[发明专利]一种制作三维模型的方法和装置

说明书

权利要求1和14公开了一种制作三维模型的方法，权利要求16公开了一种制作三维模型的装置。

欧洲专利EP 0 431 924 Bl公开了一种根据计算机数据制作三维实体的工艺。根据这种工艺，颗粒材料被一薄层一薄层地铺放在工作台上，并且通过压力头和粘结材料被压制在一起。被压制的颗粒材料在粘合剂和其他粘合材料的作用下粘合和固化。随即工作台向下下降一层，新的材料层又被铺放在工作台上，又如前所述被压制，这些步骤循环往复，直至形成这个实体的预定高度。通过一层层地压制和固化颗粒材料，最终形成一个三维实体。

由颗粒材料固化形成的实体在处理室的成型缸里加工完成后是嵌在松散的颗粒材料中的，因此须先把它从处理室里取出来，并把实体从松散的颗粒物料中清理出来。此处需要用到吸头。把多余的材料除去后就得到了一个欲求的实体。

其他以颗粒材料作为支撑的快速成型工艺的工作原理是相似的，例如，下文将对所有的三维打印工艺做一个综述。

生产所需产品的生产工艺被分割成一个个步骤，分别用实施例来描述。首先是在所述的处理室上部制作一个空间，用于盛放零件。例如该空间可以是粉末填方。其他独立的工艺步骤紧随其后按顺序进行，例如，把零件从颗粒材料清除出来，就得到了最终的欲求的零件。

本发明的目的在于提供一种方法和装置，使不同的工作步骤能够连续不断地进行。

该目的将通过权利要求1和14所述的方法和权利要求16所述的装置来实现。

本发明提供了一种根据计算机数据制作三维实体的方法，其特征在于，在处理室里一层一层地铺放材料，固化装置和/或粘结装置在处理室里有选择性地把材料固化和粘结，这些步骤循环往复。

在生产过程中初始材料是以不间断均匀的方式地传动的，直至卸载位置。在本发明中，连续不断并不意味着绝对以匀速传动。每次完成建构后，传动可以以一段一段的方式进行。

 

初始材料包括尽可能多的能涂覆的层状材料。例如，可以是的粉末材料，薄膜材料或流体材料，例如，熔融的束状或者滴状材料，如同在已公开的快速成型工艺中提到的材料。

本发明的优选实施例提供了一种根据计算机数据制作三维实体的方法，其中颗粒材料是初始材料，其特征在于，位于处理室里的铺粉辊把颗粒材料一层层地铺放在颗粒材料基床上，固化单元在处理室里有选择性地把颗粒材料烧结固化，这些步骤循环往复，直至制成欲求的实体并把该实体移走。

本发明的构建工序包括铺放材料层，以及固化由计算机数据设置好的特定区域。

加工过程中，随着初始材料连续不断地匀速地向卸货位置传动，多个加工步骤可以连续不断地，部分情况下同时地进行…这种装置也可以不间断地运转。

本专利提出一种建议，在操作过程中放弃可下降的工作台，制作一个连续不断的材料层垛或者颗粒材料基床来代替该工作台。这个材料层垛或颗粒材料基床有时候是和构建的实体相连的，在一端，该材料层垛或颗粒材料基床与处理室，也与卸载位置是分离开的，而在另一端，构建零件的工序照常进行。

根据本发明的一个优选实施例，在本发明的方法中，至卸载位置的传送方向大体上是保持不变的。

这句话在本发明中应该这样理解，只有在转弯处，传送方向才会发生改变。但是传送方向不会回转。因为传送工序是连续不断进行的，所以传送速度大体上保持相同。

本发明的优选实施例是有有益改进的，设置了铺粉辊，确切的说是铺放初始材料的涂覆工具和初始材料的材料层，为了铺放其他的材料层，涂覆工具和材料层相对移动，材料层的抓取面和涂覆工具的层面之间呈> 0°的角。

关于颗粒材料的使用，举例说明，设置铺粉辊和颗粒物料基层，为了铺放其他的材料层，铺粉辊和粉材基床相对移动，颗粒材料抓取工具的抓取面和铺粉辊的层面之间呈> 0°的角。

这个角的优选的实施例是小于或等于颗粒材料的倾斜角。

借助固化单元用材料制作结构，特别是辅助结构，该结构能阻碍处理室里的材料滑落。通过这种设置材料层更稳固。

针对颗粒材料的应用，本发明优选的工艺是这样的，首先把颗粒材料喷射进处理室，接着在颗粒材料基床上开始实体的生产过程。

在本发明的一个特别优选的实施例中，已制成的实体在不中断生产程序的情况下从处理室里被取出来，并从颗粒材料里被分离出来。

根据本发明的一个特别优选的实施例，固体物以薄片的形式铺放，做材料用。

这些薄片通过粘结或者焊接的方式彼此连接在一起。

除此之外本发明还能实现这样的目的，通过固化单元制作附加结构，该附加结构能够做到自动卸载零件。