[发明专利]用于箔从材料层分离的设备和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请主张2011年6月22日提交的美国临时申请No.61/500,064的优先权，该临时申请的全部内容通过引用而结合于此。

技术领域和背景技术

在具有高成像分辨率的添加成形工艺中，物体能通过以下方式进行逐层堆积：使用箔来运输堆积材料层，并将该层放置成在物体堆积区域中与物体之前形成的层接触，在物体堆积区域，该层被来自曝光单元的辐射硬化，以形成最新硬化的物体层。该物体由物体托架保持。当新的硬化层形成时，之前形成的层可以不完全硬化。在形成后续层之前，通过将箔从物体的新的硬化层剥离，箔能从新的硬化层分离。将箔从新的硬化层剥离所施加的力必须足够大，以克服箔和新的硬化层之间的粘附力。然而，关键是在剥离工艺过程中新的硬化层没有从之前形成的层分离。

知道添加成形工艺，其利用箔将堆积材料运输到物体堆积区域，并将箔从新的硬化层剥离。例如，Fudim的US6,547,552(’552专利)使用辊子组件和箔来将堆积材料层与物体之前形成的层接触。曝光单元将该层暴露到辐射，以硬化该层，并将该硬化层粘附到物体之前形成的层。辊子组件朝着其原始位置返回，以将箔从物体的新的硬化层剥离。重复此处理以形成物体的后续层，直到物体完成。类似地，Hull等人的US7,731,887(’887专利)公开了基于箔的添加成形工艺，其中，使用辊子来将箔从物体的新的硬化层剥离。

Envisiontec GmbH的EP2011631A公开了感测某些堆积条件，以为了影响箔与包含在桶中的堆积材料接触的系统中的若干处理参数，公开的可以被影响的处理参数包括物体托架和/或箔倾斜，以为了形成物体的新的硬化层和堆积平面之间的角度。此角度的形成宣称具有增强或者调节分离力的效果。然而，此方法比较麻烦，并要求整个物体托架或者整个箔的移位。而且，由于在此处理中使用的堆积材料经常可流动，整个箔的倾斜会造成溢流，堆积材料不期望地堆积在一些区域中，或者增大了堆积材料在桶内的平衡时间。

3D系统的美国专利7614866公开了一种基于箔的添加成形的方法。主要通过剪切动作，弯曲的树脂从箔分离，但是能倾斜提升平台以便于移除。

期望一种用于添加成形的设备和方法，其通过控制或者降低分离力，在箔从新的硬化层剥离的同时，防止新的硬化层从物体之前形成的层分离。

发明内容

在一个实施例中，添加成形设备可以包括：

(1)板，其用于保持物体；箔；

(2)涂覆器，其布置成用于将堆积材料层涂覆到所述箔；

(3)辐射源，其能将辐射输送到堆积区域，由此输送到位于所述堆积区域中的所述堆积材料层的辐射形成所述物体的新的硬化层；以及

(4)分离器，其布置成将所述箔和所述新的硬化层分离，并包括箔取向调节装置，所述箔取向调节装置布置成调节所述箔和所述板之间的取向；

其中，所述箔取向调节装置被接合，使得所述箔大致平行于所述板放置在所述堆积区域中的第一位置处，并从所述板的平面外取向放置在所述堆积区域中的第二位置处。

在实施例中，用于添加成形的方法可以包括经由要形成的物体的预堆积评估确定剥离角度，然后使用剥离角度从多个单层堆积物体。在实施例中，在堆积物体的过程中改变剥离角度至少一次。在实施例中，在堆积至少一个单层的过程中改变剥离角度至少一次。

在实施例中，用于添加成形的方法可以包括经由要形成的物体的预堆积评估确定物体取向，然后使用确定的物体取向堆积物体。在实施例中，在堆积物体的过程中改变物体取向至少一次。在实施例中，在堆积至少一个单层的过程中改变物体取向至少一次。

在实施例中，用于添加成形的方法可以包括经由要形成的物体的预堆积评估确定分离时间，然后使用分离时间堆积物体。在实施例中，在堆积物体的过程中改变分离时间至少一次。在实施例中，在堆积至少一个单层的过程中改变分离时间至少一次。

在一个实施例中，一种用于添加成形的方法，其中，箔从堆积材料的新的硬化层剥离，所述方法包括以下步骤：执行包括确定物体取向的物体的预堆积评估，使得在所述物体的堆积过程中剥离力施加到所述物体的新的硬化层，并使得在可选的物体取向上改进剥离力，以及从多个单层堆积所述物体，所述物体以所述物体取向放置，所述多个单层通过执行包括涂覆堆积材料到箔上并照射所述堆积材料的步骤来形成。

在实施例中，添加成形设备可以包括：

(1)板，其用于保持物体；