[发明专利]在3D物体的增材制造中防止流体积聚/吸取的方法

说明书

本发明涉及一种制备适于以增材制造系统(1)生成和后处理数字3D模型的方法，该增材制造系统包括：增材制造设备(2)，用于与所制备的数字3D模型相对应地生成3D物体(3)，该3D物体附着于平台(4)上，该平台可以逐渐向上移动而从料桶(6)中的液态树脂(5a)中移出；以及至少一个后处理装置(7)，用于在后处理期间对以附着于平台(4)的状态接收并保持的3D物体(3)执行清洗、干燥和固化中的至少一者，该方法包括提供数字3D模型的步骤；该方法的特征在于还包括以下步骤：确定相对于平台(4)以所述状态定向的数字3D模型的流体积聚型盆状开放区域(8)和流体吸取型穹顶状开放区域(9)；以及包括分别通入到数字3D模型内的流体积聚型盆状开放区域(8)和流体吸取型穹顶状开放区域(9)中的至少一个排放通道(10)和至少一个通气通道(11)，用于在生成过程和后处理过程中分别防止流体(5a，5b)的积聚和流体(5a，5b)的吸取。

技术领域

本发明涉及一种制备适于以具有增材制造设备和后处理设备的增材制造系统生成及后处理的数字3D模型的方法。本发明更具体地涉及一种可以在生成及后处理期间防止流体积聚或流体吸取的制备数字3D模型的方法。

背景技术

在增材制造中，三维物体通过液态打印介质(即，液态光固化树脂)的光固化而逐层进行打印，其中液态打印介质在紫外线辐射的影响下选择性地固化。在诸如SL(立体光刻)或DLP(数字光处理)之类的增材制造的常见变体中，优选地，通过平台将3D物体从液态打印介质倒置地拉出。取决于3D物体的几何形状，未固化的液态树脂液坑会保留在3D物体的流体积聚型盆状开放区域中。

在现有技术中，在打印后立即从平台上手动地释放打印的3D物体，并且在处理前例如通过翻转3D物体而手动清空液坑。

与此相反，在如申请No.EP19160123.6中公开的本申请人的增材制造解决方案中，3D物体并未在打印后直接从平台上取下，而是附着于平台上在未改变其竖向方向的情况下通过运输容器传送到对其进行清洗、干燥和后固化的后处理设备中。当在3D物体上形成了液态树脂液坑时，这些液坑中包含的液态树脂随后被进一步引入到后处理设备的清洗槽中。因此，诸如异丙醇之类的清洗介质的寿命显著缩短。此外，在打印过程中填充了液态树脂的同一液坑在清洗后被液态清洗介质填充，因此在干燥打印的3D物体时，必须完全地蒸发掉液态清洗介质。由此，干燥所需的处理时间会显著增加。

因此，3D物体的流体积聚型盆状开放区域不仅在生成期间而且在后处理期间都会引起问题。取决于3D物体的几何形状，未固化的液态树脂或液态清洗介质也可能被拉入到3D物体的流体吸取型穹顶状开放区域中，因此流体吸取型穹顶状开放区域也分别在生成和后处理期间引起问题。

EP0757621B1公开了一种通过可凝固介质的选择性凝固来提供逐层构建三维物体的方法，其中，通过进一步包括有进入三维物体中的通气孔和排放孔，能够将未凝固的介质从中空的大气封闭区域中排空。

发明内容

本发明的一个目的是克服现有技术的缺点，并在本申请人的增材制造方案的背景中提供一种制备适于在具有增材制造设备和后处理设备的增材制造系统中在无需翻转的情况下生成及后处理的数字3D模型的方法。

该目的已经通过如权利要求1中限定的方法实现。从属权利要求的主题涉及进一步的发展。

本发明提供了一种制备适于以增材制造系统生成及后处理的数字3D模型的方法，该增材制造系统包括：增材制造设备，用于与所制备的数字3D模型相对应地生成3D物体，该3D物体附着于平台，该平台能够逐渐向上移动而自料桶中的液态树脂移出；以及至少一个后处理设备，用于在后处理期间对以附着于平台的状态接收并维持的3D物体进行清洗、干燥和固化中的至少一项。该方法包括以下步骤：提供数字3D模型；确定在所述状态下相对于平台定向的数字3D模型的流体积聚型盆状开放区域和流体吸取型穹顶状开放区域；以及包括分别进入到数字3D模型内的流体积聚盆状开放区域和流体吸取穹顶状开放区域中的至少一个排放通道和至少一个通气通道，用于防止在生成过程期间和后处理过程期间积聚流体或吸取流体。