列印具平滑表面的三維結構體和列印製品的方法

2023-05-27 07:20:41 3

列印具平滑表面的三維結構體和列印製品的方法
【專利摘要】本發明有關列印具平滑表面的三維結構體的方法，包含如下步驟：第一步是將列印材料的溶滴一個挨一個或者一個在另一個之上沉積，通過光照射固化沉積溶滴來建立三維預模型；第二步是通過在相鄰的沉積溶滴的邊界區和/或表面的邊緣使用補充溶滴來使三維預模型的至少一個平面呈現平滑狀態，這樣建立具有平滑表面的三維結構體。
【專利說明】列印具平滑表面的三維結構體和列印製品的方法

【技術領域】
[0001]本創造發明是有關三維結構體的列印方法的。這種列印方式已經眾所周知。比如國際專利申請W0 2010/091 888 A1展示的使用光導向結構照射基板的方法，這種光導向結構由幾乎透明的材料製作的大量溶滴印刷，通過噴墨印表機的方式一層累積到另一層上，一排並一排到基板為止。

【背景技術】
[0002]通過現有技術，印刷結構體可通過後期加工進行平滑處理，如研磨、砂磨、衝刷、上漆等，以獲得高品質的平滑表面。這一方法的一個缺點是這種後期加工增加了製造時間，產生額外成本，因為要在列印過程後將列印製品放入額外的後期加工工具中。尤其注意的是要將列印製品精確定位定向在後期加工工具中。


【發明內容】

[0003](一 )要解決的技術問題
[0004]因此本創造發明的目的是提供一種印刷三維結構體的方式，使這一三維結構體在印刷後即有平滑表面，徹底避免昂貴又耗費時間的後期加工步驟。
[0005]( 二 )技術方案
[0006]這一創造發明的目的可以通過列印具平滑表面的三維結構體的如下步驟實現:第一步將列印材料的溶滴一個挨一個或者一個在另一個上沉積，通過光照射固化沉積溶滴來建立三維預模型；第二步是通過在相鄰的沉積溶滴的邊界區和/或表面的邊緣使用補充溶滴來使三維預模型的至少一個平面呈現平滑狀態，這樣列印具有平滑表面的三維結構體。
[0007]這樣就可以列印至少具備一個平滑表面的三維結構體，因為實際印刷過程產生的預模型表面的邊緣和其他凹凸不平處都經補充溶滴平滑處理了。這一方法在列印過程中添加一道額外的程序，即在印表機內部加工預模型的表面，這樣就不需要其他後期加工步驟來獲得具有高品質平滑表面的三維結構體列印產品了。更重要的是，可以在短時間內列印預模型，如通過使用更大更快的固化單體或聚合物溶滴，僅在需要的時候使用密集又費時的平滑化過程。其結果是，製造類似三維結構體的列印製品的生產時間和成本與現有技術相比大大縮小。列印材料主要包括印刷墨，如透明或半透明的油墨用來印刷具光導向結構的製品，如透鏡(凹的、凸的或菲涅爾透鏡)、稜鏡或光導體，或幾乎印刷任何固體的有色印刷油墨。可以想像的是，為了建立有色以及/或者帶圖案的三維結構體，要使用不同顏色的印刷墨。最好的是，印刷墨包含UV固化液態單體，通過固化成為聚合體。最好的是，將溶滴列印在基板上。基板可以是列印製品的一部分或者支撐板，僅在列印過程支撐沉積溶滴。可以想像的是，三維結構體的平滑表面由補充層塗覆，使凹凸表面變平滑。
[0008]根據本發明的優選實施方案，補充溶滴的位置依靠沉積溶滴的位置計算。較好的是，由列印頭噴射出建立預模型的溶滴。首先，計算建立預模型的個別溶滴的位置(這些信息被稱為列印數據)。隨後，將列印頭移至計算好的位置，以準備在傾向的位置上沉積特定溶滴。可以通過組成預模型的溶滴位置計算出平滑預模型表面需要的補充溶滴的數量、位置以及/或者尺寸，因為預模型形狀的邊緣和凹凸不平信息可直接從印刷數據中導出。最好的是，根據印刷數據和算法計算列印預模型的3D模型，找出3D模型形狀的邊緣和凹凸不平處，並計算如何通過補充溶滴平滑邊緣和凹凸不平處。然後，用列印頭將需要的補充溶滴列印出來，平滑表面。
[0009]根據本發明的另一優選實施方案，在中間步驟測量預模型表面的形狀，也就是第一步和第二步中間。補充溶滴的位置根據預模型的形狀計算。因此可依靠預模型實際的形狀來沉積補充溶滴以平滑預模型的表面。這一方式可以彌補未能在理論上預測出的預模型表面偏差的問題。測量步驟使用光學相機。可以想像的是，使用測量裝置的列印頭是歐洲專利申請(申請號EP11000072.6，尚未發表)提出的。本發明使用了這種方法，所述預模型的真正形狀使用這種測量裝置測量。這一歐洲專利申請號EP11000072.6公開的內容在此引用併入本文。
[0010]根據本發明的另一優選實施方案，第二個步驟中沉積的補充溶滴比第一步驟沉積的溶滴的平均直徑要小。這樣就可以相對較快地建立預模型，並填補預模型的凹凸不平的表面，以獲得更高品質的平滑表面。最好的是，在第二個步驟沉積的補充溶滴經光照射固化。
[0011]本發明的另一優選方案實施過程中，第二個步驟的補充溶滴在一定時間段後才開始固化過程，這使沉積的補充溶滴分散開並且/或者與相鄰的沉積溶滴融合，然後再進行固化。這一方式使補充溶滴至少部分擴散，並與預模型的相鄰沉積溶滴融合，然後才經徹底固化，以改善表面的光滑度。
[0012]本發明的另一優選實施方案中，溶滴在第一步驟由第一種UV光固化，第二步的補充溶滴由第二種UV光固化，而第二種UV光的波長光譜與第一種UV光不同。這樣就有可能只固化建立預模型的溶滴或者只固化補充溶滴。最佳的方式是，第二種UV光的波長光譜設定的方式使第二步驟的補充溶滴比第一步驟沉積的溶滴沉積地要慢。這一方式允許在較短時間內建成預模型，而補充溶滴有充足時間流動，以改善表面的凹凸不平。花費的時間在可操作範圍內，因為只需在需要平滑表面的部分使用補充溶滴。可以想像的是，在第二步驟的固化過程中使用的第一種UV光的數量有所不同。最佳的方案是，使用與製造第一步驟沉積的溶滴不同的材料來製作第二步驟沉積的補充溶滴。更好的是，補充溶滴比第一步驟沉積的溶滴具有更高或者更低的粘度。通過使用更大、固化更快的單體或聚合體溶滴來建造預模型，使用更小、固化更慢的單體或聚合體溶滴作為補充溶滴可加快製造時間。
[0013]另一主題或本發明的優選實施方案是列印具光滑表面的三維結構體的方法，尤其是根據之前陳述，包括下列步驟:一個挨一個或者一個在另一個上面沉積列印材料的溶滴，使用光照射固化沉積溶滴來建立三維結構體，在第一步使用不同滲透能力的UV光在三維結構體內部固化沉積溶滴。
[0014]因此有可能在結構體內部根據位置在三維結構體上表層下方固化特定溶滴。如果使用高滲透能力的UV光，位於上表層下方深處的溶滴可被固化。如果使用低滲透能力的UV光，離上表層近的溶滴可被固化。滲透能力取決於UV光波長及其他。最好的是，將UV光源控制成在三維結構體內部更快地固化，而在三維結構體外緣稍微慢些固化。這可以通過選擇具更高滲透性的UV光來完成，如有更低波長部分或更高光強度的UV光。如果在印刷的三維結構體外表層的溶滴在固化三維結構體過程中稍慢些固化，那麼這些溶滴就有更多時間流散並溶解，這樣就可以產生有較少凹凸不平處的平滑表面了。
[0015]在本發明的另一優選實施方案中，UV光的光錐導向沉積溶滴，光錐具有固化沉積溶滴的波長以及/或者強度梯度。最好的是，波長以及/或者強度梯度與三維結構體的主板以及/或者三維結構體的基板平行。三維結構體可以以複雜的形式和幾何體方式建立。如果那些位置接近三維結構體外表層的溶滴需固化，則需調整UV光的光錐，至少使其大致接近三維結構體的形式。具波長梯度以及/或者光強度梯度的光錐允許UV光依靠三維結構體形狀變化滲透能力。這種方法允許僅照耀三維結構體的UV光波長低或者強度高的部位，三維結構體高度升高的位置，因此位於結構體外圍的高度低的溶滴就可以流出，使結構體外表面變平滑。
[0016]本發明的另一優選實施方案是通過脈衝方式使用UV光，這樣可以通過選擇特定脈衝長度或UV光脈衝的特定時間間隔，以相對簡單的方式控制光強度，尤其是強度梯度。強度梯度可通過調整脈衝長度或相隔脈衝時間間隔的數目或長度來調整。
[0017]另一主題或本發明的優選實施方案是列印具平滑表面的三維結構體的方法，尤其是根據之前所陳述的，包含如下步驟:在準備階段將列印材料的溶滴一個挨一個或者一個在另一個上面沉積在基板上，通過光照射固化沉積的溶滴，以建立三維結構體的模具；在製造階段將列印材料的溶滴一個挨一個或者一個在另一個上面沉積在模具上，通過光照射固化沉積的溶滴，至少部分在模具內部建立三維結構體；在分離階段將三維結構體從模具中分離出來。
[0018]特此能夠產生所有側面都具備複雜外形的三維結構體。尤其是可以以任何幾何形狀來建立下層形式，不需要總是平坦的底層。與此形成對照的是，現有列印方法的底層結構總是有平坦的底層，因為溶滴只沉積在平坦基板上。本方法的另一優勢是其允許生成具非常平滑表面的三維結構體，因為朝向模具上表層的三維結構體的下表層是相對平滑的，而模具上表層通過補充溶滴、精加工層以及/或者有波長梯度的UV光進行平滑處理。
[0019]根據本發明的優選實施方案，在準備步驟或製造步驟，模具的上表面和/或三維結構體的上表面由構成表面和/或近表面邊緣的臨界區的鄰近沉積溶滴的補充溶滴進行平滑處理。更好的方法是，在準備步驟和/或製造步驟包括如上所述的第一和/或第二步驟。
[0020]根據本發明的優選實施方案，在分離步驟將三維結構體從模具中分離開來。簡單地將三維結構體從模具中拿出來。或者用溶劑將模具溶解，三維結構體就自動從模具中分離。
[0021]本發明的另一優選實施方案是，列印準備步驟的溶滴材料與製造步驟的溶滴列印材料不同，這樣就可以選擇不同物理屬性的材料用於製作模具和三維結構體。可以想像的是，製作模具的列印材料成本較低、印刷材料固化快以減少模具的製作成本。
[0022]本發明的另一優選實施方案是，形成模具的溶滴在製造步驟進行前通過額外的固化步驟徹底固化。這樣就有可能確保建立三維結構體的印刷材料不和模具材料接觸，以使隨後的三維結構體從模具分離的步驟成為可能。
[0023]根據本發明的另一優選實施方案，在準備步驟和製造步驟之間在模具表面塗上分離層。這種方法確保將三維結構體從模具中簡單分離，不破壞三維結構體。最好的是，在模具上表面塗有精加工層，這樣可以在製造步驟製造出具光滑底面的三維結構體。
[0024]另一主題或本發明的優選實施方案是列印具平滑外表的三維結構體，尤其是如前所述，包含如下步驟:第一步將列印材料的溶滴在基板上一個挨一個，或者一個在另一個上面沉積在基板上，通過光照射固化溶滴，建立三維結構體的預模型；在中間步驟旋轉預模型；在第二步驟將列印材料的溶滴一個挨一個，或者一個在另一個上面沉積在預模型的表面上，通過光照射固化沉積溶滴，建立三維結構體的子結構，而三維結構體由預模型和子結構組成。
[0025]特此可以在三維預模型的內部生成三維子結構，預模型翻轉朝向列印頭的噴射噴頭。三維子結構和三維預模型共同組成三維結構體的印刷製品完成品。這種方法允許列印所有側面都具複雜外形的三維結構體。尤其是，可以以任何幾何體形式構建底層，不必總是平坦的底層。這種方法的另一個好處是允許生成具平滑表面的三維結構體，因為所有外表層都可以通過補充溶滴、精加工層和/或具波長梯度的UV光進行平滑處理。這一領域的技術人員理解構建預模型的第一步驟和/或構建子結構的第二步驟，最好根據1所陳述包含第一步和第二步列印具平滑表面的三維結構體方法，這樣預模型的表面和/或子結構的表面可由補充溶滴進行平滑處理。
[0026]本發明的另一優選實施方案是，在中間步驟和第二步驟之間的子步驟將旋轉的三維預模型放到基板之前將支撐裝置列印到基板上。這個支撐裝置是用來精確定位旋轉的預模型的，並在第二步時固定旋轉的預模型。
[0027]在本發明的另一優選實施方案中，在中間步驟時預模型沿著與基板平行的旋轉軸線旋轉180度，這樣隨後的溶滴就可以直接被列印在預模型的底面了。
[0028]在本發明的另一優選實施方案中，在中間步驟預模型和基板的至少一部分共同旋轉。這樣在基板的一面印刷預模型，旋轉基板後將子結構的另一面印刷到基板另一面，基板的至少一部分就有可能成為隨後的三維結構體的一部分。最好的是，在旋轉基板和預模型之前，將包含預模型的那部分基板從其他基板材料中切割出來。
[0029]在本發明的另一優選實施方案中，在中間步驟預模型在旋轉後由載體固定。這一載體最好是預模型的負形狀形式，這樣在第二步驟預模型就可以被載體固定住了。
[0030]本發明的另一主題是控制列印頭的方法，尤其是噴墨式印表機的列印頭，以便於使用本發明的方法。
[0031]本發明的另一主題是通過本發明的方法列印三維結構體列印製品。最好的是，這一三維結構體包括由一個挨一個或者一個在另一個上面的列印材料溶滴構成的三維預模型，而三維結構體還包括在相鄰沉積溶滴的臨界區和/或預模型的邊緣處的補充溶滴用來為三維預模型的表面做平滑處理。如上所述，列印製品有著高品質的平滑表面，而生產時間和製造成本與現有技術相比大大縮短和減少。
[0032]本發明的這些及其他特點、特徵和優點在以下詳細描述中更加顯而易見，還可在附圖中通過舉例闡釋本發明的原理。這一描述僅用於舉例，並不限制本發明的範圍。以下引用的參考圖指附圖。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1A和1B分別展示了根據本發明的第一個示例列印具平滑表面的三維結構體和具平滑表面的三維結構體的列印製品。
[0034]圖2展示了根據本發明的第一個示例列印具平滑表面的三維結構體的方法。
[0035]圖3A，3B，3C分別展示了根據本發明的第二個示例列印三維結構體和包含三維結構體的列印製品的方法。
[0036]圖4A和4b分別展示了根據本發明的第三個示例列印三維結構體和包含三維結構體的列印製品的方法。
[0037]圖5分別展示了根據本發明的第四個示例列印三維結構體和包含三維結構體的列印製品的方法。

【具體實施方式】
[0038]以下通過示例和特定的附圖描述本發明，但本發明並不僅限於此。這裡描述的附圖是示意性的，非限制性的。在附圖中，一些組件的尺寸可能被誇大，是為說明目的而非按比例繪製。
[0039]當提及單數名詞時使用定冠詞或者不定冠詞的情況下，如「一個」，「一」，「這個」時，除非另外提及，也指這個名詞的複數形式。
[0040]另外，描述中第一、第二、第三及相關的術語是用來區分類似的組件的，而並非用來描述順序或者時間順序。這些使用的術語在特定情況下是可以互相替換的，而在此描述的本發明的實例可以通過與示例不同的其他順序操作。
[0041]圖1A展示了本發明的第一個步驟10-列印具平滑外表2的三維結構體1的方法。在第一步驟10中，通過列印頭5將溶滴3列印油墨沉積到基板4上，建造三維預模型7。溶滴3 —個挨一個或者一個在另一個上面沉積，如虛線6所示，以形成三維形式。列印油墨包含有特定粘度的UV固化液態單體，一經固化成為聚合物。列印頭5在基板4上移動，通過噴射噴嘴8來噴射溶滴3的列印油墨，以特定形式沉積溶滴3。溶滴3沉積後，鄰近的溶滴3相互融合(溶滴3由虛線6顯示)，並隨後經列印頭5的LED (發光二極體)9發出的UV光固化。可以看出，1A圖的預模型7的上表層11有著邊緣12的凹凸不平，在邊界區15相鄰的溶滴3在上層11沉積。邊緣12如詳細的圖13所示。
[0042]在1B圖中，本發明的第一示例展示了列印具平滑表面2的三維結構體1的第二步驟10的方法。在第二步驟中，補充溶滴14沉積到臨界區15處，鄰近溶滴3沉積到接近預模型7的上表層11附近。補充溶滴14比第一步驟的溶滴3要小。另外，補充溶滴14的補充油墨與列印油墨不同，補充油墨比列印油墨粘合度高。補充溶滴14不是在沉積後馬上被固化，這樣補充油墨可以在溶滴3鄰近區域的間隙中流動，使預模型7的上表層更平坦，這樣具平滑表面2的三維結構體1就生成了。填補空隙的過程如細節圖13所示。隨後，使用UV光固化補充溶滴14，最好使用和第一步固化溶滴3不同波長的UV光。這樣，三維結構體1的所有表面2就可經平滑處理。如果需進行平滑處理的表面2是傾斜的(結構體的側壁是傾斜的)，就要在早一點的階段固化溶滴14，防止補充溶滴油墨的流失。圖1B顯示了包含三維結構體1的印刷製品16.
[0043]原則上說，用來為表層2做平滑處理的補充溶滴14的數目、位置和尺寸可以通過兩種方式決定。可以通過理論3D模型計算，或者通過測量數據計算數字、位置和尺寸。當然，這兩種方式的結合也是可以的。根據第一種方法，列印預模型7表面的理論3D模型可根據印刷頭5的沉積溶滴3的已知位置計算。這樣，就有可能根據3D模型確定預模型7的任何邊緣12和表面11的凹凸不平處是否存在、位置和形式。而且，還可計算出如何使用補充溶滴14來為邊緣12和其他凹凸不平處做平滑處理，需要的補充溶滴14的數量、位置、尺寸也可確定。按照第二種方法，預模型7的表面11可以由測量方式17測量。分析相關測量數據來識別預模型7的邊緣12和表面11的凹凸不平情況，來確定需要的補充溶滴14的數量、位置、尺寸，用來補充並平滑識別的邊緣12及預模型7的表面11的凹凸不平。
[0044]圖2展示了本發明第一示例顯示的列印具平滑表面2的三維結構體1的方法。在第一步驟10中，將溶滴3的油墨沉積到基板3上，列印出預模型7。在中間步驟30，預模型7的邊緣12和表面11的其他凹凸不平處被識別出來，確定填補預模型7的邊緣12和表面11的其他凹凸不平處所需的補充溶滴的數量、位置和尺寸。在第二步驟，將預模型7的表面用補充溶滴14在沉積溶滴3和/或表面11的邊緣12和相鄰邊界15進行平滑處理，建立具平滑表面2的三維結構體1。
[0045]在圖3A，3B，3C中，分別展示了本發明第二個示例列印三維結構體1和列印包含三維結構體1的列印製品16的方法。在第一步，列印預模型7，最好打到基板4 (未顯示)上，列印方式同本發明第一示例列印結構體1的預模型7的方法相同，已經在圖1A和/1B中解釋。在隨後的中間步驟30，預模型7沿著水平旋轉軸31旋轉180度，這樣之前的預模型7的內層33就正對著列印頭5的噴射噴嘴8。旋轉方式如箭頭32所示。在隨後的第二步20中，通過將列印材料溶滴6 —個在一個上面及一個挨一個的沉積，在預模型7的內部33列印了三維子結構7』。預模型7和子結構7』組成了完成的三維結構體1以及含有三維結構體1的列印製品16。可以想像的是預模型7在中間步驟30和基板4的一部分共同旋轉，這樣子結構7』就在第二步驟20被列印在基板4的內層33上。還可以認為在旋轉預模型7之前的子步驟將支撐方式53列印在基板4上，以確保預模型7在支撐方式53上正確定位，通過支撐方式53在列印子結構7』時將預模型7定位。最好的是，在第一步建立預模型7和/或第二步建立子結構V時包括第一和第二步10，20陳述1的列印具平滑表面的三維結構體的方法，這樣預模型7和/或子結構7』的表面可根據圖1A和1B顯示由補充溶滴14進行平滑處理。
[0046]圖4A和4b分別展示了本發明的第三示例中列印三維結構體1和包含三維結構體1的列印製品16的方法。在最初的準備階段41，將結構體列印到基板4上，以建立模板40。建立模板40與本發明第一示例解釋的預模型7或結構體1的列印方法相同，如圖1A和/或1B —個挨一個或者一個在另一個上面沉積溶滴3相同(可以選擇沉積補充溶滴14)。隨後，用UV光徹底固化模板40。模板40的上表層42可選擇由精加工層43來填補上層42的凹凸不平處。可以想像的是上層42被進一步塗上分離層，如含聚四氟乙烯(PTFE)的材料，以減少上層42和列印在上層42上的其他結構間的粘附性。圖4B展示了隨後的製造過程44，將溶滴3沉積在模板40的內部和上部，溶滴3最好有小一點的直徑。溶滴3再次一個挨一個或者一個在另一個上面沉積，以建立三維結構體1，而結構體1的外部形狀至少部分和模板40相匹配。將模板40列印出如三維結構體1內部的負形狀。固化三維結構體1後，在分離步驟(未顯示)將三維結構體1從模板40中移除。這一方式允許不使用基板4建立三維結構體1。在這項發明中，三維結構體1已經是列印製品16 了。更好的是，模板40上層和/或三維結構體1上層通過在準備步驟41和/或製造步驟44階段，在邊界區15或溶滴3鄰近範圍和/或近邊緣12沉積補充溶滴14進行平滑處理。更好的做法是，如圖1A和1B所示，在準備階段41和/或製造階段44包括第一和第二步10，20。
[0047]在圖表5中，分別顯示了本發明第四示例的列印三維結構體1和列印包含三維結構體1的列印製品16的列印方法。在第一步，與本發明的第一示例相同，與列印預模型7或者其他結構體的方法一樣，將三維結構體1列印到基板4上，如圖1A和/或1B顯示。之後，將整個三維結構體1經UV光源9發射的UV光光錐照射。光錐包含UV光波長梯度和/或強度梯度。換句話說:UV光的波長範圍和/或強度在光錐50範圍內變化。在本示例中，中心光錐50的波長比邊緣光錐50的波長要短，或者中心光錐50的光強度要比邊緣光錐50的光強度要高。這一方法使位於三維結構體1的中心的UV光比在三維結構體邊緣的UV光有著更強的滲透能力。波長範圍和/或光強度梯度是根據三維結構體1的形狀調整的，因此用更高滲透能力的UV光來固化三維結構體1中更高的區域，較低滲透能力的UV光來固化三維結構體1中較低的區域。結果就是三維結構體1的主體51被很快地固化，而三維結構體1的上層52被稍微緩慢地固化，這樣位於靠近上層52的溶滴就可以流動，互相融合。這樣，上層52的凹凸不平的表面和邊緣就可得到補充，而平滑的上層表面52就產生了。
[0048]附圖標記說明
[0049]1: 三維結構體
[0050]2: 平滑表面
[0051]3: 溶滴
[0052]4: 基板
[0053]5: 列印頭
[0054]6: 虛線
[0055]7: 預模型
[0056]7』: 子結構
[0057]8: 噴射噴嘴
[0058]9: 光二極體
[0059]10:第一步
[0060]11: 預模型的表面
[0061]12:邊緣
[0062]13: 細節圖
[0063]14: 補充溶滴
[0064]15: 邊界區
[0065]16: 列印製品
[0066]17: 測量方法
[0067]20:第二步
[0068]30: 中間步
[0069]31: 旋轉軸
[0070]32:箭頭
[0071]33:底部
[0072]40:模板
[0073]41:準備步驟
[0074]42:上層表面
[0075]43:塗飾層
[0076]44:製造步驟
[0077]50:光錐
[0078]51:主體
[0079]52:上層表面
[0080]53:支撐裝置
【權利要求】
1.列印具備平滑表面(2)的三維結構體(I)的方法包含以下步驟: -步驟一(10):將列印材料的溶滴(3) —個挨一個或者一個在另一個上面沉積，通過光照射固化沉積溶滴(3)，建立三維預模型(7)； -第二步(20):通過在表面(11)的臨界區(15)的相鄰沉積溶滴(3)和/或相近邊緣(12)注入補充溶滴(14)，為三維預模型(7)的至少一個表面(11)進行平滑處理，使表面平滑，以建立具平滑表面(2)的三維結構體(I)。
2.根據I所陳述的方法，補充溶滴(14)的位置依靠沉積溶滴(3)的位置來計算。
3.根據之前陳述的方法，在第一步和第二步(10，20)的中間步驟(30)測量預模型(7)的表面(11)的形狀，補充溶滴(14)的位置依靠預模型(7)的形狀計算。
4.根據之前陳述的方法，在第二步(20)沉積的補充溶滴(14)比第一步(10)的沉積溶滴(3)的平均直徑要小，在第二步(20)通過光照射固化在第二步(20)沉積的補充溶滴(14)。
5.根據第4步陳述的方法，在特定時間後固化第二步(20)沉積的補充溶滴(14)，以確保在固化前，補充溶滴(14)能夠散開並且/或者與附近的沉積溶滴(3)融合。
6.根據之前陳述的方法，在第二步(20)沉積的補充溶滴(14)與第一步(10)沉積的溶滴(3)製作材料不同，最好的是補充溶滴(14)比第一步(10)的沉積溶滴(3)的粘性更強。
7.如前所述，列印具平滑表面(2)的三維結構體(I)的方法包括如下步驟: -將列印材料的溶滴(3)至少部分一個挨一個或者一個在另一個上面沉積 -通過光照射固化沉積溶滴(3)來建立三維結構體(I) -在第一步使用不同滲透性能的UV光來固化三維結構體(I)內部的沉積溶滴(3)。
8.根據第7條陳述的方法，控制UV光源使其固化三維結構體(I)內部的速度比固化三維結構體(I)外圍的速度快。
9.根據第7條或者第8條陳述，有波長和/或強度梯度的UV光的光錐(50)導向沉積溶滴(3)，最好的是波長和/或強度梯度與三維結構體(I)的主板和/或三維結構體(I)的基板⑷平行。
10.如前所述，列印具平滑表面(2)的三維結構體(I)的方法包括如下步驟: -在準備步驟(41)將列印材料的溶滴(3』)至少部分一個挨一個或者一個在另一個上面沉積在基板(4)上，通過光照射固化沉積溶滴(3』)，建立三維模板(40)。 -在製造步驟(44)將列印材料的溶滴(3』)至少部分一個挨一個或者一個在另一個上面沉積在模板(40)上，通過光照射固化沉積溶滴(3)，至少部分在模板(40)內部建立三維結構體(I)。 -在分離步驟將三維結構體(I)從模板(40)中分離出來。
11.根據第10條陳述，在分離步驟從模板(40)移除三維結構體(I)和/或使用溶劑方法將溶解模板(40)和/或分離步驟(41)的列印材料用來列印的溶滴(3』 )與製造步驟(44)的列印材料的溶滴(3)材料不同和/或組成模板(40)的溶滴(3』 )在製造步驟(44)之前將在額外的固化步驟徹底固化和/或在準備步驟和製造步驟(44)之間在模板(40)表面塗抹分離層(41)。
12.如前所述，列印具平滑表面(2)的三維結構體(I)的方法包含如下步驟: -在第一步(10)中將列印材料的溶滴(3』)至少部分一個挨一個或者一個在另一個上面沉積在底板(4)上，通過光照射固化沉積溶滴(3)，以建立三維預模型(7)， -在中間步驟(30)旋轉預模型(7)， -在第二步(20)將列印材料的溶滴(3) —個挨一個或者一個在另一個上面沉積在預模型(7)的表面，通過光照射固化沉積溶滴(3)，建立三維子結構(7』)， -三維結構體(I)由預模型(7)和子結構(7』 )組成。
13.根據第12條陳述，預模型(7)在中間步驟(30)沿著與基板(4)平行的旋轉軸(31) 180度旋轉和/或預模型(7)在中間步驟(30)與基板(4)的至少一部分共同旋轉和/或預模型(7)在中間步驟(30)旋轉後由運載裝置固定。
14.包含三維結構體(I)的列印製品(16)根據之前陳述方法列印。
15.根據第14條陳述的列印製品(16)，三維結構體⑴包括由列印材料的溶滴(3)組成的三維預模型(7)，這些溶滴至少部分一個挨一個或者一個在另一個上面沉積；而三維結構體(I)還包括在三維預模型(7)的表面(11)的邊界區和/或邊緣(12)的沉積溶滴(3)鄰近處通過補充溶滴(14)來為三維預模型(7)的表面(11)做平滑處理。
【文檔編號】B29C67/00GK104302464SQ201380023544
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2013年5月6日 優先權日:2012年5月8日
【發明者】理察·凡·德·威力, 約裡斯·比斯克 申請人:Luxexcel控股有限公司