[发明专利]利用共用部件进行增材制造的方法和装置

说明书

一种增材制造机器(10，100，200、300、400、500、600)包括：树脂支撑件(22，122，222，322，422，522，622)，具有透明的至少一部分，其中树脂支撑件(22，122，222，322，422，522，622)限定构建表面(26)；材料存放器(30)，材料存放器(30)能够操作以将辐射能量可固化的树脂沉积到构建表面(26)上；至少两个构建站(35)，每个构建站(35)包括平台(14)和一个或多个致动器，平台(14)邻近构建区域定位，并被配置为保持树脂的一个或多个固化层的堆叠布置，一个或多个致动器能够操作以操控平台(14)和构建表面(26)的相对位置；以及至少一个辐射能量装置(16，116)，其与平台(14)相对，并且能够操作以以预定的图案生成并投射辐射能量。

技术领域

本发明大体上涉及增材制造，特别是涉及使用具有共用部件的多个构建站进行增材制造的方法和装置。

背景技术

增材制造是逐层构建材料以形成部件的过程。立体光刻是一种增材制造过程，其采用一罐液体辐射能量可固化光聚合物“树脂”和诸如激光的固化能量源。同样，DLP3D打印采用二维图像投影仪一次一层地构建部件。对于每一层，投影仪都会闪现液体表面上的部件的横截面的辐射图像，或通过限定树脂约束表面的透明物体。暴露于辐射会固化并凝固树脂中的图案，并结合到前一固化层。其他类型的增材制造过程利用其他类型的辐射能量源来凝固树脂中的图案。

另一现有技术方法是所谓的“流延成型(tape casting)”过程。在此过程中，树脂沉积在从供应卷轴中馈出的柔性透辐射(radiotransparent)带上。上板下降到树脂上，将树脂压缩在带和上板之间，并限定层厚度。辐射能量用于通过透辐射带而固化树脂。一旦完成第一层固化，上板就向上缩回，将固化材料带走。然后，带被推进，以露出新的干净的部分，准备另外的树脂。

现有增材制造过程的一个问题是，每台机器的物理容量有限，并且需要多个部件，从而限制了经济上扩大生产的能力。

发明内容

通过一个或多个部件由多个构建站共用的增材制造装置和方法来解决该问题。

根据本文所述技术的一个方面，一种增材制造机器包括：树脂支撑件，树脂支撑件具有透明的至少一部分，其中树脂支撑件限定构建表面；材料存放器，材料存放器能够操作以将辐射能量可固化的树脂沉积到构建表面上；至少两个构建站，每个构建站包括平台和一个或多个致动器，平台位于构建表面附近，并被配置为保持树脂的一个或多个固化层的堆叠布置，一个或多个致动器能够操作以操控平台和构建表面的相对位置；以及至少一个辐射能量装置，至少一个辐射能量装置与平台相对，并且能够操作以以预定的图案生成并投射辐射能量。

根据本文所述技术的另一个方面，一种用于逐层制造部件的方法，方法包括：提供机器，机器包括：树脂支撑件，树脂支撑件具有透明的至少一部分，其中树脂支撑件限定构建表面；以及至少两个构建站，每个构建站包括：平台，平台邻近构建表面定位，并被配置为保持辐射能量可固化树脂的一个或多个固化层的堆叠布置；以及一个或多个致动器，一个或多个致动器能够操作以操控平台和构建表面的相对位置；执行构建循环，构建循环包括以下步骤：在构建表面上沉积树脂；相对于构建表面定位平台，从而限定构建表面上的树脂的层增量；通过以特定图案施加辐射能量来选择性地固化构建表面上的树脂，从而对于每个平台限定部件的横截面层的几何形状；使构建表面和平台相对地移动分开，以使部件与构建表面分开；以及对于多个层，重复循环，直到部件完成。