[发明专利]在增材制造中从树脂支撑件分离固化的树脂层的方法和设备

说明书

一种构造成逐层生产部件的增材制造设备。该制造设备包括支撑结构，与该支撑结构相对定位的平台。该平台被构造成保持一个或多个固化的树脂层的堆叠布置。该设备还包括能够操作以使平台移动远离支撑结构的一个或多个致动器，和辐射能量设备，该辐射能量设备与平台相对定位，使得支撑结构定位在辐射能量设备和平台之间。辐射能量设备能够操作以产生辐射能量并通过支撑结构将该辐射能量以预定图案投射在树脂上。

技术领域

本发明大体上涉及增材制造，更具体地，涉及在增材制造中从树脂支撑件分离固化的树脂层的设备和方法。

背景技术

增材制造是将材料逐层堆积以形成部件的处理。光固化是一种增材制造处理，其使用一罐液体辐射能量可固化光敏聚合物“树脂”和固化能量源(例如激光)。类似地，DLP3D打印使用二维图像投影仪来一次一层地构建部件。对于每一层，投影仪都会在液体的表面上或通过限定树脂的受约束表面的透明物体闪烁部件的横截面的辐射图像。暴露于辐射会固化并固结树脂中的图案，并将其接合到先前固化的层上。其他类型的增材制造处理利用其他类型的辐射能量源来固结树脂中的图案。

另一种现有技术方法是所谓的“流延成形(tape casting)”处理。在此处理中，将树脂沉积到从供带盘送出的柔性辐射透明带上。上板下降到树脂上，将其压缩在带和上板之间，并限定层厚度。辐射能量用于通过辐射透明带固化树脂。一旦第一层的固化完成，就将上板向上缩回，并在分离步骤中将固化的材料带走，在分离步骤期间，将带或箔从新形成的层上拉开。然后将带推进以露出新的干净部分，以准备添加树脂。

新固化的树脂层可以通过力(例如粘附力或真空)附着到箔层，使得新固化的层不容易分离，因此最终部分在分离步骤中可能变形，损坏或不完整。因此，希望促进分离并在分离步骤中控制箔或带的剥离。

发明内容

这些问题中的至少一个是通过增材制造设备解决的，该增材制造设备通过添加一个或多个约束点来限制箔移动远离树脂支撑件，从而在增材制造处理中在部件分离期间控制箔或带的剥离。

根据本文公开的技术的一个方面，增材制造设备被构造成逐层生产部件。该制造设备包括支撑结构，与该支撑结构相对定位的平台。该平台被构造成保持一个或多个固化的树脂层的堆叠布置。该设备还包括能够操作以使平台移动远离支撑结构的一个或多个致动器；以及辐射能量设备，该辐射能量设备与平台相对定位，使得支撑结构定位在辐射能量设备和平台之间。辐射能量设备能够操作以产生辐射能量并通过支撑结构将该辐射能量以预定图案投射到树脂上。包括至少一个压紧装置的箔分离装置构造成使得当平台移动远离支撑结构时，箔接触至少一个压紧装置。

根据本文描述的技术的一个方面，提供了一种用于操作增材制造设备的方法，该增材制造设备包括平台，支撑结构，在平台和支撑结构之间延伸并限定构建表面和箔分离装置的箔。该方法包括以下步骤：进行增材制造循环，包括以下步骤：将未固化的树脂层沉积到构建表面上使得其限定树脂表面；移动平台，使得工作表面接触树脂表面；固化未固化的树脂层的至少一部分以创建新固化的层；并且移动平台，并因此使新固化的层远离支撑结构；操作箔分离装置以将新固化的层与构建表面分离。

根据本文描述的技术的另一方面，增材制造设备被构造成逐层生产部件。该设备包括支撑结构，与支撑结构相对定位并被构造成保持一个或多个固化的树脂层的堆叠布置的平台，以及能够操作以使平台移动远离支撑结构的一个或多个致动器。材料沉积器能够操作以将可固化的树脂沉积到构建表面上。辐射能量设备与平台相对定位，使得支撑结构定位在辐射能量设备和平台之间。箔在支撑结构和平台之间延伸。构建表面由箔限定并被定位成面向平台。辐射能量设备能够操作以产生辐射能量并通过支撑结构和箔将该辐射能量以预定图案投射在树脂上。箔分离装置定位在平台和支撑结构之间。箔分离装置包括第一压紧装置和第二压紧装置，该第一压紧装置和第二压紧装置被构造成使得当平台移动远离支撑结构时，剩余结构接触第一压紧装置和第二压紧装置。

附图说明