠在容器3的对应的侧壁上，并且这两个接触元件9和10的定线限定上述第一运动方向X。优选地但非必需地是，两个接触元件9和10之间的距离等于容器3的长度，使得实现该容器3在第一运动方向X的双向中的精确运动。接触元件9和10优选地本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：伦佐·布萨托，
申请(专利权)人：DWS有限公司，
类型：
国别省市：