Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers nach der Methode der Stereolithographie oder einer anderen schnellen Prototypen-Herstellungsmethode (Rapid Prototyping/Rapid Tooling). The invention relates to a process for the production of a molding according to the method of stereolithography or other rapid prototype manufacturing method (rapid prototyping / rapid tooling). Die Erfindung betrifft insbesondere das Erzeugen von Stützstrukturen zur Stützung vorbestimmter Bereiche, insbesondere überhängender Bereiche eines betreffenden Formkörpers bei dessen Herstellung. The invention particularly relates to the creation of support structures to support predetermined regions, in particular overhanging portions of a respective shaped body in its preparation. Unter den Begriff Formkörper soll insbesondere jeder stereolithographisch herstellbare Gegenstand fallen. The term molding in particular, any object can be produced by stereolithography to fall.

Zum Stand der Technik wird beispielsweise auf die DE 195 07 881 A1 verwiesen, in der Stützkonstruktionen für stereolithographisch oder nach einem anderen schnellen Prototypen-Fertigungsverfahren herzustellende Formkörper beschrieben sind. The state of the art, for example, refer to DE 195 07 881 A1, are described in the supporting structures for stereolithography or another rapid prototype production process to manufacture moldings.

Es sind stereolithographische Verfahren bekannt, bei denen man den betreffenden Formkörper schichtweise auf einer Plattform aufbaut, die in einem Bad einer durch Bestrahlung mit vorzugsweise elektromagneti schen Strahlen ortsselektiv verfestigbaren Flüssigkeit gesteuert vertikal bewegbar ist. There are stereolithography method in which one layer by layer builds up the body in question form on a platform that is controlled in a bath of a site-selectively solidified by irradiation with preferably electromagnetic radiation rule liquid vertically movable. Zur Herstellung einer jeweiligen Schicht des Formkörpers wird die Plattform jeweils um das Maß der Dicke der Schicht weiter in das Bad eingetaucht, so dass sich eine Flüssigkeitsschicht über der Plattform bzw. über der zuletzt stereolithographisch verfestigten Schicht bildet. To produce a respective layer of the molded article, the platform is further immersed in each case by the amount of thickness of the layer in the bath, so as to form a liquid layer on the platform or on the last-solidified layer stereolithographically. Diese Flüssigkeitsschicht wird dann nach Maßgabe von Steu erungsdaten ortsselektiv bestrahlt, um sie entsprechend ortsselektiv zu verfestigen. This liquid layer is then erungsdaten site-selectively irradiated in accordance with CON, to solidify it accordingly site-selectively. Auf diese Weise kann der Formkörper Schicht für Schicht erstellt werden. In this manner, the molded body layer by layer can be created. Die Bestrahlung erfolgt üblicherweise mittels wenigstens eines Lasers, wobei der Laserstrahl von einer steuerbaren Scannereinrich tung nach Maßgabe von elektronisch gespeicherten Daten über die zu verfestigenden Bereiche geführt wird. The irradiation is usually carried out using at least one laser, wherein the laser beam of a controllable Scannereinrich device in accordance with electronically stored data about the areas to be hardened is performed. Bei den Steuerdaten handelt es sich normalerweise um Daten, die aus 3D-CAD-Konstruktionsdaten des Formkörpers abgeleitet worden sind. In the control data will normally be to data that have been derived from the 3D-CAD design data of the molding.

Bei abgewandelten Stereolithographie-Verfahren erfolgt das Präparieren einer jeweils neuen zu verfestigenden Flüssigkeitsschicht durch Hin zugabe neuer Flüssigkeit in einen betreffenden Behälter anstelle des Absenkens des Trägers in einem Bad. In modified stereolithography process of the preparation of each new to solidifying liquid layer encore by Hin new liquid into a container in question takes place instead of lowering the carrier in a bathroom.

Bei der Herstellung von Formkörpern mit überhängenden Bereichen verwendet man Stützkonstruktionen zum Stützen solcher Bereiche. In the production of moldings having overhanging portions using support structures for supporting those portions. Das Aufbauen dieser Stützkonstruktionen wird in den stereolithographischen Bauprozess einbezogen, so dass in betreffenden Schichtherstellungs schritten der Belichtungsstrahl sowohl nach Maßgabe der betreffenden Querschnittsdaten des Formkörpers als auch nach Maßgabe von Stütz konstruktionsdaten gesteuert wird. The building of these supporting structures is included in the stereolithographic building process, so that in the relevant layer fabrication steps of the exposure beam set out under the relevant cross-sectional data of the molding and in accordance with the supporting construction is data driven.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, Stützkonstruktionen in Form voller, aufstehender Wände aufzubauen. It has already been proposed to build support structures in the form of full, upstanding walls. In der DE 195 07 881 A1 sind fach werkartige Stützkonstruktionen beschrieben. In DE 195 07 881 A1 factory-like support structures are described repeatedly. Dabei kann es vorgesehen sein, dass die Dichte der Stützkonstruktions-Strukturelement, wie etwa Wandabschnitte, Streben, Pfosten oder dgl. von unten nach oben hin zunimmt, so dass die Stützkonstruktion unmittelbar unter dem abzustüt zenden Bereich des Formkörpers eine feinere Struktur hat als in darunter liegenden Bereichen. It may be provided that the density of the supporting construction structural element, such as wall portions, struts, posts or the like. From the bottom increases towards the top, so that the support structure immediately below the abzustüt collapsing region of the molding, a finer structure than in including lying areas.

Die Stützkonstruktionen nach der DE 195 07 881 A1 bieten bereits große Vorteile gegenüber den ursprünglich verwendeten Stützen in Form vertikal aufstehender Vollwandstrukturen, insbesondere was Zeit-, Energie- und Materialersparnis anbelangt. The support structures according to DE 195 07 881 A1 already offer great advantages over the original props used in the form of vertically upstanding solid wall structures, in particular time, energy and material savings are concerned.

Bei bestimmten Geometrien, insbesondere stufenförmig überhängenden Bereichen oder überhängenden Schrägflächenbereichen des herzustellen den Formkörpers bereitet das Erstellen einer Stützkonstruktion zur Abstützung dieser Bereiche jedoch auch nach der DE 195 07 881 A1 noch Probleme, da über relativ große Höhenabstände hinweg komplette Stützstrukturlagen mit hoher Dichte der Strukturelemente erzeugt wer den. For certain geometries, in particular stepped overhanging areas or overhanging sloping surface regions of the produce the molded body is preparing to create a support structure for supporting these areas but also according to DE 195 07 881 A1 still problems since produced over relatively large distances in height across entire support structure locations with high density of structural elements who the.

Die vorliegende Erfindung geht von einem Verfahren nach der DE 195 07 881 A1 aus und löst die Aufgabe, die Erzeugung von Stütz strukturen bei der Herstellung eines Formkörpers nach der Methode der Stereolithographie oder einer anderen schnellen Prototypen-Herstellungs methode zu vereinfachen und zu optimieren. The present invention relates to a method according to DE 195 07 881 A1 and solves the problem of the generation of support structures to simplify method and optimization in manufacturing a shaped body by the method of stereolithography or other rapid prototyping manufacturing.

Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst, nämlich durch ein Verfahren zur Herstellung eines Formkörpers nach der Methode der Stereolithographie oder einer anderen schnellen Prototypen- Herstellungsmethode (Rapid-Prototyping/Rapid Tooling), wobei man den Formkörper in aufeinander folgenden Schichten auf einem Träger aufbaut und gemeinsam mit dem Formkörper schichtweise ein Stützgerüst in Form eines Gitters aus aneinander angefügten Stützgerüststrukturzellen herstellt, um vorbestimmte Bereiche, insbesondere überhängende Berei che, des Formkörpers bei dessen Herstellung zu stützen, wobei man bedarfsweise Stützgerüststrukturzellen unterschiedlicher Größe bis hin zu Stützgerüststrukturzellen einer maximalen Größe herstellt, wobei die Dimensionen der Stützgerüststrukturzellen den betreffenden Dimensionen einer Grundmaß-Strukturzelle oder einem jeweiligen ganzzahligen oder halbzahligen Vielfachen davon entsprechen, wobei man zumindest Stützgerüststrukturzellen maximaler Größe mit einem Netz überdeckt, welches horizontale Ränder der Stützgerüststrukturzellen bildende Netzli nien aufweist und vorzugsweise ein auf die Dimensionen der Grundmaß- Strukturzelle abgestimmtes Feinraster für den Aufbau weiterer Stützge rüststrukturzellen bildet. This object is solved by the method according to claim 1, namely by a method for producing a molded article by the method of stereolithography or other rapid prototype manufacturing method (rapid prototyping / rapid tooling) to give the molding, in successive layers on a carrier builds and share with the molding layer as a scaffold manufactured in the form of a grid of mutually attached scaffold structure cells to predetermined areas, especially overhanging preparation surface to support the molding at its preparation, in which, if necessary, scaffold structural cells of different sizes to scaffold structure cells a maximum size prepared, wherein the dimensions of the scaffold structure cells correspond to the respective dimensions of a standard size of structure cell or a respective integer or half-integer multiples thereof wherein one covers at least scaffold structure cells of maximum size to a network, comprising that horizontal edges of the scaffold structure cells forming Netzli lines and preferably a to the dimensions the cell structure Grundmaß- tuned fine grid forms rüststrukturzellen for the development of further Stützge.

Damit ist es möglich, auf einer horizontalen Netzrasterebene bedarfs weise unterschiedlich große Stützgerüststrukturzellen aufeinander abge stimmter Größen auszubilden. This makes it possible, on a horizontal grid power level requirement as different sized scaffold structure cells form concerted certain sizes. Hierdurch wird eine gegenüber dem Stand der Technik wesentlich größere Flexibilität bezüglich der Optimierungs möglichkeiten im Sinne einer möglichst weitgehenden Vermeidung ausgedehnter Volumenbereiche mit hoher Stützstrukturelementdichte gegeben. This makes a comparison with the state of the art much more flexibility with respect to the optimization possibilities in terms of a will as far as possible avoid extensive volume areas where high support structure element density.

Die Standardisierung der Stützgerüststrukturzellen hinsichtlich ihres Aufbaus und der möglichen aufeinander bezogenen Formate ermöglicht ferner eine einfachere Erstellung von automatischen Stützgerüstgenerato ren in Software und deren Integration in Steuerungsprogramme für stereolithographische Anwendungen bzw. sonstige Rapid-Prototyping- oder Rapid-Tooling-Anwendungen. The standardization of the scaffold structure cells in terms of their structure and the possible interrelated format also allows for easier creation of automatic scaffold generators ren in software and its integration into control programs for stereolithography applications or other rapid prototyping or rapid tooling applications. Ferner hat sich gezeigt, dass automa tische Stützgerüstgeneratoren auf der Basis der vorliegenden Erfindung einen relativ geringen Speicherbedarf haben und vergleichsweise wenig Rechenzeit für einen Entwurf eines Stützgerüstes für einen jeweiligen Formkörper benötigen. Furthermore, it has been shown that automatic tables scaffold generators on the basis of the present invention have a relatively small memory footprint and require relatively little processing time for a design of a support structure for a particular mold.

Bevorzugt werden die Stützgerüststrukturzellen nach der Erfindung in dem Sinne rechteckig bzw. quaderförmig, insbesondere würfelförmig ausgebildet, als die sie bildenden dünnwandigen Strukturelemente auf Ebenen angeordnet werden, die einen betreffenden rechteckigen bzw. quaderförmigen bzw. würfelförmigen Raum begrenzen. The scaffold structure cells are preferred according to the invention in the sense or rectangular cuboid, in particular cube-shaped, as its constituent thin-walled structural elements to be arranged planes which delimit a respective rectangular or cuboidal or cube-shaped space. Entsprechend der Lehre des Anspruchs 1 würde die Grundmaß-Strukturzelle den kleinsten Quader oder Rechteckkasten definieren. According to the teaching of claim 1, the basic measure-cell structure would define the smallest square or rectangular box. Die nächstgrößere Stützgerüst strukturzelle hätte z. B. das achtfache Volumen der Grundmaß-Struktur zelle usw. The nearest large scaffold structure for cell would. As eight times the volume of the standard size of cell structure, etc.

In bevorzugter Weise erfolgt die Erzeugung des Netzrasters und/oder der Strukturelemente jeweils auf der Basis einer Einzelspur des Belichtungs strahls in jedem Schichtherstellungsschritt, so dass sämtliche Struktur elemente die minimale Dicke bei gegebenem Belichtungsstrahldurch messer aufweisen. Preferably, the generation of the power grid and / or structure elements are each based on a single track of the exposure beam in each layer forming step, so that all the structural elements have the minimum thickness for a given diameter beam exposure. Es hat sich gezeigt, dass ein nach der Lehre des Anspruchs 1 hergestelltes Stützgerüst mit solch filigranen Stützstruktur elementen hinreichend stabil ist. It has been shown that a product manufactured according to the teaching of claim 1 scaffold with such intricate support structure elements is sufficiently stable. Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Figuren näher erläutert. The invention is explained below with reference to the figures.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach der Erfindung nach der Methode der Stereolithographie. Fig. 1 shows in a schematic representation an apparatus for carrying out the method according to the invention by the method of stereolithography.

Fig. 2 und Fig. 3 zeigen Seitenansichten von Formkörpern mit stützungs bedürftigen Bereichen und Stützungsstrukturen nach der Erfindung. Fig. 2 and Fig. 3 show side views of moldings having stützungs requiring areas and support structures according to the invention.

Fig. 4a und Fig. 4b zeigen in einer Seitenansicht und in einer Draufsicht ein Beispiel für die geometrische Anordnung von Strukturele menten bei der Bildung eines Stützgerüstes nach der Erfin dung. FIG. 4a and FIG. 4b show a side view and in a plan view an example of the geometric arrangement of elements making Strukturele in the formation of a supporting structure according to the inventions.

Anhand der schematischen Darstellung in Fig. 1 wird im Folgenden ein kurzer Überblick über eine bevorzugte Arbeitsweise bei der stereolitho graphischen Herstellung von Formkörpern gegeben. Reference to the schematic representation in Fig. 1, a-glance view of a preferred procedure in StereoLitho graphic production of moldings is given below. Die zur Durchführung des Stereolithographie-Verfahrens verwendete Einrichtung 1 umfasst einen Behälter 3 , in dem sich eine durch Bestrahlung z. B. mit UV-Licht selektiv verfestigbare Flüssigkeit 5 befindet. The device used for carrying out the stereolithography process 1 comprises a container 3, in which a z by irradiation. B. with UV light selectively settable liquid is 5. In dem Behälter 3 ist ein höhenverstellbarer Objektträger 7 angeordnet, auf dem der Formkörper 25 Schicht für Schicht aufgebaut werden soll. In the container 3 a height-adjustable slide 7 is arranged, on which the molding is to be built up layer by layer 25. Zu Beginn des Herstel lungsprozesses befindet sich der Objektträger 7 knapp unterhalb des Flüssigkeitsspiegels 9 , so dass er mit einer dünnen Flüssigkeitsschicht bedeckt ist. At the beginning of manufacture ment process, the slide 7 is just below the liquid level 9, so it is covered with a thin layer of liquid. Zur Präparation und Glättung der Flüssigkeitsschicht kann ein verfahrbarer Glättungsschieber 11 oder dgl. vorgesehen sein. For preparation and smoothing of the liquid layer, a smoothing movable slide 11 or the like. Be provided. Eine Steuereinrichtung 13 steuert eine Belichtungsanordnung aus UV-Laser 15 und Scannerbaugruppe 17 , um einen Laserstrahl 19 ortsselektiv nach Maßgabe von Steuerungsinformationen auf die Oberfläche des Flüssig keitsbades 5 auftreffen zu lassen, so dass die so belichteten Bereiche der auf der Objektträgerplattform 7 liegenden Flüssigkeitsschicht verfestigt werden. A controller 13 controls an exposure arrangement of a UV laser 15 and scanner assembly 17 to allow a laser beam 19 impinging site-selectively in accordance with control information on the surface of the liquid keitsbades 5, so that the so-exposed areas of the on the object support platform 7 liquid layer are solidified , Üblicherweise wird nicht gleich die erste Schicht des zu fertigen den Formkörpers unmittelbar auf der Objektträgerplattform 7 aufgebaut, sondern eine später leicht von der Objektträgerplattform 7 und vom Formkörper abzulösende Basisstützstruktur 21 . Usually, the first layer of the shaped body to produce the same structure is not directly on the object support platform 7, but a later easily be stripped from the object support platform 7 and the base body form the support structure 21st Die Steuerungsdaten zur Generierung der Stützstruktur sind in einem Rechner der Steuereinrich tung 13 gespeichert oder werden von dem Rechner generiert. The control data for generation of the support structure are processing in a computer the stored Steuereinrich 13 or generated by the computer.

Nach Belichten der ersten Flüssigkeitsschicht oberhalb der Objektträger plattform 7 wird die Plattform 7 im Wesentlichen um den Betrag der Dicke der nachfolgend zu verfestigenden Schicht in das Flüssigkeitsbad 5 weiter eingetaucht. After exposure of the first liquid layer above the object support platform 7 the platform 7 is immersed substantially by the amount of thickness of the layer subsequently to be solidified in the liquid bath 5 continues. Danach kann bedarfsweise der Glättungsschieber 11 aktiviert werden, um eine ebene gleichmäßige Schicht über der Plattform 7 und über der zuletzt verfestigten Schicht zu erzeugen. Thereafter, if necessary, the leveling slider 11 are activated to produce a flat uniform layer over the platform 7 and over the last-solidified layer. Daraufhin erfolgt die Belichtung dieser Flüssigkeitsschicht nach Maßgabe der Steuerung der Belichtungseinrichtung 15 , 17 durch die Steuereinrichtung 13 . Thereafter, the exposure of said liquid layer is carried out in accordance with the control of the exposure means 15, 17 by the control device thirteenth Nachdem die Basisstruktur 21 auf diese Weise hinreichend hoch aufge baut worden ist, erfolgt die Ausbildung der ersten Schicht des Formkör pers 25 auf der Basisstützstruktur 21 . After the base structure 21 has been this way builds up sufficiently high, the formation of the first layer of the Formkör pers 25 is made ​​on the base support structure 21st Die Objektträgerplattform 7 wird dazu um den Betrag der Dicke der gewünschten Formkörperschicht weiter in das Bad 5 eingetaucht, um die zu belichtende Flüssigkeits schicht zu präparieren. The object support platform 7 is further immersed given by the amount of thickness of the desired molded body layer in the bath 5, to prepare the liquid layer to be exposed. Nach Glättung der Flüssigkeitsschicht erfolgt dann die Belichtung nach Maßgabe der Steuerung der Belichtungsein richtung 15 , 17 durch die Steuereinrichtung 13 auf der Basis von vor zugsweise Querschnittsdaten (Slice-Daten) für die zu belichtende Schicht, die der Rechner aus CAD-Konstruktionsdaten des betreffenden Formkörpers ableitet. After smoothing of the liquid layer is then carried out the exposure in accordance with the control of the Belichtungsein device 15, 17 by the controller 13 on the basis of prior preferably cross-sectional data (slice data) for the to be exposed layer of hosts from CAD data of the respective shaped body derived.

In Fig. 1 ist eine Situation dargestellt, in der der schichtweise Aufbau des Formkörpers 25 bereits weit fortgeschritten ist. In Fig. 1 illustrates a situation in which the layered structure of the shaped body 25 is already well advanced. Der Formkörper 25 weist einen überhängenden, hakenartigen Bereich 27 auf, der bei der Her stellung abzustützen ist, um die schichtweise entstehenden Bereiche in der gewünschten geometrischen Zuordnung zu halten. The molded body 25 has an overhanging hook-like portion 27 is to be supported in the manufacture position, to hold the layers formed in regions of the desired geometric assignment.

Die Notwendigkeit einer Stützung solch kritischer Bereiche wird sofort erkennbar, wenn man die bei 29 angedeutete Schichtebene betrachtet. The Need to support such critical areas is immediately apparent when one considers the indicated at 29 layer level. Bei der Herstellung (Belichtung) der auf der Ebene 29 liegenden Formkör perschicht würde der unterste Bereich 31 des Überhangs 27 eine vom Restteil des entstehenden Formkörpers 25 isolierte Insel verfestigten Materials bilden, sofern keine Stützmaßnahmen getroffen werden. The lowermost portion 31 of the overhang 27 would Perschmann maybe during manufacture (exposure) of the on-plane 29 Formkör form a part from the rest of the resulting shaped body 25 isolated island solidified material, unless support measures are taken. Diese Insel verfestigten Materials würde bei folgenden Arbeitsschritten des Absenkens der Plattform 7 , des Betätigens des Glättungsschiebers 11 usw. This island was solidified material etc. for the following steps of lowering the platform 7 of actuating the smoothing slide 11 mit großer Wahrscheinlichkeit aus ihrer Lage der gewünschten geometrischen Zuordnung zu anderen Teilen des Formkörpers 25 driften. drift with great probability from their desired geometric position of the assignment to other parts of the shaped body 25. Um solche Effekte zu verhindern, wird die Stützstruktur 33 gemeinsam mit dem Formkörper 25 Schicht für Schicht stereolithographisch herge stellt. To avoid such effects, the support structure 33 together with the molded body 25 layer by layer provides stereolithographically Herge.

Da die stereolithographische Herstellung solcher Stützstrukturen 33 in die stereolithographische Herstellung der zugeordneten Formkörper 25 integriert wird, kann der Herstellungsprozess insgesamt verkürzt werden, wenn man Stützstrukturen wählt, die herstellungstechnisch in dem Sinne optimiert sind, dass ihr Zeitanteil an der Gesamtherstellungszeit gering ist und sie dennoch die erforderliche Stabilität aufweisen. As the stereolithographic preparation of such support structures 33 is integrated into the stereolithographic production of the associated mold body 25, the manufacturing process can be shortened overall, if one chooses support structures that are producing optimized in the sense that their time proportion of the total production time is small, and they nevertheless, the have the requisite stability. Die vorliegende Erfindung befasst sich mit dem Problem, derartige Stützstrukturen zu erzeugen. The present invention deals with the problem to produce such support structures.

Fig. 2 dient der Erläuterung eines Beispiels einer Stützgerüststrukturzel lenverteilung in einem Stützgerüst nach dem erfindungsgemäßen Ver fahren. Fig. 2 is illustrative of an example of Stützgerüststrukturzel lenverteilung in a scaffold after the United inventive drive. Im Beispiel der Fig. 2 weist der Formkörper 25 einen Überhang mit einer schrägen Unterfläche 50 auf, die aus herstellungstechnischen Gründen abzustützen ist. In the example of FIG. 2, the molded body 25 with an overhang of an inclined bottom surface 50 which is support for production reasons. In Fig. 2 ist ferner die Trägerplattform 7 der Vorrichtung nach Fig. 1 erkennbar. In FIG. 2, the support platform 7 of the device of FIG. 1 can also be seen. Auf diese Plattform 7 ist zunächst stereolithographisch ein Raster nadelartiger vertikaler Pfosten 52 als Basisstützstruktur 21 erzeugt worden. On this platform 7 a grid has been generated needle-like vertical post 52 as a base support structure 21 first stereolithographically. Auf dieser Basisstützstruktur 21 wurde dann die erste Schicht des Bereichs 54 des Formkörpers 25 und ein Basisnetz 56 des Stützgerüstes 33 stereolithographisch erzeugt. On this basis, the support structure 21 then the first layer of the region 54 of the shaped body 25 and a key network 56 of the support frame 33 was produced stereolithographically. Das Netz 56 hat - in vertikaler Draufsicht gesehen - rechteckige, vorzugs weise quadratische Maschen, wobei die Netzlinienschnittpunkte auf Pfosten 52 der Basisstützstruktur 21 liegen. The network has 56 - seen in the vertical top view - rectangular, preferably, square mesh, the network line intersection points lie on post 52 of the base support structure 21. Das Stützgerüst 33 besteht im Beispielsfall der Fig. 2 aus Stützgerüststrukturzellen 60 m maximaler Größe und Stützgerüststrukturzellen 60 b mit den Dimensionen einer Basisstrukturzelle. The supporting structure 33 consists in the example case of Fig. 2 from the supporting framework structure of 60 m maximum size cells and scaffold structure cell 60 b with the dimensions of a basic structure of the cell. Es sei darauf hingewiesen, dass in den Darstellungen gemäß den Fig. 2 und 3 die Stützgerüststrukturzellen lediglich schema tisch anhand von Würfel-Volumina begrenzenden Ebenen bzw. Linien dargestellt sind, in denen dünnwandige Stützstrukturelemente, wie sie beispielsweise in Fig. 4 dargestellt sind, liegen. It should be noted that in the illustrations of FIGS. 2 and 3, the scaffold structure cells merely schematic based on cube-volume bounding planes or lines are shown in which thin-walled support structure elements, as shown for example in Fig. 4 are, , Jeder Würfel soll eine betreffende Stützstrukturzelle 60 b bzw. 60 m symbolisieren. Each cube is a relevant support structure symbolize cell 60 b and 60 m.

Aus Fig. 2 ist zu erkennen, dass der größte Teil des Stützgerüstes 33 aus Stützgerüststrukturzellen 60 m maximaler Größe besteht, für deren Herstellung in jedem stereolithographischen Belichtungsschritt vergleichs weise wenig Zeit beansprucht wird. From Fig. 2 it can be seen that the largest part of the support frame 33 from scaffold structure cells 60 m maximum size exists, comparatively for the production thereof in any stereolithographic exposure step as little time is claimed.

Unmittelbar unterhalb der Schrägfläche 50 des Formkörpers liegen gemäß Fig. 2 die kleineren Stützgerüststrukturzellen 60 b vor, so dass das Stützgerüst 33 nahe der abzustützenden Fläche 50 zahlreiche Stütz stellen bietet. Immediately below the inclined surface 50 of the molding are shown in Fig. 2, the smaller scaffold structure cells 60 b before, so that the support structure 33 to be supported near the area offers numerous represent 50 support. Die Verbindung zwischen Stützgerüst 33 und zu stützender Fläche 50 wird durch kurze, nadelartige Pfosten 64 hergestellt, welche nach Fertigstellung des Formkörpers 25 ein bequemes Ablösen der Stütz struktur 33 von der Fläche 50 ermöglichen. The connection between the support frame 33 and supporting surface 50 is produced by short, needle-like post 64 which permit after completion of the molding 25 is a convenient separation of the support structure 33 from the surface 50.

Es sei darauf hingewiesen, dass jede Lage von Stützgerüststrukturzellen 60 m maximaler Größe auf einem Feinrasternetz 56 aufgebaut ist. It should be noted that each layer of scaffold structure cells 60 m maximum size is mounted on a fine grid network 56. Das Netz weist horizontale Ränder der Stützgerüststrukturzellen bildende Netzlinien auf und bildet in der beschriebenen Weise ein auf die Dimen sionen der Grundmaß-Strukturzelle 60 b abgestimmtes Feinraster für den Aufbau weiterer Stützgerüststrukturzellen 60 b und/oder 60 m. The network has horizontal edges of the scaffold structure cells forming power lines and forms in the manner described an on the dimen- sions of the basic size-structure cell 60 b concerted fine grid for the development of further scaffold structure cells 60 b and / or 60 m.

Im Gegensatz zu Stützgerüststrukturkonstruktionen nach dem Stand der Technik erlaubt es das Verfahren nach der Erfindung, dass auf einer gemeinsamen Horizontalebene 56 standardisierte Stützgerüststruktur zellen unterschiedlicher Größe aufgebaut werden können. In contrast to the supporting framework structure constructions according to the prior art, allows the method according to the invention, that 56 standardized scaffold structure cells of different sizes can be mounted on a common horizontal plane. Dies bringt - wie im Beispiel der Fig. 2 gezeigt - den Vorteil mit sich, dass auch bei der Stützung von Schrägflächen ein Stützgerüst mit unterer Grobstruktur (Stützgerüststrukturzellen 60 m) und oberer Feinstruktur (relativ wenige Stützgerüststrukturzellen 60 b) eingesetzt werden kann. This brings - as in the example of Figure 2 shown -. The advantage that even with the support of inclined surfaces a scaffold with lower gross structure (scaffold structural cells 60 m) and upper fine structure (relatively few scaffold structure cells 60 b) can be used.

Fig. 3 zeigt ein weiteres Beispiel eines nach dem Verfahren gemäß der Erfindung herstellbaren Formkörpers mit einer entsprechenden Stütz struktur aus Stützgerüststrukturzellen 60 m maximaler Größe und Stütz gerüststrukturzellen 60 b mit den Dimensionen einer Basis-Strukturzelle. Fig. 3 shows another example of a method according to the invention can be prepared in accordance with the shaped body having a corresponding support structure of supporting frame structure 60 m maximum size cells and scaffold structural cells 60 b with the dimensions of a base cell structure. Zusätzlich wurden noch Stützgerüststrukturzellen 60 z erzeugt, die größenmäßig eine Zwischenstufe zwischen den Strukturzellen 60 b und den Strukturzellen 60 m darstellen. Additionally scaffold structure 60 such cells were generated that represent an intermediate in size between the structural cells 60 b and the structure of cells 60 m. Volumenmäßig passen acht Stützge rüststrukturzellen 60 b in eine Stützgerüststrukturzelle 60 z, wohingegen acht Stützgerüststrukturzellen 60 z in eine Stützgerüststrukturzelle 60 m passen. In terms of volume fit eight Stützge rüststrukturzellen 60 b in a scaffold structure for cell 60, ​​whereas eight scaffold structure 60 such cells in a cell scaffold structure fit 60 m.

Auch in Fig. 3 sind Rasternetze 56 mit einem auf die Dimensionen der Basisstrukturzelle abgestimmten Raster vorgesehen. Also in Fig. 3 grid networks 56 are provided with a tailored to the dimensions of the base cell structure grid. Diese stereolithogra phisch einfach herstellbaren Netze liefern auch einen Beitrag zur Stabilität des Stützgerüsts insbesondere in den Bereichen der Stützgerüstgrob struktur. This stereolithogra graphically simple to produce networks also contribute to the stability of the scaffold, particularly in the areas of scaffold coarse structure.

Die datentechnische Vorbereitung und der Rechenaufwand für die Herstellung eines Stützgerüstes im "Baukastensystem" mit Stützgerüst strukturzellen 60 b, 60 z, 60 m nach der vorliegenden Erfindung lässt sich gegenüber bekannten Beispielen aus dem Stand der Technik wesentlich vereinfachen bzw. verkleinern. The data-technical preparation and the computational cost for the production of a support structure in the "modular system" with scaffold structure cell 60 b, 60 for, 60 m according to the present invention can be compared to known examples from the prior art simplify or reduce significantly. Insbesondere kann man eine "jeweilige optimierte Größenverteilung" der Stützgerüststrukturzellen vorsehen, so dass man mit einer möglichst geringen Anzahl von kleinen Stützgerüst strukturzellen in einem Stützgerüst für einen bestimmten Formkörper auskommen kann. In particular, one can foresee 'respective optimized size distribution "of the scaffold structure cells, so that one cell structure with a minimal number of small scaffold can live in a scaffold for a particular mold.

In Fig. 4a sind in einer teils gebrochen dargestellten Seitenansicht Struk turelemente 70 in ihrer ein Stützgerüst 33 nach der Erfindung bildenden Anordnung stark vergrößert dargestellt. In Fig. 4a 33 forming arrangement according to the invention are shown greatly enlarged in a side view, partly broken structural turelemente 70 shown in her a scaffold.

Fig. 4b zeigt eine Draufsicht auf die in Fig. 4a mit BB bezeichnete Ebene. FIG. 4b shows a top view in Fig. 4a designated BB plane.

Im Beispielsfall handelt es sich bei den Strukturelementen 70 um einander orthogonal durchdringende vertikale Wände 70 x, 70 y mit rechteckigem, vorzugsweise quadratischem Umriss, die jeweils auf ihrer unteren Spitze 72 stehen und an ihren Spitzen mit einem jeweiligen benachbarten Strukturelement 70 verbunden sind, es sei denn, es handelt sich um Strukturelemente 70 am Rand des Stützgerüstes. In the example, it is in the structural members 70 to each other orthogonally penetrating vertical walls 70 x, 70 y rectangular, preferably square outline, which are each on its lower tip 72 and are connected at their tips with a respective adjacent structural member 70, it was because there are structural elements 70 at the edge of the supporting structure. Mit 71 sind freie Zwischenräume bzw. Lücken bezeichnet. With 71 free spaces or gaps are identified.

Somit bilden die Strukturelemente 70 ein Raumgitter bzw. räumliches Stützgerüst 33 . Thus, the structural elements form a 70 space lattice and spatial scaffold 33rd In Fig. 4a ist mit einer fetten Umrandung die Lage einer Stützgerüststrukturzelle 60 m im Sinne der Fig. 2 und 3 angedeutet. In Fig. 4a is indicated 60 m in terms of Fig. 2 and 3 with a bold outline the position of a support frame structure cell. Hierbei handelt es sich um einen kastenförmigen bzw. würfelförmigen Raum, in dem keine Strukturelemente 70 liegen. This is a box-shaped or cube-shaped room, no structural elements are in the 70. Strukturelemente befinden sich auf den Begrenzungsebenen des Kastens oder Würfels. Structural elements are located on the boundary planes of the box or cube.

In Fig. 4a weist das Stützgerüst 33 in dem oberen Bereich eine Fein struktur aus entsprechend kleineren Strukturelementen 70 ' aus entspre chenden Wänden 70 'x, 70 'y auf, um eine höhere Dichte an Abstützpunk ten für eine abzustützende Fläche 50 zu bilden. In Fig. 4a, the scaffold 33 in the upper portion has a fine structure composed correspondingly smaller structural elements 70 'from corre sponding walls 70' x 70 'y on to a higher density of Abstützpunk th to form an be supported surface 50. Eine würfelförmige Stützgerüststrukturzelle 60 b ist mit fetter Umrandung angedeutet. A cube-shaped cell structure support frame 60 b is indicated by bold border. Mit 71 ' sind einige Lücken bezeichnet. With 71 'are referred to some gaps.

In Fig. 4b ist die Rasternetzstruktur erkennbar, die hier teilweise von Wänden 70 x, 70 y und von nicht mit einer Wand 70 belegten Rasterlinien des Feinrasternetzes 56 gebildet ist. In Fig. 4b, the grid network structure can be seen, some of which of walls 70 x, 70 y, and formed of not occupied by a wall 70 grid lines of the fine grid network 56 is here.

Es sei darauf hingewiesen, dass vorzugsweise sämtliche Strukturele mente 70 und auch die Netzlinien des Netzes 56 Linienbreiten bzw. Wandbreiten haben, die einer einzigen Abtastspurbreite des Laserstrahls bei der stereolithographischen Herstellung entsprechen. It should be noted that preferably all Strukturele elements 70 and also the power lines of the network 56 have line widths and wall widths that correspond to a single Abtastspurbreite of the laser beam at the stereolithographic manufacture.

In entsprechender Weise können Stützgerüste nach der vorliegenden Erfindung bei anderen Rapid-Prototyping-Verfahren erzeugt werden. In a corresponding manner, scaffolds may be generated with other rapid prototyping method of the present invention. Verschiedene Beispiele solcher Verfahren sind in der DE 195 07 881 A1 genannt. Several examples of such methods are known in DE 195 07 881 A1. Hervorgehoben werden kann in diesem Zusammenhang das selektive Lasersintern von Metall- oder Plastikpulver bzw. das Umschmel zen von Metallpulver mittels Laserstrahlen, wie es beispielsweise in der DE 196 49 865.1 beschrieben ist. Can be highlighted in this context, selective laser sintering of metal or plastic powder or the zen remelting of metal powders by laser beams, as described for example in DE 196 49 865.1.

Das Prinzip der Stützgerüstgenerierung nach der Erfindung lässt sich insbesondere bei automatischen Stützgerüstgenerator-Softwareprogram men anwenden. The principle of generation scaffold according to the invention can be in particular at automatic support frame generator software program men apply. Stützgerüstgenerator-Programme sind insbesondere in die Steuerdatenvorbereitungsprogramme bzw. Steuerungsprogramme von Stereolithographieeinrichtungen bzw. anderen Rapid-Prototyping/Rapid- Tooling-Einrichtungen implementierbar. Scaffold generator programs are implemented, especially in the control data preparation programs and control programs of stereo equipment or other rapid prototyping / rapid-tooling facilities.

Die Erfindung liefert einen wesentlichen Beitrag zur Optimierung der Erzeugung von Stützgerüsten durch Verwendung standardisierter Stütz gerüststrukturzellen mit aufeinander abgestimmten Dimensionen. The invention provides a significant contribution to the optimization of the production of scaffolds scaffolding structure cells with matching dimensions by using standardized support.

Die jeweilige absolute Größe einer Grundmaß-Strukturzelle und somit der Stützgerüststrukturzellen insgesamt kann abhängig von der Geometrie der zu stützenden Bereiche von Fall zu Fall horizontal und vertikal vari ieren. The respective absolute size of a standard size of cell structure and thus of the supporting framework structure as a whole can of cells to the geometry of the supporting portions from case to case depending ming horizontally and vertically vari. Die Größenanpassung kann in einem vorbereitenden Schritt bei der Optimierung der Verteilung der Stützgerüststrukturzellen von einem entsprechenden Programm automatisch vorgenommen werden. The size adjustment may be made automatically during the optimization of the distribution of the scaffold structure cells from an appropriate program in a preparatory step. Statt quaderförmiger oder prismatischer Strukturen kommen z. B. auch hexago nale Strukturen etc. für betreffende Strukturzellen in Frage. Instead of cuboidal or prismatic structures eg. As also come Hexago dimensional structures, etc. for respective structural cells in question.