本发明专利技术涉及一种由构建材料、尤其由填充有陶瓷的浆料借助于增材制造工艺制备成型体(5)的方法，其中在构造过程中，成型体(5)的层状结构是通过以下方式形成，即通过在具有特定用于对应层的轮廓的层区中暴露于电磁辐射而相继固化构建材料层，该方法提供了在构造过程中，与所述成型体(5)一起，以一定距离包围所述成型体的套筒状框架(6)由构建材料分层构造，并且另外在构造过程中，多个销状连接件(10)与所述框架(6)和所述成型体(5)一体构成，所述销状连接件围绕所述成型体(5)分布并且将所述成型体(5)与所述框架(6)连接。
Additive manufacturing method of molding body
【技术实现步骤摘要】
成型体的增材制造方法
本专利技术涉及由构建材料、尤其由填充有陶瓷的浆料借助增材制造工艺制备成型体的方法，其中在构造过程中，成型体的层状结构通过在具有特定用于对应层的轮廓的层区中暴露于电磁辐射而相继固化构建材料层来形成。
技术介绍
成型体的逐层或连续制备工艺是落入通用术语生成制造或增材制造范围内的其中一种构造方法。这被理解为表示一类方法，其中基于成型体的数字模型(例如CAD模型)直接构造三维物体(成型体)。为此，在逐层制备中，成型体的数字模型被细分为多个连续的薄切片，其中每个薄切片均具有由模型限定的轮廓。通过添加多个材料层来执行该构建/构造工艺，其中对每个层均进行加工以制备数字模型为该层所指定的轮廓。最终，叠加的互连层的堆叠形成了成型体，其通过一些方法(例如通过用于脱脂和烧结的热处理)被进一步加工。术语“轮廓”在本专利技术的上下文中是通用的且并不限于围成单个连续区的简单闭合边界线，而是可包括围成相邻多个分开区的多个分开的轮廓部段，这些分开区域一起形成对应层，或者可以是限定层的环形区的外侧和内侧轮廓部段。构成成型体的构建材料受到电磁辐射固化。该构建材料除了光聚合性聚合物前体化合物之外还包括填料，比如陶瓷、玻璃陶瓷或金属粉末以及可选的分散剂和其它添加剂。本专利技术尤其旨在制造陶瓷或玻璃陶瓷成型体(所谓的生坯)，比如牙嵌体，高嵌体、牙贴面、牙冠、桥接件以及支架。权利要求1的前序部分所基于的WO2010/045950A1公开了一种用于构造成型体的方法的示例，其尤其涉及由陶瓷浆料制成的牙齿修复体的结构，该陶瓷浆料含有液态光聚合性组分和分布在其内的由陶瓷或玻璃-陶瓷粉末制成的填料。在这个已知的方法中，成型体是通过叠加的固化层相继构造而成。在此情况下，可将构造平台沿竖向移动地支承在罐底上方，该罐底至少在构造区中是半透明的。曝光单元位于罐底下方。该构造平台首先降入罐内的浆料中，直至仅一个具有期望层厚的层保留在构造平台和罐底之间。接下来，该层通过曝光单元按轮廓曝光并且由此固化，该轮廓由数字模型通过曝光单元为此层指定。在升起构造平台之后，浆料例如采用刮刀而从周围环境中得以充满并且接下来构造平台再一次降入浆料中，其中该下降是受控的以使最后固化的层与罐底之间的距离限定了具有期望厚度的构建材料层。重复最后步骤，直至具有期望三维形状的成型体通过具有由数字模型指定的对应轮廓的连续固化(固化)层构造而成。在成型体完成构造之后，可从构造平台移除该成型体。通常情况下，后续为进一步的加工步骤。在上文描述的方法中，生坯是由构建材料的层状聚合物制备而成。然后将其加热至高温以去除粘结剂，在此情况下为光聚合物。这在高温下发生，因为热分解和使聚合物分解成扩散至表面并且最终以气体逸出的较轻分子的反应。脱脂工艺后可进行进一步的热处理以进一步固化，其中剩余的陶瓷颗粒被烧结在成型体中。为了保证构造过程中的稳定性，由构建材料构成的支撑结构被用于一些制造方法中，以在加工过程中固定成型体并且对抗重力地支撑悬臂层和悬垂物。支撑结构常常也用于支撑在一些增材制造工艺中产生的与加工过程相关的残余应力。在完成构造过程之后，该支撑结构必须能够接近并且尽可能容易地移除。与加工相关的残余应力主要由对成型体的热影响产生。许多增材制造工艺都伴随有严重的温度波动。由此，许多制造方法提供了脱脂和烧结工艺，其中由于成型体的不均匀的冷却速率会发生变形。烧结变形是致密陶瓷部件制备中常见的现象。这尤其在需要高精度的区域中是不期望的。此处的示例为牙科技术。呈生坯形式的牙冠可在增材工艺中例如通过固化填充有陶瓷粉末的光敏浆料逐层制备并且该部件需要期望的三维形状。在下一步中，将部件中的浆料残渣清除掉并且移除对于构造结构而言所必需的任何支撑结构。在热后处理的步骤中，首先在脱脂过程中烧掉粘结剂，接下来对陶瓷进行致密化烧结。这会由于技术原因导致成型体的变形。但是对于牙冠与牙残桩的连接而言，最小可能的变形以及高精度的装配是至关重要的。在构造过程中或者在后续过程中成型体的可靠固定由此明显有助于制造的成型体的精度和质量。
技术实现思路
由此，本专利技术的目的在于提出改进对成型体的保持。本专利技术的根本目的通过具有权利要求1的特征的方法实现。本专利技术有利的实施例为从属权利要求的主题。根据本专利技术提供了：在构造过程中，以一定距离包围成型体的套筒状框架与成型体一起由构建材料来逐层构造。该包括呈套筒形式的周向侧壁的套筒状框架沿着成型体的周向延伸，以使成型体被布置在套筒状框架内。另外，在构造过程中，多个销状连接件与框架和成型体一体构造。这些销状连接件或腹板围绕成型体分布并且在成型体的不同侧将框架和成型体彼此连接。成型体的周向表面可被分成多个表面部段，例如在棱柱形框架的例子中，销状连接件可沿着成型体的周向在成型体的不同表面部段处连接其上。同样，框架的内周表面可被分成多个内壁部段，例如在棱柱形框架的例子中，销状连接件可形成在框架的不同的内壁部段上。套筒状框架优选呈基部敞开的柱体形式。柱体在此处应被理解为表示一种几何体，其中两个平行的、平面的、全等的基部通过外套彼此连接，其中该基部本身如所述是敞开的。该基部轮廓可为任意闭合的曲线并且不限于圆形。该基部还可为闭合的多边形，其中在此情况下所形成的主体也被称作棱柱体。此框架的纵轴线为柱体轴线。具有销状连接件的区域可以例如为绕成型体的纵轴线呈90°的角度距离均匀分布。成型体的纵轴线在此含义中与框架的纵轴线沿着相同方向延伸。套筒状框架的纵轴线是绕框架的中心轴线。但是，在这些销状连接件之间还存在其它根本不均匀的角度距离。这些销状连接件的布置主要取决于成型体的将被支撑在其主体的不同表面上的形状。与简单支撑结构相比，一体成型的框架在构造过程和后续制造过程中为成型体提供了改进的支撑。与仅从下方支撑成型体的简单支撑结构不同，该框架提供了绕成型体的周向构建多个附接位置的选择，这些位置在成型体的不同侧连接其上。这些销状连接件被形成为使得该成型体可通过使这些销状连接件断裂而从框架处拆离。这些销状连接件的厚度可为此目的相应设计的尺寸。优选地，销状连接件垂直于成型体和/或框架的对应表面的当前周围。这些销状连接件可被设计为使得它们以最短的可行距离桥接框架和成型体之间的距离。由此，力被最佳地传送至框架处，该框架归因于其环形闭合而在不产生明显变形的条件下吸收力。框架和销状连接件由此形成了最佳加强框架。通过成型体和包围该成型体的框架的一体式设计，同样对于热处理形式中出现的变形，提供了特殊的优点，因为绕成型体的框架有效地防止了成型体产生变形。在不同位置处接合的销状连接件形成了用于成型体的全面的支撑结构和支承结构，由此以有效方式防止了成型体中的变形。销状连接件可围绕成型体单个分布或成组地分布。在棱柱形框架的例子中，成组布置例如表示多个销状连接件形成在成型体的共用表面部段上和/或框架的共用内壁部段上。沿着成型体的周向位于成型体的不同表面部段处的成组的销状连接件可由此连接其上。销状连接件的成组布置带来了轻松拆卸，但是与此同时通过这些销状连接件将成型体尤本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种由构建材料、尤其由填充有陶瓷的浆料借助增材制造工艺制备成型体(5)的方法，其中在构造过程中，在具有特定用于对应层的轮廓的层区中经由电磁辐射的作用相继固化构建材料层来产生成型体(5)的层状结构，其特征是，在构造过程中，以一定距离包围所述成型体(5)的套筒状框架(6)与所述成型体(5)一起由构建材料来逐层构造出，并且还在构造过程中，多个销状连接件(10)与所述框架(6)和所述成型体(5)一体构成，多个所述销状连接件绕所述成型体(5)分布并将所述成型体(5)与所述框架(6)相连接。/n
【技术特征摘要】
20181203 EP 18209713.91.一种由构建材料、尤其由填充有陶瓷的浆料借助增材制造工艺制备成型体(5)的方法，其中在构造过程中，在具有特定用于对应层的轮廓的层区中经由电磁辐射的作用相继固化构建材料层来产生成型体(5)的层状结构，其特征是，在构造过程中，以一定距离包围所述成型体(5)的套筒状框架(6)与所述成型体(5)一起由构建材料来逐层构造出，并且还在构造过程中，多个销状连接件(10)与所述框架(6)和所述成型体(5)一体构成，多个所述销状连接件绕所述成型体(5)分布并将所述成型体(5)与所述框架(6)相连接。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述销状连接件(10)被构造在所述框架(6)的内侧。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述构建材料的固化通过位置选择电磁辐射而在特定轮廓内进行。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征是，所述构建材料为陶瓷浆料。
5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征是，在所述套筒状框架(6)的轴向(7)上，所述成型体(5)的尺寸基本对应于所述框架(6)的尺寸。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征是，在所述构造过程后进行脱脂和/或烧结。
7.根据权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征是，在所述构造过程后进行所述框架(10)和所述成型体(5)的脱脂，并且在下一个步骤中，所述成型体(5)从所述框架(6)处被拆离且接下来被烧结。
8.根据前述权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·艾伯特，J·A·辛克尔，R·格迈纳，
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
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