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      用于去除粘附在增材制造部件上的樹脂的方法和裝置與流程

      文檔序號(hào):40282031發(fā)布日期:2024-12-11 13:22閱讀:19來源:國(guó)知局
      用于去除粘附在增材制造部件上的樹脂的方法和裝置與流程

      本發(fā)明涉及一種用于至少部分去除粘附在通過光刻生成制造工藝制造的部件上的、至少部分未反應(yīng)的樹脂的方法和裝置。


      背景技術(shù):

      1、通常,在輻射固化增材制造工藝中,液態(tài)或粘稠的反應(yīng)性樹脂在工藝溫度下局部且高分辨率地((hoch))暴露于輻射中并因此固化。第一層在構(gòu)建平臺(tái)或基材上固化,隨后逐層固化的三維成型體可以粘附在該構(gòu)建平臺(tái)或基材上。成型體的逐層構(gòu)建可以按照自下而上或自上而下的過程進(jìn)行。輻射固化增材制造工藝的示例包括立體光刻、數(shù)字光處理(dlp)、雙光子光刻、噴墨、體積3d打印以及各種不同的工藝組合。此外,上述的工藝和方法組合也可以與其他技術(shù)(例如與其他生成制造工藝相結(jié)合,例如熔融沉積建模、減材工藝、纖維放置系統(tǒng)、纖維涂層裝置、鉆孔裝置、釬焊裝置、染料涂層系統(tǒng)、鍵合設(shè)備、冷熱等離子體處理裝置、引線鍵合裝置、噴涂和微滴系統(tǒng)、用于例如填充部件的鑄造設(shè)備、切割和銑削裝置、拾取和置放單元、例如機(jī)器人臂和許多其它的對(duì)象操縱器)相結(jié)合。另一種工藝是由申請(qǐng)人開發(fā)的熱光刻技術(shù)。在此,粘性的、高粘性的、固態(tài)的和/或高度填充的樹脂在室溫下被非選擇性地或選擇性地加熱,并由此降低粘度,直至樹脂可被處理用于涂層工藝。

      2、在成功打印出3d幾何形狀之后,它們?nèi)匀皇潜环磻?yīng)性樹脂殘留物污染,其中,至少在打印對(duì)象的表面和/或具有毛細(xì)作用的空腔、底切和對(duì)象細(xì)部中可能存在大量殘留樹脂。去除不需要的殘留樹脂通常是利用有機(jī)溶劑以浸浴的方式進(jìn)行。溶劑溶解掉粘附在3d打印結(jié)構(gòu)上的殘留樹脂或者使其完全溶解,從而或多或少地將其從交聯(lián)的光聚合物組分中良好地去除。所述溶劑只能吸收少量的樹脂,并且清潔效率可能會(huì)因溶劑中樹脂殘留物的加大而顯著波動(dòng)。

      3、對(duì)于清潔粘附有樹脂的部件,更近期的方法是使用離心機(jī)技術(shù)(us10004578b1、wo2019209732a1、us2021237358a1)。這種方法可以將分理出的樹脂重新回收利用,從而減少了化學(xué)廢物的產(chǎn)生以及每個(gè)部件的制造工藝所需要的樹脂量,進(jìn)而降低了生產(chǎn)成本和廢物處理成本。這也間接地有助于資源和環(huán)境保護(hù)。

      4、還描述了加熱和抽真空離心機(jī)的方法,但是整個(gè)離心室在這里是一直被加熱或抽真空,由于其體積較大,這不可避免地導(dǎo)致能源成本增加和過程時(shí)間延長(zhǎng)。另一個(gè)問題涉及旋轉(zhuǎn)過程中的負(fù)載分布:對(duì)于離心機(jī)來說,在旋轉(zhuǎn)滾筒中或者在旋轉(zhuǎn)圓周上有盡可能均勻的負(fù)載分布對(duì)于無破壞運(yùn)行是至關(guān)重要的,因此必須周密地規(guī)劃離心機(jī)加載。生成過程的設(shè)計(jì)自由度和增材制造部件的高度個(gè)性化必然導(dǎo)致較大的幾何多樣性,這會(huì)反映在不同的質(zhì)量或負(fù)載中。因此,在離心機(jī)中實(shí)現(xiàn)均勻的負(fù)載分布實(shí)際上是不存在的,這可能會(huì)在應(yīng)用中導(dǎo)致重大問題。

      5、另外,在甩出不同的打印部件時(shí),尤其是在需要同時(shí)清潔由不同材料制成的高粘性和/或高填充樹脂的打印批次時(shí),該問題會(huì)變得更加嚴(yán)重。由于標(biāo)準(zhǔn)光刻樹脂通常在室溫下具有低于2pa.s的相當(dāng)?shù)驼扯?,因此可以預(yù)期通過離心機(jī)清潔獲得均勻的清潔結(jié)果。然而在高粘性和/或高填充樹脂的情況下,為了清潔成功通常必須使用更高的溫度,以迫使樹脂粘度降低,從而提高清潔性能。在此,對(duì)于由不同樹脂制成的部件,通常不可能找到一個(gè)共同的溫度,能對(duì)所有相關(guān)的樹脂都提供令人滿意的清潔效果。此外,待清潔部件的強(qiáng)度也扮演著重要作用。眾所周知,強(qiáng)度會(huì)隨著溫度的升高而降低,這在通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)進(jìn)行清潔的過程中可能會(huì)導(dǎo)致不可逆的部件變形甚至損壞。這使得同時(shí)清潔由不同樹脂制成的部件和同時(shí)清潔不同的3d打印批次變得困難。

      6、這種情況在增材制造企業(yè)中很常見,并且在物流上是很難避免的,因?yàn)樵谠霾倪^程中,訂單輸入、每個(gè)部件或部件批次的打印時(shí)間可能會(huì)有幾個(gè)數(shù)量級(jí)的波動(dòng),并且特別是在光刻工藝中,需要打印工藝之后快速地進(jìn)行部件清潔。即使是在廢棄樹脂殘留物的回收處理過程中,多種打印材料的混合也是災(zāi)難性的,因?yàn)檫@將完全阻止殘留樹脂的再利用。


      技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

      1、因此,本發(fā)明的目的是改進(jìn)離心工藝,從而降低能源成本,提高生產(chǎn)時(shí)間,確保有效的分離和改進(jìn)用于回收殘留樹脂的制備。

      2、為了實(shí)現(xiàn)該目的,根據(jù)本發(fā)明的第一方面提供一種用于至少部分地去除粘附在通過光刻生成制造工藝制造的部件上的、至少部分未反應(yīng)的樹脂的方法,該方法包括:

      3、-將至少一個(gè)部件裝載到至少一個(gè)可選可封閉的容器中,

      4、-將容器布置在離心和/或旋轉(zhuǎn)裝置的關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線偏心的多個(gè)容置位置的其中一個(gè)之處,

      5、-通過離心裝置對(duì)該至少一個(gè)容器進(jìn)行離心(zentrifugieren),從而將粘附的、至少部分未反應(yīng)的樹脂從部件上分離出來,

      6、-將分離出的樹脂收集在該至少一個(gè)容器的可選可拆卸的收集部中。

      7、因此,本發(fā)明是基于以下想法:提供至少一個(gè)容器,將至少一個(gè)被樹脂污染的3d打印部件經(jīng)由開口引入該容器中并在必要時(shí)將其緊固,并且該容器可以被可選地關(guān)閉。該部件在此可以作為單獨(dú)的部件引入容器中,緊固在專用容置部中或者粘附在部件載體、特別是構(gòu)建平臺(tái)上。在部件被緊固于專用容置部的情況下,可以例如使用打印部件幾何形狀中的現(xiàn)有孔來例如通過螺栓固定部件。在部件被布置在部件載體上的情況下,可以在這里使用打印板、打印平面或現(xiàn)有部件作為部件載體,在其上放置和/或打印至少一個(gè)光刻生成制造的結(jié)構(gòu)。理想的是將構(gòu)建平臺(tái)緊固在一容器壁上。背對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線的壁被設(shè)計(jì)為,其能夠理想地收納被甩出的樹脂并將其導(dǎo)入優(yōu)選位于底部的收集部中,例如樹脂收集盆。在該至少一個(gè)容器被裝載并可選地封閉之后,該容器可以根據(jù)需要被加熱和/或置于真空中。替代或附加地,根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選的實(shí)施方式,離心裝置的離心室可以被加熱,在此優(yōu)選的是利用加熱裝置進(jìn)行加熱,該加熱裝置包括壓縮機(jī)和/或風(fēng)扇單元以及加熱元件,并且被加熱空氣在此是被循環(huán)引導(dǎo)。這在處理敞口容器時(shí)特別有效。也可以導(dǎo)入各種氣體、液體或液體蒸汽。在此,離心室被理解為由離心裝置的殼體所圍成的空間,用以容置容器。

      8、優(yōu)選地,容器具有孔,以確保容器具有更好的流體穿流性。

      9、隨后,可以將離心機(jī)中的一個(gè)或多個(gè)容器緊固在轉(zhuǎn)子或轉(zhuǎn)子平臺(tái)上,在此可以可選地控制離心室中或容器內(nèi)部的溫度、真空等。然后,使容器圍繞離心裝置的旋轉(zhuǎn)軸線進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng),這導(dǎo)致樹脂從部件表面分離到容器中。典型的轉(zhuǎn)速范圍在每分鐘50至5000轉(zhuǎn),優(yōu)選在每分鐘300至2000轉(zhuǎn)之間??蛇x地,容器圍繞一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)軸線進(jìn)行附加的轉(zhuǎn)動(dòng)和/或樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),這些旋轉(zhuǎn)軸線可以位于容器內(nèi)部和/或外部,或者也可以是這樣的軸線條件的組合。剩余的殘留樹脂被背對(duì)旋轉(zhuǎn)軸線的容器壁或容器襯套所捕獲并被收集在收集部中,即容器的被設(shè)置用于收集的容積部分。特別適合的容器內(nèi)襯例如是氟化聚合物,例如ptfe或fep,但也可以是金屬,例如鋁或鋁合金等。

      10、本發(fā)明的另一大優(yōu)點(diǎn)在于:仍然位于構(gòu)建平臺(tái)上的待清潔部件可以被直接引入容器中。這些容器可以快速且簡(jiǎn)單地與轉(zhuǎn)子分離。由此可以確保離心機(jī)的快速裝載和卸載,并且可以避免直接從轉(zhuǎn)子上拆去部件的繁瑣和耗時(shí)。這在日常生產(chǎn)中大大節(jié)省了處理時(shí)間并且提高了離心機(jī)的利用率。

      11、本發(fā)明還基于以下思想:將離心裝置的可用總?cè)莘e分配到沿圓周方向彼此分離的較小區(qū)域中,這些區(qū)域圍繞旋轉(zhuǎn)軸線布置。因此本發(fā)明提出:將一個(gè)或多個(gè)容器分別布置在離心裝置的關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線偏心的多個(gè)容置位置的其中一個(gè)上。因此,離心裝置的用于容置部件的總?cè)莘e是容器容積之和,在此為每個(gè)容器提供一個(gè)容置位置。容器在相應(yīng)的容置位置處緊固在離心裝置的轉(zhuǎn)子上可以優(yōu)選形狀配合地實(shí)現(xiàn)。提供多個(gè)容器而不是單一的離心容積增加了靈活性,并且允許單獨(dú)調(diào)整工藝參數(shù),這將在下面進(jìn)一步闡述。

      12、在高粘性樹脂的情況下,特別通過供給熱量來支持分離,并且通常情況下會(huì)有顯著改善。如前所述,提高溫度會(huì)降低所粘附的殘留樹脂的粘性,這有助于與部件的分離。這可以特別是通過在整個(gè)離心室中供給熱量來實(shí)現(xiàn)。熱量供給可以通過對(duì)流或輻射引入離心室中。由于升高的溫度會(huì)同時(shí)降低部件的機(jī)械強(qiáng)度,這可能在離心過程中導(dǎo)致不可逆的變形或部件損壞,因此必須針對(duì)每種材料/樹脂系統(tǒng)單獨(dú)找到粘性與強(qiáng)度之間的折衷溫度。這使得在離心機(jī)中同時(shí)清潔例如兩個(gè)、三個(gè)或四個(gè)樹脂系統(tǒng)非常困難。在此,如果對(duì)應(yīng)于本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式,每個(gè)可加熱容器的溫度是可單獨(dú)調(diào)節(jié)的,則這種可加熱容器提供了最佳解決方案。此外,與離心機(jī)總?cè)莘e相比,小容器具有很大的優(yōu)勢(shì),因?yàn)榧訜釙r(shí)間以及能源成本在小容積容器中明顯更低。對(duì)加熱容器進(jìn)行適當(dāng)可選的隔熱是有利的。

      13、此外,甩出的殘留樹脂被收集在容器中,這防止了在離心機(jī)中的樹脂污染,從而增加了生產(chǎn)時(shí)間。由此,也可以同時(shí)對(duì)不同部件和樹脂的容器進(jìn)行離心。安裝在這種容器中的篩網(wǎng)或過濾器阻止了可能破碎的支撐結(jié)構(gòu)進(jìn)入收集部中??蛇x安裝的真空化合物有助于在離心過程中對(duì)收集部中所收集的樹脂進(jìn)行脫氣,或至少防止空氣或氣體進(jìn)入樹脂中,以及防止樹脂發(fā)泡。恰好是在醫(yī)療部件或醫(yī)療技術(shù)部件的生產(chǎn)領(lǐng)域中,離心單元的這種無污染使用是重要的,并且只有通過以這樣定義的方式將甩出數(shù)量的殘留樹脂收集在例如可消毒的接納容器中,才有機(jī)會(huì)再次使用這些數(shù)量的樹脂進(jìn)行生產(chǎn)。

      14、另一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是可以快速更換材料,而不會(huì)被其它樹脂污染。例如,可以在同一離心機(jī)中在四種不同的溫度和/或壓力下對(duì)具有四種不同材料的四個(gè)不同容器同時(shí)進(jìn)行清潔,只要這四個(gè)容器是固定的。在一種替代的實(shí)施方式中,離心機(jī)也可以主動(dòng)支持容器的主動(dòng)加熱和/或脫氣和/或淹沒(flutung)。為此,可以提供電動(dòng)和/或氣動(dòng)和/或機(jī)械連接,或者通過放置或引入到加熱和/或脫氣的接收區(qū)中來間接調(diào)節(jié)容器氣壓替代地,這種容器也可以用限定的氣體來填充和/或淹沒,例如保護(hù)氣體或反應(yīng)氣體。

      15、如果由于當(dāng)前待清潔的部件或構(gòu)建板數(shù)量而不能在離心機(jī)中實(shí)現(xiàn)均勻的質(zhì)量分布,這在如開頭所述的增材制造中是平常的而不是例外,則可以通過在離心機(jī)中引入平衡配重來實(shí)現(xiàn)這種均勻的質(zhì)量分布。就工藝的能量效率而言,平衡配重的隨同離心分離(mitschleudern)代表了“死質(zhì)量”。在特殊情況下,引入平衡配重是為了確保離心機(jī)的平穩(wěn)運(yùn)行。均勻分布可以通過水平儀(waagen)來確定,水平儀也可以安裝在離心機(jī)中。

      16、在本發(fā)明的一種特定實(shí)施方式中,容器在不同高度的位置(沿z軸)上具有可封閉的開口(孔),被甩出的樹脂可以通過這些開口從容器中溢出,或者說被離心力(通常為徑向)壓出。通過為容器打開合適的孔,可以控制樹脂在離心機(jī)中從容器逸出的高度。在離心機(jī)中環(huán)繞的樹脂溝槽(沿旋轉(zhuǎn)軸線的方向)布置在不同的高度上。由此,即使是不同填充的容器也可以通過離心機(jī)本身間接地實(shí)現(xiàn)樹脂分離。該實(shí)施方式的另一優(yōu)點(diǎn)在于,盡管樹脂容器可以被單獨(dú)地預(yù)熱或加熱,但是脫氣可以通過離心機(jī)集中進(jìn)行,因此非常實(shí)用。

      17、在本發(fā)明的一種更簡(jiǎn)單的實(shí)施方式中,至少一個(gè)容器也可以被構(gòu)造為沒有蓋和/或沒有可拆卸的樹脂收集部。此外,可能適宜的是在容器的某些區(qū)域中嵌入孔或開口,以確保更好的穿流性。這使得在引入熱空氣或氣體時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)更快的流體循環(huán),從而減少了工藝時(shí)間。在此,為了減少離心時(shí)間,保持低能源成本,也為了關(guān)于化學(xué)污染氣體逸出方面提高操作安全性,有利的是使熱空氣或熱氣體在閉合回路中行進(jìn)。

      18、在一種替代的實(shí)施方式中,至少一個(gè)容器被設(shè)計(jì)為圍繞一個(gè)或多個(gè)限定的附加旋轉(zhuǎn)軸線可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝,這些旋轉(zhuǎn)軸線不僅可以位于容器的內(nèi)部,而且可以位于容器的外部,或者上述的任意組合。除了離心機(jī)轉(zhuǎn)子在離心機(jī)中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之外,容器還可以執(zhí)行附加的轉(zhuǎn)動(dòng)和樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。替代地,至少一個(gè)部件或部件載體也可以被可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在容器內(nèi)部,在此,容器本身被位置固定地保持在轉(zhuǎn)子上。在這兩種情況下,均會(huì)出現(xiàn)不同的負(fù)載變化曲線,并且主要是負(fù)載變化速度。這主要是在下述背景下非常重要:增材制造部件能承受明顯不同的g力,該容許g力可能因應(yīng)材料和幾何形狀而取決于方向,并且在增材制造部件中可能附加地存在有空腔和底切,這使得多重負(fù)載變化對(duì)于排出樹脂殘留物是有利的。在此,如果容器可以根據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)而進(jìn)行純粹被動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)和樞轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),這些運(yùn)動(dòng)來自容器自身的旋轉(zhuǎn)輪廓(rotationsprofil)和負(fù)載或質(zhì)量分布,或者這樣的附加軸運(yùn)動(dòng)(轉(zhuǎn)動(dòng)、樞轉(zhuǎn))是由離心機(jī)中的容器載體的主動(dòng)驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)或者通過容器與離心機(jī)之間的特殊接口來實(shí)現(xiàn),則是有利的。

      19、在本發(fā)明的一種特殊實(shí)施方式中,在收集部中收集的樹脂在離心結(jié)束之后可以用蓋封閉并在中間步驟中被均質(zhì)化。替代地,該樹脂也可以從容器中排空并被可選地均質(zhì)化。該均質(zhì)化步驟對(duì)于填充有填充材料的樹脂是特別有利的,因?yàn)殡x心力會(huì)導(dǎo)致填充材料的沉積(absetzen)。這可以在填充材料含量為0.1至1gew.-%的低填充光樹脂(photoharze)的情況下發(fā)生;然而在任何情況下,對(duì)于填充材料含量為1至10gew.-%的光樹脂,特別是填充材料含量為10至95gew.-%的光樹脂,效果特別明顯,在此,樹脂密度與填充材料密度之間的差異、所引入的填充材料的形態(tài)、填充材料在樹脂中的一般粒度和粒度分布、以及樹脂與填充材料之間的表面化學(xué)效應(yīng)可以在分離過程中起決定性作用。

      20、如果需要,被分離的樹脂可以通過各種混合方法均質(zhì)化,在此,一種或多種混合方法可以同時(shí)或相繼執(zhí)行。替代地,可以將多批次的分離出的殘留樹脂合并,然后可選地進(jìn)行均質(zhì)化,或者與新鮮的樹脂混合并可選地均質(zhì)化。然后將這樣新得到的光樹脂重新用于3d打印過程。這里需要注意的是,特別是未填充的樹脂系統(tǒng)傾向于在離心過程中沒有或只有微不足道的分離,因此均質(zhì)化步驟大多數(shù)情況下是多余的。

      21、可以通過各種分析來確定被甩出并隨后收集在容器中的樹脂是否可以再利用,以控制和確保樹脂質(zhì)量??蛇x擇的用于光敏樹脂的質(zhì)量控制和質(zhì)量保證的傳統(tǒng)方法包括測(cè)量樹脂粘度、測(cè)量樹脂的固化確定樹脂中的顆粒分布、不透明度測(cè)量、光譜定量分析方法(spektrometrische?methoden)和/或光譜定性分析方法(spektroskopische?methoden)。用于測(cè)量樹脂粘度的典型方法包括流量杯、旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)、毛細(xì)管粘度計(jì)、滴體粘度計(jì)或熔體流動(dòng)指數(shù)(mfi)測(cè)量?jī)x。粘度特別適合作為樹脂質(zhì)量的指標(biāo)。例如,樹脂的部分交聯(lián)通常會(huì)導(dǎo)致粘度升高,或者填充材料顆粒的沉積會(huì)導(dǎo)致樹脂中的粘度梯度。

      22、固化測(cè)量的一個(gè)選項(xiàng)是將光敏樹脂在一定時(shí)間內(nèi)暴露于一定輻射劑量或者說輻射強(qiáng)度下,該輻射劑量或輻射強(qiáng)度應(yīng)導(dǎo)致一薄層的固化。該薄層通常有幾到幾百微米的厚度,然后可以進(jìn)行測(cè)量(例如,外徑千分尺(bügelmessschraube),光學(xué),電子)。

      23、顆粒分布可以例如通過研磨計(jì)輕松確定。如果各種方法的測(cè)量結(jié)果盡可能地接近初始樹脂的結(jié)果,則質(zhì)量控制是成功的。測(cè)量結(jié)果與初始樹脂/新鮮樹脂的最大可能偏差很大程度上取決于相應(yīng)的樹脂?;诔跏紭渲?新鮮樹脂的相應(yīng)測(cè)量值,合理的公差范圍在任何情況下均為±5%、±10%、±15%、±20%、±25%或更高。

      24、要從部件去除的至少部分未反應(yīng)的樹脂優(yōu)選是光樹脂。光樹脂通常由(端基改性的、反應(yīng)性的)低聚物、小分子單官能和/或多官能反應(yīng)性稀釋劑、填充材料、添加劑和/或至少一種光引發(fā)劑組成。原則上,(端基改性的、反應(yīng)性的)低聚物的示例包括所有聚合物、加聚和縮聚產(chǎn)物,例如聚醚、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚硫醚、聚硫酯、有機(jī)硅等。在大多數(shù)情況下,反應(yīng)性組分具有至少一個(gè)或多個(gè)反應(yīng)性端基,該端基在在曝露于合適波長(zhǎng)的輻射時(shí)會(huì)隨著至少一種光引發(fā)劑的分解而固化并形成固態(tài)交聯(lián)聚合物。反應(yīng)性端基的示例包括不飽和雙鍵、乙烯、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、丙烯酰胺、烯丙基化合物、降冰片烯、乙烯基醚、環(huán)氧化物、氧雜環(huán)丁烷、馬來酰亞胺、硫醇,僅舉幾個(gè)示例。典型的光引發(fā)劑在分解或活化時(shí)形成自由基、陽(yáng)離子、陰離子或其它活性物質(zhì)(例如,格拉布斯催化劑),其在特定波長(zhǎng)的輻射下會(huì)引發(fā)聚合并且通常會(huì)導(dǎo)致交聯(lián)光聚合物。

      25、光樹脂還可以含有高比例的有機(jī)填充材料、無機(jī)填充材料、陶瓷填充材料和/或金屬填充材料,并在聚合后得到混合材料。填充材料也可以是低聚物、預(yù)聚物和/或聚合物。典型的填充材料成分在1至95wt%的范圍內(nèi)變動(dòng)。在清潔之后,例如無機(jī)的、陶瓷的或金屬填充的光聚合物可以在脫粘和燒結(jié)過程中被進(jìn)一步加工成陶瓷或金屬。此外,所提及的光聚合物也可以由雙重固化系統(tǒng)(dual-cure?systemen)組成,其中在3d打印過程中發(fā)生用于成型的第一次交聯(lián),在后續(xù)過程中例如熱性地觸發(fā)第二次交聯(lián)。

      26、優(yōu)選地,要從部件中去除的至少部分未反應(yīng)的樹脂是室溫(20℃)下粘度為5至30pa.s的中等粘度樹脂、粘度為30至幾百帕斯卡秒的高粘度樹脂、或者粘度為1.000pa.s或以上的極高粘度樹脂。

      27、根據(jù)本發(fā)明的方法優(yōu)選嵌入到制造工藝的過程鏈中。通常,該過程鏈包括作為初始步驟的數(shù)字準(zhǔn)備,在該步驟中,對(duì)待制造的三維部件進(jìn)行數(shù)字準(zhǔn)備,隨后以基于光刻的增材制造工藝打印這些部件。然后,可以在必要時(shí)對(duì)部件進(jìn)行一個(gè)或多個(gè)可選的預(yù)清潔步驟。隨后,根據(jù)本發(fā)明的清潔方法對(duì)部件進(jìn)行清潔,并且最后在一個(gè)或多個(gè)后續(xù)工藝中得到最終的三維部件。

      28、在數(shù)字準(zhǔn)備步驟中,根據(jù)后續(xù)的用于打印工藝的生成制造工藝的規(guī)范,對(duì)部件的現(xiàn)有3d數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化并做好準(zhǔn)備。3d模型上的這些處理步驟可以包括數(shù)據(jù)錯(cuò)誤分析和可能的數(shù)據(jù)修復(fù)、縮放、在數(shù)字構(gòu)建平臺(tái)上放置3d模型、例如對(duì)輻射固化方法中發(fā)生過聚合的幾何補(bǔ)償、建立支撐幾何形狀、以及生成層信息。所有的子步驟都可以手動(dòng)、半自動(dòng)或全自動(dòng)地進(jìn)行。替代地,也可以直接根據(jù)與方法相關(guān)的設(shè)計(jì)規(guī)程(包括所有子步驟)在cad軟件中創(chuàng)建打印數(shù)據(jù)。

      29、在基于光聚合的打印過程中,光樹脂通過光刻工藝被局部且高分辨率地用輻射照射,其中被照射的區(qū)域固化成固體。該過程是分階段或連續(xù)進(jìn)行的,并且事先準(zhǔn)備好的三維結(jié)構(gòu)被構(gòu)建。在此,這些部件通常位于一個(gè)構(gòu)建平臺(tái)上。構(gòu)建平臺(tái)能夠以不同的實(shí)施方式存在。它們可以由各種材料制成,例如金屬、陶瓷、塑料、混合材料、復(fù)合材料或復(fù)合物。它們通常具有光滑、平坦的表面,但是粗糙的表面、凹陷和/或孔也可能是有利的。就此而言,構(gòu)建平臺(tái)中的凹陷和孔在離心機(jī)清潔中可能是有用的,因?yàn)闃渲ㄟ^離心力也可以穿過孔和凹部從部件到達(dá)構(gòu)建平臺(tái),并通過構(gòu)建平臺(tái)的凹陷和孔被甩出。

      30、構(gòu)建平臺(tái)和/或部件可以通過唯一標(biāo)識(shí)符(uid)被明確地識(shí)別和區(qū)分(例如借助于芯片、條形碼、qr碼、rfid、編號(hào)、nfc等)。這也便于在從部件的數(shù)字準(zhǔn)備經(jīng)由3d打印、后處理、直至最終部件的質(zhì)量控制、甚至是在最終產(chǎn)品的安裝的整個(gè)過程鏈中的識(shí)別。

      31、在成功的3d打印過程之后,部件可以被最終確定或細(xì)化。這些過程稱為后處理,并且包括用于獲得最終部件特性的各種后續(xù)過程。在此,典型的后處理步驟是:通過離心力進(jìn)行清潔,以湍流流動(dòng)、定向射束、超聲波、蒸汽、氣溶膠和/或壓力循環(huán)工藝的形式利用溶劑進(jìn)行清潔,使用氣體和/或定向氣流(例如壓縮空氣、加熱壓縮空氣)進(jìn)行清潔,部件的干燥,能夠以不同的方式和方法(例如熱、輻射誘導(dǎo)、微波)進(jìn)行的后固化,去除支撐結(jié)構(gòu),以及染色、涂層(例如金屬或塑料涂層)、上漆,和裝備3d打印部件(例如微芯片、引腳、線纜、電觸點(diǎn))。此外,還可以使用其它生成制造工藝,例如:熔融沉積建模;減材工藝;纖維放置系統(tǒng);纖維涂層裝置;鉆孔裝置;釬焊裝置;染料涂層系統(tǒng);鍵合設(shè)備;冷熱等離子體處理裝置;引線鍵合裝置;噴涂和微滴系統(tǒng);鑄造設(shè)備,用于填充例如部件;切割和銑削裝置;拾取和放置單元,例如機(jī)器人臂和許多其它的對(duì)象操縱器。只要合理,所有上述的后處理方法能夠以任意的順序執(zhí)行、完全不執(zhí)行、同時(shí)執(zhí)行、連續(xù)執(zhí)行、根據(jù)需要多次執(zhí)行、以及手動(dòng)和/或半自動(dòng)和/或全自動(dòng)地執(zhí)行。在此還應(yīng)指出的是,后處理步驟也可以可選地在離心機(jī)清潔之前進(jìn)行。例如,可以先進(jìn)行溶劑清潔,然后通過離心步驟來分離部件上的殘留溶劑。

      32、在后處理之后,獲得最終的3d部件。這樣的3d部件的示例包括:醫(yī)療、牙科和正畸應(yīng)用,例如口腔內(nèi)應(yīng)用,例如調(diào)節(jié)器、矯正器、夾板或附接件;醫(yī)療技術(shù)產(chǎn)品;食品工業(yè);電子部件,例如插接器、連接器、插頭或殼體;3d打印鞋底;航空航天工業(yè)部件;軍事領(lǐng)域應(yīng)用;消費(fèi)品領(lǐng)域應(yīng)用;移動(dòng)領(lǐng)域應(yīng)用;汽車和電動(dòng)汽車;用于能源行業(yè)的3d打印部件;運(yùn)動(dòng)領(lǐng)域應(yīng)用,例如鞋底或減震元件;打印電子器件領(lǐng)域應(yīng)用;工具制造領(lǐng)域應(yīng)用,等等。

      33、根據(jù)第二方面,本發(fā)明涉及一種裝置,用于至少部分地去除粘附在通過光刻生成制造工藝制造的部件上的、至少部分未反應(yīng)的樹脂,特別是用于執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的方法;該裝置包括:離心裝置,具有能夠被驅(qū)動(dòng)以圍繞旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子;多個(gè)容器,分別具有被設(shè)置用于裝載至少一個(gè)部件的容器開口;以及緊固裝置,用于將至少一個(gè)部件緊固在容器內(nèi)部;其中轉(zhuǎn)子具有多個(gè)關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線偏心的容置部,用于偏心地布置每個(gè)容器;其中容器可選地具有用于封閉容器開口的封閉件和用于收集分離樹脂的可選的收集部。

      34、根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求中給出。

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