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[0001]
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Stützen eines Objekts, das durch
Stereolithographie oder ein anderes schnelles Prototypen-Fertigungsverfahren
gefertigt wurde, mit zumindest einer Stützkonstruktion.
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[0002]
Stereolithographie
ist ein an sich bekanntes Verfahren, wobei ein Fotopolymer mit Hilfe
elektromagnetischer Strahlen ausgehärtet wird, beispielsweise eines
oder mehrerer Laserstrahlen, die anhand von Computerdaten gesteuert
werden. Durch die Strahlen härtet
das flüssige
Fotopolymer gemäß einem
bestimmten Muster an der Oberfläche
aus. Die polymerisierte Schicht ist meistens über eine Stützkonstruktion auf einem Plateau
verankert, das jedesmal, wenn eine Schicht polymerisiert wird, etwas
tiefer in das flüssige
Polymer abgesenkt wird. Die Stützkonstruktion
hält das
Objekt während
des Produktionsprozesses an seinem Platz und verhindert Verformungen.
So werden die Stützkonstruktion
und das Objekt Schicht für
Schicht aufgebaut. Eine solche Stereolithographie ist unter anderem
in
US 4.575.330 und
EP 348.061 A2 beschrieben.
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[0003]
Die
Muster, womit Stücke
oder Objekte in Stereolithographie ausgehärtet oder fotopolymerisiert
werden, haben bereits viel Entwicklung erfahren. In unterschiedlichen
Dokumenten sind Optimierungen betreffend Geschwindigkeit, Gewicht
der Struktur und das Vermeiden innerer Spanungen beschrieben wie
in WO 89/10255 A1; WO 92/2050 A1 und
EP 0.590.957 A1 . Was die Stutzkonstruktion
betrifft, ist die Optimierung in Funktion der funktionellen Erfordernisse
noch sehr begrenzt.
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[0004]
Bei
der bekannten Stereolithographie wird diese Stützkonstruktion in Form voller,
aufstehender Wände
aufgebaut, die meistens gemäß einem
Muster miteinander verbunden sind, wie beschrieben in
EP 338.751. A2 Vor allem
bei großen
Gegenständen verlangt
der Aufbau dieser Stützkonstruktion
viel Zeit, Energie und Material, wodurch diese Stützkonstruktion
das Verfahren relativ teuer macht. Die Stützkonstruktion stellt immerhin
verlorenes Material dar. Darüber
hinaus bleibt, wenn das Objekt fertig ist, flüssiges Material an und zwischen
diesen Wänden
haften, wodurch der Materialverlust noch zunimmt. Schließlich ist
es oft mühsam,
diese vollen Wände vom
Objekt zu entfernen, ohne dieses zu beschädigen oder deutliche Spuren
auf dem Objekt zu hinterlassen.
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[0005]
Vor
allem zur Vermeidung dieser letztgenannten Nachteile ist es bereits
bekannt, die Wände unten
und/oder oben mit Einkerbungen zu versehen. Die Einkerbungen oben
schränken
den Kontakt mit dem Objekt ein und machen die Stützkonstruktion einfacher entfernbar.
Die Einkerbungen sorgen auch dafür,
daß flüssiges Polymer,
das unter dem Objekt zwischen den Wänden festsitzt, abfließen kann.
Sie bieten jedoch keine Lösung
für den
großen
Materialverbrauch der Stützkonstruktion
und den Verlust an flüssigem
Polymer, das an den Wänden
haften bleibt, während
sie auch keinen Zeitgewinn mit sich bringen.
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[0006]
Gleichartige
Probleme sind bei Stützstrukturen
vorhanden, die bei anderen schnellen Prototypen-Fertigungsverfahren
verwendet werden, dem sogenannten "Rapid Prototyping". Derartige andere Fertigungsverfahren
oder Materialwachstumstechniken sind beispielsweise andere Fotopolymerisationstechniken,
die eine Maske, einen Film, eine beschichtete Glasplatte oder LCD-Platte
verwenden; selektives Lasersintern; das sogenannte Fused Deposition
Modelling; Tintenstrahltechniken und folienbasierte Techniken.
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[0007]
Beim
selektiven Lasersintern von Metall- oder Plastikpulvern wird das
Pulver, das sich in einem Träger
befindet, der anschließend
entfernt wird, mit einer Laser- oder einer anderen fokussierten Wärmequelle
gesintert oder geschweißt.
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[0008]
Fused
Deposition Modelling und verwandte Techniken verwenden einen zeitweiligen Übergang von
einem festen Stoff in einen flüssigen
Zustand, meist durch Erwärmen.
Der Stoff wird in flüssigem Zustand
auf kontrollierte Weise durch ein Spritzmundstück geführt und auf dem gewünschten
Platz angebracht, wie unter anderem in
US 5.141.680 A beschrieben.
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[0009]
Folienbasierte
Techniken heften Schichten aneinander durch Leimen oder Fotopolymerisation oder
andere Techniken und schneiden in diesen Schichten das Objekt aus
oder polymerisieren dieses Objekt. Eine derartige Technik ist in
US 5.192.559 A beschrieben.
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[0010]
Die
Erfindung hat zum Ziel, den vorgenannten Nachteilen abzuhelfen und
ein Verfahren zum Stützen
eines durch Stereolithographie oder ein anderes schnelles Prototypen-Fertigungsverfahren
gefertigten Objekts bereitzustellen, das ein Minimum an Material
verlangt und eine schnellere Fertigung des Objekts gestattet als
bei Verwendung der gebräuchlichen
Stützkonstruktionen.
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[0011]
Dieses
Ziel wird verwirklicht durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
können
den abhängigen
Patentansprüchen
entnommen werden.
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[0012]
Die
Ausführungsformen
zum Aufbau einer leichten Stützkonstruktion
können
mit denselben Verfahren verwirklicht werden, die verwendet werden, um
das gestützte
Objekt zu fertigen, jedoch mit besonderen Maßnahmen, um die spezifische
Form der Stützkonstruktion
zu verwirklichen. Die Stützkonstruktionen
können
verwirklicht werden mit Hilfe von Standard-CAD-Systemen, auf Basis
von Programmen, die automatisch die Stützkonstruktion entwerfen und
in STL oder einem anderen Oberflächenformat,
das eine Umschreibung der räumlichen
Struktur gibt, ausschreiben, auf Basis der vorgenannten Techniken,
angewandt auf Strukturen mit vollen Wänden, jedoch mit zusätzlicher
Software, um gemäß einem festen
Muster Aussparungen zu erhalten, durch das Ausführen von logischen Bearbeitungen
auf Bilder von beispielsweise Scannern oder durch das Ausführen von
logischen Bearbeitungen auf Konturlinien eines Modells und das Schraffieren
der Resultate gemäß einer
angemessenen Verfahrensweise.
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[0013]
Mit
der Absicht, die Merkmale der Erfindung zu verdeutlichen, sind im
folgenden als Beispiele ohne jeden einschränkenden Charakter einige bevorzugte
Ausführungsformen
eines Verfahrens zum Stützen
eines durch Stereolithographie oder ein anderes schnelles Prototypen-Fertigungsverfahren
gefertigten Objekts beschrieben, unter Verweis auf die begleitenden
Zeichnungen, worin:
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[0014]
1 schematisch
eine Vorrichtung zum Fertigen eines Objekts mittels Stereolithographie darstellt,
wobei man das Objekt mit einer Stützkonstruktion gemäß der Erfindung
stützt;
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[0015]
2 eine
Vorderansicht einer Stützkonstruktion,
womit man gemäß der Erfindung
stützt, darstellt;
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[0016]
3 einen
Schnitt gemäß Linie
III-III aus 2 darstellt;
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[0017]
4 einen
Schnitt gemäß Linie
IV-IV aus 2 darstellt;
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[0018]
5 eine
Vorderansicht analog der von 2 darstellt,
jedoch mit Bezug auf eine zweite Ausführungsform der zum Stützen verwendeten Stützkonstruktion;
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[0019]
6 einen
Schnitt gemäß Linie
VI-VI aus 5 darstellt;
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[0020]
7 eine
Vorderansicht analog der Ansichten der 2 und 5 darstellt,
jedoch mit Bezug auf eine dritte Ausführungsform der zum Stützen verwendeten
Stützkonstruktion;
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[0021]
8 einen
Schnitt analog der Schnitte von den 4 und 6 darstellt,
jedoch mit Bezug auf eine vierte Ausführungsform der zum Stützen verwendeten
Stützkonstruktion;
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[0022]
9 eine
Perspektivansicht einer zum Stützen
verwendeten Stützkonstruktion
darstellt, jedoch mit Bezug auf eine fünfte Ausführungsform dieser Stützkonstruktion;
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[0023]
10 einen
Schnitt gemäß Linie
X-X aus 9 darstellt, in größerem Maßstab gezeichnet;
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[0024]
die 11 und 12 Vorderansichten
analog der von 2 darstellen, jedoch mit Bezug
auf eine sechste beziehungsweise siebte Ausführungsform der zum Stützen gemäß der Erfindung
verwendeten Stützkonstruktion,
und mit dem gestützten
Objekt;
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[0025]
13 eine
Perspektivansicht einer zum Stützen
verwendeten Stützkonstruktion
darstellt, jedoch mit Bezug auf eine achte Ausführungsform dieser Stützkonstruktion;
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[0026]
die 14 und 15 Vorderansichten
analog der von 2 darstellen, jedoch mit Bezug
auf eine neunte beziehungsweise zehnte Ausführungsform der zum Stützen verwendeten
Stützkonstruktion,
und das gestützte
Objekt;
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[0027]
Die
in 1 dargestellte Vorrichtung für das Fertigen eines Objekts 1 durch
Stereolithographie ist von einer an sich bekannten Konstruktion.
Diese Vorrichtung umfaßt
in der Hauptsache einen Behälter 2, gefüllt mit
einem flüssigen
fotopolymerisierbaren Präpolymer 3,
ein darin angebrachtes Plateau 4, das durch einen nicht
dargestellten Mechanismus in dem flüssigen Präpolymer auf- und abwärts bewegt
werden kann, und eine Laserstrahlquelle 5, die durch einen
ebenfalls nicht dargestellten Mechanismus gemäß einem bestimmten Muster über der
Oberfläche des
flüssigen
Präpolymers 3 bewegt
werden kann.
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[0028]
Sowohl
der Mechanismus für
das Auf- und Abwärtsbewegen
des Plateaus 4 als auch der Mechanismus für das Bewegen
der Laserstrahlquelle 5 werden durch eine Computervorrichtung 6 gesteuert.
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[0029]
Dort,
wo der Laserstrahl gemäß einem
durch die Computervorrichtung 6 festgelegten Muster auf die
Oberfläche
des Präpolymers 3 trifft,
polymerisiert dieses Präpolymer.
Nach jeder Schicht wird das Plateau 4 in einem Abstand
gleich der Dicke der gebildeten Schicht abgesenkt. So wird das Objekt 1 Schicht für Schicht
aufgebaut. Das Objekt 1 wird jedoch nicht direkt auf dem
Plateau 4 geformt, sondern auf einer Stützkonstruktion 7,
die erst auf dieselbe Art wie das Objekt 1 geformt wird.
Diese oder eine andere Stützkonstruktion 7 kann
sich höher
erstrecken als die Unterseite des Objekts 1, um höher gelegene
Teile des Objekts während
des Formens zu stützen
und Verformung dieses Objekts zu vermeiden.
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[0030]
Kennzeichnend
für die
Erfindung ist, daß man
das Objekt 1 durch eine Stützkonstruktion 7 stützt, die,
statt aus einander kreuzenden vollen, aufstehenden Wänden zu
bestehen, eine leichtere Struktur besitzt.
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[0031]
In
der in den 2 bis 6 dargestellten Ausführungsform
stützt
man mit einer Stützkonstruktion 7,
die aus vertikalen Wänden 8 besteht,
die mit sechseckigen Öffnungen 9 versehen
sind. Zur maximalen Materialersparnis sind die Öffnungen 9 so in Säulenform
angebracht, daß Öffnungen
benachbarter Säulen
in Bezug zueinander in vertikaler Richtung verschoben sind. Die
Wände 8 sind vertikal
angebracht gemäß einem
Muster, wobei sie senkrecht zueinander gerichtet und in gleichem
Abstand zueinander gelegen sind. Die Festigkeit der Stützkonstruktion 7 ist
am größten, wenn
die Öffnungen 9 in
den einander kreuzenden Wänden
so gelegen sind, daß diese
Wände einander
so viel wie möglich
an Stellen schneiden, wo Material vorhanden ist, wie aus 3 deutlich
hervorgeht.
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[0032]
Der
Unterschied zwischen der Ausführungsform
gemäß den 2 bis 4 und
der Ausführungsform
gemäß den 5 und 6 liegt
in der Wanddichte, dies ist die Anzahl Wände pro Oberflächen-Einheit.
In der letzten Ausführungsform
erstreckt sich quer durch jede Säule
von Öffungen 9 einer
Wand 8 eine senkrecht darauf stehende Wand 8, während dies
in der anderen Ausführungsform
nur alle zwei Säulen
von Öffnungen 9 der
Fall ist.
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[0033]
Die Öffnungen 9 müssen nicht
unbedingt sechseckig sein, sondern können besitzen, wie die Form
eines Dreiecks, einer Raute oder eines Kreises.
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[0034]
In 7 ist
eine Ausführungsform
dargestellt, worin die Öffnungen 9 rautenförmig sind.
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[0035]
Vorzugsweise
sind die Öffnungen 9 so
angebracht, daß in
jeder Schicht oder horizontalem Schnitt einer Wand 8 das
Verhältnis
zwischen der Menge ausgehärteten
Materials, angedeutet durch A in 7, und dem
Zwischenraum, angedeutet durch B in dieser Figur, identisch ist.
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[0036]
Zur
Erhöhung
der Festigkeit der Stützkonstruktion
können
die aufstehenden Kanten jeder der Wände 8 frei von Öffnungen 9 sein.
Auch die untere Kante jeder Wand kann frei von Öffnungen 9 sein, um die
Haftung mit dem Plateau 4 zu verbessern, während auch
die obere Kante jeder Wand 8 frei von Öffnungen 9 sein kann,
um eine bessere Haftung an dem oder Stütze für das Objekt 1 zu
erreichen.
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[0037]
Die
Wände 8 in
der räumlichen
Stützkonstruktion 7 können auch
gemäß anderen
Rastermustern als vorangehend beschrieben angebracht sein. Wände 8 können auch
unter anderen Winkeln als 90 Grad in Bezug zueinander angebracht
sein.
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[0038]
In 8 ist
eine Ausführungsform
dargestellt, wobei man mit einer Stützkonstruktion 7 mit vertikalen,
mit Öffnungen 9 versehenen
Wänden stützt, die
ein Fachwerkmuster bilden. Eine Anzahl Wände 8 sind senkrecht
zueinander ausgerichtet, so daß sie
in horizontalem Querschnitt Quadrate bilden. Andere Wände 8 sind
ebenfalls senkrecht zueinander, aber diagonal in Bezug zu den vorigen
angebracht und sind somit gemäß den Diagonalen
der vorgenannten Quadrate ausgerichtet.
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[0039]
Andere
Muster sind möglich.
Die Wände müssen selbst
nicht notwendigerweise flach sein, sondern können sowohl in horizontale
als auch in vertikale Richtung gebogen sein. Sie können vertikal oder
geneigt angebracht sein.
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[0040]
Statt
einer großen
Anzahl Öffnungen 9 können die
Wände mit
nur einer Öffnung
oder einer begrenzten Anzahl Öffnungen
versehen sein, die relativ groß sind.
In einem Grenzfall bleiben nur noch Stangen übrig, und die Stützkonstruktion 7 wird
durch Stangen 11 gebildet, die an Knotenpunkten 12 miteinander
verbunden sind. Diese Stangen 11 werden auf dieselbe Weise
wie die Wände 8 in
Schichten aufgebaut.
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[0041]
Da
nur Stangen übrigbleiben,
kann es wegen der Festigkeit ratsam sein, diesen Stangen im Querschnitt
ein Profil zu geben. In den 9 und 10 ist
das Stützen
mit einer solchen Stützkonstruktion 7 dargestellt,
die aus Stangen 11, die an Knotenpunkten 12 miteinander
verbunden sind und die im Querschnitt die Form eines Kreuzes aufweisen,
gebildet ist.
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[0042]
Natürlich können die
Stangen andere Querschnitte haben, wie etwa einen quadratischen,
rechteckigen, runden oder elliptischen.
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[0043]
Die
Konstruktion von Stangen 11 muß nicht notwendigerweise eine
quadratische Basis besitzen, wie in 9 dargestellt.
Diese Basis kann auch dreieckig oder sechseckig sein oder andere
Formen annehmen. Die Stangen 11 können zu einer Fachwerkstruktur
mit großer
Festigkeit verbunden sein.
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[0044]
Die
Ausführungsformen
gemäß den 11 und 12 unterscheiden
sich von den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen darin, daß die Dichte,
in der horizontalen Ebene betrachtet, der Wände 8 oder der Stangen 11 und
somit die Anzahl Wände 8 oder
Stangen 11 der Stützkonstruktion,
womit man stützt,
nach oben hin zunimmt. Das Objekt 1 stützt immerhin auf die Oberkante
der Stützkonstruktion 7,
so daß nur
dort viele Stützstellen
erwünscht sind
und die Stützkonstruktion 7 unten,
gegen das Plateau 4, durch einen großen Abstand zwischen den Wänden 8 oder
den Stangen 11 leicht gemacht werden kann. Falls Wände 8 verwendet
werden, können diese
Wände entweder
mit Öffnungen 9 versehen sein
oder nicht.
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[0045]
In 11 ist
eine Ausführungsform
dargestellt, wobei man mit vertikalen Wänden 8 stützt, die gemäß einem
bestimmten Muster, beispielsweise senkrecht zueinander, angebracht
sind. Diese Wände 8 bilden
drei verschiedene Ebenen 13, 14 und 15. In
der untersten Ebene 13, die auf dem Plateau 4 aufliegt,
ist der Abstand zwischen benachbarten Wänden 8 relativ groß. In der
darüber
befindlichen Ebene 14 beträgt der Abstand zwischen den
Wänden 8 die Hälfte des
vorigen Abstands, und in dieser Ebene kommen somit doppelt so viele
Wände 8 vor.
In der obersten Ebene 15 ist der Abstand zwischen den vertikalen
Wänden 8 nochmals
halbiert, so daß die
Anzahl Wände
in dieser Ebene viermal größer ist
als die Anzahl Wände 8 in
der untersten Ebene 13.
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[0046]
Was
mit den Wänden 8 ausgeführt ist,
kann auf analoge Weise mit den Stangen 11 ausgeführt werden,
die auch verschiedene Ebenen mit jeweils mehr Stangen bilden, je
höher sich
die Ebene befindet. In 12 ist eine solche Stützkonstruktion 7 mit drei
Ebenen von Stangen 11 und jeweils einer Verdoppelung der
Anzahl Stangen bei einer Erhöhung der
Ebene, wobei darüber
hinaus die Stützkonstruktion 7 außer den
drei Ebenen von Stangen 11 noch eine vierte Ebene 16 umfaßt, die
aus einer sehr großen
Anzahl aufrechtstehender Stäbchen 17 besteht, die
eine Art Nagelbett bilden, das das Objekt 1 stützt.
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[0047]
Die
Ausführungsform
gemäß 13 unterscheidet
sich von den vorangehend beschriebenen Ausführungsformen darin, daß die Stützkonstruktion 7,
die man zum Stützen
verwendet, aus hohlen Säulen 18 gebildet
ist. Diese Säulen 18 können sowohl seitlich
offen als auch geschlossen sein. Sie können gleich welchen Querschnitt
besitzen, beispielsweise einen quadratischen Durchschnitt, wie in 13 dargestellt.
Sie können
jedoch auch rund sein oder einen kreuzförmigen Querschnitt besitzen.
Die Wände
können
mit Öffnungen 9 versehen
sein oder von unten nach oben eine einzige große Öffnung aufweisen. Eigentlich
kann diese Ausführungsform
als eine Variante der Ausführungsformen
gemäß den 2 bis 7 betrachtet
werden, wobei die Öffnungen
ebenfalls sehr groß sind
und sich von unten nach oben erstrecken, so daß von den Wänden 8 nur die Seitenwände der
Säulen 18 übrigbleiben.
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[0048]
Die
Wände der
Säulen 18 müssen nicht
notwendigerweise vertikal sein, und die Säulen 18 müssen nicht über ihre
ganze Höhe
denselben Querschnitt besitzen. In der Ausführungsform gemäß 13 nimmt
der Querschnitt der Säulen 18 nach oben
zu, und somit verbreitern sich die Säulen nach oben hin. Dadurch
wird oben eine maximale Stütze für das Objekt 1 erreicht,
während
unten ein Minimum an Material gebraucht wird. Sollte dies aus Stabilitätsgründen erforderlich
sein, ist das Umgekehrte möglich,
und die Säulen 18 können sich
von oben nach unten verbreitern.
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[0049]
Die
Säulen 18 können auch,
statt aus Wänden
zu bestehen, aus Stangen gebildet sein, was dann als eine Variante
der Ausführungsform
gemäß 9 betrachtet
werden kann, wobei man die Stangenstruktur in horizontaler Richtung
nicht durchlaufen läßt, so daß sie Säulen bildet.
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[0050]
Eine
solche Ausführungsform
ist in 14 dargestellt, wobei man zum
Stützen
des Objekts 1 mit Stangen 11 eine oder mehrere
Säulen 18 bildet, wobei
man die Anzahl Stangen 11 nach oben zunehmen läßt, so daß sowohl
die Stangendichte als auch die Breite der Säulen 18 nach oben
zunimmt. Die Stangen 11 jeder Säule 18 bilden somit
eine Baumstruktur mit mehr Verzweigungen nach oben hin.
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[0051]
In
der Ausführungsform
gemäß 15 stützt man
mit einer Stützkonstruktion 7,
die leicht ist, weil die Wände 8 nicht
in jeder Schicht geformt sind. Abwechselnd kann die Wand in der
einen Richtung und in der senkrecht darauf stehenden Richtung geformt sein.
In der erstgenannten Richtung können
mehrere Schichten geformt werden, und anschließend mehrere Schichten in der
anderen Richtung. Dabei können in
einer so geformten aufstehenden Wand 8 noch große Öffnungen 19 angebracht
sein, die sich von unten bis nahezu nach oben erstrecken, so daß tatsächlich von
der Stützkonstruktion
praktisch nur noch Säulen übrigbleiben,
die leicht sind und sich von unten nach oben verbreitern.
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[0052]
Es
ist augenfällig,
daß man
zum Stützen
ein und desselben Objekts 1 mehrere unabhängige Stützkonstruktionen 7 aufbauen
kann, wobei die verschiedenen Stützkonstruktionen
gemäß verschiedenen
der vorgenannten Ausführungsformen
sein können.
Auch kann ein und dieselbe Stützkonstruktion 7 mehrere
Teile oder Elemente umfassen, die gemäß verschiedenen der vorgenannten
Ausführungsformen
konstruiert sind.
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[0053]
Die
vorangehend beschriebenen Stützkonstruktionen 7,
die man zum Stützen
des Objekts 1 verwendet, werden mit denselben Techniken
gefertigt, die für
die Fertigung des Objekts 1 verwendet werden, wobei jedoch
spezielle Maßnahmen
getroffen werden, um die vorangehend beschriebene leichte Struktur
zu erhalten. Die Steuerung durch die Computervorrichtung 6 muß in diesem
Zusammenhang speziell angepaßt
werden, so daß beispielsweise
die Öffnungen 9 oder 19 geformt
werden oder die Dichte der Wände
oder Stangen in Richtung auf das Objekt zunimmt.
-
[0054]
Über die
Computervorrichtung 6 können
die Stützkonstruktionen 7 beispielsweise
mit Hilfe von Standard-CAD-Systemen realisiert werden, die ein Interface
zu schnellen Prototypen-Fertigungstechniken besitzen, indem jede
Wand 8 oder Stange 11 modelliert wird.
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[0055]
Eine
schnellere Art der Realisierung verwendet Programme, die automatisch
die Stützkonstruktionen 7 entwerfen
und in STL oder einem anderen Oberflächenformat ausschreiben, das
eine Umschreibung der räumlichen
Struktur gibt.
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[0056]
Die
Stützkonstruktionen 7 können auch
auf Basis von Bil dern erhalten werden, beispielsweise aus einem
Scanner stammend, durch das Ausführen logischer
Bearbeitungen der Bilder. Hierbei werden die Stützkonstruktionen 7 als
eine Sammlung Pixel dargestellt, die später in ein für Materialwachstumsmaschinen
wie etwa Stereolithographievorrichtungen geeignetes Format übersetzt
werden.
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[0057]
Eine
andere Art der Fertigung der Stützkonstruktionen 7 mittels
der Computervorrichtung 6 besteht darin, logische Bearbeitungen
an Konturlinien des Objekts durchzuführen, und durch das Schraffieren
der Resultate gemäß einer
angemessenen Verfahrensweise.
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[0058]
Die
vorgenannten Arten wenden Verfahren an, die dem Fachmann hinreichend
bekannt sind.
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[0059]
Eine
andere Art besteht darin, ein gleiches Verfahren anzuwenden, wie
es beim Fertigen der bekannten Stützkonstruktionen mit vollen,
aufstehenden Wänden
verwendet wird, beispielsweise gemäß einer der vorangehend beschriebenen
Arten, jedoch in Kombination mit einer speziellen Technik, die mit einer
speziellen Software, genannt "Slice-Software", ausgeführt werden
kann. Mit dieser Technik werden die Querschnitte berechnet, die
durch die Laserstrahlquelle 5 gescanned werden sollen.
Indem dabei gemäß einem
festen Muster Öffnungen
in den Vektoren, die beim Durchschneiden der Wände 8 erhalten werden,
gelassen werden, erhält
man mit Öffnungen 9 versehene
Wände 8 oder
eine Konstruktion mit Stangen 11 oder Säulen 18. Im Fall von
Stangen können
an den restlichen Vektorfragmenten die geeigneten Vektoren zugefügt werden,
um Stangen mit einem bestimmten Querschnittsmuster zu erhalten.
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[0060]
Wie
bereits früher
bemerkt, können
die vorangehend beschriebenen Stützkonstruktionen 7 nicht
ausschließlich durch
Stereolithographie erhalten werden, sondern können auch über andere Materialwachstumstechniken
oder lagenweise Produktionstechniken gefertigt werden. Vor allem
die Ausführungsformen
der Stützkonstruktion 7 gemäß den 11 und 12,
mit vollen Wänden,
können zweckmäßig gemäß dem Fused
Deposition Modelling-Prinzip gefertigt werden.
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[0061]
Das
Stützen
mittels der vorangehend beschriebenen Stützkonstruktionen 7 erfordert
ein Minimum an Material. Die Stützkonstruktionen
sind relativ schnell zu fertigen. Trotzdem können sie eine sehr gute Unterstützung für das Objekt
bieten. Eine nützliche
Anwendung ist beim Fertigen von Prototypen, beispielsweise ausgehend
von Zeichnungen, oder in der Medizin, um, ausgehend von Bildern
eines Scanners, Modelle von beispielsweise Knochen oder Prothesen
zu fertigen.
