[发明专利]制造3D物体的方法

说明书

本发明涉及制造三维物体的方法，所述三维物体的外表面包含至少一个通过首先在平面基板上借助增材制造法（逐层成型法）制造二维形式的表面部分而产生的表面部分，所述方法包含下列步骤：I)借助逐层成型法将至少一种可流动形式的可固化聚合物或可固化反应树脂以材料网形式施加到平面基板上以制造第一层；II)将第二层施加到第一层上，所述第二层借助与步骤I)中相同的逐层成型法制造；III)任选施加1至198个根据步骤II)制成的附加层，其中在每种情况下将新层施加到各自的前一层上；IV)固化所述层；V)从所述平面基板上剥离所述固化表面部分；和VI)借助深拉或热成型将所述固化表面部分成型为三维物体；其中通过将至少一种可流动形式的可固化聚合物或可固化反应树脂以材料带形式施加到各自的基底上制造至少一个层，其分别具有根据EN ISO 527‑1（最新发行于1996年4月，2012年2月的现行ISO版本）≥500 MPa的在固化态下的弹性模量。

本发明特别涉及由E-模量≥ 500 MPa的聚合物制造三维物体的方法，其中通过常用的快速原型法（增材制造）制成的扁平塑料部件随后热成型或深拉以产生三维物体。这种扁平塑料部件可以例如用于制造手机外壳、例如电器的具有3D轮廓的外壳、具有表面结构的包装或家具、汽车的A、B或C柱、车顶模块或仪表板、座位壳、过滤篮、医疗产品，如硬性紧身衣（Korsette）、矫形器、护具、阻尼元件和具有框架结构的轻型结构等。

由增材制造或生成制造法（也称作快速原型、快速制造、快速模具制造、增材制作）的术语获知逐层构建的部件及其制造方法。这种方法的实例是如例如WO 00/26026、DE 102004 014 806、DE 102007009277、WO/2014/015037、WO 2014/100462或EP 293 00 09中描述的选择性激光烧结或三维印刷。

用于制造三维部件的另一些生成方法和装置是例如EP 0429 196 A2、DE 92 18423 U1、DE 195 15 165 C2或DE 101 27 383中已知的。

已知用于制造刚性三维物体的方法的实例是注塑法、平面薄膜的深拉和热成型、型坯（Vorformling）的吹塑和由块料的铣削。

本发明的一个目的是至少在部分地克服现有技术的缺点。

本发明的另一目的是提供用于制造三维物体，例如具有大表面、高稳定性和低厚度的物体，例如紧身衣的新型、更快速和简化的方法。

详述

本发明基于下述发现，可借助拓扑法将许多具有大表面和低外壁厚度的部件以数学方式转化成连续（durchgehend）“二维”形式。通过模制具有各自个性化匹配的结构的二维形式，可以容易地制造三维物体的拓扑结构。

第一方面涉及制造三维物体的本发明的方法，所述三维物体的外表面包含至少一个通过首先在平面基板上借助增材制造法（逐层成型法）制造二维形式的表面部分而产生的表面部分，该方法包含下列步骤：

I) 借助逐层成型法将至少一种可流动形式的可固化聚合物或可固化反应树脂以材料带形式施加到平面基板上以制造第一层；

II) 将借助逐层成型法，优选借助如步骤I)中相同的逐层成型法制成的第二层施加到第一层上；

III) 任选施加1至198个根据步骤II)制成的附加层，其中分别将新层施加到各自的前一层上；

IV) 固化所述层；

V) 从所述平面基板上剥离所述固化表面部分；和

VI) 借助深拉或热成型将所述固化表面部分成型以产生三维物体；

其中至少一个层通过在各自的基底上以材料带形式施加至少一种可流动形式的具有根据EN ISO 527-1（最新发行于1996年4月，2012年2月的现行ISO版本）≥ 500 MPa的在固化态下的弹性模量（E-模量）的可固化聚合物或可固化反应树脂制造。