用于构建三维成型体的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于通过使用基于石印术的生成制备(快速原型)由可光聚合材料构建成型体的方法，其中在制备平台(1、2、3、4)上限定一层液体可光聚合材料，使所述层在具有预定轮廓的曝光区域中通过曝光而聚合，在所述经聚合的层上限定另一层可光聚合材料，将最后限定的层在具有用于所述最后限定的层的预定轮廓的曝光区域中通过曝光来聚合，并重复后面两个步骤，直到已通过依次固化的、具有逐层预定轮廓的层而形成具有预定形状的成型体，其中在所述预定轮廓内部向至少一个层上施加油墨，其中所述制备平台是可移动式悬挂的，并且其中在用于使层聚合的加工站中使层聚合之后，通过移动使所述制备平台到达作为进一步加工站的油墨施加站(30)，在油墨施加站中将油墨位置选择性地施加至所述最后形成的层，此后再次将所述制备平台移到用于使另外的层聚合的加工站，其特征在于，所述制备平台在各加工站之间的移动是通过围绕水平或竖直旋转轴来旋转鼓形承载器(6)来进行的，所述鼓形承载器在其周边上支撑所述制备平台，其中所述加工站配置成围绕所述鼓形承载器的旋转轴来分布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于构建三维成型体的方法本专利技术涉及一种通过使用基于石印术的生成制备(快速原型)由液体可光聚合材料构建成型体的方法，其中在制备平台上限定一层粘性液体材料，使所述层在具有预定轮廓的曝光区域中通过曝光而聚合，在经聚合的层上限定另一层可光聚合材料，将最后限定的层在具有用于所述最后限定的层的预定轮廓的曝光区域中通过曝光来聚合，并重复后面两个步骤，直到已通过依次固化的、具有逐层预定轮廓的层而形成具有预定形状的成型体，其中在预定轮廓内部向至少一个层上施加油墨，其中制备平台是可移动式悬挂的，并且其中在用于使层聚合的加工站中使层聚合之后，通过移动使制备平台到达作为进一步加工站的油墨施加站，在油墨施加站中将油墨位置选择性地施加至最后形成的层，此后再次将制备平台移到用于使另外的层聚合的加工站。一种用于形成成型体的方法，所述方法例如可获悉自WO2010/045950A1，其具体地涉及由可具有高粘度的液体可光聚合材料构建牙科修复体。在该已知方法中，将构建平台竖直可移动式地保持在形成以透光的槽底部上方。在该槽底部下方，有曝光单元。首先使制备平台下降到可光聚合材料中，直到在制备平台与槽底部之间仅剩余一层具有希望的层厚度的可光聚合材料。接下来将该层通过曝光单元用预定轮廓来曝光，并由此固化。在已升高制备平台后，从周围环境中补足可光聚合材料，再次使制备平台下降，以这样的方式控制下降，在最后形成的层与槽底部之间限定具有希望厚度的层。随后重复后面的两个步骤，直到已通过来依次固化均具有预定轮廓的各个层而制备具有希望形状的成型体。DE69807236T2描述了成型体的制备，其中逐层施加以粉末形式的材料并且位置选择性地施加液体作为粘合剂。向细粉末状材料的每个层上施加该液体，优选以一个或多个细小微滴喷射的形式施加。此外提及的是，该液体是以多个细小微滴喷射的形式施加的，在不同喷射中的液体具有不同的颜色。这可以通过使用本身已知的喷墨打印机来实现。在此，这样同时用所希望的颜色，位置选择性地来施加粘合剂。类似的方法描述于DE69716946T3和DE60310600T2。上述方法属于3D打印技术(粉末床)。虽然向粉末床中引入有色粘合剂导致有色组件，但它们的性能在多个方面均是令人不满意的。在3D打印技术中，颗粒是着色的和/或粉末表面是施加的。在这两种情形下，毛细力均导致油墨的不受控制的渗透和流动，以致着色未保持位置选择性。因此，由于松散的粉末床的性能，在此着色总是与油墨的流动关联。3D打印技术的最终产品总是多孔生坯，例如当使用陶瓷颗粒时，该多孔生坯不可烧结以形成具有相应性能的致密结构。在此，只有附加的渗透步骤是适合的，这可潜在地导致着色体进一步“模糊”。从EP2455211A2中得知根据权利要求1的前序部分的方法，其中通过曝光使可光聚合材料的连续多层固化。在一层固化后，将待生成的成型体从曝光站移到油墨施加站，在油墨施加站中向最后的层选择性地施加油墨。该移动是通过线性、水平移动来实现的，由此使成型体在隔开的加工站之间来回移动。本专利技术的一个目的在于，提供一种用于由液体可光聚合材料分层构建成型体的方法，该成型体可构建成所希望的位置依赖的着色，其中在构建期间的加工步骤应当适合于以空间紧凑的布置和以时间有效的方式来进行，这原则上允许几个成型体的并行加工。特别地，该方法应当适合于作为用于形成可充当牙科修复体的成型体的方法来进行。该目的是通过具有专利权利要求1的特征的方法来实现的。本专利技术的有利的实施方案在从属权利要求中得以描述。根据本专利技术，制备平台在各加工站之间的移动是通过围绕水平或竖直旋转轴来旋转鼓形承载器来进行的，该鼓形承载器在其周边上支撑制备平台，其中加工站配置成围绕鼓形承载器的旋转轴来分布。一方面，这允许在转台机构中以紧凑的布置来进行所述方法，原因是待依次经过的两个(或更多个)加工站可以配置成在围绕鼓形承载器的周边方向上分布，并且不是配置成一个接一个地线性分布。另外，这原则上允许配置围绕鼓形承载器的周边以相应方式分布的若干制备平台，其中所述制备平台随后可在加工站中并行加工。优选地，油墨的施加在预定轮廓内以预定的位置依赖性用不同颜色来进行。在优选的实施方案中，将油墨在一层聚合之后且在施加另一层之前，施加至所述层。在业已聚合的层上印刷的益处是，对于经聚合的表面上的液滴铺展和润湿行为的控制。在可能的干燥或固定所施加的着色组分之后，它们在固化后当再次浸没于可光聚合材料中时仍然在原位，并且通过下一层的聚合来结合，所述着色组分例如是可分散或悬浮的有色颜料或可溶解的染料，在下文中两者均被称为油墨。作为供选择的实施方案，向可光聚合材料的所限定层上施加油墨是在可光聚合材料固化之前进行的。优选地，必要时将所施加的油墨层固定，这在可光聚合材料中的悬浮液和溶液的情形下通过曝光来进行，而在有色颜料悬浮液或染料在溶剂中的溶液的情形下通过溶剂蒸发来进行。由于该固定或固化步骤优选地直接在施加步骤之后，颜色分布得以保持，而没有所施加的颜色分布的显著扩散或铺展。同样在该实施方案中，在层固化之后，可能仍然附着的未固化着色材料优选地在适合的清理步骤中去除，例如通过抽吸或吹气来去除。油墨施加可通过彩色打印机如喷墨打印机向所述层上直接进行。还可通过穿过一连串的依次布置的喷嘴来施加所述油墨，或者通过穿过各自包括至少一个喷嘴的打印头来施加所述油墨，在该情形下可向喷嘴或打印头分配不同的颜色。供选择地，可通过片转移方法来间接地进行油墨的施加，其中首先将油墨位置依赖地施加至片上，随后从那里转移到待着色的层上。所述转移例如可通过粘附或使用通过穿过片的曝光来固定的固墨站来进行。优选地，可光聚合材料是在制备平台的下部上，通过从下方经由透明的槽底部的曝光而聚合的。在每个曝光步骤之后相对于槽底部升高制备平台，并且补足用于限定另一层的可光聚合材料。优选地，在补足可光聚合材料之后，再次使制备平台，如果在其上形成的层存在则使所述制备平台与所述层一起，以这样的方式下降到经补足的可光聚合材料中，使得通过调节最后固化的层在槽底部之上的距离来限定一层具有预定厚度的可光聚合材料。在该实施方案中，特别优选的是具有水平配置的旋转轴。在该情形下，在制备平台上待形成的成型体可以从下方曝光，随后可将承载器转回到油墨施加站，在油墨施加该成型体从上方印刷，如果油墨施加站配置于对面，则围绕鼓形承载器的旋转轴转180°。优选地，在一层聚合后，通过旋转鼓形承载器使制备平台到达作为下一加工站的清理站，在下一加工站中在上一曝光步骤中未固化的过量可光聚合材料被去除。接下来，通过旋转鼓形承载器将制备平台移至油墨施加站，在油墨施加站中向最后形成的层位置选择性地施加油墨。优选地，在油墨施加站中的油墨施加之后，通过旋转鼓形承载器将制备平台转移到作为下一加工站的固墨站，在固墨站中将所施加的油墨通过固化来固定，随后再次将制备平台移至用于使层聚合的加工站，在此加工站限定并聚合另一层可光聚合材料。优选地，制备平台在两个加工站之间的移动是通过使支撑制备平台的承载器绕其竖直旋转轴旋转来实现的，并且在两个其它加工站之间的移动是通过使制备平台绕着与承载器的竖直旋转轴垂直的水平旋转轴旋转180°来进行，以便从下方且从上方连续地进行加工。优选地，在制备平台的两个相反表面上均分别构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于通过使用基于石印术的生成制备(快速原型)由可光聚合材料构建成型体的方法，其中在制备平台(1、2、3、4)上限定一层液体可光聚合材料，使所述层在具有预定轮廓的曝光区域中通过曝光而聚合，在所述经聚合的层上限定另一层可光聚合材料，将最后限定的层在具有用于所述最后限定的层的预定轮廓的曝光区域中通过曝光来聚合，并重复后面两个步骤，直到已通过依次固化的、具有逐层预定轮廓的层而形成具有预定形状的成型体，其中在所述预定轮廓内部向至少一个层上施加油墨，其中所述制备平台是可移动式悬挂的，并且其中在用于使层聚合的加工站中使层聚合之后，通过移动使所述制备平台到达作为进一步加工站的油墨施加站(30)，在油墨施加站中将油墨位置选择性地施加至所述最后形成的层，此后再次将所述制备平台移到用于使另外的层聚合的加工站，其特征在于，所述制备平台在各加工站之间的移动是通过围绕水平或竖直旋转轴来旋转鼓形承载器(6)来进行的，所述鼓形承载器在其周边上支撑所述制备平台，其中所述加工站配置成围绕所述鼓形承载器的旋转轴来分布。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.06.04 EP 12170721.01.一种用于通过使用基于石印术的生成制备由可光聚合材料构建成型体的方法，其中在制备平台(1、2、3、4)上限定一层液体可光聚合材料，使所述层在具有预定轮廓的曝光区域中通过曝光而聚合，在所述经聚合的层上限定另一层可光聚合材料，将最后限定的层在具有用于所述最后限定的层的预定轮廓的曝光区域中通过曝光来聚合，并重复后面两个步骤，直到已通过依次固化的、具有逐层预定轮廓的层而形成具有预定形状的成型体，其中在所述预定轮廓内部向至少一个层上施加油墨，其中所述制备平台是可移动式悬挂的，并且其中在用于使层聚合的加工站中使层聚合之后，通过移动使所述制备平台到达作为进一步加工站的油墨施加站(30)，在油墨施加站中将油墨位置选择性地施加至所述最后形成的层，此后再次将所述制备平台移到用于使另外的层聚合的加工站，其特征在于，所述制备平台在各加工站之间的移动是通过围绕水平或竖直旋转轴来旋转鼓形承载器(6)来进行的，所述鼓形承载器在其周边上支撑所述制备平台，其中所述加工站配置成围绕所述鼓形承载器的旋转轴来分布。2.如权利要求1所述的用于构建成型体的方法，其中所述油墨的施加在所述预定轮廓内以预定的位置依赖性用不同颜色来进行。3.如前述权利要求中任一项所述的用于构建成型体的方法，其中所述油墨在层上的施加是在上一层聚合之后且在施加另一层之前进行的。4.如权利要求1或2所述的用于构建成型体的方法，其中所述油墨的施加通过彩色打印机向所述层上直接进行。5.如权利要求1或2所述的方法，其中所述油墨的施加通过片转移方法来间接地进行，在所述片转移方法中首先将所述油墨位置依赖地施加至片上，随后从那里转移到待着色的层上。6.如权利要求1或2所述的方法，其中所述可光聚合材料是在所述制备平台的下侧上，通过从下方经由透明的槽底部的曝光而聚合的，其中在每个曝光步骤之后，相对于槽底部升高所述制备平台并且其中补足用于限定另一层的可光聚合材料。7.如权利要求6所述的用于构建成型体的方法，其中，在补足可光聚合材料之后，再次使制备平台，如果在其上形成的层存在则使所述制备平台与所述层一起，以这样的方式下降到经补足的可光聚合材料中，使得通过调节所述最后固化的层在所述槽底部之上的距离来限定一层具有预定厚度的可光聚合材料。8.如权利要求1或2所述的用于构建成型体的方法，其中在用于施加和聚合的加工站中使层聚合之后，首先将所述制备平台通过首先旋转所述鼓形承载器(6)来移至清理站(20)，在清理站(20)中在上次曝光步骤中未固化的过量的可光聚合材料被去除，随后将所述制备平台移至作为下一个加工站的油墨施...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·艾伯特，W·瓦赫特，G·罗纳，J·斯代姆普夫尔，
申请(专利权)人：义获嘉伟瓦登特公司，维也纳科技大学，
类型：发明
国别省市：列支敦士登;LI