用于制造三维物体的方法和装置制造方法及图纸

一种用于制造三维物体（２）的方法和装置，该三维物体（２）由多个预制薄片叠置制成。这种方法包括：在薄片的一侧用漆敷装置（２０）涂敷粘接剂，利用涂敷装置（２２）在粘接剂上涂敷一层防粘剂，将两次涂敷的薄片（３）的相对两侧用粘接剂在其下面的薄片（３）表面上粘接到薄片（３）上，用切割刀具（３０）切割两次涂敷的薄片（３）。重复这些步骤，直到以叠层形式形成所需数量的薄片。仅在不是物体（２）的部分上涂敷防粘剂，沿与物体（２）上相同层的轮廓线相对应的轮廓线切割每个薄片。当这些步骤停止后，具有涂敷防粘剂并不是物体（２）的一部分的叠层部分从叠层上除去，以形成物体（２）。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于制造三维物体例如模型、模具、压模或类似物的方法及装置。本专利技术尤其可应用于通过将大量较薄的层粘接在一起来制造三维物体的方法，其中每个薄层都具有薄层物体的形状。现在，这种方法非常有价值，因为该方法可利用高速发展的计算机辅助设计(CAD)技术和计算机辅助制造(CAM)技术。例如，美国专利5,071,503公开了这样一种技术每层都是一个预制的薄片，通过在限定各个薄片轮廓的不同位置上涂敷粘接剂而将这些薄片粘接到部分成形的物体上，从而易于分离轮廓外部的薄片部分，其中不同的位置位于薄片的轮廓范围内。本专利技术的目的在于提供一种新的方法和装置，与上述专利中公知的技术相比，这种方法和装置具有很多优点。根据本专利技术的一个方面提供一种制造三维物体的方法，其中三维物体由许多预制薄片构成，每个预制薄片都在其相对的两侧与相对两侧的相邻薄片相互粘接，而且每个薄片都沿与各层的轮廓相对应的轮廓线被切割，所述的层由物体内的薄片组成，其特征在于在分别沿其轮廓线切割并粘接到相邻的薄片上之前，在每个薄片上都涂敷防粘剂，而且防粘剂不能覆盖分别由物体内各个薄片构成的层之轮廓线内的薄片表面，从而在各个薄片被切割并粘接到该侧的相邻薄片上之后，仅使其各轮廓线内的薄片表面被粘接到相邻的薄片上，同时各个薄片其余的未粘接部分不落入与相邻薄片及三维物体分离的轮廓线范围内。这样，上述已知专利中的方法是在物体内各个层的轮廓线内涂敷粘接剂，而本专利技术是在轮廓线外的选定表面上涂敷防粘剂。这些薄片可在一个表面上预先涂敷粘接剂，或在相对的表面上涂敷防粘剂的过程中分别在另一表面上涂敷粘接剂。这样，本专利技术的方法就易于实现，因为该方法不需要精确地控制粘接剂，而只需要精确控制防粘剂，而且由于两种物质的属性，使其更易于实现。由于预先成形的薄片部分不是被切除物体的一部分(即废料)，而且也没有相互粘接，因此更易于将其从被切除物体上除掉。根据上述最佳实施例的另一方面，薄片被单独输送并叠置在一水平的平台上，当薄片连续堆叠在该水平平台上时，该平台连续地降低。每个薄片都在其轮廓线外侧的上表面涂敷有防粘剂，并当薄片输送到水平平台，从而叠置在另一薄片上部时，在薄片的下表面涂敷粘接剂。在一个所述的实施例中，每个薄片都通过受控的防粘剂涂敷装置在其上表面涂敷有防粘剂，从而当薄片移动时，将防粘剂涂敷在各个薄片的轮廓线外侧上。在一第二实施例中，每个薄片都通过控制防粘剂涂敷装置的移动而将防粘剂涂敷在其上表面上，从而当薄片静止不动时，将防粘剂涂敷在各个薄片之轮廓线的外侧。本专利技术还根据上述的方法提供一种用于制造三维物体的装置。通过下面的说明将会清楚本专利技术的其它特征和优点。现参照附图，通过实施例对本专利技术作出说明，其中附图附图说明图1为一三维视图，该图示出了根据本专利技术构造的一种装置；图2为图1所示之装置的对侧的三维视图；图3a-3c示意性地示出了三维物体是如何通过图1和2所示的方法和装置制造成形的；图4和5为分别与图1和2对应的三维视图，图中示出了根据本专利技术构造的第二种装置。图1和2所示的装置用于制造由大量粘接在一起的预制薄片3制成的三维物体2，如图3所示，每个薄片都沿与物体各个层的轮廓线相对应的轮廓线4被切割。当薄片3沿其轮廓线4被切割并粘接在一起后的情形如图1和2中的3’所示。除去三维物体2后的剩余废料如图3中的5所示。图1和2所示的装置包括一机架10，该机架10包括一上部10a和一下部10b。用于制造三维物体2的薄片3以垂直叠层的形式支承在水平的底板11上，而水平底板11又固定于机架的下部10b。每个薄片3都从底板11上的叠层上部通过进料辊12、13、14被输送至机架10的上部10a，以放置在平台15上，三维物体2以层叠的形式成形于该平台15上。平台15沿垂直方向被电机M1和一与其相连接的环形皮带16所驱动，以使四个螺钉17转动，螺钉17可在上机架部分和下机架部分10a、10b之间移动并通过螺纹安装在平台15的四个角上。机架10的上部10a包括一粘接剂涂敷装置20，当薄片被输送到机架10的上端10a时，该涂敷装置20可将容器21内的粘接剂涂敷到每个薄片3的下侧。一第二涂敷装置22也设置于机架10的上端，从而当各个薄片分别被输送到位于平台15之上的机架的上端10a时，将防粘剂涂敷在每个薄片的上侧。涂敷装置22将防粘剂涂敷在每个薄片3的上表面上，从而使薄片的整个上表面除成品三维物体2各个层的轮廓线内的部分外都覆盖着防粘剂，其中成品三维物体2是由各个薄片构成的。在图1和2所示的实施例中，防粘剂涂敷装置22为一个打印头，当薄片2沿一正交轴线(纵向的X轴)被输送时，该打印头可沿另一正交轴线(横向的Y轴)移动，从而使该涂敷装置扫过薄片的整个上表面。防粘剂涂敷装置22可以是任何合适类型的打印头，例如液体喷墨式打印机，击打式打印机，激光打印机或类似的装置。打印头将一种用作防粘剂的材料、液体或固体涂敷在每个预制薄片3的上表面上，从而使上面的薄片不会沿涂敷有防粘剂的接触表面与下面的薄片粘接，但允许没有防粘剂的部分相互粘接，其中的防粘剂是相对涂敷装置20涂敷到薄片之整个下表面上的粘接剂而言的。涂敷装置22受控于其壳体23内的元件，从而相对成形的三维物体2内各个层的轮廓线4以负片图案涂敷防粘剂。就是说，防粘剂被涂敷，从而覆盖除成形物体内各个层轮廓线4内的表面外预制薄片3的所有表面。这样，每个上覆薄片都将在由上覆薄片限定的层之轮廓线4内粘接到相邻的下部薄片上，而不会粘接到该轮廓线外的下部薄片上。图1和2所示的装置还包括一切割刀具30，该切割刀具可受到控制，以沿成形物体2之各个层3的轮廓线切割。切割刀具30安装由滑架32支撑的端部31上。滑架32相对机架10沿纵向(X轴)被电机M2和一环形带33(图2)所驱动；从而使端部31被另一电机M3及一环形带34沿滑架32横向所驱动。刀具30还可通过一支承在端部31上的线圈35沿垂直方向移动到一个伸出的切割位置上，用于切割下面的薄片3，或移动到一个缩回的位置上。当薄片被切割时，一压辊36将薄片紧紧压靠在支承于平台15上且刚被处理过的薄片上。粘接剂涂敷装置20还设置有一电磁线圈37，从而能够将粘接剂涂敷装置20移动到工作位置或一非工作位置上。例如，当第一薄片3被输送时，该粘接剂涂敷装置将被移动到一个非工作位置上，从而防止该薄片粘到平台11上。图示的装置还包括一整体由40表示的控制装置，用于控制电机M1，M2，M3；防粘剂涂敷装置20，防粘剂涂敷装置22，刀具30及两个线圈35和37，以产生如下操作如图3a所示，用于制造三维物体2的多个矩形预制薄片3以垂直叠层的形式支承于机架下端10b的底板11上，而且每个薄片都分别被输送至机架的上端，以放置于平台15上，成形的三维物体2以叠层形成于平台15上。在装置的初始状态下，平台15位于其最上部的位置上，而且当物体的每一层都在平台15上成形时，该平台将通过电机M1，皮带16及螺钉17沿垂直方向连续向下移动，从而当新加入的层覆盖于物体上时，能够容纳新加入的层。除了与平台11接触的第一薄片外，当每个薄片3通过进料辊12，13，14被输送到机架10的上端时，薄片的下侧都将通过粘接剂涂敷装置20完全涂敷有粘接剂，而其上侧则通过一涂敷装置2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造三维物体的方法，其中三维物体由许多预制的薄片构成，每个薄片都在其相对的两侧粘接到相对两侧的相邻薄片上，同时每个薄片都沿与各个层的轮廓线相对应的轮廓被切割，其中所述的层由物体内的薄片构成，其特征在于：在分别沿其轮廓线被切割并在一侧粘接到相邻薄片上之前，在每个薄片的这一侧涂敷防粘剂，这种防粘剂不覆盖由所述物体内各个薄片构成的各层的轮廓线内的薄片表面，从而当各个薄片被切割并在那一侧与相邻的薄片相互粘接后，仅在各个轮廓线内的薄片表面被粘接到所述的相邻薄片上，从而允许各个薄片未落入所述轮廓线范围内的剩余未粘接部分与相邻的薄片及三维物体分离。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：约斯巴尔兹，
申请(专利权)人：索里德门森有限公司，
类型：发明
国别省市：IL[以色列]