[发明专利]用于生成3D结构的方法，其中特别是刮板的工作装置的移动速度在临界区域中降低

说明书

本发明涉及一种用于产生3D结构的方法，所基于的目的是规定一种解决方案，通过该解决方案，在3D打印方法中更可靠和更精确地构建层。该目的通过分析待生成的3D结构的数据、识别待生成的3D结构内的临界区域、以及如果当生成3D结构时识别出临界区域则至少暂时降低3D打印机的工作设备在施工场地上的移动速度来实现。

技术领域

本发明涉及一种通过在3D打印机中逐层构建3D结构来生成3D结构的方法。

背景技术

已知采用所谓的3D打印或者所谓的3D打印工艺，来生成单个的或者量产的组件、工件、或者模具。在这种打印工艺中，三维组件或者工件是逐层生成的。

该结构根据规定的尺寸和形状、在计算机控制下、由一种或者多种液体或者固体材料生成。例如，可以通过所谓的计算机辅助设计系统(CAD)，来提供所要打印的组件或者工件的规格。

当打印3D结构或者3D组件时，在颗粒状建筑材料(也称为模制材料)中发生物理或者化学硬化工艺或者熔化工艺。可以将诸如塑料、合成树脂、陶瓷、和金属的建筑材料或者模制材料用作此类3D打印工艺的材料。

用于实施3D打印工艺的各种制造工艺序列是已知的。

然而，这些工艺序列中的一些包括以下通过举例所示的工艺步骤：

·在所谓的建筑场地上的部分或者整个表面施加颗粒状建筑材料，也称为颗粒状材料或者粉末建筑材料，以形成一层未固化的颗粒状材料；

·在预定的局部区域中，例如通过选择性压实、打印、或者施加诸如粘合剂的处理剂、或者使用激光，将未固化的颗粒状建筑材料的施加层进行选择性固化；

·在另一层平面中重复先前的工艺步骤，用于组件或者工件的逐层施工。为此，可以将逐层地在施工场地上构建或者打印的组件或者工件通过层平面或者层厚度与施工场地一起降低，或者可以在部分表面或者整个表面上施加新层之前相对于施工场地通过层平面或者层厚度使3D打印设备升高；

·随后将围绕成品组件或者工件的疏松的、未固化的颗粒状建筑材料去除。

从现有技术中已知用于生成3D结构或者用于将颗粒状施工材料施加至施工场地以生成3D结构的各种方法。

DE 102005022308 A1公开了一种涂布机，和一种用于在用于生成三维物体的设备中通过在与物体的相应截面相对应的位置处固化粉末材料层来施加粉末层的方法。

要解决的问题是提供一种设备和一种方法，用以通过固化粉末建筑材料层来生成三维物体，其允许缩短构建三维物体的时间。

为此，该装置具有涂布机，可以使其在施工场地上方移动，用以在施工场地中施加粉末施工材料层。涂布机设计成具有刚性地连接至涂布机的刚性刀片。为了预热粉末建筑材料，涂布机配备有加热设备，该加热设备至少部分地集成至涂布机中。这使得有可能在将粉末施加为层之时或者之前将粉末进行预热，从而减少三维物体的总体施工时间。

WO 2016/095888 A1公开了一种方法，用以使用层施工技术来生成三维模制部件，其中可以对建筑材料混合物的水分含量进行调节。

提供一种方法和材料系统，以确保在施工工艺期间一致的材料性能，特别是建筑材料的流动性能。

从而提供了通过涂布机以限定的层厚度将颗粒状建筑材料施加至施工场地。另外，通过打印头将液体粘合剂选择性地施加至建筑材料，液体粘合剂通过将至少一种活化剂引入沙子中而聚合。可以将施工场地通过层厚度来降低，或者将涂布机通过层厚度来升高，并且可以重复这些步骤，直至生成所需的模制部件，其中可以将试剂引入施工材料、液体粘合剂、和/或活化剂中，通过这些试剂，可以对建筑材料混合物的水分含量进行控制。