GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF THE INVENTION

Diese Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Bilden von zumindest einem Teil eines dreidimensionalen Objekts gemäß dem Oberbegriff von jeweils Anspruch 1 und Anspruch 7. This invention relates to a method and an apparatus for forming at least a portion of a three-dimensional object according to the preamble of each of claim 1 and claim 7.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung von dieser Sorte sind beispielsweise bekannt aus US-A-5,104,592. A method and apparatus of this variety are known for example from US-A-5,104,592.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION

1. Verwandte Technik 1. Related Art

Rapid Prototyping and Manufacturing (RP&M) ist der Name, welcher steht für ein Technologiegebiet, welches verwendet werden kann, um dreidimensionale Objekte schnell und automatisch zu bilden aus dreidimensionalen Computerdaten, welche diese Objekte darstellen. Rapid Prototyping and Manufacturing (RP & M) is the name, which stands for an area of ​​technology that can be used to form three-dimensional objects rapidly and automatically from three-dimensional computer data representing these objects. Das Rapid Prototyping and Manufacturing kann betrachtet werden als drei Klassen von Technologien umfassend: (1) Stereolithographie; Rapid prototyping and manufacturing can be considered as comprising three classes of technologies: (1) stereolithography; (2) selektive Ablagerungsmodellierung und (3) Erzeugen von laminierten Objekten. (2) selective deposition modeling, and (3) producing laminated objects.

Die Stereolithographieklasse der Technologien erzeugt dreidimensionale Objekte durch das aufeinander folgende Bilden von Schichten aus einem Fluid ähnlichem Medium, welches angrenzt an zuvor geformte Mediumlagen und selektives Aushärten dieser Lagen, um eine Schicht (dh ausgehärtete Lagen) zu bilden und anzuhaften. The stereolithography class of technologies creates three-dimensional objects by successively forming layers of a fluid-like medium adjacent to previously formed layers of medium and selectively solidifying these layers to form a layer (ie, cured layers) and to adhere. Diese Schichten werden ausgehärtet in Übereinstimmung mit den Querschnittsdaten, welche die aufeinander folgenden Scheiben des dreidimensionalen Objekts darstellen. These layers are cured in accordance with the cross-sectional data representing successive slices of the three-dimensional object. Typischerweise tritt eine Adhäsion zwischen aufeinander folgenden Schichten auf durch chemische Bindung zwischen den zwei Schichten (zB Vernetzen zwischen den Schichten) während der Polymerisation. Typically, adhesion occurs between successive layers by chemical bonding between the two layers (for example, cross-linking between the layers) during the polymerization. In alterna tiven Ausführungsformen ist es möglich, dass die Adhäsion auftreten könnte durch die Anwendung eines separaten Klebemittels oder durch weiteres mechanisches Verbinden. In alterna tive embodiments, it is possible that adhesion could occur by application of a separate adhesive or by other mechanical bonding. Zusammengefasst kann gesagt werden, dass Adhäsion auftreten kann mittels eines adhäsiven oder eines kohäsiven Phänomens. In summary it can be said that adhesion can occur by means of an adhesive or cohesive phenomenon.

Eine spezielle Stereolithographietechnologie ist einfach bekannt als Stereolithographie und diese nutzt ein flüssiges Medium, welches dadurch selektiv ausgehärtet wird, dass es einer Stimulation ausgesetzt wird. A specific stereolithography technology is known simply as stereolithography, and it uses a liquid medium which is selectively cured characterized in that it is subjected to a stimulation. Dieses flüssige Medium ist typischerweise ein photopolymerisierbares Material (dh Harz) und die Stimulation ist typischerweise eine sichtbare oder ultraviolette magnetische Strahlung. This liquid medium is typically a photopolymerizable material (ie resin) and the stimulation is typically visible or ultraviolet radiation magnetic. Die Strahlung wird üblicherweise von einem Laser produziert. The radiation is typically produced by a laser. Flüssigkeitsbasierende Stereolithographie wird offenbart in den verschiedenen Patenten, Anmeldungen und Veröffentlichungen, von denen eine Reihe kurz beschrieben werden in den verwandten Patenten, Anmeldungen und Veröffentlichungen, welche folgen. Liquid-based stereolithography is disclosed in the various patents, applications and publications, a number of which are briefly described in the related patents, applications and publications which follow. Eine andere Stereolithographie ist bekannt als selektives Lasersintern (SLS). Another Stereolithography is known as selective laser sintering (SLS). Das selektive Lasersintern basiert auf der selektiven Aushärtung von Lagen eines pulverisierten Mediums durch Aussetzen dieser Lagen einer Infrarot elektromagnetischen Strahlung, um die Partikel zu sintern oder zu verschmelzen. Selective laser sintering is based on the selective solidification of layers of a powdered medium by exposing the layers to infrared electromagnetic radiation to sinter or fuse the particles. Das selektive Lasersintern wird beschrieben in dem US-Patent 4,863,538 von Deckard, welches erteilt wurde am 5. September 1989. Eine dritte Technologie ist bekannt als dreidimensionales Drucken (3DP). Selective laser sintering is described in US Patent 4,863,538 by Deckard, which issued on September 5, 1989. A third technology is known as three-dimensional printing (3DP). Das dreidimensionale Drucken basiert auf der selektiven Aushärtung von Schichten eines pulverisierten Mediums, welche ausgehärtet werden durch die selektive Ablagerung eines Binders darauf. Three-dimensional printing is based on the selective solidification of layers of a powdered medium which are solidified by the selective deposition of a binder thereon. Das dreidimensionale Drucken wird beschrieben in dem US-Patent 5,204,055 von Sacks et al, welches am 20. April 1993 erteilt wurde. Three-dimensional printing is described in US Patent 5,204,055 Sacks et al, issued April 20, 1993.

Die vorliegende Erfindung ist in erster Linie gerichtet auf Stereolithographie, welche flüssigkeitsbasierende Aufbaumaterialien (dh Medien) verwendet. The present invention is primarily directed to stereolithography, which liquid-based building materials (ie, media) is used. Es wird zusätzlich angenommen, dass die Techniken der vorliegenden Erfindung Anwendung finden in anderen Stereolithographietechnologien zum Zwecke der Reduzierung von Verformung und/oder zum Beschleunigen der Objektbildung. It is additionally believed that the techniques of the present invention find application in other stereolithography technologies for the purposes of reducing distortion and / or for accelerating the object formation.

Die selektive Ablagerungsmodellierung (SDM) umfasst den Aufbau eines dreidimensionalen Objekts durch selektives Ablagern von aushärtbarem Material auf einer Schicht-für-Schicht-Basis in Übereinstimmung mit Querschnittsdaten, welche Scheiben des dreidimensionalen Objekts darstellen. The selective deposition modeling (SDM) comprises the construction of a three-dimensional object by selectively depositing curable material on a layer-by-layer basis in accordance with cross-sectional data representing slices of the three-dimensional object. Eine solche Technik wird verschmelztes Ablagerungsmodellieren (fused deposition modelling, FDM) genannt und umfasst die Extrusion von Strömen von aufgeheiztem, fließfähigem Material, welche aushärten, wenn sie ausgegeben werden auf die zuvor geformte Schicht des Objekts. One such technique is verschmelztes deposition modeling Fused Deposition Modelling (FDM) called and comprises the extrusion of streams of heated, flowable material which cure when they are output on the previously formed layer of the object. Das verschmelzte Ablagerungsmodellieren wird beschrieben in dem US-Patent 5,121,329 von Crump, welches erteilt wurde am 9. Juni 1992. Eine andere Technik wird ballistische Partikelerzeugung (ballistic particle manufacturing, BPM) genannt, welche einen Fünfachsen-Tintenstrahlausgeber versendet, um Partikel eines Materials zu richten auf zuvor ausgehärtete Lagen des Objekts. The coalesced deposition modeling is described in US Patent 5,121,329 Crump, issued on June 9, 1992. Another technique is ballistic particle generation (ballistic particle manufacturing, BPM) called, which sent a five-axis Tintenstrahlausgeber to particles of a material to directed to previously cured layers of the object. Die ballistische Partikelherstellung wird beschrieben in den PCT-Veröffentlichungsnummern WO96/12607 von Brown et al., veröffentlicht am 2. Mai 1996; The ballistic particle preparation is described in PCT Publication Nos WO96 / 12607 by Brown et al, published on May 2, 1996. WO96/12608 von Brown et al., veröffentlicht am 2. Mai 1996; . WO96 / 12608 by Brown et al, published May 2, 1996; WO96/12609 von Menhennet et al., veröffentlicht am 2. Mai 1996; . WO96 / 12609 of Menhennet et al, published May 2, 1996; und WO96/12610 von Menhennet et al. and WO96 / 12610 of Menhennet et al. veröffentlicht am 2. Mai 1996. published May 2, 1996th

Eine dritte Technik, welche Mehrstrahlmodellierung genannt wird (multi-jet modelling, MJM) umfasst das selektive Ablagern von Materialtropfen von mehr Tintenstrahlöffnungen, um den Bildungsprozess zu beschleunigen. A third technique, which is called a multi-jet modeling (multi-jet modeling, MJM) comprises selectively depositing material drop of more ink jet orifices to speed the building process. Das Mehrstrahlmodellieren wird beschrieben in den PCT-Veröffentlichungen mit den Nummern WO97/11835 von Earl et al., veröffentlicht am 3 April 1997; The multi-jet modeling is described in PCT Publication Nos WO97 / 11835 by Earl et al, published on April 3. 1997; und WO97/11837 von Leyden et al., veröffentlicht am 3. April 1997 (beide sind eingetragen auf 3D Systems, Inc., wie die vorliegende Anmeldung). and WO97 / 11837 Leyden et al., published on 3 April 1997 (both assigned to 3D Systems, Inc., as the present application).

Die Techniken zur Herstellung von laminierten Objekten (LOM) umfassen die Bildung von dreidimensionalen Objekten durch Stapeln, Anhaften und selektivem Schneiden in einer ausgewählten Reihenfolge, von Materialbögen, in Übereinstimmung mit den Querschnittsdaten, welche das zu formende dreidimensionale Objekt darstellen. The techniques for producing laminated objects (LOM) involve the formation of three-dimensional objects by stacking, adhering, and selective cutting in a selected order, of sheets of material, in accordance with the cross-sectional data representing the three-dimensional object to be formed. Das Herstellen von laminierten Objekten wird beschrieben in dem US-Patent 4,752,352 von Feygin, welches erteilt wurde am 21. Juni 1988; The manufacture of laminated objects is described in U.S. Patent 4,752,352, to Feygin, which issued on June 21, 1988; und US-Patent 5,015,312 von Kinzie, welches erteilt wurde am 14. Mai 1991; and U.S. Patent 5,015,312 of Kinzie, which issued May 14, 1991; und in der PCT-Veröffentlichung WO95/18009 von Morita et al., welche veröffentlicht wurde am 6. Juni 1995. and in PCT publication WO95 / 18009 by Morita et al., which was published on 6 June 1995.

Wie oben festgehalten wurde, sind die Techniken der vorliegenden Erfindung gerichtet in erster Linie auf flüssigkeitsbasierte Stereolithographieobjektbildung. As noted above, the techniques of the present invention are directed primarily to liquid-based stereolithography object formation. Nichtsdestotrotz wird angenommen, dass die Techniken angewandt werden können bei selektiven Ablagerungsmodelliertechnologien, um die Objektsverformung zu reduzieren und/oder um die Objektbildungszeit zu vermindern. Nevertheless, it is believed that the techniques may be applied to selective Ablagerungsmodelliertechnologien to reduce object distortion and / or to decrease object formation time. Manche der selektiven Ablagerungsmodellierungstechnologien können eine Technik verwenden, welche manchmal bezeichnet wird als „minimale Lagesekunden" (minimum layer seconds). Diese Technik verlangt einen Minimalbetrag an Zeitablauf von dem Beginn des Bildens einer Schicht zu dem Beginn des Bildens der nächsten Schicht; so dass genügend Zeit ist zum Hitzeaufbau in der aufzubauenden Schicht. Wenn es weniger als die Minimallagesekunden dauert, um eine Lage zu bilden, wird der Rest der Minimallagensekunden rückwärts gezählt, bevor die nächste Lage begonnen wird. Wenn eine Verzögerung auftritt, tritt sie auf, nachdem die Lage vollständig gebildet wurde. Diese Technik lehrt nicht oder legt nicht nahe die teilweise Erzeugung einer Schicht, dann eine Verzögerung, dann die Vollendung der Schicht. Some of the selective deposition modeling technologies may use a technique sometimes referred to as "minimum position seconds" (minimum layer seconds) This technique requires a minimum amount of time lapse from the start of forming a layer to the start of forming the next layer;. So that there is sufficient time it takes to heat build-up in the to be set up sheet. If it is less than the minimum position seconds, to form a layer, the rest of the minimum position seconds counted down before the next layer is started. If a delay occurs, it occurs after the situation was fully formed. This technique does not teach or suggest the partial generating a layer, then a delay, then the completion of the film.

Verschiedene Techniken zur Verminderung von Verzug und Tehchniken, welche mehrfache Aussetzungen eines ultraviolettaushärtbaren Fluids während der Erzeugung von dreidimensionalen Objekten, welche unter Verwendung der Stereolithographie gebildet werden, verwenden, wurden vorstehend beschrieben, wie beispielsweise (1) US-Patent 5,104,592 von Hull et al., erteilt am 14. April 1992, (2) die japanische Offenlegungsschrift 63-145015 A von Itami et al., veröffentlicht am 17. Juni 1988, (3) US-Patent 4,945,032 von Murphy et al. Various techniques to reduce delay and Tehchniken which multiple exposures of a ultraviolet curable fluid during the production of three-dimensional objects, which are formed using stereolithography use have been described above, such as (1) US Patent 5,104,592 Hull et al. , issued April 14, 1992, (2) Japanese Unexamined Patent Publication 63-145015 A by Itami et al., published on 17 June 1988, (3) U.S. Patent 4,945,032 to Murphy et al. erteilt am 31. Juli 1990, (4) Anhang A des US-Patents 4,575,330 von Hull erteilt am 11. März 1986, (5) das Europäische Patent 0250121 B1 Pomerantz et al. issued on 31 July 1990, (4) Annex A of US Patent 4,575,330 to Hull issued March 11, 1986, (5) the European Patent 0,250,121 B1 Pomerantz et al. erteilt am 2. November 1994 von, und (6) US-Patentanmeldung 08/766,956 von Gigl et al. issued November 2, 1994, and (6) US Patent Application 08 / 766,956 of Gigl et al. eingereicht am 16. Dezember 1996, eingetragen auf 3D Systems, Inc. filed on 16 December 1996, registered on 3D Systems, Inc.

Das US-Patent 5,104,592 von Hull et al., welches am 14. April 1992 erteilt wurde offenbart verschiedene Stereolithographietechniken zum Vermindern von Drehverformung. US Patent 5,104,592 Hull et al., Issued April 14, 1992 discloses various stereolithography techniques for reducing torsional deformation. Die erste Drehverminderungstechnik, die offenbart ist, ist die „gestrichelte-Linientechnik", bei der eine Stereolithographielinie, die Teil ist einer vertikalen oder horizontalen Formation gezogen wird mit Unterbrechungen in der Linie anstelle einer durchgezogenen Linie. Somit wird die Ziehkraft, welche normalerweise entlang des Vektors übertragen wird, vermindert, und der Dreheffekt wird vermindert. Die zweite Drehverminderungstechnik ist die „gebogene-Linie-Technik", bei der eine Stereolithographielinie, welche Teil einer vertikalen oder horizontalen Formation ist, gezogen wird mit Biegungen in der Linie anstelle einer geraden Linie. The first rotation reduction technique that is revealed is the "dotted-line technology," in which a stereolithography line which is part drawn a vertical or horizontal formation with breaks in the line instead of a solid line. Thus, the pulling force which usually along the will vector is transmitted is reduced, and the curl effect is reduced. The second rotary reduction technique is the "bent-line" technique, in which a stereolithography line which is part of a vertical or horizontal formation is drawn with bends in the line instead of a straight line , Auf diese Weise wird die Zugkraft, welche normalerweise übertragen wird, entlang des Vektors vermindert und der Dreheffekt wird vermindert. In this way, the tensile force, which is normally transmitted along the vector is reduced, and the effect of rotation is reduced. Die dritte Drehverminderungstechnik ist die „sekundäre-Struktur-Technik", in welcher eine Stereolithographielinie, die Teil einer vertikalen oder horizontalen Formation ist, gezogen wird, so dass sie nicht direkt an der Linie unterhalb oder neben ihr anhaftet, sondern nachdem sie gebildet wurde mit einer sekundären Struktur verbunden wird. Als solches wird die Zugkraft entlang des Vektors eliminiert, das Biegemoment auf benachbarten Linien wird reduziert und der Dreheffekt wird reduziert. The third rotation reduction technique is the "secondary structure" technique in which a stereolithography line which is part of a vertical or horizontal formation is drawn so that it does not adhere directly to the line below or beside her, but after it was formed with is connected to a secondary structure. As such, the tensile force along the vector is eliminated, the bending moment on adjacent lines is reduced and the effect of rotation is reduced.

Ein Typ einer sekundären Struktur ist bekannt als „Nieten" (rivets) und umfasst Unterstützungslinien mit weniger Aussetzung und ein Gebiet mit höherer Aussetzung (eine „Niete") zum Verbinden der Unterstützungslinien von benachbarten Linien. One type of secondary structure is known as "riveting" (rivets) and includes support lines with less suspension and an area with a higher exposure (a "loose") for connecting the support lines from adjacent lines. Die vierte Drehverminderungstechnik ist die „Mehrfach" (multipass) Technik, bei der eine Stereolithographielinie, welche Teil einer vertikalen oder horizontalen Formation ist, gezogen wird, so dass sie nicht direkt anhaftet an der Linie unterhalb von oder neben ihr, bis das Material im Wesentlichen reagiert hat. Auf diese Weise wird die Zugkraft entlang des Vektors vermindert, die Struktur ist fester, so dass sie einer Deformation widerstehen kann und der Dreheffekt wird vermindert. Diese Quelle lehrt nicht einen Schritt, welcher sicher stellt, dass genügend Zeit vergangen ist nach der Aussetzung eines ersten Satzes von Vektoren, damit die Schrumpfungsrate auf ein akzeptables Niveau gesunken ist, bevor ein zweiter Satz von Vektoren ausgesetzt wird, ganz zu schweigen von der Verwendung einer Vorrichtung zum Rückwärtszählen einer gewünschten Verzögerungszeit. The fourth rotation reduction technique is the "multi" (multi-pass) technique in which a stereolithography line which is part of a vertical or horizontal formation is drawn so that it does not directly adhered to the line below or beside her until the material is essentially has responded. In this way, the pulling force is reduced along the vector, the structure is fixed, so that it can resist deformation and the rotation effect is reduced. This source does not teach a step which ensures that enough time has passed after the suspension of a first set of vectors, so that the shrinkage rate has dropped to an acceptable level before a second set of vectors is exposed, not to mention the use of a device for counting a desired delay time.

Die japanische Offenlegungsschrift 63-145015 A von Itami et al., veröffentlicht am 17. Juli 1988, offenbart Stereolithographietechniken, um unadäquate Härten zu behandeln, welche resultieren aus dem kleinen Grad von Radikalpolymerisation, während des Härtens und welche zur Folge haben, dass das Produkt deformiert wird unter seinem eigenen Gewicht. Japanese Patent Application 63-145015 A Itami et al., Published July 17, 1988, discloses stereolithography techniques to treat unadäquate hardships resulting from the small degree of radical polymerization during curing and which have the effect that the product is deformed under its own weight. Die offenbarten Techniken bestrahlen die gleiche Position auf dem flüssigen photopolymerisierbaren Harzmaterial mehrere Male bei speziellen Zeitintervallen unter Verwendung von identischen Rasteraussetzungen. The techniques disclosed irradiate the same position on the liquid photopolymerizable resin material several times at particular time intervals using identical raster exposures. Als erstes wird eine Flüssigkeitslage in einen Behälter gegeben (dh eine Wanne). First, a liquid layer is placed in a container (that is, a tub). Anschließend wird die Flüssigkeit bestrahlt mit Licht, welches rastergescannt ist in der „Hauptscanrichtung", während es sich bewegt in der „Subscanrichtung", um die Flüssigkeit teilweise zu härten. Then the liquid is irradiated with light which is raster scanned in the "main scanning direction" while moving in the "subscanning direction" in order to cure the liquid part. Die gleichen Positionen des Harzes werden rastergescannt, wiederum bei einem spezifizierten Zeitintervall, durch Rasterscannen in der gleichen „Hauptscanrichtung", was den ersten Durchgang betrifft, während sie sich in die gleiche „Subscanrichtung" bewegen, was den ersten Durchgang betrifft. The same positions of the resin are raster-scanned again at a specified time interval, by scanning scanning in the same "main scanning direction" regarding the first round, as they move in the same "sub scanning direction" regarding the first pass. Für jede Position des Harzes ist das Zeitintervall zwischen der ersten und zweiten Bestrahlung das gleiche. For each position of the resin, the time interval between the first and second irradiation is the same. Die Hauptscanrichtung ist die Richtung, in der die Rasterlinien, welche durch den Laserstrahl ausgehärtet werden, angeordnet sind und die Subscanrichtung ist die Richtung, in welcher sich diese Rasterlinien ausbreiten, wenn sie nebeneinander ausgehärtet wurden und ist rechtwinklig zu der Hauptscanrichtung. The main scanning direction is the direction in which are disposed the grid lines, which are cured by the laser beam and the sub-scanning direction is the direction in which these raster lines propagate as they are next to each other is cured and is perpendicular to the main scanning direction. Die Laserstrahlbewegung in der Hauptscanrichtung wird erreicht dadurch, dass der Strahl reflektiert wird von einem sich drehenden Polygonspiegel und die Laserstrahlbewegung in der Subs canrichtung wird erreicht entweder durch Bewegen des Flüssigkeitsbehälters in der Subscanrichtung oder durch Reflektieren des Strahls von einem drehenden Flachspiegel. The laser beam movement in the main scanning direction is achieved by the fact that the beam is reflected by a rotating polygon mirror and the laser beam movement in the Subs canrichtung is achieved by either moving the liquid container in the subscanning direction or by reflecting the beam from a rotating flat mirror. Diese Quelle lehrt nicht Linien in einer Richtung auszuhärten in einem ersten Durchgang und Linien auszuhärten in einer unterschiedlichen Richtung in einem zweiten Durchgang. This source does not teach lines in one direction cure in a first pass and lines harden in a different direction in a second pass. Zusätzlich lehrt diese Quelle auch nicht einen Schritt, der sicherstellt, dass genügend Zeit vergangen ist nach der Aussetzung eines ersten Satzes von Vektoren, damit die Schrumpfungsrate auf ein akzeptables Niveau sinkt, bevor ein zweiter Satz von Vektoren ausgesetzt wird in einer anderen Richtung als der Richtung des ersten Satzes von Vektoren, geschweige denn die Verwendung einer Vorrichtung, um eine gewünschte Verzögerungszeit zurückzuzählen. In addition, this source does not teach also a step that ensures that enough time has passed after exposure of a first set of vectors, so that the shrinkage rate drops to an acceptable level before a second set of vectors is exposed in a direction other than the direction the first set of vectors, let alone the use of a device to count down a desired delay time.

Das US-Patent 4,945,032 von Murphy et al., welches erteilt wurde am 31. Juli 1990 offenbart Stereolithographietechniken, welche für eine erhöhte Festigkeit und Lösungsmittelresistenz des geformten Objekts sorgen, so dass der Verzug minimiert wird. US Patent 4,945,032 by Murphy et al., Issued July 31, 1990 discloses stereolithography techniques that provide increased strength and solvent resistance of the molded object so that the delay is minimized. In der Praxis werden diese Techniken bevorzugt ausgeführt als eine Serie von wiederholten, schnellen Scanvorgängen der ultra-violett aushärtbaren flüssigen Oberfläche durch eine computergelenkte Laserlichtquelle bei der Produktion von jeder Oberflächenlage. In practice, these techniques are preferably carried out as a series of repeated, rapid scans of the ultra-violet curable liquid surface by a computer directed laser light source in the production of each surface layer. Diese Quelle lehrt nicht einen Schritt zum Sicherstellen, dass genügend Zeit vergangen ist nach der Aussetzung eines ersten Satzes von Vektoren, damit die Schrumpfungsrate auf ein akzeptables Niveau absinkt, bevor ein zweiter Satz von Vektoren ausgesetzt wird, geschweige denn die Verwendung einer Vorrichtung zum Rückwärtszählen einer bestimmten Zeitverzögerung. This source does not teach a step of ensuring that enough time has passed after exposure of a first set of vectors, so that the shrinkage rate drops to an acceptable level before a second set of vectors is exposed, let alone the use of a device for counting a certain time delay.

Das US-Patent 4,575,330 von Hull, welches erteilt wurde am 11. März 1986 offenbart allgemeine Stereolithographietechniken zum Erzeugen eines dreidimensionalen Objektes. US Patent 4,575,330 to Hull, which was issued on March 11, 1986 discloses general stereolithography techniques for generating a three-dimensional object. In dem Anhang dieses Patents werden Mehrfachbestrahlungsdurchgänge verwendet zum Bilden von Schichten. In the appendix of this patent multiple irradiation passes are used to form layers. Weder wird irgendwo in dieser Quelle der Zweck der Mehrfachdurchgänge erwähnt noch scheint dort eine beabsichtigte Verzögerung zwischen den Bestrahlungsdurchgängen vorgesehen zu sein. Neither is somewhere in this source the purpose of the multiple passes mentions there an intentional delay between irradiation passages seem to be provided. Diese Quelle lehrt nicht die Notwendigkeit sicherzustellen, dass genügend Zeit vergangen ist nach der Aussetzung eines ersten Satzes von Vektoren, damit die Schrumpfungsrate auf ein akzeptables Niveau sinken kann vor der Aussetzung eines zweiten Satzes von Vektoren geschweige denn die Verwendung einer Uhr zum Rückwärtszählen einer Verzögerungszeit. This source does not teach the need to ensure that enough time has passed after exposure of a first set of vectors, so that the shrinkage rate may drop to an acceptable level before the suspension of a second set of vectors let alone the use of a clock to count down a delay time.

Das europäische Patent 0 250 121 B1 von Pomerantz et al., welches erteilt wurde am 2. November 1994 offenbart eine Stereolithographietechnik zum Steuern einer räumlichen Verzerrung aufgrund der Schrumpfung des aushärtbaren Materials bei der Aushärtung. The European Patent 0,250,121 B1 by Pomerantz et al., Issued on 2 November 1994 discloses a Stereolithography technique for controlling a spatial distortion due to shrinkage of the curable material during curing. Diese Technik lehrt, dass die Bestrahlung der flüssigen Lage ausgeführt wird, so dass Schrumpfung auftritt, wenn zusätzliche aushärtbare Flüssigkeit dazu neigt, sich in Regionen zu bewegen, welche freigeworden sind durch die Schrumpfung und ausgehärtet wird. This technique teaches that radiation of the liquid layer is carried out so that shrinkage occurs when additional curable liquid tends to move to regions, which are vacated by the shrinkage and is cured. Dieses Patent offenbart auch eine Stereolithographietechnik zum Vermindern der Auswirkungen der Schrumpfung. This patent also discloses a stereolithography technique for reducing the effects of shrinkage. Diese Technik lehrt, dass die Bestrahlung der Flüssigkeitsschicht aufgebracht werden kann durch Masken in einem 2- oder Mehrschritt-Schachbrettmuster, um die Schrumpfung zu jeder gegebenen Zeit für lokalisierte Gebiete zu beschränken, wobei die Verzerrung infolge von Schrumpfung nach dem ersten Schritt zumindest teilweise kompensiert wird, während der Aushärtung von einem nachfolgenden Schritt. This technique teaches that radiation of the liquid layer can be applied through masks in a 2 or more step checkerboard pattern to restrict shrinkage at any given time to localized areas, whereby the distortion is compensated as a result of shrinkage after the first step at least partially while the curing of a subsequent step. Diese Quelle lehrt nicht den Mangel an Adhäsion auf einem ersten Durchgang, wo Adhäsion auftritt auf einem nachfolgenden Durchgang. This reference fails to teach lack of adhesion on a first pass where adhesion occurs on a subsequent pass. Zusätzlich lehrt diese Quelle nicht einen Schritt zum Sicherstellen, dass genügend Zeit vergeht nach der Aussetzung von einem Satz von Vektoren, damit die Schrumpfungsrate auf ein akzeptables Niveau sinkt, bevor ein zweiter Satz von überlappenden Vektoren ausgesetzt wird, geschweige denn die Verwendung einer Vorrichtung zum Zurückzählen einer gewünschten Verzögerungszeit. In addition, this source does not teach a step of ensuring that sufficient time elapses after the suspension of a set of vectors, so that the shrinkage rate drops to an acceptable level before a second set of overlapping vectors is exposed, let alone the use of a device for counting down a desired delay time.

Die US-Patentanmeldung US/766,956 von Gigl et al., eingereicht am 16. Dezember 1996 offenbart verschiedene Stereolithographietechniken zum Erhöhen der strukturellen Integrität, während die Notwendigkeit zur Nachaushärtung reduziert wird; . The US patent application US / 766,956 of Gigl et al, filed on 16 December 1996 discloses various stereolithography techniques for increasing the structural integrity, while the need for post curing is reduced; zum Erhalten einer gleichmäßigen Aussetzung in Regionen von sich schnei denden Vektoren verschiedenen Typs; to obtain a uniform suspension in regions of itself schnei Denden vectors of different types; zum Bestimmen der Aushärtetiefe und zum Vermindern der Verzerrung infolge von Schrumpfung, Drehung, und Nachhärtung. for determining the depth of cure and to reduce the distortion due to shrinkage, rotation, and post-curing.

Das US-Patent 5,429,908 ist gerichtet auf das Vermindern von Drehung in computererzeugten 3D-Modellen, welche erzeugt wurde durch zweimaliges Aussetzen benachbarter Lagen einer fotoformbaren Komposition, um ein gestricheltes Linienbild zu bilden und anschließend ein durchgezogenes Bild. US Patent 5,429,908 is directed to alleviating rotation in computer generated 3D models, which was produced by double exposure of adjacent layers of a photoformable composition to form a dashed line image and then by a drawn image.

JP 02113925 JP 02113925 ist gerichtet auf ein Verfahren zum Erhalten eines Bildes mit einer glatten Oberfläche durch Variieren der Verzugsrichtung infolge der Schrumpfung durch Ändern der Richtung des Laserscannens von ausgehärteter Schicht zu Schicht. is directed to a method for obtaining an image having a smooth surface by varying the delay due to the shrinkage direction by changing the direction of laser scanning from cured layer to layer.

EP 0 429 196 A2 EP 0429196 A2 im Namen von 3D Systems, Inc. ist gerichtet auf ein Stereolithographieverfahren, welches eine verbesserte strukturelle Integrität bereitstellt, eine niedrigere Nachhärteverzerrung durch Bereitstellung von Haut auf mehr als nur den nach oben und unten gerichteten Oberflächen des Teils, welches gebildet wird. in the name of 3D Systems, Inc. is directed to a stereolithographic method which provides improved structural integrity, lower Nachhärteverzerrung by providing skin on more than just the upward and downward surfaces of the part, which is formed.

In der US-Patentanmeldung 08/766,956 wird eine Stereolithographietechnik namens „Fliesen" (Tiling) beschrieben. Fliesen ist ein Verfahren zum Bilden einer Schicht eines Objekts, welches durch Stereolithographie hergestellt wird, wobei die Schicht geteilt wird in eine Serie von Gebietselementen oder Fliesen. Jedes Gebietselement ist isoliert von einem benachbarten Gebietselement durch Abstandshalter. Die Abstandshalter um jedes Gebietselement verbleiben untransformiert, zumindest bis alle benachbarten Gebietselemente oder Fliesen transformiert oder ausgehärtet sind. Die Abstandshalter zwischen den individuellen Fliesen werden untransformiert gelassen, um als Spannungserleichterungszonen zu dienen. Die Breite der Abstandshalter ist typischerweise klein verglichen mit der Breite der individuellen Fliessen. In US Patent Application 08 / 766,956, a stereolithography technique named "tiling" (tiling) will be described. Tiles is a method for forming a layer of an object produced by stereolithography, wherein the layer is divided into a series of area elements or tiles. Each area element is isolated from an adjacent area element by spacers. The spacers remain around each area element untransformed, at least until all neighboring area elements or tiles transformed or cured. The spacers between the individual tiles are left untransformed to act as stress relief zones. The width of the spacer is typically small compared to the width of the individual tiles.

Die US-Patentanmeldung 08/766,956 offenbart, dass es lange befürchtet wurde und kürzlich experimentell bestätigt wurde, dass die Schrumpfung des Aushärtematerials immer noch auftreten kann mehrere Sekunden nachdem die Aussetzung eines Gebiets ausgesetzt wurde. The US Patent Application No. 08 / 766,956 discloses that it was long feared and was recently confirmed experimentally that the shrinkage of the Aushärtematerials still can occur for several seconds after the suspension of an area has been suspended. Die Anmeldung beschreibt dass, wenn das Aufbaumaterial gehärtet wird, unter Verwendung von bevorzugten Materialien (XB 5081), es eine Verzögerung gibt von ungefähr 2 bis 3 Sekunden vor der Schrumpfung des Materials. The application describes that, when the building material is cured, using preferred materials (XB 5081), there is a delay of approximately 2-3 seconds prior to shrinkage of the material. Deshalb schlägt die Anmeldung vor, dass der Verguss zwischen den Fliesen ausgehärtet wird nachdem die Fliessen schrumpfen konnten (z. B. im Allgemeinen zumindest 3 Sekunden Verzögerung zwischen Fertigstellen von benachbarten Fliessen und dem Beginnen des Vergießens). Therefore proposes the application that the grouting between the tiles is cured after the flow could shrink (z. B. in general at least 3 seconds delay between finishing of adjacent flow and starting the casting). Zusätzlich lehrt es, dass die Fliesen teilweise ausgehärtet werden können (zB eine 1-Linienspur) gefolgt durch das teilweise Aushärten von anderen Fliesen und anschließendes Zurückkehren ein oder mehrere Male, um die zuvor teilweise gehärteten Fliesen vollständig auszuhärten. In addition, it teaches that the tiles can be partially cured (eg, a 1-line trace) followed by partial curing of other tiles and then return one or more times to fully cure the previously partially cured tiles.

Eine andere Ausführungsform der US-Patentanmeldung 08/766,956 bildet eine Schicht, auf der die Lücken geschlossen werden durch Floaten des zumindest einen Endes des aushärtbaren Materials, welches sich über die Lücke erstreckt bis zumindest ein wesentlicher Teil der Schrumpfung aufgetreten ist. Another embodiment of U.S. Patent Application 08 / 766,956 forms a layer, on which the gaps will be closed by floating at least one end of the curable material, which extends across the gap to at least a substantial portion of the shrinkage has occurred. Nachdem es der Schrumpfung gestattet wurde aufzutreten, können das floatende Ende/die floatenden Enden mit Nieten oder Mehrfachdurchgang (multipass) oder ähnlichem nach unten getackert werden. After it was the shrinkage allowed to occur, the floating end / the floating ends can be tacked down with rivets or multi-pass (multi-pass) or the like.

Es wird auch in der US-Patentanmeldung 08/766,956 gelehrt, dass lange Vektoren beträchtliche Mengen an Verformung verursachen können, wenn sie ausgehärtet werden und an eine vorherige Schicht angehaftet werden, während sie noch schrumpfen. It is also taught in US Patent Application 08 / 766,956 that long vectors can cause considerable amounts of deformation when they are cured and adhered to a previous layer while still shrink. In diesem Falle eines floatenden Vektors kann es passieren wo die Enden des Vektors an eine Grenze anhaften. In this case of a floating vector, it may occur where the ends of the vector attach to a boundary. Eine Verformungsverminderungstechnik namens „ACES" wird beschrieben. Bei der Verwendung von ACES wird dem ersten Satz von Hautvektoren, welcher ausgesetzt wird, eine Aussetzung ge geben, welche resultiert in einer Nettoaushärtetiefe von etwas weniger als 1 Lagendicke. Wenn der zweite Satz von Vektoren das Material aussetzt, wird die Erhöhung der Aushärtetiefe resultieren in einer Adhäsion. Bei der Verwendung von Epoxidharzen wie SL 5170 und SL 5180 wurde herausgefunden, dass es hilfreich ist, eine Zeitperiode von zwischen 5 und 90 Sekunden zu erlauben, nach der Aussetzung von jeden Querschnitt vor Beginn des Wiederbeschichtungsprozesses, um es den Modulen des ausgesetzten Harzes zu gestatten, zuzunehmen bis zu einem bestimmten Minimalniveau, bevor die neu ausgesetzte Lage den bei der Wiederbeschichtung auftretenden Kräften ausgesetzt wird. Diese Zeitdauer wird „Voreintauchverzögerung" genannt. A deformation reduction technique called "ACES" will be described. When using ACES suspension ge is the first set of skin vectors is what exposed, giving, which results in a Nettoaushärtetiefe of slightly less than 1 layer thickness. When the second set of vectors, the material exposing the increase in cure depth will result in an adhesion. When using epoxy resins like SL 5170 and SL 5180, it has been found that it is helpful to allow a time period of between 5 and 90 seconds after exposure of each cross-section before the start the re-coating process, to allow the modules of the exposed resin to increase, up to a certain minimum level before the newly exposed layer is subjected to the forces occurring during the re-coating. This time period is called "Voreintauchverzögerung". Als eine Technik zum eliminieren oder zumindest minimieren des Einflusses, welche einer Voreintauchverzögerung hat auf die Teilbildungszeit, ist es möglich, ein intelligentes Aussetzungsmuster zu verwenden, welches kritische Gebiete zuerst aussetzt, gefolgt von der Aussetzung von weniger kritischen Gebieten. As a technique for eliminating or at least minimizing the influence which a Voreintauchverzögerung has on the part forming time, it is possible to use a smart exposure pattern that exposes critical areas first, followed by exposure of less critical areas. In der Tat kann die Rückwärtszählung der Voreintauchverzögerungszeit beginnen, sobald alle kritischen Regionen ausgesetzt wurden. In fact, the countdown of Voreintauchverzögerungszeit begin as soon as all critical regions have been exposed.

Eine weitere offenbarte Verzugsverminderungstechnik wird „log jam" genannt. „Log jam" bezieht sich auf eine Scantechnik, bei der einige interne Hatch-(oder Füll-)Vektoren zurückgezogen werden von den Lagenrändern, um eine Adhäsion zu vermeiden, wobei nach der Aussetzung der Hatch oder Füll ein versetzter Rand oder ähnliches gescannt wird, um den Hatch und den ursprünglichen Rand zu befestigen. A further revealed delay reduction technique is called "log jam". "Log jam" refers to a scanning technique where some internal Hatch (or fill) vectors are retracted from the ply edges to prevent adhesion, said after the suspension of Hatch or fill an offset border or the like scanned to attach the hatch and the original edge.

Diese Quelle lehrt nicht die Nützlichkeit des Sicherstellens, dass genügend Zeit vergangen ist nach der Aussetzung eines ersten Satzes von Vektoren, damit die Schrumpfungsrate auf ein akzeptables Niveau sinken kann, vor der Aussetzung eines zweiten Satzes von rechtwinklig überlappenden Vektoren, geschweige denn die Verwendung einer Uhr zu Rückwärtszählen einer Verzögerungszeit zwischen Aussetzungen von rechtwinklig überlappenden Vektoren auf einer Lage. This source does not teach the usefulness of making sure that enough time has passed after exposure of a first set of vectors, so that the shrinkage rate may drop to an acceptable level, before the suspension of a second set of perpendicular overlapping vectors, let alone the use of a clock to count down a delay time between exposures of perpendicular overlapping vectors on a location.

Es besteht eine Notwendigkeit in der Technologie für vereinfachte Techniken, welche verwendet werden können, um auf schnelle Weise Objekte herstellen zu können mit weniger Verformung als es vorher möglich war und insbesondere mit weniger Verformung als verlässlich erlaubt bei der Verwendung von hohen Scanraten zum Aushärten des Materials. There is a need in the technology for simplified techniques that can be used in order to produce a rapid manner objects with less distortion than previously possible, and particularly with less deformation than reliably allowed when using high scan rates for curing of the material ,

2. Andere verwandte Patente, Anmeldungen und Veröffentlichungen 2. Other related patents, applications and publications

Die Tabelle 1 stellt eine Tabelle von Patenten und Anmeldungen bereit, welche ebenfalls gehalten werden durch den Inhaber der vorliegenden Anmeldung. Table 1 provides a table of patents and applications available which are also held by the assignee of the present application. Eine kurze Beschreibung des Gegenstands, welcher in jedem Patent, Anmeldung und Veröffentlichung gefunden werden kann, ist enthalten in der Tabelle, um dem Leser dabei behilflich zu sein, spezielle Typen von Lehren zu finden. A brief description of the subject matter, which can be found in each patent application and publication is included in the table to be there to assist the reader in finding specific types of teachings. Beispielsweise können die Quellen, welche gerichtet sind auf verschiedene Datenhandhabungstechniken, kombiniert werden mit den Lehren hierin, um noch nützlichere, modifizierte Objektdaten abzuleiten, welche verwendet werden können, um genauer und/oder effektiver Objekte zu bilden. For example, the sources of which are directed may be combined to various data manipulation techniques to the teachings herein to derive even more useful, modified object data that can be used to form more accurately and / or more effective objects. Als weiteres Beispiel können die verschiedenen Vorrichtungskonfigurationen, welche offenbart werden in diesen Quellen verwendet werden in Zusammenhang mit den neuen Merkmalen der vorliegenden Erfindung. As another example, the different device configurations which are disclosed can be used in these sources in the context of the novel features of the present invention.

Tabelle 1: Verwandte Patente, Anmeldungen und Veröffentlichung Table 1: Related patents, applications and publication

Es wird des Weiteren Bezug genommen auf die folgenden zwei Bücher: It is further reference is made to the following two books:

• (1) Rapid Prototyping and Manufacturing. (1) Rapid Prototyping and Manufacturing. Fundamentals of Stereolithography, von Paul F. Jacobs; Fundamentals of Stereolithography, by Paul F. Jacobs; veröffentlicht durch die Society of Manufacturing Engineers, Dearborn MI. published by the Society of Manufacturing Engineers, Dearborn MI. 1992; 1992, und (2) Stereolithogrraphy and other RP&M Technologies: from Rapid Prototyping to Rapid Tooling; and (2) Stereolithogrraphy and other RP & M Technologies: from rapid prototyping to rapid tooling; von Paul F. Jacobs; by Paul F. Jacobs; veröffentlicht durch die Society of Manufacturing Engineers, Dearborn MI; published by the Society of Manufacturing Engineers, Dearborn MI; 1996. 1996th

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG SUMMARY OF THE INVENTION

In einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Bilden von zumindest einem Teil eines dreidimensionalen Objektes bereitgestellt, umfassend: a) Bilden einer Lage aus fluidartigem Material über eine zuvor gebildete Schicht des Objektes, b) Aussetzung der Lage einer Stimulation, um eine nachfolgende Schicht des Objektes zu bilden, welche an der zuvor geformten Schicht anhaftet, c) Wiederholen von (a) und (b), um das Objekt zu bilden aus einer Mehrzahl von anhaftenden Schichten, dadurch gekennzeichnet, dass eine Zeitdauer definiert wird und ein Schritt (b) aufweist das Aussetzen von zumindest einem Element von einer Lage mit zumindest zwei Aussetzungen, wobei eine erste Aussetzung gefolgt wird von einer zweiten Aussetzung nach einem Zeitablauf, welcher im wesentlichen gleich ist oder größer als die definierte Zeitdauer, und wobei die erste Aussetzung ausgeführt wird von einem Strahl, welcher in einer ersten Richtung über das Element scannt und wobei die erste und zweite Aussetzung ausgeführt werden von einem Strahl, welcher in einer zweiten Richtung über das Element scannt, wobei die ersten und zweiten Richtungen unterschiedlich sind. In a first aspect the invention provides a method for forming at least a portion of a three-dimensional object is provided, comprising: a) forming a layer of fluidartigem material over a previously formed layer of the object, b) suspending the location of a stimulation to a subsequent layer form of the object adhered to the previously formed lamina, c) repeating (a) and (b) to form the object from a plurality of adhered laminae, characterized in that a time period is defined and step (b ) comprises exposing at least one element of one layer with at least two exposures, wherein a first exposure is followed by a second exposure after lapse of time, which is substantially equal to or greater than the defined time period, and wherein the first exposure is performed by a beam which scans in a first direction over the element and wherein the first and second exposure are performed by a beam which scans in a second direction over the element, wherein the first and second directions are different.

Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens gemäß Anspruch 1 sind Gegenstand der unabhängigen Ansprüche 2 bis 16. Preferred embodiments of the method according to claim 1 are the subject matter of the independent claims 2 to 16.

Vorzugsweise wird eine Zeitdauer (DTP) definiert. Preferably, a time period (DTP) is defined. Zumindest eine zu formende Schicht umfasst zumindest erste und zweite isolierte Regionen. At least one layer to be formed comprises at least first and second isolated regions. Das Aussetzen der Lage umfasst das Aussetzen der Lage mit zumindest ersten und zweiten Aussetzungen. Exposing the layer includes exposing the layer with at least first and second exposures. Eine erste Aussetzung der ersten Region wird vollendet zu einer Zeit CT ₁₁ und die erste Aussetzung der zweiten Region wird vollendet zu einer Zeit CT ₂₁ und eine zweite Aussetzung der ersten Region beginnt zu einer Zeit CT ₂₁ und die zweite Aussetzung der zweiten Region beginnt zu einer Zeit BT ₂₂ welche die Gleichungen erfüllt DTP ~≤ BT ₁₂ – CT ₁₁ und DTP ~≤ BT ₂₂ – CT ₂₁ , wobei CT ₁₁ , CT ₂₁ , BT ₁₂ und BT ₂₂ jeweils nacheinander folgen. A first suspension of the first region is completed begins at a time CT ₁₁ and the first exposure of the second region is completed begins at a time CT ₂₁ and a second suspension of the first region at a time CT ₂₁ and the second suspension of the second region to a Time BT ₂₂ which satisfies the equations DTP ~ BT ≤ ₁₂ - CT ₁₁ and DTP ~ BT ≤ ₂₂ - CT _21, CT ₁₁ wherein, CT _21, BT ₁₂ and BT ₂₂ each follow one after the other.

Alternativ wird eine erste Aussetzung vollendet zu einer Zeit T ₁ und eine zweite Aussetzung beginnt zu einer Zeit T ₂ und die Differenz zwischen T ₁ und T ₂ ist im Wesentlichen gleich oder größer als die definierte Zeitdauer. Alternatively, a first exposure is completed begins at time T ₁ and a second exposure at a time T ₂ and the difference between T ₁ and T ₂ is substantially equal to or greater than the defined period of time.

Mehr bevorzugt umfasst zumindest eine zu bildende Schicht zumindest zwei Regionen und das Aussetzen der Lage umfasst das Aussetzen der Lage mit zumindest zwei Aussetzungen. More preferably, at least one layer to be formed comprises at least two regions and exposing the layer includes exposing the layer with at least two exposures. Eine erste Aussetzung setzt eine erste Region aus und zumindest eine zweite Region und die zumindest zweite Aussetzung setzt eine erste Region aus und zumindest eine zweite Region. A first exposure exposes a first region and at least one second region and the at least second suspension is a first region and at least one second region. Die Zeit zwischen der Vollendung der ersten Aussetzung von zumindest einer der ausgesetzten Regionen und dem Beginn der zweiten Aussetzung der ausgesetzten Region ist im Wesentlichen gleich oder größer als der definierte Zeitraum. The time between the completion of the first suspension of at least one of the exposed regions and the start of the second suspension of the exposed region is substantially equal to or greater than the defined period.

Sogar noch mehr bevorzugt umfasst das Aussetzen der Lage das Aussetzen von zumindest einem Punkt von einer Lage mit zumindest zwei Aussetzungen. Even more preferably, exposing the layer includes exposing at least one point of one layer with at least two exposures. Eine erste Aussetzung wird gefolgt von einer zweiten Aussetzung nach dem Ablauf der definierten Zeitdauer. A first exposure is followed by a second suspension after the expiry of the specified period of time. Die erste Aussetzung wird ausgeführt durch einen Strahl, welcher in einer ersten Richtung über das Element scannt. The first exposure is performed by a beam which scans in a first direction about the item. Die zweite Aussetzung wird ausgeführt durch einen Strahl, welcher in einer zweiten Richtung über das Element scannt. The second exposure is performed by a beam which scans in a second direction about the item. Die ersten und zweiten Richtungen sind unterschiedlich und zumindest ein Punkt empfängt eine erste Aussetzung bei einer Zeit T ₁ und eine zweite Aussetzung bei einer Zeit T ₂ in Übereinstimmung mit der Gleichung T ₂ – T ₁ ~≥ DTP, wobei T ₁ und T ₂ aufeinander folgen. The first and second directions are different and at least one point receives a first exposure at a time T ₁ and a second exposure at a time T ₂ in accordance with the equation T ₂ - T ₁ ~ ≥ DTP, where T ₁ and T ₂ successive follow.

In einem zweiten Aspekt stellt die Erfindung eine Vorrichtung bereit zum Bilden von zumindest einem Teil eines dreidimensionalen Objekts umfassend a) Mittel zum Bilden einer Lage von fluidähnlichem Material über eine zuvor geformte Lage des Objektes, b) Mittel zum Bilden einer nachfolgenden Schicht des Objektes, welche an der zuvor geformten Schicht anhaftet, c) Mittel zum Ausführen von (a) und (b), um das Objekt zu bilden auf einer Mehrzahl von haftenden Schichten, und d) Mittel zum Definieren einer Zeitdauer. In a second aspect, the invention provides an apparatus for forming at least a portion of a three-dimensional object comprising a) means for forming a layer of fluid-like material over a previously formed layer of the object, b) means for forming a subsequent lamina of the object, which adhered to the previously formed lamina, c) means for performing (a) and (b) to form the object on a plurality of adhered laminae, and d) means for defining a period of time. Die Mittel zum Bilden einer nachfolgenden Schicht werden eingesetzt, um zumindest ein Element von einer Lage mit zumindest zwei Aussetzungen zu bilden. The means for forming a subsequent layer are used to form at least one element of one layer with at least two exposures. Eine erste Aussetzung wird fertig gestellt zu einer Zeit T ₁ und eine zweite Aussetzung beginnt zu einer Zeit T ₂ und die Differenz zwischen T ₁ und T ₂ ist im Wesentlichen gleich oder größer als die definierte Zeitdauer. A first exposure is completed at time T ₁ and a second exposure begins at a time T ₂ and the difference between T ₁ and T ₂ is equal to or greater than the defined length of time substantially.

Noch spezieller umfasst die Vorrichtung a) ein Beschichtungssystem zum Bilden einer Lage von fluidähnlichem Material über einer zuvor geformten Schicht des Objektes, b) ein Aussetzungssystem zum Bilden einer nachfolgenden Schicht des Objektes, welche anhaftet an der zuvor geformten Schicht, c) einen Computer, welcher programmiert ist, um (a) und (b) auszuführen, um das Objekt zu bilden aus einer Mehrzahl von haftenden Schichten und d) einen Computer, welcher programmiert ist, um eine definierte Zeitdauer zu nutzen. More specifically, the device a) comprises a coating system for forming a layer of fluid-like material over a previously formed layer of the object, b) an exposure system for forming a subsequent lamina of the object adhered to the previously formed lamina, c) a computer which is programmed to carry out in order to form the object from a plurality of adhered laminae, and d) to utilize a defined time period a computer which is programmed (a) and (b).

Das Aussetzungssystem wird eingesetzt, um zumindest ein Element von einer Lage mit zumindest zwei Aussetzungen zu bilden. The suspension system is used in order to form at least one element of one layer with at least two exposures. Eine erste Aussetzung wird vollendet bei einer Zeit T ₁ und eine zweite Aussetzung beginnt zu einer Zeit T ₂ und die Differenz zwischen T ₁ und T ₂ ist im Wesentlichen gleich oder größer als die definierte Zeitperiode. A first exposure is completed at a time T ₁ and a second exposure begins at a time T ₂ and the difference between T ₁ and T ₂ is equal to or greater than the defined time period substantially.

Zusätzliche Ziele und Vorteile der Erfindung werden klar aus den Ausführungsformen der Erfindung, welche unten beschrieben werden im Zusammenhang mit den dazugehörigen Figuren. Additional objects and advantages of the invention will become clear from the embodiments of the invention, which will be described below in connection with the associated figures.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die The 1a 1a und and 1b 1b zeigen Seitenansichten einer bevorzugten Stereolithographievorrichtung zum Ausführen der vorliegenden Erfindung. show side views of a preferred stereolithography apparatus for practicing the present invention.

2 2 ist ein Fließdiagramm, welches die erste Ausführungsform darstellt. is a flow diagram illustrating the first embodiment.

3 3 ist eine Seitenansicht eines Objektes, welches stereolithographisch hergestellt werden soll in Übereinstimmung mit der Lehre der ersten Ausführungsform. is a side view of an object to be produced stereolithographically according to the teachings of the first embodiment.

4 4 ist ein Fließdiagramm, welches die zweite Ausführungsform darstellt. is a flow diagram illustrating the second embodiment.

5 5 ist ein Fließdiagramm, welches eine Implementierung der dritten Ausführungsform darstellt. is a flow diagram illustrating an implementation of the third embodiment.

6 6 ist ein Fließdiagramm, welches eine Implementierung der dritten Ausführungsform darstellt. is a flow diagram illustrating an implementation of the third embodiment.

7a 7a ist eine Schrägansicht eines im Allgemeinen rechteckigen Objektes, welches stereolithographisch hergestellt werden soll. is an oblique view of a generally rectangular object to be produced stereolithographically.

7b 7b ist eine Seitenansicht eines im Allgemeinen rechteckigen Objektes, welches stereolithographisch hergestellt werden soll. is a side view of a generally rectangular object to be produced stereolithographically.

7c 7c ist eine Schnittansicht entlang der Linie 7c-7c aus is a sectional view taken along line 7c-7c of 7b 7b . ,

7d 7d ist eine Draufsicht auf ein im Allgemeinen rechteckiges Objekt, welches stereolithographisch hergestellt werden soll. is a plan view of a generally rectangular object to be produced stereolithographically.

8a 8a ist eine Seitenansicht eines im Allgemeinen U-förmigen Objektes, welches stereolithographisch hergestellt werden soll. is a side view of a generally U-shaped object to be produced stereolithographically.

8b 8b ist eine Schnittansicht entlang der Linien 8b-8b aus is a sectional view taken along the lines 8b-8b of 8a 8a . ,

9a 9a ist eine Schrägansicht eines im Allgemeinen würfelförmigen Objektes, welches stereolithographisch hergestellt werden soll. is an oblique view of a generally cube-shaped object to be produced stereolithographically.

Die The 9b 9b , . 9c 9c , . 9d 9d sind Schnittansichten entlang der Linie 9b-9b aus are sectional views taken along the line 9b-9b of 9a 9a . ,

10a 10a ist eine Schrägansicht eines im Allgemeinen L-förmigen Objektes, welches stereolithographisch hergestellt werden soll. is an oblique view of a generally L-shaped object to be produced stereolithographically.

Die The 10b 10b und and 10c 10c sind Schnittansichten entlang der Linie 10b-10b aus are sectional views taken along the line 10b-10b 10a 10a . ,

11 11 ist eine Seitenansicht eines Objektes, welches stereolithographisch hergestellt werden soll in Übereinstimmung mit der Lehre der 6. Ausführungsform. is a side view of an object which is to be produced by stereolithography in accordance with the teachings of the 6th embodiment.

12 12 ist ein Fließdiagramm, welches die 6. Ausführungsform zeigt. is a flow diagram showing the sixth embodiment.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS OF THE INVENTION

Einführung Introduction

Die The 1a 1a und and 1b 1b stellen schematische Darstellungen einer bevorzugten Stereolithographievorrichtung are schematic representations of a preferred stereolithography apparatus 10 10 (SLA) dar zur Verwendung mit der vorliegenden Erfindung. (SLA) is for use with the present invention. Die grundlegenden Komponenten einer stereolithographischen Vorrichtung werden beschrieben im US-Patent 4,575,330 von Hull, erteilt am 11. März 1986; The basic components of a stereolithography apparatus are described in U.S. Patent 4,575,330 to Hull, issued March 11, 1986; US-Patent 5,184,307 von Hull et al., erteilt am 2. Februar 1993; . US Patent 5,184,307 to Hull, et al, issued February 2, 1993; und US-Patent 5,182,715 von Vorgitch et al., erteilt am 26. Januar 1993, wie oben beschrieben. and U.S. Patent 5,182,715 of Vorgitch et al., issued January 26, 1993, as described above. Die bevorzugte Stereolithographievorrichtung, wie sie in den The preferred stereolithography apparatus as described in the 1a 1a und and 1b 1b gezeigt wird, umfasst einen Behälter is shown, comprising a container 12 12 zum Fassen des Aufbaumaterials for grasping the building material 14 14 (zB ein photopolymerisierbares Material), aus dem ein Objekt (For example, a photopolymerizable material) from which an object 16 16 geformt werden wird, einen Aufzug will be formed, a lift 18 18 und ein Aufzugantriebssystem (nicht gezeigt), eine Aufzugsplattform and an elevator drive system (not shown), a lift platform 20 20 , ein Aussetzungssystem A suspension system 22 22 , eine Wiederbeschichtungsstange , Recoating bar 24 24 und ein Wiederbeschichtungsschienenantriebssystem (nicht gezeigt) und zumindest einen Computer zum Handhaben der Objektdaten (wie benötigt) und zum Steuern des Aussetzungssystems des Aufzugs und der Wiederbeschichtungsschiene. and recoating rail drive system (not shown) and at least one computer to handle the object data (as needed) and for controlling the suspension system of the lift and the recoating rail.

Ein bevorzugtes Scannsystem wird beschrieben in verschiedenen von den Patenten, Anmeldungen und Veröffentlichungen, welche oben angesprochen wurden inklusive US-Patent 5,058,988 von Spence, erteilt am 22. Oktober 1991; A preferred scanning system is described in several of the patents, applications and publications which have been mentioned above, including US Patent 5,058,988 to Spence, issued October 22, 1991; US-Patent 5,059,021 von Spence et al., erteilt am 22. Oktober 1991; . U.S. Patent 5,059,021 to Spence, et al, issued October 22, 1991; US-Patent 5,123,734 von Almquist et al., erteilt am 23. Juni 1992; . US Patent 5,123,734 Almquist et al, issued June 23, 1992; US-Patent 5,133,987 von Spence et al., erteilt am 28. Juni 1992; . US Patent 5,133,987 by Spence et al, issued June 28, 1992; und US-Patent 5,840,239 von Partanen et al, erteilt am 24. November 1998. Dieses bevorzugte System umfasst die Verwendung eines Lasers, eines Strahlausweiters (kann getrennt sein von oder enthalten sein in dem Laser) und eines Paars von computergesteuerten XY-drehbaren Scannspiegeln entweder des motorgetriebenen oder des Galvanometertyps. and U.S. Patent 5,840,239 by Partanen et al, issued November 24, 1998. This preferred system includes the use of a laser, a Strahlausweiters (may be or be contained in the separated laser) and a pair of computer controlled XY rotatable scanning mirrors either the motor-driven or Galvanometertyps.

Bevorzugte Steuerungs- und Datenhandhabungssysteme und Software werden beschrieben in einer Anzahl der oben angesprochenen Patente inklusive US-Patent 5,184,307 von Hull et al., erteilt am 2. Februar 1993; . Preferred control and data handling systems and software are described in a number of the above-mentioned patents including US Patent 5,184,307 to Hull, et al, issued February 2, 1993; US-Patent 5,321,622 von Snead et al., erteilt am 14. Juni 1994; . US Patent 5,321,622 to Snead et al, issued June 14, 1994; und US-Patent 5,597,520 von Smalley et al., erteilt am 28. Januar 1997. Eine bevorzugte Wiederbeschichtungsvorrichtung wird beschrieben in dem US-Patent 5,902,537 von Almquist et al., erteilt am 11. Mai 1999 wie oben angesprochen und umfasst eine Wiederbeschichtungsschiene and U.S. Patent 5,597,520, to Smalley, et al., issued January 28, 1997. A preferred recoating device is described in U.S. Patent 5,902,537 of Almquist et al., issued on 11 May 1999 as mentioned above and comprises a recoating bar 24 24 , eine regulierte Vakuumpumpe A regulated vacuum pump 26 26 und eine Vakuumleitung and a vacuum line 28 28 , welche die Schiene That the rail 24 24 und die Pumpe and pump 26 26 verbindet. connects.

Andere Komponenten einer Stereolithographievorrichtung (nicht gezeigt) können umfassen ein Flüssigkeitsspiegelsteuerungssystem, eine Ausbaukammer, ein Umgebungssteuerungssystem umfassend ein Temperatursteuerungssystem, Sicherheitsverriegelung, ein Beobachtungsgerät und ähnliches. Other components of a stereo lithography apparatus (not shown) may include a liquid level control system, an expansion chamber, an environmental control system comprising a temperature control system, security lock, an observation apparatus and the like.

Es sollte verstanden werden, dass die vorliegende Erfindung anwendbar ist für die Objektbildung unter Verwendung eines Systems, welchem eines oder mehrere der hierin erwähnten Elemente fehlt und ist einsetzbar bei einem System, welches alle Elemente, die hierin erwähnt wurden enthält, oder zusätzliche Elemente hinzufügt. It should be understood that the present invention is applicable to object formation using a system to which one or more elements mentioned herein is missing and is applicable to a system which contains all the elements mentioned herein, or adds additional elements.

Stereolithographische Vorrichtungen, auf denen die vorliegende Verwendung genutzt werden kann, sind erhältlich von 3D Systems, Inc. aus Valencia, Kalifornien. Stereolithographic apparatuses to which the present use can be utilized are available from 3D Systems, Inc. of Valencia, California. Diese umfassen Stereolithographiegeräte, welche einen HeCd-Laser verwenden, welcher arbeitet bei 325 nm und Stereolithographievorrichtungen, welche einen Festlaser verwenden, welcher betrieben wird bei 354,7 nm. Bevorzugte Aufbaumaterialien sind photopolymerisierbare Materialien, welche hergestellt werden von CIBA Specialty Chemicals aus Los Angeles, Kalifornien und erhältlich sind von 3D Systems, Inc. Diese Materialien, welche hergestellt werden von CIBA Specialty Chemicals umfassen SL 5170, SL 5190, SL 5195, SL 5220, SL 5510, und SL 5520. These include stereolithography apparatuses using a HeCd laser operating at 325 nm and stereo devices which employ a fixed laser, is which operated at 354.7 nm. Preferred construction materials are photopolymerizable materials which are manufactured by CIBA Specialty Chemicals of Los Angeles, California and available from 3D Systems, Inc. These materials, which are manufactured by CIBA Specialty Chemicals include SL 5170, SL 5190, SL 5195, SL 5220, SL 5510, and SL 5520th

Der typische Betrieb einer Stereolithographievorrichtung umfasst die wechselnde Bildung von Beschichtungen von Material (dh Lagen von Material) und das selektive Aushärten von jenen Beschichtungen, um ein Objekt zu bilden aus einer Mehrzahl von haftenden Schichten. The typical operation of a stereolithography apparatus involves alternating formation of coatings of material (ie, layers of material) and the selective curing of those coatings to form an object from a plurality of adhered layers. Dieser Prozess beginnt typischerweise damit, dass die Aufzugsplattform This process typically begins with the fact that the lift platform 20 20 ungefähr eine Schichtdicke unterhalb der oberen Oberfläche approximately one layer thickness below the upper surface 30 30 des photopolymerisierbaren Materials of photopolymerizable material 14 14 eintaucht. dips. Die Beschichtung aus photopolymerisierbarem Material wird selektiv ausgesetzt einem Stimulationsstrahl (zB UV-Strahlung), welcher das Material bis zu einer gewünschten Tiefe aushärtet, um eine anfängliche Schicht des Objektes zu bilden, welche anhaftet an der Aufzugsplattformn. The coating of photopolymerizable material is selectively exposed to a stimulating beam (eg UV radiation) which cures the material to a desired depth to form an initial lamina of the object adhered to the elevator Plattformn. Diese anfängliche Schicht korrespondiert mit einem anfänglichen Querschnitt des zu bildenden Objektes oder korrespondiert mit Stützen, welche verwendet werden können, um das Objekt an der Plattform anzuhaften. This initial layer corresponds to an initial cross-section of the object to be formed or corresponds to supports, which may be used to adhere the object to the platform. Nach der Bildung dieser anfänglichen Schicht werden die Aufzugsplattform und die anhaftende anfängliche Schicht um einen Nettobetrag von einer Schichtdicke in das Material abgesenkt. After the formation of the initial layer, the elevator platform and adhered initial lamina are lowered a net amount of a layer thickness in the material.

Da das Material typischerweise viskos ist und die Dicke von jeder Schicht sehr dünn (zB 0,025 mm bis 0,250 mm (0,001 bis 0,010 inch)), kann das Material nicht sofort eine Beschichtung bilden über der zuletzt ausgehärteten Schicht. Since the material is typically viscous, and the thickness of each layer is very thin (for example, 0.025 mm to 0.250 mm (0.001 to 0.010 inch)), the material may not immediately form a coating over the last cured layer. In diesem Fall, wo eine Beschichtung nicht sofort gebildet wird, kann ein Wiederbeschichtungsgerät über-, oder etwas oberhalb der Harzoberfläche (dh der Arbeitsoberfläche des Materials) streifen, um bei der Bildung einer neuen Beschichtung behilflich zu sein. In this case, where a coating is not formed immediately, a recoating device may exceed, or strip just above the resin surface (ie, the working surface of the material) to assist in the formation of a new coating. Der Beschichtungsbildungsprozess kann umfassen das Streifen der Wiederbeschichtungsvorrichtung eines oder mehrere Male bei einer gewünschten Geschwindigkeit. The coating formation process may comprise stripes of the recoating device one or more times at a desired velocity. Nach der Bildung dieser zweiten Beschichtung (dh Lage von Material) wird ein Teil dieser zweiten Schicht ausgehärtet durch Aussetzung des Mediums einer Stimulation in Übereinstimmung mit den Daten, welche den zweiten Querschnitt des Objektes darstellen. After formation of this second coating (ie, layer of material) is a part of this second layer is cured by exposure of the medium to stimulation according to the data representing the second cross-section of the object. In alternativen Prozessen kann die Lagenbildung über einen Teil einer zuvor geformten Schicht gleichzeitig auftreten mit einer Aussetzung eines bereits geformten Teils der Beschichtung. In alternative processes, the layer forming a part of a previously formed layer occur simultaneously with a suspension of an already formed part of the coating. Dieser Prozess der Beschichtungsbildung und Aushärtung wird mehrmals wiederholt bis das Objekt This process of coating formation and curing is repeated several times until the object 16 16 gebildet wurde aus einer Mehrzahl von haftenden Lagen ( was formed from a plurality of adhered layers ( 32 32 , . 34 34 , . 36 36 , . 38 38 , . 40 40 , . 42 42 und and 44 44 ) wie in ) As in 1b 1b gezeigt. shown.

Die Stereolithographievorrichtung kann eines oder mehrere Objekte gleichzeitig herstellen. The stereolithography apparatus can produce one or more objects at the same time. Diese Objekte können mehrfache Kopien sein, alle mit der gleichen Form und Größe, können zwei oder mehrere verschiedene Formen und/oder Größen haben, oder können eine Kombination von Kopien von ähnlichen Formen und Größen oder verschiedenen Formen und/oder Größen sein. These objects can be multiple copies, all with the same shape and size, two or more different shapes and / or sizes may have, or may have a combination of copies of similar shapes and sizes or shapes and / or sizes to be. Sogar für ein einzelnes Objekt kann ein Querschnitt mehrfach isolierte Regionen umfassen, basierend auf einer Objektgeometrie. Even for a single object, a cross-sectional include multiple isolated regions based on object geometry a. Die Fläche des Flüssigkeitsbehälters diktiert im Allgemeinen die Anzahl und die Größe von Objekten, welche zur gleichen Zeit gebildet werden, obwohl es möglich ist, Teile in der Z-Richtung zu „stapeln". The surface of the liquid container generally dictates the number and size of objects, which are formed at the same time, although it is possible to "stack" parts in the Z-direction.

Der Aushärtungsprozess besteht typischerweise aus der Aushärtung von verschiedenen Regionen, welche typischerweise klassifiziert werden als „Vektortypen". Die Verwendung von Grenz-, Hatch-, und Füllvektoren ist wohlbekannt in der Fachwelt und wird gelehrt in einer Anzahl der zuvor zitierten Veröffentlichungen und Patente, wie zB dem zuvor angesprochenen US-Patent 5,321,622 von Snead et al., welches am 14. Juni 1994 erteilt wurde. Die Worte „Vektor" und „Linie" werden oftmals in austauschbarer Weise verwendet, im Allgemeinen wenn Bezug genommen wird auf ein Materialteil, welches ausgehärtet wurde. In anderen Fällen bezieht sich „Vektor" hauptsächlich auf die bereitgestellten Daten, während „Linie" sich hauptsächlich beziehen kann auf den ausgehärteten Teil. The curing process typically consists of the curing of various regions, which are typically classified as "vector types." The use of limit, Hatch and fill vectors is well known in the art and is taught in a number of the above-cited publications and patents, as for example, the aforementioned US Patent 5,321,622 to Snead et al., issued on 14 June 1994. The words "vector" and "line" are often used interchangeably, in general, when referring to a material part of which was cured. In other cases, refers "vector" focused primarily on the data provided, while "Line" is mainly related to the cured part.

In Kürze, „Grenzen" sind Randregionen, welche ein Gebiet eines Querschnitts umgeben. Das Gebiet kann das eines ganzen Querschnitts sein oder eines Teils eines Querschnitts. Grenzen können definiert werden inter alia, das sie aufwärts gerichtete querschnittsmäßige Regionen umgeben, abwärts gerichtete Querschnittsregionen und dauernde Querschnittsregionen (Regionen, welche weder aufwärts noch abwärts gerichtet sind). Grenzvektoren können eines oder mehrere Male ausgesetzt werden oder können versetzt sein und eines oder mehrere Male ausgesetzt werden, oder können überhaupt nicht ausgesetzt werden. In short, "boundaries" are border regions which surround an area of ​​a cross section. The area may be the an entire section or part of a section. Limits can be defined, inter alia, the surround upward cross-sectionally smooth regions, downward cross-sectional areas and permanent cross-sectional regions (regions that are neither upward nor downward directed). boundary vectors may include one or more times, or might be displaced and exposed to one or more times, or can not be suspended.

„Skin Fill", oder „Fill", oder „Skin" ist typischerweise ein äußerer Teil des Querschnitts, welcher entweder nach oben oder nach unten gerichtet ist und ist somit ein Gebiet, welches typischerweise vollständig ausgesetzt ist, um eine feste Oberflächenregionen zu bilden. „Hatch" wird gefunden innerhalb fortlaufender Regio nen oder Grenzen und kann oder kann nicht gefunden werden in abwärts oder aufwärts gerichteten äußeren Regionen. "Skin Fill" or "Fill", or "skin" is typically an outer portion of the cross section which is directed upwards or downwards either and is therefore an area that is typically completely exposed to form a solid surface regions. "Hatch" is found within nen ongoing Regio or boundaries and may or may not be found in a downward or upward outer regions. Hatch kann bestehen aus einer Serie von Linien, Punktaussetzungen (dh Kugeln), Fliesenmustern oder anderen Aussetzungsmustern. Hatch may consist of a series of lines, point exposures (ie balls), tile patterns or other exposure patterns. Hatchmuster können resultieren in der vollständigen Aushärtung der Grenzregionen innerhalb welcher sie verwendet werden, oder können resultieren in teilweise Aushärtung von diesen Regionen. Hatch patterns can result in the complete curing of the border regions within which they are used, or may result in partial cure of these regions. Hatch- und Hautmuster können bestehen aus überlagernden Aussetzungen, sich kreuzenden Aussetzungen oder wiederholten Aussetzungen. Hatch and skin patterns may consist of overlapping exposures, crossing suspension or repeated exposures. Hatch und/oder Füllen kann zurückgezogen werden von einer oder mehreren Grenzen. Hatch and / or filling may be withdrawn by one or more boundaries. Insbesondere können Hatch und/oder Füllen zurückgezogen werden von einer ersten Grenze, welche ausgesetzt ist. In particular, Hatch and / or filling can be withdrawn from a first limit, which is exposed.

In einem Klassifikationsschema (wie beschrieben im US-Patent 5,321,622 von Snead et al., welches erteilt wurde am 14. Juni 1994) kann jede Schicht des Objektes eine, zwei oder drei verschiedene Regionen beinhalten: (1) abwärts gerichtete Region; In one classification scheme (. As described in US Patent 5,321,622 to Snead, et al, which issued on June 14, 1994), each layer of the object include one, two or three different regions: (1) downward region; (2) aufwärts gerichtete Region, und/oder (3) dauernde Regionen (dh Regionen, welche weder abwärts gerichtet noch aufwärts gerichtet sind). (2) upward region, and / or (3) constant regions (ie, regions that are neither down nor directed upward). In diesem Schema können die folgenden acht Vektortypen verwendet werden, obwohl andere definiert werden und verwendet werden können: In this scheme, the following eight vector types may be used, although others are defined and can be used:

Abwärts gerichtete Grenzen Downstream limits	Grenzen, welche abwärts gerichtete Regionen des Objektes umgeben. Boundaries that downward regions of the object surrounded.
Aufwärts gerichtete Grenzen Upward sloping borders	Grenzen, welche aufwärts gerichtete Regionen des Objektes umgeben. Boundaries which up-facing regions of the object surrounded.
Dauernde Grenzen Permanent borders	Grenzen, welche Regionen des Objektes umgeben, welche weder aufwärts gerichtet noch abwärts gerichtet sind. Limits which regions of the object surrounded that are neither upward nor downward.
Abwärts gerichtete Hatch Downstream Hatch	Aussetzungslinien, welche positioniert sind innerhalb der abwärts gerichteten Grenzen. Lines of exposure that are positioned within the limits downward. Diese Linien können nahe oder weit beabstandet sein voneinander und können sich in eine oder mehrere Richtungen erstrecken. These lines may be near or far apart from each other and extend in one or more directions.
Aufwärts gerichtete Hatch Upstream Hatch	Aussetzungslinien, welche positioniert sind innerhalb der aufwärts gerichteten Grenzen. Lines of exposure that are positioned within the limits upward. Diese Linien können nahe oder weit voneinander beabstandet sein und können sich erstrecken in eine oder mehrere Richtungen. These lines can be spaced close to or far from each other and may extend in one or more directions.

Dauernde Hatch Continuous Hatch	Aussetzungslinien, welche positioniert sind innerhalb dauernder Grenzen. Lines of exposure that are positioned within permanent borders. Diese Linie können nahe oder weit voneinander beabstandet sein und können sich in eine oder mehrere Richtungen erstrecken. This line can be spaced close to or far from each other and may extend in one or more directions.
Abwärts gerichtete Skin/Fill Downstream Skin / Fill	Aussetzungslinien, welche positioniert sind innerhalb der abwärts gerichteten Grenzen und nahe beabstandet sind, um eine dauernde Region aus ausgehärtetem Material zu bilden. Lines of exposure which are positioned within the limits downward and are closely spaced to form a continuous region of cured material.
Aufwärts gerichtete Skin/Fill Upstream Skin / Fill	Aussetzungslinien, welche positioniert sind innerhalb der aufwärts gerichteten Grenzen und. Lines of exposure which are positioned within the confines upward and. nahe beabstandet sind, um eine dauernde Region aus ausgehärtetem Material zu bilden. are closely spaced to form a continuous region of cured material.

Zusammengenommen, definieren die abwärts gerichteten Grenzen, die abwärts gerichteten Hatch und abwärts gerichteten Füll die abwärts gerichteten Regionen des Objektes. Taken together, define the downstream limits the downward and downward Hatch Fill in the downstream regions of the object. Die aufwärts gerichteten Grenzen, die aufwärts gerichteten Hatch und die aufwärts gerichteten Füll definieren die aufwärts gerichteten Regionen des Objektes. The upward limits the upward and upward Hatch Fill define the upstream regions of the object. Die dauernden Grenzen und dauernden Hatch definieren die dauernden Regionen des Objektes. The permanent and lasting Hatch boundaries define the constant regions of the object.

Andere Schemata zur Regionsidentifikation und Vektortyperzeugung werden beschrieben in verschiedenen Patenten und Anmeldungen, welche oben genannt wurden inklusive US-Patent 5,814,307 von Hull et al., welches erteilt wurde am 2. Februar 1993; Other schemes for region identification and vector type creation are described in various patents and applications which have been mentioned above, including US Patent 5,814,307 to Hull, et al, issued February 2, 1993. US-Patent 5,209,878 von Smalley et al., welches erteilt wurde am 11. Mai 1993; . U.S. Patent 5,209,878 to Smalley et al, which issued on May 11, 1993; US-Patent 5,238,639 von Vinson et al., welches erteilt wurde am 24. August 1993; . U.S. Patent 5,238,639 to Vinson et al, issued August 24, 1993; US-Patent 5,597,520 von Smalley et al., welches erteilt wurde am 28. Januar 1997; . U.S. Patent 5,597,520 to Smalley et al, issued January 28, 1997; und der PCT-Veröffentlichung WO 97/11837 von Leyden et al., veröffentlicht am 3. April 1997 und der PCT-Veröffentlichung WO 98/51478 von Nguyen, welche veröffentlicht wurde am 19. November 1998. Manche Schemata können umfassen die Verwendung von weniger Bezeichnungen, wie bei spielsweise: (1) Definieren von lediglich auswärts gerichteten Regionen und dauernden Regionen, wo abwärts gerichtete und aufwärts gerichtete Regionen kombiniert werden, um die auswärts gerichteten Regionen zu bilden; and PCT Publication WO 97/11837 Leyden et al., published on 3 April 1997 and PCT Publication WO 98/51478 by Nguyen, which was published on 19 November 1998. Some schemes may involve the use of less designations, as for example: (1) defining only outward facing regions and lasting regions where downward and upward-facing regions are combined to form the outward facing regions; (2) Kombinieren aller Fülltypen zu einer einzelnen Bezeichnung; (2) combining all fill types into a single designation; oder (3) Kombinieren der aufwärts gerichteten und dauernden Hatch zu einer einzigen Bezeichnung oder sogar aller drei Hatch-Typen zu einer einzigen Bezeichnung. or (3) combining the upward and permanent Hatch into a single designation or even all three hatch types into a single designation. Andere Schemata können umfassen die Verwendung von mehreren Bezeichnungen wie beispielsweise das Teilen von einer oder beider aufwärts gerichteten und abwärts gerichteten Regionen in flache Regionen und nahezu flache Regionen, wie beschrieben im US-Patent 5,184,307 von Hull et al., welches erteilt wurde am 2. Februar 1993. Other schemes may include the use of more designations such as dividing one or both upward and downward-facing regions into flat regions and near-flat regions, as described in U.S. Patent 5,184,307 to Hull, et al., Which issued on 2nd Februar 1993rd

Andere Regionsidentifikationen können umfassen die Identifikation, welche Teile der Grenzregionen, welche verbunden sind mit jeder Schicht nach außen gerichtet sind und/oder nach innen zu der Schicht. Other region identifications can include the identification of which portions of the border regions, which are connected with each layer are directed outward and / or inward to the layer. Innere Grenzen werden gebunden auf beiden Seiten der Objektteile der Schicht, wohingegen nach außen gerichtete Grenzen gebunden werden auf einer Seite durch ein Objektteil der Schicht und auf der anderen Seite durch ein Nicht-Objektteil der Schicht. Interior boundaries are bound on both sides of the object parts of the layer, whereas outward boundaries are bound on one side by an object portion of the layer and on the other side by a non-object part of the layer. Nach außen gerichtete Grenzregionen werden verbunden mit den anfänglichen Querschnittsgrenzen (dh die Querschnittsgrenzregionen, welche existieren, bevor sie geteilt werden in abwärts gerichtete, aufwärts gerichtete und dauernde Grenzregionen) und werden beschrieben in dem US-Patent 5,321,622 von Snead et al., welches erteilt wurde am 14. Juni 1994 und dem US-Patent 5,597,520 von Smalley et al., welches erteilt wurde am 28. Januar 1997. Outward border regions are connected to the initial cross-section boundaries (ie, the cross section of border regions, which exist before they are divided into downward, upward and permanent border regions) described and are described in US Patent 5,321,622 to Snead et al., Issued June 14, 1994 and US Patent 5,597,520 by Smalley et al., issued on 28 January 1997th

Verschiedene Aushärtetechniken können verwendet werden, um das Medium einer Stimulation auszusetzen. Various curing techniques can be used to expose the medium stimulation. Eine mögliche Aushärtetechnik beginnt mit der Aussetzung der Grenzen. A possible curing technique begins with the suspension of limits. Als nächstes wird das Gebiet innerhalb der Grenzen ausgesetzt mit Hatchvektoren und/oder Füllvektoren. The area is within the limits of exposed with hatch vectors and / or fill vectors next. Dies kann bewerkstelligt werden mit einem oder mehreren Durchläufen des Laserstrahls über das Gebiet innerhalb der Grenzen, vorzugsweise jedoch mit zwei Durchläufen. This can be accomplished with one or more passes of the laser beam across the area inside the boundaries, but preferably with two passes. Im Falle, dass zwei Druchläufe verwendet werden wird es bevorzugt, dass die zwei Durchläufe auftre ten in verschiedenen, und typischerweise rechtwinkligen Richtungen. In the case that two Druchläufe be used, it is preferable that the two passes auftre th in different, and typically perpendicular directions. In diesem Fall scannt der erste Durchlauf des Laserstrahls den Objektquerschnitt in einer ersten Richtung und der zweite Durchlauf scannt den Objektquerschnitt in einer zweiten Richtung, welche im Allgemeinen rechtwinklig ist zu der ersten Richtung. In this case, the first pass of the laser beam scans the object cross-section in a first direction and the second pass scans the object cross-section in a second direction which is generally perpendicular to the first direction. In Abhängigkeit von der Position des Querschnitts bzgl. der Querschnitte oberhalb und unterhalb davon, wird das zusätzliche Scannen von Teilen oder allen der Querschnitte erreicht mit Füllvektoren oder ähnlichem. Depending on the position of the cross section with respect to. The cross-sections above and below it, additional scanning of portions or all of the cross sections is achieved with fill vectors or the like.

Eine weitere mögliche Aushärtetechnik beginnt mit dem Scannen von einem oder mehreren Durchläufen von Hatchvektoren, dann alle notwendigen Füllvektoren, gefolgt von den Grenzvektoren. Another possible to curing begins scanning from one or more passes of hatch vectors, then all you need to fill vectors, followed by the boundary vectors. Eine andere Aushärtetechnik kann beginnen mit einem ersten Durchlauf der Hatchvektoren in eine Richtung, dem anschließenden Scannen der Grenzvektoren, anschließend dem zweiten Durchlauf der Hatchvektoren in einer zweiten Richtung und endet mit den Füllvektoren. Another curing technology may begin with a first pass of hatch vectors in one direction, the subsequent scanning of the boundary vectors, then the second pass of hatch vectors in a second direction and ends with the fill vectors.

Es ist auch möglich, dass mehr als ein Durchlauf von Grenz- oder Füllvektoren gewünscht ist, dass mehrere Durchläufe von Füllvektoren in einer oder mehrere Richtungen sein können und/oder dass mehrfache Durchläufe von Grenzvektoren voneinander versetzt sein können. It is also possible that more than one pass of boundary or fill vectors is desirable, that multiple passes of fill vectors may be in one or more directions and / or that multiple passes of boundary vectors may be offset from each other. Andere Aushärtetechniken können Füllvektoren verwenden und keine Hatchvektoren oder können Hatchvektoren verwenden und keine Füllvektoren. Other solidification techniques can use fill vectors and no hatch vectors or can use hatch vectors and no fill vectors. Diese Techniken können oder können nicht die Verwendung von einem oder mehreren Grenzvektoren umfassen. These techniques may or may not include the use of one or more boundary vectors.

Andere Aushärtetechniken können umfassen die Verwendung von Rasteraussetzungen in einer oder mehrere Richtungen oder sogar Kombinationen von Vektor- und Rasteraussetzungen. Other solidification techniques may involve the use of raster exposures in one or more directions, or even combinations of vector and raster exposures. Hatch und/oder Füll kann ausgesetzt werden in Mustern, die sich nach innen oder nach außen winden oder Grenzpfaden folgen. Hatch and / or fill may be exposed in patterns that wind their way inward or outward or follow boarder region.

Eine große Vielzahl von Aushärtetechniken kann abgeleitet werden aus den obigen Beispielen in Anbetracht dessen, dass beispielsweise eine oder mehrere Durchläufe von Hatchvektoren in einer oder mehreren Richtungen, ein oder mehrere Durchläufe von Grenzvektoren, und ein oder mehrere Durchläufe von Füll vektoren in einer oder mehrere Richtungen ausgeführt werden können in verschiedenen Sequenzen. A large variety of solidification techniques may be derived from the above examples in view of the fact that for example one or more passes of hatch vectors in one or more directions, one or more passes of boundary vectors, and one or more passes of fill vectors in one or more directions can be performed in different sequences. Die ausgewählte Sequenz oder Sequenzen können umfassen, dass die Aussetzung von Mehrfachdurchgängen desselben Vektortyps in Sequenz erfolgt oder können umfassen das Trennen der Mehrfachdurchgänge des gleichen Vektortyps mit der Aussetzung eines verschiedenen Vektortyps oder -Typen. The selected sequence or sequences may include that the suspension of multiple passes of the same type of vector is performed in sequence or may include separating the multiple passes of the same vector type with the suspension of a different vector type or types.

In manchen Ausführungsformen können unterschiedlich bemessene Strahlen verwendet werden zum Aussetzen einer Schicht. In some embodiments, different sized beams may be used for exposing a layer. Ein relativ schmaler Strahl (dh kleiner Durchmesser) kann verwendet werden für ein oder mehrere Randvektoren. A relatively narrow beam (ie, smaller diameter) can be used for one or more edge vectors. Ein relativ schmaler Strahl kann dünner sein als ungefähr 0,500 mm (0,020 inch) und vorzugsweise dünner als ungefähr 0,380 mm (0,015 inch). A relatively narrow beam may be thinner than about 0.500 mm (0.020 inch) and preferably thinner than about 0.380 mm (0.015 inch). Alternativ kann ein relativ breiter Strahl verwendet werden für manche Randvektoren, während ein schmalerer Strahl verwendet wird für andere Randvektoren. Alternatively, a relatively wide beam may be used for some border vectors, while a narrower beam is used for other boundary vectors. Ein relativ breiter Strahl kann breiter als 0,380 mm (0,015 inch) und vorzugsweise breiter als ungefähr 0,500 mm (0,020 inch) sein. A relatively wide beam may be (0.020 inch) wider than 0.380 mm (0.015 inch) and preferably wider than about 0.500 mm. Der relativ breite Strahl ist vorzugsweise breiter als der relativ schmale Strahl. The relatively wide beam is preferably wider than the relatively narrow beam. Hatch- und Füllvektoren können gezogen werden mit einem relativ schmalen oder einem relativ breiten Strahl, oder mit einer Kombination aus einem relativ schmalen und relativ breiten Strahl. Hatch and fill vectors may be drawn with a relatively narrow or relatively wide beam, or with a combination of a relatively narrow and relatively wide beam. Die Bestimmung, ob ein relativ schmaler Strahl, ein relativ breiter Strahl oder eine Kombination verwendet werden soll kann im Allgemeinen basieren auf der Merkmalsgröße und/oder Merkmalsgeometrie. The determination of whether a relatively narrow beam, a relatively wide beam or a combination to be used may generally based on the feature size and / or feature geometry.

Zusätzliche Möglichkeiten umfassen das Aushärten durch eine Maske und Flutaussetzungstechnik, die Verwendung von deformierbaren Spiegeln und anderen durchlässigen oder reflektierenden Lichtventiltechniken. Additional options include curing through a mask and flood exposure technique, the use of deformable mirrors and other transmissive or reflective light valve techniques.

Zusätzlich können die Aushärtetechniken eine Pause umfassen oder eine Verzögerung nach der Aussetzung von zumindest einem Teil eines Querschnitts. In addition, the solidification techniques may include a pause or a delay after the suspension of at least a part of a section. Eine Verzögerung kann folgen auf die Aussetzung von allen oder manchen Grenz-, Hatch- oder Füllvektoren in einer oder mehrere Richtungen. A delay may be followed by the suspension of all or some limit, Hatch or fill vectors in one or more directions. Diese Verzögerung kann verwendet werden als Schrumpfungsperiode, wobei die Schrumpfung resultiert ua entweder aus der chemischen Verbindungsbildung oder der Kühlung des Gebiets, welches zuletzt durch den Laser ausgehärtet wurde, oder beidem. This delay can be used as a shrinkage period, where shrinkage results from, inter alia, either the chemical compound formation or the cooling of the area which was last cured by the laser, or both. Diese Verzögerung kann bestimmt werden auf eine Anzahl von Wegen unter Verwendung von verschiedenen Verfahren und Vorrichtungen. This delay can be determined in a number of ways using various methods and devices. Die Verzögerungsperiode kann spezifiziert werden durch den Anwender für jeden Aufbau oder jedes Teil eines Aufbaus, oder es kann fest bleiben, bis es geändert wird durch den Anwender. The delay period may be specified by the user for each structure or any part of a building, or it may remain fixed until changed by the user. Alternativ dazu kann die Verzögerung bestimmt werden durch eine Kombination von Variablen wie beispielsweise 1) Materialtyp, da manche Materialien mehr Verzögerung brauchen zwischen den Scanndurchgängen als andere Materialien, 2) maximal mögliches Querschnittsgebiet, welches bestimmt werden kann durch die Fläche der Stereolithographievorrichtungsplattform, 3) Gebiet eines zuletzt gebildeten Querschnitts oder maximale oder durchschnittliche Fläche einer Gruppe von Querschnitten, 4) Laserleistung, 5) Scannrate, 6) Laserprofil, 7) Strahlgröße, 8) Flächenaussetzungsrate und/oder 9) die gemessene oder errechnete Temperatur des Harzes. Alternatively, the delay can be determined by a combination of variables such as 1) material type, as some materials need more delay between the scan passes than other materials, 2) maximum possible cross-sectional area, which can be determined by the area of ​​the stereolithography apparatus platform, 3) Area a cross-section formed last or maximum or average area of ​​a group of cross-sections, 4) laser power, 5) Scan rate, 6) laser profile, 7) beam size 8) surface exposure rate and / or 9) is the measured or calculated temperature of the resin. Die Verzögerung, welche einhergeht mit einer oder mehrer dieser Variablen kann bestimmt werden auf experimentelle Weise oder möglicherweise automatisch. The delay, which is associated with one or more of these variables can be determined experimentally or may automatically. Alternativ kann die Verzögerung eine vorgegebene Zeitmenge sein, welche unabhängig ist von diesen und anderen Variablen. Alternatively, the delay may be a predetermined amount of time, which is independent of these and other variables.

Der Ablauf der gewünschten Verzögerungszeit kann nicht basieren auf der Bestimmung der abgelaufenen Zeit durch eine Uhr, anstatt dessen kann er basieren auf anderen Parametern, welche korrespondieren mit einem Zeitablauf (zB Länge des Scannens, Temperaturvariation und ähnlichem). The sequence of the desired delay time can not be based on the determination of the elapsed time by a clock, instead it may be based on other parameters, which correspond to a time (eg, length of scanning, variation in temperature and the like). Als eine weitere Alternative kann die Verzögerung basieren auf bestimmten Bedingungen, welche vorliegen (zB die beobachtete Schrumpfung, die beobachtete optische Eigenschaft, Schicht(en)-Temperatur, etc.). As a further alternative, the delay may be based on certain conditions that are present (for example, the observed shrinkage, the observed optical property layer (s) temperature, etc.). Beispielsweise kann es möglich sein, die Schrumpfung zu beobachten und nach einer Bewegung zu sehen, um eine gewünschte Rate zu stoppen oder zu verlangsamen. For example, it may be possible to observe shrinkage, and look for movement to stop or slow down a desired rate. Alternativ dazu können eine Kamera oder Kameras oder andere optische oder elektro-optische Komponent(en) verwendet werden, um einen optischen Parameter zu bestimmen. Alternatively, a camera or cameras or other optical or electro-optical Component (s) can be used to determine an optical parameter. Beispielsweise kann es mög lich sein, eine thermische Kamera zu verwenden, um zu bestimmen, wo in dem Flüssigkeitsbehälter Zug (drawing) aufgetreten ist, gefolgt von der Verwendung einer (normalen) Kamera oder Sensor, welcher selektiv fokussiert ist auf eine Fläche oder Flächen, um Aussicht zu halten nach Veränderungen in einer optischen Eigenschaft (zB dem Brechungsindex) oder nach spezifizierten optischen Eigenschaftsparametern, welche erfüllt werden sollen. For example, it may be pos sible to use a thermal camera to determine where in the liquid container train (drawing) has occurred, followed by the use of a (normal) camera or sensor that selectively focused on an area or areas, to keep view to changes in an optical property (for example, the refractive index) or after specified optical property parameter, which shall be fulfilled.

Während dieser Verzögerung ist es möglich, dass manche Overhead-Gegenstände, wie beispielsweise das Laserstrahlprofilieren ausgeführt werden können, so dass die Gesamtzeit pro Lage reduziert wird. During this delay, it is possible that some overhead objects, such as the laser beam profiling can be performed so that total time per layer is reduced. Anstelle von oder zusätzlich zu den Overhead-Gegenständen, können Grenzen gezogen werden während der Verzögerung, um die Gesamtzeit pro Lage zu vermindern. Instead of or in addition to overhead items, boundaries may be drawn during the delay to decrease overall time per layer.

Zusätzlich ist es möglich, ein zusätzliches Objekt oder Objekte zu der Plattform hinzuzufügen, welche gezogen werden, wenn die gewünschte Zeit abläuft. In addition, it is possible to add an additional object or objects to the platform, which are drawn, when the desired time elapses. Anders ausgedrückt, ein zusätzliches Objekt oder zusätzliche Objekte können hinzugefügt werden zu der Plattform, welche gescannt werden zwischen Hatchvektordurchgängen des Hauptobjektes/der Hauptobjekte, um eine Verzögerung zwischen den Hatchvektordurchgängen des Hauptobjektes/der Hauptobjekte zu verursachen. In other words, an additional object or additional objects can be added to the platform, which are scanned between hatch vector passes of the main object / the main objects to cause a delay between the hatch vector passes of the main object / the main objects. Es ist denkbar, dass verschieden große zusätzliche Objekte verwendet werden könnten als Mittel zum „Steuern" der gewünschten Verzögerung zwischen den Durchgängen. It is conceivable that different sized additional objects could be used as a means to "control" the desired delay between passes.

Die vorliegende Erfindung stellt Techniken vor zum Bilden von hoch genauen Objekten auf schnelle Weise durch Überwinden von Verzerrungsproblemen, welche existieren können, wenn ein photopolymerisierbares Material ausgehärtet wird. The present invention provides techniques prior to forming highly accurate objects in a quick manner by overcoming distortion problems that may exist when a photopolymerizable material is cured. Diese Erfindung wendet sich sowohl an planare Schichtenbildung als auch an fragmentartige Stereolithographiebildungstechniken. This invention addresses both planar stratification as well as on fragmentary Stereo education techniques. Wie oben erwähnt wird angenommen, dass die Techniken der vorliegenden Erfindung Anwendung finden können in den anderen Rapid-Prototyping-Technologien zum Zwecke des Reduzierens von Verzerrungen und/oder der Beschleunigung der Objektbildung. As mentioned above it is believed that the techniques of the present invention may find application in the other rapid prototyping technologies for the purposes of reducing distortion and / or speeding up the object formation.

Die vorliegende Erfindung stellt Techniken zur Reduzierung von Verformung bereit, während gleichzeitig die Aufbauzeit minimiert wird. The present invention provides techniques for reducing distortion ready while the setup time is minimized. Diese Techniken umfassen das teilweise Aussetzen einer Lage, dann eine Verzögerung, dann die Vollendung der Aussetzung der Lage. These techniques include the partially exposing a layer, then a delay, then the completion of the suspension of the situation. Durch das Einsetzen einer Verzögerung zwischen Aussetzungen einer Schicht anstelle nachdem die Schicht vollständig ausgesetzt würde, wird jegliche Schrumpfung, welche verursacht wird, durch Kühlen oder durch chemische Verbindungsbildung verlangsamt oder stoppen, bevor irgendeine zusätzliche Aussetzung diese Verzerrungsmechamsmen verstärkt. By inserting a delay between exposures of a layer in place after the layer would be fully exposed to, any shrinkage which is caused by slow cooling or by chemical bond formation or stop before any additional exposure increases this Verzerrungsmechamsmen. Zusätzlich ist es bevorzugt, dass das anfänglich ausgesetzte Material an der zuvor ausgehärteten Schicht anhaftet bis eine nachfolgende Aussetzung veranlasst, dass Anhaftung auftritt. In addition, it is preferable that the material initially exposed to adhere to the previously cured layer until a subsequent exposure causes adhesion to occur. Dieser Mangel an Anhaftung von der ersten Aussetzung, kombiniert mit der Verzögerung vor der nachfolgenden Aussetzung, stellt ungeahnte Vorteile bei der Verzerrungskontrolle bereit. This lack of adhesion of the first suspension, combined with the delay before the subsequent suspension, provides unexpected advantages in the distortion control ready.

Als nächstes wenden wir unsere Aufmerksamkeit auf spezifische bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, welche beschrieben werden im Hinblick auf die vorläufige Information und den Hintergrund, welche oben bereitgestellt wurden. Next we turn our attention to specific preferred embodiments of the present invention, which will be described in terms of the preliminary information and background, which were provided above. Überschriften, welche in Verbindung stehen mit den folgenden Ausführungsformen, sollen dabei behilflich sein, diese Offenbarung zu lesen, sollen aber nicht bezwecken, die Anwendbarkeit der Lehre hierin zu isolieren oder zu begrenzen auf jene individuellen Ausführungsformen in Verbindung, mit denen eine explizite Offenbarung gemacht wird. Headings, which are related to the following embodiments are to be of help to read this revelation, but should not be intended to isolate the applicability of the doctrine herein or be limited to those specific embodiments when read in connection with which an explicit disclosure is made ,

Die erste Ausführungsform The first embodiment

Die erste bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Bildung eines einzigen Objektes auf einer Plattform. The first preferred embodiment of the present invention comprises the formation of a single object on a platform. Ein erster Hatchvektordurchgang des Laserstrahls scannt den Objektquerschnitt entlang der X-Achse. A first hatch vector pass of the laser beam scans the object cross-section along the X-axis. Bei Vollendung dieses Durchgangs beginnt eine Verzögerungsperiode von 15 Sekunden. Upon completion of this passage a delay period of 15 seconds starts. Wenn die Verzögerungsperiode endet, beginnt das Lagenscannen mit den Hatchvektoren entlang der Y-Achse. When the delay period ends, the sheet scanning begins with hatch vectors along the Y-axis. Diese Ausführungsform wird gezeigt in dem Fließdiagramm gemäß This embodiment is shown in the flow chart of 2 2 . , Bezug nehmend nun auf Referring now to 3 3 wird dieser Prozess detaillierter beschrieben. is described in more detail this process. 3 3 zeigt eine Seitenansicht eines Objektes shows a side view of an object 98 98 , welches stereolithographisch hergestellt werden soll. Which is to be produced stereolithographically. Im Hinblick auf das Bilden von horizontalen Lagen zeigt diese Figur die Vertikalachse (Z) und eine der Horizontalachsen (X). With regard to the forming horizontal layers, this figure shows the vertical axis (Z) and one of the horizontal axes (X). Wie gezeigt, umfasst das Objekt As shown, the object 98 98 sieben Schichten, bezeichnet als seven layers, referred to as 100 100 bis to 106 106 , wobei jede Schicht eine Grenzregion umfasst, welche als B bezeichnet wird und eine Hatchregion, welche als H bezeichnet wird oder eine Füllregion, welche als F bezeichnet wird. Wherein each layer comprises a border region which is referred to as B and a hatch region, which is referred to as H or a fill region, which is referred to as F. Das Objekt The object 98 98 wird verwendet werden durch die Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung hindurch, um verschiedene Merkmale, welche mit diesen Ausführungsformen einhergehen, zu veranschaulichen. be used by the description of the preferred embodiments therethrough to illustrate various characteristics that accompany with these embodiments of the present invention. Das Objekt The object 98 98 wird auch verwendet, um manche typische Aspekte zu veranschaulichen, welche verbunden sind mit der standardmäßigen stereolithographischen Praxis, welche hilfreich sind beim Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Ausführungsformen. is also used to illustrate some typical aspects, which are connected to the standard stereolithographic practice that are helpful in understanding the present invention and its embodiments.

Wir werden uns konzentrieren auf den Prozess des Aufbaus einer Schicht We will focus on the process of building a layer 103 103 mit den Techniken der vorliegenden Erfindung. with the techniques of the present invention. Diese Beschreibung der ersten Ausführungsform – und die Beschreibungen der zusätzlichen Ausführungsformen und Alternativen, welche folgen – bezieht sich auf die Bildung von fortlaufenden Regionen von Objektquerschnitten. This description of the first embodiment - and the descriptions of additional embodiments and alternatives that follow - refers to the formation of continuous regions of object cross-sections. Diese Regionen sind von unten gebunden durch die vorhergehende Schicht und oben durch die nächste Schicht. These regions are bound from below by the previous layer and above by the next layer. Die Beschreibung der Ausführungsformen ist nicht anwendbar auf die Bildung von abwärts gerichteten oder aufwärts gerichteten Regionen. The description of embodiments is not applicable to the formation of down-direction or up-facing regions.

Zuerst wird eine 0,100 mm (0,004 inch) dicke Flüssigkeitsschicht vorbereitet in Vorgriff auf das Ziehen der Schicht First, a 0.100 mm (0.004 inch) thick layer of liquid prepared in anticipation of pulling the layer 103 103 . , Beispiele für Techniken, welche nützlich sind in diesem Prozess werden im Detail beschrieben in dem vorher zitierten und aufgenommenen US-Patent 5,174,931 von Almquist et al., welches erteilt wurde am 29. Dezember 1992 und der US-Patentanmeldung 08/790005 von Almquist et al., welche eingereicht wurde am 28. Januar 1997. Ist einmal die Flüssigkeitsschicht vorbereitet, werden die Grenzelemente Examples of techniques which are useful in this process are described in detail in the previously cited and incorporated US Patent 5,174,931 of Almquist et al., Issued December 29, 1992 and US Patent Application 08/790005 of Almquist et al ., filed on January 28, 1997. Once the liquid layer is prepared, the boundary elements are 110 110 gezogen (Bezugszeichen drawn (reference 50 50 , . 2 2 ). ). Diese Grenzelemente stellen, wie früher beschrieben, die Ränder der Schicht dar und werden typischerweise unter Verwendung einer Vektoraussetzung gebildet. This boundary elements, as described earlier, the edges of the layer is and are typically formed using a vector exposure. Die Aushärtetiefe für diese Linien ist ausreichend, um diese Linien anzuhaften an die Schicht, welche zuvor ausgehärtet wurde und beträgt ungefähr 0,230 mm (0,009 inch). The cure depth for these lines is enough to attach these lines to the layer which has previously been cured, and is approximately 0.230 mm (0.009 inch). Falls nichts Anderweitiges beschrieben wird in den Lehren hierin, ist, wenn eine Quantität an Aussetzungen angesprochen wird im Hinblick auf die Aushärtetiefe, die Quantität diejenige, welche erhalten worden wäre, wenn keine andere Aussetzung aufgetreten wäre. Unless otherwise described in the teachings herein, when a quantity of suspension is addressed in terms of cure depth, the quantity of that which would have been obtained if no other suspension had occurred. Wie in dem unter Bezugnahme aufgenommenen US-Patent 5,184,307 von Hull et al., welches am 2. Februar 1993 erteilt wurde, ist die äußere Grenze vorzugsweise Linienbreiten kompensiert nach innen durch ungefähr die Hälfte der Breite einer ausgehärteten Linie von Material, welche ungefähr 0,15 mm (0,05 inch) beträgt. As in the taken with reference U.S. Patent 5,184,307 to Hull, et al., Which issued February 2, 1993, the outer boundary is preferably line width compensated inwardly by approximately one half the width of a cured line of material, which is approximately 0, 15 mm (0.05 inches).

Als nächstes wird der erste Durchgang der Hatchvektoren Next, the first pass of hatch vectors 112 112 gezogen, parallel zu der X-Achse (Bezugszeichen drawn parallel to the X axis (reference numeral 52 52 , . 2 2 ). ). Diese Vektoren werden gezogen innerhalb der Grenzen und vorzugsweise zurückgezogen von der Position der Linienbreiten kompensierten Grenzen an sowohl deren Beginn als auch Endpunkten um einen Betrag, welcher größer ist als die halbe Linienbreite, beispielsweise ungefähr 0,250 mm (0,010 inch). These vectors are drawn within the boundaries, and preferably retracted from the position of the line width compensated boundaries at both their beginning and end points by an amount which is greater than half the line width, for example about 0.250 mm (0.010 inch). Dieses Zurückziehen würde vorzugsweise verhindern, dass die Hatchvektoren die Grenzen berühren. This retraction would preferably prevent the hatch vectors touch the borders. Das Zurückziehen von Hatchvektoren von den Grenzvektoren wird beschrieben im US-Patent 5,321,622 von Snead et al., welches am 14. Juni 1994 erteilt wurde. The retraction of hatch vectors of the boundary vectors is described in US Patent 5,321,622 to Snead et al., Issued on 14 June 1994. Die Aushärtetiefe für diese Vektoren ist vorzugsweise etwas kleiner als die Lagendicke, beispielsweise ungefähr 0,075 mm (0,003 inch). The cure depth for these vectors is preferably slightly less than the layer thickness, for example about 0.075 mm (0.003 inch).

Bei der Vollendung des Scannens der Hatchvektoren entlang der X-Achse beginnt eine Verzögerungsperiode (Bezugszeichen At the completion of scanning of the hatch vectors along the X-axis, a delay period begins (reference 54 54 , . 2 2 ) von ungefähr 15 Sekunden. ) Of about 15 seconds. Wie zuvor beschrieben gestattet diese Verzögerung zumindest einem der ausgehärteten Materialen zu schrumpfen, und/oder jegliche Hitze, welche sich durch den Aushärteprozess gebildet haben mag, abgeleitet zu werden. As described above allows the delay to shrink at least one of the cured materials, and / or any heat, which may have been formed by the curing process to be derived. Wenn ein zweiter Satz von Vektoren sofort gezogen werden würde auf den ersten Satz von Vektoren, wird der zweite Satz von Vektoren Beschädigungen zeigen von eigenen Schrumpfung und Wärmeableitung genauso wie verbliebene Beschädigungen von den Linien unter ihnen, welche immer noch schrumpfen und abkühlen. If a second set of vectors would be taken immediately to the first set of vectors, the second set of vectors show damage from their own shrinkage and heat dissipation as well as damage to the remaining lines among them who still shrink and cool. Die Verzögerung führt somit zu einer Verminderung der verbliebenen Spannung, welche erzeugt wird durch die Schrumpfung und Wärmeableitung, und einer Verminderung der damit verbundenen Teilverzerrung. The delay thus leads to a reduction of the remaining voltage, which is generated by shrinkage and heat dissipation, and a decrease in the associated part distortions.

Bei Ablauf der Verzögerung wird ein zweiter Durchgang der Hatchvektoren At the expiration of the delay, a second passage of the Hatch vectors 112 112 , auch innerhalb der Grenzvektoren, gezogen, parallel zu der Y-Achse (Bezugszeichen Also within the boundary vectors drawn parallel to the Y axis (reference numeral 56 56 , . 2 2 ). ). Die Vektoren werden vorzugsweise zurückgezogen sowohl an Beginn- als auch an Endpunkten um denselben Betrag wie der erste Durchlauf von Hatchvektoren. The vectors are preferably retracted at both start date and end points of the same amount as the first pass of hatch vectors. Die Aushärtetiefe für die Vektoren ist vorzugsweise etwas größer als die Lagendicke, beispielsweise ungefähr 0,125 mm (0,005 inch). The cure depth for the vectors is preferably slightly greater than the layer thickness, for example about 0.125 mm (0.005 inch). Da diese Vektoren die Vektoren entlang der X-Achse überlappen, wird die Gesamttiefe der Aushärtung, welche erreicht wird durch die überlappenden Punkte größer sein als die Lagendicke, und zwar um einen Betrag, welcher ausreichend ist, um eine adäquate Anhaftung an der unteren Schicht sicherzustellen, beispielsweise ungefähr 0,075 mm (0,003 inch). As these vectors overlap the vectors along the X-axis, the total depth of cure which is achieved will be greater by the overlapping points than the layer thickness, and by an amount which is sufficient to ensure an adequate adhesion to the lower layer , for example, about 0.075 mm (0.003 inch).

Eine zusätzliche Grenze wird anschließend gezogen, innerhalb der ersten Grenze, welche jegliche Lücken zwischen den Hatchvektoren und der ersten Grenze (Bezugszeichen An additional boundary is then drawn, within the first boundary that any gap between the hatch vectors and the first boundary (reference numeral 58 58 , . 2 2 ) überbrückt. ) Bridges. Diese innere Grenze ist versetzt von der Linienbreiten kompensierten Position der ersten Grenze um etwa eine halbe Breite eines Grenzvektors, so dass die Grenzen teilweise einander überlappen, beispielsweise um ungefähr 0,125 mm (0,005 inch). This inner boundary is offset from the line width compensated position of the first boundary by about one half the width of a boundary vector, so that the boundaries partially overlap each other, for example by about 0.125 mm (0.005 inch). Die Aushärtetiefe für diese zweite Grenze kann etwas kleiner sein als die Lagendicke, zB ungefähr 0,075 mm (0,003 inch). The cure depth for this second boundary may be slightly smaller than the layer thickness, for example about 0.075 mm (0.003 inch). Alternativ kann die Aushärtetiefe für die zweite Grenze einen Betrag aufweisen, welcher ausreichend ist, um anzuhaften an der Schicht darunter (dies wird die Aufbauzeit erhöhen). Alternatively, the cure depth for the second boundary having an amount which is sufficient to adhere to the layer below (this will increase build time).

Bevorzugte Parameter, welche verwendet werden für die Bildung und die Aussetzung von Lage Preferred parameters, which are used for the formation and the suspension of location 103 103 erscheinen in der nachstehenden Tabelle 1. appear in the Table 1 below.

Tabelle 1. Pararmeter, welche verwendet werden zur Bildung und Aussetzung von Lage 103 Table 1. Pararmeter, which are used for education and exposure to position 103

Für die Schicht For the layer 103 103 ist das Scannen beendet und die Lagenformation in Vorbereitung für die Schicht scanning is finished, and the formation position in preparation for the layer 104 104 kann beginnen. can begin. Nachfolgende Schichten werden anschließend gebildet unter Verwendung der Technik, welche beschrieben wurde für Schicht Subsequent layers are then formed using the technique which has been described for layer 103 103 oder sie können geformt werden in Übereinstimmung mit einer anderen Technik. or they can be formed in accordance with a different technique. Beispiele für andere Bildungstechniken werden nachstehend beschrieben. Examples of other formation techniques are described hereinafter.

Die Technik, welche in der ersten Ausführungsform beschrieben wurde – und die Techniken, welche in den folgenden Ausführungsformen alternativ beschrieben werden – können angewandt werden auf aufwärts gerichtete und/oder abwärts gerichtete Regionen, welche gebildet werden können mit einer Mehrzahl von überlagernden Hatch- und/oder Hautfüllaussetzungen. The technique which has been described in the first embodiment - and the techniques which will be described alternatively in the following embodiments - can be applied to uplink and / or down-facing regions, which may be formed with a plurality of superimposed Hatch and / or Hautfüllaussetzungen. Die Verzögerung kann vorgesehen werden zwischen der ersten und der zweiten der Mehrzahl und/oder allen anderen Mitgliedern der Mehrzahl. The delay can be provided between the first and the second of the plurality, and / or all other members of the plurality.

Alternativen Alternatives

Es sollte verstanden werden, dass die erste Ausführungsform sowie die anderen Ausführungsformen, welche nachstehend diskutiert werden, nicht begrenzt sind auf die spezifischen Parameter, welche in den gegeben Beispielen verwendet werden, sondern statt dessen angewandt werden können unter Verwendung von verschiedenen Parametern. It should be understood that the first embodiment and the other embodiments which will be discussed below, are not limited to the specific parameters which are used in the given examples, but can instead be applied using various parameters. Deshalb können die Alternativen, welche in diesem Abschnitt diskutiert werden, angewandt werden auf die erste Ausführungsform und auf alle anderen Ausführungsformen oder folgenden Implementierungen. Therefore, the alternatives, which are discussed in this section may be applied to the first embodiment and to any other embodiments or implementations following.

Beispielsweise kann die Lagendicke größer oder kleiner als 0,100 mm (0,004 inch) sein. For example, the layer thickness may be greater or less than 0.100 mm (0.004 inch). Mit anderen Worten, die Lagendicke, welche gemessen wurde zwischen ähnlichen Niveaus (zB oberen Niveaus) der zwei aufeinander folgenden Lagen, kann eingestellt werden auf jeden praktikablen Wert. In other words, the layer thickness, which was measured between similar levels (eg upper levels) of two consecutive layers can be set to any workable value. Die Dicke zwischen den Schichten kann eingestellt werden auf jeden geeigneten Betrag, um die gewünschte Auflösung zu erhalten. The thickness between layers may be set to any appropriate amount to obtain the desired resolution. Veränderungen in der Schichtdicke können Veränderungen bei anderen Parametern notwendig machen, wie beispielsweise die Aushärtetiefewerte, welche verwendet werden für verschiedene Vektortypen. Changes in the layer thickness can make changes in other parameters necessary such as the Aushärtetiefewerte which are used for different vector types. Jegliche Parameteranpassungen, welche notwendig sind, werden offensichtlich sein für den Fachmann beim Durchsehen der vorliegenden Offenbarungen und können sofort experimentell bestimmt werden. Any parameter adjustments which are necessary, will be apparent to those skilled in the art upon review of this disclosure and can readily be determined experimentally.

In einer weiteren Alternative der Ausführungsform wird eine Verzögerungsdauer von einem beliebigen Wert verwendet werden (zB mehr oder weniger als die 15 Sekunden welche in der obigen Ausführungsform verwendet werden). In a further alternative of the embodiment, a delay period is used by an arbitrary value (for example, more or less than the 15 seconds which are used in the above embodiment). Die gewünschte Länge der Verzögerung kann eingestellt werden basierend auf einer Vielzahl von Faktoren, welche vorstehend in dem Einleitungsteil beschrieben wurden, oder können automatisch bestimmt werden während des Aufbaus mit einem Feedback-Mechanismus wie beispielsweise der vorstehend Diskutierte. The desired length of the delay can be set based on a variety of factors, which have been described above in the introductory part, or may be automatically determined during construction with a feedback mechanism such as the above Discussed.

In einer weiteren Alternative zu der Ausführungsform können die Hatchvektoren zurückgezogen werden nur dort, wo ihre Endpunkte auf die Grenzen treffen, oder nur wo ihre Startpunkte auf die Grenzen treffen. In a further alternative to the embodiment, the hatch vectors may be withdrawn only where their end points meet the boundaries, or where their starting points apply to the limits. Zusätzlich kann der Satz von Hatchvektoren zurückgezogen werden oder nicht an seine Seiten, so dass die Kanten nicht die Grenzvektoren berühren. In addition, the set of hatch vectors may be withdrawn or not so that the edges do not touch on its side, the boundary vectors. Das Ausmaß des Rückzugs kann variieren intravektoriell, intervektoriell nach Durchlauf von Vektoren, nach Schicht, oder nach einem Bereich von Schichten. The extent of retreat can vary intravektoriell, intervektoriell after pass of vectors, by layer, or by range of layers.

In wiederum einer anderen Alternative zu der Ausführungsform kann anstatt von mehrfachen Grenzen eine Lage lediglich eine Grenze aufweisen. In yet another alternative to the embodiment, instead of multiple boundaries, a layer having only a boundary. Beispielsweise kann das Aushärten einer Schicht beginnen mit der Aussetzung des ersten Satzes von Hatch gefolgt durch eine Verzögerung, anschließend die Aussetzung des zweiten Satzes von Hatch und schließlich der Aussetzung der Grenze. For example, the curing of a layer begin with the suspension of the first set of hatch followed by a delay, then the suspension of the second set of hatch and finally the suspension of the border. In diesem Beispiel wird es bevorzugt, dass der erste Satz von Hatch nicht anhaftet an der Lage darunter. In this example, it is preferred that the first set of hatch do not adhere to the layer below. In einer anderen Alternative mit lediglich einer Grenze würde das Aushärten der Lage beginnen mit der Aussetzung eines Satzes von Hatch gefolgt durch eine Verzögerung und anschließender Aussetzung der Grenze. In another alternative with only one boundary curing the position would begin with the suspension of a set of hatch followed by a delay and subsequent suspension of the border. In diesem Beispiel würde der erste Satz von Hatch wiederum nicht anhaften an der Lage darunter. In this example, the first set of hatch would once again not adhere to the layer below.

Wie anhand dieses letzten Beispiels zu sehen ist, kann in einer anderen Alternative lediglich ein Durchgang von Hatch verwendet werden. As can be seen from this last example, only one pass of hatch may be used in another alternative. Ein anderes Beispiel davon wäre es, eine Schicht auszuhärten, beginnend mit einer äußeren Grenze, welche anhaften würde an der Lage darunter, dann gefolgt mit einem Durchgang von Hatch, welcher zurückgezogen ist von der Grenze. Another example thereof is to cure a layer starting with an outer boundary which would adhere to the layer below, then followed with a pass of hatch which is withdrawn from the border. Would Dieser Hatch würde nicht anhaften an der Lage darunter oder an der gerade gezogenen Grenze. This hatch would not attach to the layer below or to the boundary just drawn. Eine Verzögerung würde folgen auf den Hatch, dann würde eine innere Grenze gezogen, welche die äußere Grenze und den Hatch verbindet. A delay would follow the hatch, then an inner boundary would be drawn, which connects the outer boundary and the hatch. Diese innere Grenze kann oder kann nicht anhaften an der Lage darunter. This inner boundary may or may not adhere to the layer below. Ein anderes Beispiel für die Verwendung von nur einem Hatchdurchgang würde eine Schicht aushärten beginnend mit einer inneren Grenze, welche nicht anhaften würde an der Lage darunter. Another example of the use of only one hatch pass would cure a layer beginning with an inner boundary which would not adhere to the layer below. Dies würde gefolgt von einem Hatchdurchgang, welcher anhaften würde oder nicht an der gerade gezogenen Grenze und würde nicht anhaften an der Lage darunter. This would be followed by a hatch pass, which would adhere or not on the straight boundary drawn and would not adhere to the layer below.

Anschließend würde eine Verzögerung auftreten gefolgt von einer äußeren Grenze, welche anhaften würde an der Schicht darunter. Subsequently, a delay would occur followed by an outer boundary which would adhere to the layer below.

Alternativen könnten es andererseits nicht haftenden Grenzen gestatten anzuhaften an einer oder mehreren Positionen, welche vorzugsweise nicht angeordnet sind auf entgegen gesetzten Erstreckungen des Querschnitts, welcher geformt wird. Alternative it may not allow the other hand, to adhere adhesive borders at one or more positions, which are preferably not located on opposite extents of the cross section which is formed.

In Fällen, in denen mehr als eine Grenze verwendet wird, können die mehrfachen Grenzen direkt einander überlappen oder können versetzt sein um einen Bruchteil der Breite der Grenze, oder um exakt eine Grenzbreite, oder mehr als eine Grenzbreite. In cases where more than one boundary is used, the multiple boundaries may directly overlap one another or may be offset by a fraction of the width of the boundary, or by exactly one boundary width, or more than one boundary width. Wo Mehrfachgrenzen verwendet werden, kann die innere Grenze zuerst gezogen werden. Where multiple boundaries are used, the inner boundary can be drawn first. Diese Grenze kann eine Aushärtetiefe aufweisen, welche etwas kleiner ist als die Lagendicke, aber nicht notwendigerweise. This boundary may have a cure depth which is somewhat smaller than the layer thickness, but not necessarily. Anschließend können die Hatchvektoren gezogen werden, und sie können die innere Grenze berühren an ihren Anfangs- und Endpunkten oder lediglich an ihren Anfangspunkten, oder lediglich an ihren Endpunkten oder sie können die Grenze gar nicht berühren. Then the hatch vectors can be drawn, and they can touch the inner boundary at their start and end points or only at their start points, or only at their endpoints or they can not touch the border. Anschließend kann eine äußere Grenze oder Grenzen gezogen werden. Subsequently, an outer boundary or boundaries are drawn. Die Grenzvektoren können versetzt sein voneinander, so dass sie sich nicht berühren, sich leicht berühren oder gänzlich oder zum Teil überlappen. The boundary vectors may be offset from each other so that they do not touch, touch lightly or wholly or partly overlap.

Es ist auch möglich, dass nachdem die inneren und äußeren Grenzen gezogen wurden, eine Grenze oder Grenzen zwischen den innersten und den äußersten Grenzen gezogen werden. It is also possible that, after the inner and outer boundaries are drawn, a boundary or boundaries between the innermost and outermost boundaries are drawn. Zusätzlich können alle oder manche der Hatchvektoren gezogen werden vor allen, manchen, einer, oder keiner der Grenzen. In addition, all or some of the hatch vectors are drawn from all, some, one, or none of the limits. Dies umfasst die Möglichkeit, dass alle, eine oder manche der Grenzen gezogen werden können während der Verzögerungsdauer. This includes the possibility that all, one or some of the boundaries may be drawn during the delay period. Tatsächlich können die ersten und zweiten Durchgänge von Hatchvektoren für jedes Objekt/Element aufeinander folgen oder sie können getrennt werden voneinander durch eine oder mehrere zusätzliche Aussetzungen von einem oder mehreren Vektortypen. In fact, the first and second passages of hatch vectors for each object / element may be consecutive, or may be separated by one or more additional exposures of one or more vector types. Die Füllvektoren eines Objektes/Elementes, falls überhaupt welche notwendig oder gewünscht sind, können folgen auf den letzten Durchgang der Hatchvektoren, oder können auftreten bevor manche, aber nachdem andere der Hatchvektoren gescannt sind. The fill vectors of an object / element, if any, which are necessary or desired, can follow the last pass of hatch vectors, or can occur before some, but after the other hatch vectors are scanned. Deshalb kann die Reihenfolge der verschiedenen Durchgänge von Hatch- und Füllvektoren, Verzögerungsperiode(n), und Grenzvektoren variieren. Therefore, the order of the various passages of Hatch and fill vectors, delay period (s), and vary boundary vectors.

Andere Alternativen sind denkbar wie beispielsweise die Verwendung von keinen Grenzvektoren. Other alternatives are possible, such as the use of any boundary vectors. In einem solchen Fall kann es wünschenswert sein, dass der erste Satz von Hatchvektoren zumindest einen oder mehrere Punkte umfasst, wo die Aushärtetiefe gleich ist oder größer ist als die Lagendicke – ausreichend, um die vorhergehende Schicht zu berühren und/oder an ihr anzuhaften. In such a case, it may be desirable that the first set of hatch vectors one at least or several points comprising where the cure depth is equal to or greater than the layer thickness - is sufficient to touch the previous layer and / or to adhere to it. Ist jedoch die Aushärtetiefe des ersten Satzes von Hatchvektoren kleiner als die Lagendicke, wird es bevorzugt, die kombinierte Gesamttiefe der Aushärtung von dem ersten und zweiten Satz von Hatchvektoren ausreichend zu gestalten, um Anhaftung an der unteren Schicht zu erzeugen, obwohl unter manchen Umständen solch eine Adhäsion nicht notwendig sein kann, in welchem Falle die Netto-Aushärtetiefe kleiner sein kann als die Lagendicke. However, if the cure depth of the first set of hatch vectors is less than the layer thickness, it is preferred to have the combined total depth of cure from the first and second set of hatch vectors sufficient to cause adhesion to the lower layer, although under some circumstances such a adhesion may not be necessary, in which case the net cure depth may be less than-the layer thickness.

Es sollte gewürdigt werden, dass der erste Satz von Hatchvektoren gescannt werden kann in jede Richtung, nicht notwendigerweise parallel zu der X-Achse. It should be appreciated that the first set of hatch vectors may be scanned in any direction, not necessarily parallel to the X-axis. Zusätzlich können diese Vektoren ausgehärtet werden zu einer Tiefe, welche gleich ist, kleiner oder größer als die gewünschte Lagendicke. In addition, these vectors may be cured to a depth which is equal to, less or greater than the desired layer thickness. Es ist typisch, dass, wenn die Aushärtetiefe größer ist als die Lagendicke, Anhaftung auftritt und eine unbegrenzte Schrumpfung nicht auftreten kann. It is typical that if cure depth which is greater than the layer thickness, adhesion occurs and an unlimited shrinkage can not occur. Es ist jedoch denkbar für bestimmte Materialien und Aussetzungskombinationen, dass eine Aushärtetiefe größer als die Lagendicke verwendet werden kann auf der ersten Aussetzung und eine lockere Schrumpfung kann auftreten, welche resultiert in einer verminderten Verzerrung des Objektes. However, it is possible for certain materials and exposure combinations that a cure depth can be used is greater than the layer thickness on the first exposure and a relaxed shrinkage may occur, which results in a reduced distortion of the object.

Natürlich kann der zweite Satz von Vektoren auch gescannt werden in jede Richtung, nicht unbedingt rechtwinklig zu der ersten Richtung und kann eine Aushärtetiefe aufweisen, welche gleich, geringer oder größer als die gewünschte Lagen dicke ist. Of course, the second set of vectors may also be scanned in any direction, not necessarily perpendicular to the first direction and may have a cure depth which is less than or greater than the desired thickness of layers is equal to. Es ist somit möglich, dass die kombinierte Gesamttiefe der Aushärtung von dem ersten und zweiten Satz von Hatchvektoren gleich sein wird, größer oder kleiner als die gewünschte Lagendicke. It is thus possible that the combined total depth of cure from the first and second set of hatch vectors will be equal to, greater than or less than the desired layer thickness. In Fällen, in denen die kombinierte Gesamtaushärtetiefe von den Sätzen von Hatchvektoren kleiner ist als eine Lagendicke kann es nützlich sein, die Fläche an einer vorhergehenden Schicht zu befestigen, unter Verwendung einer Niete, einer Anzahl von Nieten (Nieten werden beschrieben in dem unter Bezugnahme aufgenommenen US-Patent 5,104,592 von Hull et al., welches erteilt wurde am 14. April 1992), mit wenigen weit beabstandeten Hatchvektoren oder ähnlichem. In cases where the combined Gesamtaushärtetiefe from the sets of hatch vectors is less than a layer thickness, it may be useful to attach the area to a previous layer, by using a rivet, a number of rivets (rivets are described in the taken with reference US Patent 5,104,592 Hull et al., issued April 14, 1992), with a few widely spaced hatch vectors or the like. Obwohl es die typische Erfahrung ist, dass, damit Anhaftung auftritt, die Gesamtaushärtetiefe gleich oder größer sein muss als die Lagendicke, ist es denkbar, dass für eine gegebene Material- und Strahlungskombination eine Anhaftung erreicht werden kann, obwohl die Gesamtaushärtetiefe kleiner ist als die Lagendicke. Although it is the typical experience that in order for adhesion to occur, the Gesamtaushärtetiefe must be equal to or greater than the layer thickness, it is conceivable that for a given material and radiation combination, adhesion may be achieved even though the Gesamtaushärtetiefe is smaller than the layer thickness ,

Natürlich ist es möglich, dass mehr als 2 Durchläufe von Hatchvektoren verwendet werden, oder dass nur ein Durchlauf verwendet wird. Of course, it is possible that more than two passes of hatch vectors are used, or that only one pass is used. Beispielsweise kann eine einzige Aussetzung von Hatch verwendet werden in einer nach oben gerichteten oder nach unten gerichteten Fläche, wo eine einzelne Aussetzung von Skin Fill auch verwendet werden wird mit einer Verzögerung zwischen dem Hatch und Fill. For example, a single exposure of Hatch used in a directional or downward facing surface, where a single exposure of skin fill will be used with a delay between Hatch and Fill.

In einer anderen Alternative kann ein Hatch mit einer einzigen Richtung verwendet werden, welcher aber geteilt wird in zwei Aussetzungsdurchgänge. In another alternative can be used with a Hatch a single direction, but which is divided into two suspension passes. Der erste Durchgang wird jeden zweiten Hatchvektor aussetzen und die nächste Aussetzung wird die Vektoren zwischen den zuerst Ausgesetzten aussetzen. The first round will expose every other hatch vector and the next suspension shall suspend the vectors between the first castaway.

Die zweite Ausführungsform The second embodiment

Die zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist eine Weiterführung der ersten Ausführungsform angewandt auf die Bildung auf einer Platt form, von mehr als einem Objekt oder einem Objekt oder Objekten mit mehreren Querschnittselementen. The second preferred embodiment of the present invention is a continuation of the first embodiment applied to the formation of a flat shape, more than one object, or an object or objects with multiple cross-sectional elements. In solch einer Situation werden die oben beschriebenen Techniken in der ersten Ausführungsform ganz einfach ausgeführt für jedes Objekt und/oder Querschnittselement abwechselnd. In such a situation, the techniques described above in the first embodiment can be easily performed for each object and / or cross-sectional element alternately. Die Aushärtetiefenwerte, Linienbreitenkompensationswerte und Versatzwerte, welche verwendet wurden für Schicht The Aushärtetiefenwerte, line width compensation values, and offset values ​​which have been used for layer 103 103 in der ersten Ausführungsform sind gleichermaßen anwendbar auf die Objekte und Querschnittselemente dieser Ausführungsform. in the first embodiment are equally applicable to the objects and cross-sectional elements of this embodiment. Aus Gründen der Klarheit wird in dieser Besprechung angenommen, dass zwei Objekte und/oder Querschnittselemente gebaut werden und dass sie beide in einer Position sind, welche lediglich aus dauernden Regionen gebildet ist. For the sake of clarity, it is assumed in this discussion that two objects and / or cross-sectional elements are built and that they are both in a position which is only formed from continuous regions. Die zweite Ausführungsform wird gezeigt im Fließdiagramm gemäß The second embodiment is shown in the flow chart of 4 4 . ,

Zu Beginn wird die äußere Grenze vollendet für das erste Objekt und/oder Querschnittselement (Bezugszeichen At the beginning of the outer boundary is completed for the first object and / or cross-sectional element (reference 200 200 , . 4 4 ). ). Anschließend werden die ersten und zweiten Hatchvektordurchgänge Subsequently, the first and second hatch vector passes are 122 122 und and 126 126 gemäß according to 4 4 , jeweils, für das erste Objekt/Element gezogen, getrennt durch die Verzögerungsperiode , Respectively, drawn for the first object / element, separated by the delay period 124 124 für das erste Objekt/Element. for the first object / element. Als nächstes wird die innere Grenze Next, the inner boundary 128 128 für das erste Objekt/Element vollendet. element perfect for the first object /.

Ist einmal das Scannen des ersten Objektes und/oder des Querschnittselementes vollendet, beginnt das Scannen der Grenze Once the scanning of the first object and / or the cross sectional element completed scanning the boundary begins 130 130 des zweiten Objektes und/oder des Querschnittselementes. of the second object and / or the cross sectional element. Dann werden die zwei Hatchvektordurchgänge, Then, the two hatch vector passes, 132 132 und and 136 136 jeweils, für das zweite Querschnittsobjekt/-element gezogen, mit der Verzögerung respectively, element drawn for the second cross-sectional object /, with the delay 134 134 für das zweite Objekt/Element zwischen ihnen. for the second object / element between them. Schließlich wird die innere Grenze Finally, the inner boundary 138 138 des zweiten Objektes und/oder des Querschnittselements gebildet. the second object and / or cross-sectional element formed.

Dieser Prozess wird vorzugsweise wiederholt für jedes Objekt und/oder jedes Querschnittselement auf der Plattform, obwohl in manchen Fällen es bevorzugt sein kann, diese Technik beim Formen von lediglich einem Teil der Objektschichten zu verwenden. This process is preferably repeated for each object and / or each cross-sectional element on the platform, though in some cases it may be preferred to use this technique in forming only a portion of the object laminae.

Wie vorstehend beschrieben kann diese Technik angewandt werden auf aufwärts gerichtete und/oder abwärts gerichtete Regionen, welche geformt werden können mit einer Mehrzahl von überlagernden Hatch- und/oder Skin-Fill-Aussetzungen. As described above, this technique can be applied to uplink and / or down-facing regions, which may be formed with a plurality of superimposed Hatch and / or skin fill exposures. Eine Verzögerung kann angewandt werden zwischen der ersten und zweiten der Mehrzahl und/oder zwischen allen anderen Mitgliedern der Mehrzahl. A delay may be applied between the first and second of the plurality, and / or between any other members of the plurality.

Dritte Ausführungsform Third Embodiment

Die dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist ebenfalls eine Weiterführung der ersten Ausführungsform angewandt auf die Bildung, auf einer Plattform von mehr als einem Objekt, oder einem Objekt oder Objekten mit mehreren Querschnittselementen. The third embodiment of the present invention is also a continuation of the first embodiment applied to the formation, on one platform, of more than one object, or an object or objects with multiple cross-sectional elements. Deshalb ist diese Ausführungsform tatsächlich eine Alternative zu der zweiten Ausführungsform. Therefore, this embodiment is actually an alternative to the second embodiment. Die Aushärtetiefenwerte, Linienbreitekompensationswerte und Versatzwerte, welche verwendet wurden für Schicht The Aushärtetiefenwerte, line width compensation values, and offset values ​​which have been used for layer 103 103 in der ersten Ausführungsform gelten gleichermaßen für die Objekte und Querschnittselemente dieser Ausführungsform. in the first embodiment apply equally to the objects and cross-sectional elements of this embodiment. Aus Gründen der Klarheit wird in dieser Besprechung angenommen, dass zwei Objekte und/oder Querschnittselemente aufgebaut werden und dass sie beide in einer Position sind, welche lediglich von dauernden Regionen gebildet wurde. For the sake of clarity, it is assumed in this discussion that two objects and / or cross-cutting elements are constructed and that they are both in a position which was formed only by continuous regions.

Eine erste Implementierung der dritten Ausführungsform wird gezeigt in dem Fließdiagramm gemäß A first implementation of the third embodiment is shown in the flow chart of 5 5 . , Als erstes wird die äußere Grenze First, the outer boundary 150 150 des ersten Objektes und/oder Querschnittselementes gezogen. of the first object and / or cross-sectional element is pulled. Dann wird die äußere Grenze Then, the outer boundary is 152 152 des zweiten Objektes/Elements vollendet. the second object / element completed. Als nächstes wird der erste Durchgang des Hatchvektors Next, the first pass of hatch vectors 154 154 für das erste Objekt/Element gescannt. scanned for the first object / element. Dann wird der erste Durchlauf der Hatchvektoren Then the first pass of hatch vectors is 154 154 für das erste Objekt/Element gescannt. scanned for the first object / element. Anschließend wird der erste Durchlauf der Hatchvektoren Subsequently, the first pass of hatch vectors 156 156 für das zweite Objekt/Element gescannt. scanned for the second object / element. Bei Vollendung dieses Durchlaufs beginnt eine Verzögerungsperiode Upon completion of this pass, a delay period begins 158 158 . , Wenn die Verzögerungsperiode endet, wird der zweite Durchgang von Hatchvektoren When the delay period ends, the second pass of hatch vectors is 160 160 für das erste Objekt/Element gescannt. scanned for the first object / element. Anschließend wird der zweite Durchlauf der Hatchvektoren Subsequently, the second pass of hatch vectors 162 162 für das zweite Objekt/Element gescannt. scanned for the second object / element. Die innere Grenze The inner boundary 164 164 des ersten Objektes/Elementes wird dann gescannt, gefolgt von dem Scannen der inneren Grenze the first object / element is then scanned, followed by the scanning of the inner boundary 166 166 des zweiten Objektes/Elementes. the second object / element.

In einer mehr bevorzugten Implementierung der dritten Ausführungsform, welche in dem Fließdiagramm gemäß In a more preferred implementation of the third embodiment, according to which in the flow chart 6 6 gezeigt wird, beginnt die Verzögerungsperiode sobald das Scannen des ersten Satzes von Hatchvektoren is shown, the delay period, the scanning of the first set of hatch vectors begins as soon as 184 184 für das erste Objekt/Element vollendet ist. is completed for the first object / element. Basierend auf diesem Konzept wird zuerst die äußere Grenze Based on this concept, first the outer boundary 180 180 des ersten Objektes und/oder Querschnittselementes gezogen. of the first object and / or cross-sectional element is pulled. Dann wird die äußere Grenze Then, the outer boundary is 182 182 des zweiten Objektes/Elementes vollendet. the second object / element completed. Als nächstes wird der erste Durchlauf von Hatchvektoren Next, the first pass of hatch vectors 184 184 für das erste Objekt/Element gescannt. scanned for the first object / element. Nach dessen Vollendung beginnt die Verzögerungsperiode After the completion of the delay period begins 186 186 und zur gleichen Zeit beginnt das Scannen des ersten Durchlaufs von Hatchvektoren and at the same time starts the scanning of the first pass of hatch vectors 188 188 für das zweite Objekt/Element. for the second object / element. Sobald die Verzögerungsperiode beendet ist, empfängt das erste Objekt/Element einen zweiten Hatchvektordurchlauf Once the delay period has ended, receives the first object / element a second hatch vector pass 194 194 . , Der zweite Durchlauf von Hatch The second pass of hatch 196 196 für das zweite Objekt/Element wird dann angewandt. for the second object / element is then applied. Anschließend wird die innere Grenze Subsequently, the inner boundary 198 198 für das erste Objekt gebildet. formed for the first object. Schließlich wird die innere Grenze Finally, the inner boundary 200 200 für das zweite Objekt/Element geformt. element formed for the second object /. Die Elemente The elements 190 190 und and 192 192 zeigen an, dass nach dem Ziehen des ersten Durchlaufs von Hatch für das zweite Objekt/Element eine Prüfung ausführt wird, um zu bestimmen, ob die Verzögerung schon abgelaufen ist. indicate that after drawing the first pass of hatch for the second object / element, a check is performing to determine whether the delay has already elapsed. Wenn nicht, wird es der Verzögerung gestattet, weiter zu gehen. If not, it is permitted to delay, to go further.

Wie in Tabelle 2 nachstehend gezeigt, kann dieser Prozess resultieren in einem unzureichenden Ausmaß an Verzögerung für Querschnittselemente, welche verschieden sind von dem ersten Querschnittselement. As shown in Table 2 below, this process may result in an insufficient amount of delay for cross-sectional elements which are different from the first cross-sectional element. Beispielsweise, wenn die Verzögerung 15 Sekunden betragen würde, würde es 3 Sekunden dauern, um ein erstes Querschnittselement zu scannen und 7 Sekunden, um ein zweites Querschnittselement zu scannen, die effektive Verzögerung für das zweite Querschnittselement würde nur 11 Sekunden betragen. For example, if the delay would be 15 seconds, it would take three seconds to scan a first cross-sectional element and 7 seconds to scan a second cross-sectional element, the effective delay for the second cross-sectional element would only be 11 seconds. Dies ist zu sehen in der Tabelle 2 als die abgelaufene Zeit von der Vollendung des Ziehens des ersten Satzes von Hatchvektoren des zweiten Elementes zu dem Beginn des Ziehens des zweiten Satzes von Hatchvektoren des zweiten Elementes. This can be seen in Table 2 as the elapsed time from completion of drawing the first set of hatch vectors of the second element to the beginning of drawing the second set of hatch vectors of the second element.

Tabelle 2. Zeitliche Auswirkungen von einer Implementierung der dritten Ausführungsform Table 2. Effects of time of an implementation of the third embodiment

Es wird nun eine andere Auswirkung dieser Implementierung betrachtet, welche resultieren könnte in einer erheblichen Verzögerung für manche Querschnittselemente und die Bauzeit für die Schicht verlängern könnte. Now consider another effect of this implementation could result which could extend in a significant delay for some cross-sectional elements and the construction time for the layer. Wenn die Verzögerung beispielsweise wiederum 15 Sekunden betragen würde, würde es 7 Sekunden dauern, ein erstes Querschnittssignal zu scannen und 3 Sekunden, um ein zweites Querschnittselement zu scannen, wobei die effektive Verzögerung für das zweite Querschnittselement 19 Sekunden betragen würde. When the delay, for example, in turn, would be 15 seconds, it would take 7 seconds to scan a first cross-sectional signal and three seconds to scan a second cross-sectional element, the effective delay for the second cross-sectional element would be 19 seconds. Dies kann abgelesen werden in der unten stehenden Tabelle 3 als die abgelaufene Zeit zwischen der Vollendung des Ziehens des ersten Satzes von Hatchvektoren des zweiten Elementes und dem Beginn des Ziehens des zweiten Satzes von Hatchvektoren des zweiten Elementes. This can be taken from the Table 3 below as the elapsed time between completion of drawing the first set of hatch vectors of the second element and the start of drawing the second set of hatch vectors of the second element. Unter Verwendung der Technik gemäß Tabelle 3 wird es 35 Sekunden dau ern, die Schicht zu ziehen, gegenüber 31 Sekunden gemäß der in Tabelle 2 gezeigten Technik. Using the technique according to Table 3, it is 35 seconds dau ren to draw the layer, as opposed to 31 seconds according to the technique shown in Table 2.

Tabelle 3. Zeitliche Auswirkungen von einer Implementierung der dritten Ausführungsform Table 3. Effects of time of an implementation of the third embodiment

Abhängig von den Neigungen des Verwenders und den Zwecken des Endproduktes kann es bevorzugt sein, Aufbauzeit zu sparen und weniger als die Gesamtverzögerung für alle Objekte zu haben, oder es kann bevorzugt sein, die Aufbauzeit zu verlängern, um sicher zu stellen, dass alle Objekte die gesamte Verzögerungszeit empfangen. Depending on the inclinations of the user and for the purposes of the final product, it may be preferable to save build time and have less than the total delay for all objects, or it may be preferable to extend the build time to ensure that all objects in the received total delay time. Eine weitere Alternative, welche Bauzeit einsparen würde, aber vielleicht auch in einer Verzögerung für alle Objekte resultieren würde, würde die Verzögerung starten, wenn die Aussetzung des ersten Satzes von Hatch des ersten Elementes beginnt. Another alternative, which would save construction time, but might also result in a delay for all objects would start delay if the suspension of the first set of hatch of the first element begins.

Wieder eine andere Implementierung der dritten Ausführungsform umfasst das separate Sicherstellen der Verzögerung für jedes Querschnittselement. Yet another implementation of the third embodiment, the separate ensuring the delay for each cross-sectional element. Mit anderen Worten, die Zeit von der Vollendung des ersten Durchgangs von jedem Element jeweils bis zum Start des zweiten Durchgangs für jedes Element, würde so lang sein wie die gewünschte Verzögerung. In other words, the time from the completion of the first pass of each element until the start of each of the second pass for each element, would be as long as the desired delay. Wenn beispielsweise die Verzögerung 15 Sekunden betragen würde, würde es 3 Sekunden dauern ein erstes Element zu Scannen und 7 Sekunden um ein zweites Element zu Scannen, wobei eine 4 Sekunden Pause zwischen der Vollendung des zweiten Scannens des ersten Elementes vor dem Beginn des zweiten Scannen des zweiten Elementes vorgesehen ist wie in Tabelle 4 gezeigt. For example, if the delay would be 15 seconds, it would be 3 seconds to complete a first element to scan and 7 seconds to a second element to scan, with a 4-second pause between the completion of the second scan of the first element before the start of the second scanning the second element is provided as shown in Table 4.

Tabelle 4. Zeitliche Auswirkungen von einer Implementierung der dritten Ausführungsform. Table 4. Effects of time of one implementation of the third embodiment.

Um zumindest eine minimale Verzögerung für jedes Element zu erreichen während lediglich ein Verzögerungscountdown beibehalten wird, wird es bevorzugt, die Querschnittselemente in der Reihenfolge von der längsten Scannzeit zu der kürzesten Scannzeit zu scannen. In order to achieve at least a minimum delay for each element while maintaining only one delay countdown, it is preferable to scan the cross-sectional elements in order of longest scan time to shortest scan time. Die Vorteile dieser Vorgehensweise werden nun betrachtet für die Situation, dass ein drittes Objekt hinzugefügt wurde. The advantages of this approach are now considered for the situation that a third object was added. Wiederum beträgt die Verzögerung 15 Sekunden, die ersten Querschnittselemente benötigen 12 Sekunden zum Scannen, die zweiten Querschnittselemente benötigen 7 Sekunden zum Scannen und die dritten Querschnittselemente benötigen 3 Sekunden zum Scannen. Again, the delay is 15 seconds, the first cross-sectional elements require 12 seconds to scan, the second cross-sectional elements Need 7 seconds to scan and the third cross-sectional elements need 3 seconds to scan. Die abgelaufene Zeit von der Vollendung des ersten Scannens des ersten Elementes bis zum Vollendung des ersten Scannens des dritten Elementes beträgt 10 Sekunden – lediglich 5 Sekunden weniger als die Verzögerungszeit. The elapsed time from the completion of the first scan of the first element to the completion of the first scan of the third element is 10 seconds - just 5 seconds less than the delay time. Deshalb kann das zweite Scannen des ersten Elementes 5 Sekunden nach der Vollendung des ersten Scannens des dritten Elementes beginnen. Therefore, the second scan of the first element 5 seconds after the completion of the first scan of the third element begin. Die abgelaufene Zeit von der Vollendung des ersten Scannens des zweiten Elementes bis zur Vollendung des zweiten Scannens des ersten Elementes beträgt 20 Sekunden. The elapsed time from the completion of the first scan of the second element to the end of the second scan of the first element is 20 seconds. Deshalb kann das zweite Scannen des zweiten Elementes beginnen direkt bei der Vollendung des zweiten Scannens des ersten Elementes. Therefore, the second scan of the second element can start right at the completion of the second scan of the first element. Die abgelaufene Zeit von der Vollendung des ersten Scannens des dritten Elementes bis zur Vollendung des zweiten Scannens des zweiten Elementes beträgt 24 Sekunden. The elapsed time from the completion of the first scan of the third element to the end of the second scan of the second element is 24 seconds. Deshalb kann das zweite Scannen des dritten Elementes beginnen direkt bei der Vollendung des zweiten Scannens des zweiten Elementes. Therefore, the second scan of the third element can start right at the completion of the second scan of the second element. Diese Situation wird in Tabelle 5 dargestellt. This situation is shown in Table 5.

Tabelle 5. Zeitliche Auswirkungen einer Implementierung der dritten Ausführungsform Table 5. Effects of time of implementation of the third embodiment

In dieser Implementierung beträgt die effektive Verzögerung für das zweite Element 20 Sekunden und die effektive Verzögerung für das dritte Element beträgt 24 Sekunden. In this implementation, the effective delay for the second element is 20 seconds, and the effective delay for the third element is 24 seconds.

Eine weitere Alternative die eine adäquate Verzögerung für jedes Objekt/Element sicher stellt und ein einziges Zeitelement verwendet, könnte umfassen, dass die Verzögerung gestartet wird nach dem Scannen von einem der Objekte/Elemente, wobei die Verzögerungszeit so eingestellt wird, dass sie gleich ist der gewünschten Verzögerung minus der Scannzeit für das kleinste Objekt/Element, welches beim Bilden der Schicht gescannt wird. Another alternative that ensures an adequate delay for each object / element, and uses a single time element could include that the delay is started after scanning one of the objects / elements wherein the delay time is set so that it is equal to the desired delay minus the scan time for the smallest object / element being scanned in forming the layer. Der kalkulierten Verzögerung kann es gestattet werden, abzulaufen, bevor der zweite Durchgang der Aussetzung über jegliche der Objekte/Komponenten beginnt. The calculated delay may be allowed to expire before the second passage of the suspension of any of the objects / components begins.

Eine weitere Alternative, welche eine adäquate Verzögerung für jedes Objekt/Element sicherstellt und ein einzelnes Zeitelement verwendet, kann umfassen, dass die Verzögerung gestartet wird nach dem Scannen von einem der Objekte/Elemente, wobei die Verzögerungszeit so eingestellt wird, dass sie gleich ist mit der gewünschten Verzögerung minus einem Betrag, welcher nicht größer ist als die Zeitsumme, welche erforderlich ist, um alle außer dem größten der Objektte/Elemente, welche gescannt werden beim Formen der Schicht zu scannen. Another alternative that ensures an adequate delay for each object / element, and uses a single time element may comprise, that the deceleration is started after scanning one of the objects / elements wherein the delay time is set so that it is equal with the desired delay minus an amount which is not greater than the sum of time that is required to scan all but the largest of the Objektte / elements which are scanned in forming the layer. Der kalkulierten Verzögerung kann es gestattet werden, abzulaufen, bevor der zweite Durchlauf an Aussetzung über jeglichen der Objekte/Komponenten beginnt. The calculated delay may be allowed to expire before the second pass of exposure over all the objects / components begins.

Andere Schemata, die für die Fachleute offensichtlich sein werden, umfassen die Verwendung eines einzelnen Zeitelementes, um einen adäquaten Zeitablauf sicherzustellen, bevor irgendeine Komponente neu gescannt wird, während gleichzeitig sichergestellt wird, dass die Zeit, in der keine Aussetzung auftritt, kleiner ist als die Verzögerung, welche erwünscht ist zwischen Aussetzungen des gleichen Objektes/Elementes. Other schemes that will be apparent to those skilled in the art include the use of a single time element to ensure an adequate timing before any component is rescanned, while ensuring that the time when no exposure occurs, is less than the delay which is desired between exposures of the same object / element.

Weitere Ausführungsformen können mehr als ein Zeitelement verwenden, um sicherzustellen, dass das Neuscannen eines gegebenen Objektes/Elementes auftritt nur nach der gewünschten Verzögerung für das gegebene Objekt/Element. Other embodiments may use more than a time element, to ensure that the rescanning of a given object / element occurs only after the desired delay for the given object / element. Die Verzögerungsdauer für jedes Objekt/Element kann verschieden sein von der, welche verwendet wird für andere Objekte/Elemente. The delay period for any object / element may be different from that which is used for other objects / elements. Beispielsweise können kleinen Objekten/Elementen (zB Objekten mit Querschnittsabmessungen unterhalb von ungefähr 2,5–5 cm (1 bis 2 inches)) kleinere Verzögerungszeiten gegeben wer den, als größeren Objekten (zB Objekten mit Querschnittsabmessungen größer als 5 bis 10 cm (2 bis 4 inches)). For example, small objects / elements added (for example, objects having cross-sectional dimensions less than about 2,5-5 cm (1-2 inches)) smaller delay times who the than larger objects (such as objects having cross-sectional dimensions greater than 5 to 10 cm (2 to 4 inches)). Die Querschnittsabmessungen können beurteilt werden entlang einer Scannrichtung von individuellen Vektoren des ersten Durchgangs. The cross-sectional dimensions may be judged along a direction of scanning individual vectors of the first pass.

Wiederum können diese Techniken angewandt werden auf aufwärts gerichtete und/oder abwärts gerichtete Regionen, welche gebildet werden können mit einer Mehrzahl von überlagernden Hatch- und/oder Skin-Fill-Aussetzungen. Again, these techniques are applied to uplink and / or down-facing regions, which may be formed with a plurality of superimposed Hatch and / or skin fill exposures. Eine Verzögerung kann angewandt werden zwischen der ersten und zweiten der Mehrheiten und/oder zwischen allen anderen Mitgliedern der Mehrzahl. A delay may be applied between the first and second of the majority and / or between all other members of the majority.

Die vierte Ausführungsform The fourth embodiment

Die vierte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst die Verminderung der Bildungszeit eines Objektes, welches aufgebaut wird mit einer Verzögerung durch Erzeugen von zwei Objektregionen mit ungefähr gleichen Scannzeiten. The fourth preferred embodiment of the present invention comprises the reduction of the formation time of an object that is built with a delay by creating two object regions with approximately the same scan time. Ein erster Hatchvektordurchgang des Laserstrahls scannt die erste Region. A first hatch vector pass of the laser beam scans the first region. Bei Vollendung dieses Durchgangs beginnt die Verzögerung und ein erster Hatchvektordurchgang des Laserstrahls scannt die zweite Region. Upon completion of this passage, the delay and a first hatch vector pass of the laser beam starts scanning the second region. Bei Ablauf der Verzögerung beginnt der zweite Hatchvektordurchgang der ersten Region, gefolgt von dem zweiten Hatchvektordurchgang der zweiten Region. Upon expiration of the delay, the second hatch vector pass of the first region, followed by the second hatch vector pass of the second region starts.

Wie in den As in the 7a 7a bis c wird ein Objekt to c is an object 220 220 betrachtet, welches alleine aufgebaut wird. considered, which is set up alone. Wenn beispielsweise die Scannlage For example, if the scan location 222 222 34 Sekunden benötigt pro Hatchdurchgang und wenn eine 15 sekündige Verzögerung verwendet würde, würde die Gesamtzeit für die Hatchvektordurchgänge und die Verzögerung zwischen ihnen 83 Sekunden betragen. Requires 34 seconds per hatch pass and if a 15 second delay would be used, the total time for the hatch vector passes and the delay between them would be 83 seconds. Wenn allerdings das Objekt betrachtet würde als zwei ungefähr gleiche angrenzende Regionen However, if the object would be regarded as approximately two equal adjacent regions 224 224 und and 226 226 wie in as in 7d 7d , würde das Scannen jeder Region ungefähr 17 Sekunden pro Hatchdurchgang dauern. , Scanning each region would take about 17 seconds per hatch pass. Deshalb würde die Region Why would the region 224 224 gescannt mit einem ersten Hatchdurchgang, dann würde die Verzögerung beginnen zu der gleichen Zeit zu der das Scannen des ersten Hatchdurchgangs der Region scanned with a first hatch pass, then the delay would begin at the same time with the scanning of the first hatch pass of region 226 226 begann. began. Die Zeit von der Vollendung des ersten Hatchscannens der Region The time of the completion of the first hatch scan of region 224 224 bis zur Vollendung des ersten Hatchscannens der Region until the completion of the first hatch scan of region 226 226 würde 17 Sekunden betragen – größer als die gewünschte 15-sekündige Verzögerung. would be 17 seconds - greater than the desired 15-second delay. Die Zeit von der Vollendung des ersten Hatchscannens der Region The time of the completion of the first hatch scan of region 226 226 bis zur Vollendung des zweiten Hatchscannens der Region until the completion of the second hatch scan of region 224 224 würde auch 17 Sekunden betragen. would also amount to 17 seconds. Die effektive Verzögerung für jede Region würde größer sein als die gewünschte Verzögerung und die Gesamtzeit zum Scannen der ersten und zweiten Hatchdurchgänge für beide Regionen, mit den effektiven Verzögerungen würde 68 Sekunden betragen. The effective delay for each region would be greater than the desired delay and the total time to scan first and second hatch passes for both regions, with the effective delays, would be 68 seconds. Dies wird zusammengefasst in Tabelle 6. This is summarized in Table 6 below.

Tabelle 6. Zeitliche Auswirkungen einer Implementierung der vierten Ausführungsform Table 6. Effects of time of implementation of the fourth embodiment

Zu erkennen, dass ein Objekt mehr als eine Region beinhaltet, ist auch nützlich für Objekte wie beispielsweise Objekt To recognize that an object contains more than one region, is also useful for objects such as object 230 230 gemäß den in accordance with the 8a 8a und and 8b 8b . , Die Regionen The regions 232 232 und and 234 234 des Objektes of the object 230 230 können behandelt werden als Regionen may be treated as regions 224 224 und and 226 226 des Objektes of the object 220 220 mit den gleichen Vorteilen wie oben. with the same advantages as above.

Es sollte verstanden werden, dass für jedes Objekt oder Objekte die Verzögerung für jede Region unabhängig sichergestellt werden kann. It should be understood that, for any object or objects, the delay for each region can be independently ensured. Mit anderen Worten könnte die Zeit von der Vollendung des ersten Durchgangs von jeder Region bis zum Start des zweiten Durchgangs für jede Region jeweils zumindest so lang sein wie die gewünschte Verzögerung. In other words, the time of the completion of the first round of each region to the start of the second round for each region could each be at least as long as the desired delay. Der erste Hatchdurchgang für alle Regionen würde gefolgt von jeder verbleibenden Verzögerung der ersten Region. The first hatch pass for all regions would be followed by any remaining delay of the first region. Bei Vollendung dieses Durchgangs würde jede verbliebene Verzögerung für die zweite Region gefolgt von dem zweiten Hatchdurchgang der zweiten Region. Upon completion of this pass, any remaining delay for the second region would be followed by the second hatch pass of the second region. Um die Aufbauzeit zu minimieren kann es vorteilhaft sein, Regionen zu erzeugen, welche gescannt werden können in ungefähr der Zeit, welche ähnlich ist zu der Verzögerungslänge für jede Region. To minimize the build-up time, it may be advantageous to create regions that can be scanned in approximately the time which is similar to the delay length for each region.

Natürlich ist es nicht notwendig, ein Objekt in nur zwei Regionen aufzuteilen und die Regionen müssen nicht von gleicher Größe oder Form sein. Of course, it is not necessary to divide an object into two regions and the regions need not be of the same size or shape. In Fällen, wo eine Plattform eine Mehrzahl von Objekten aufweist, kann es hilfreich sein, mehrere Regionen zu erzeugen für weniger als alle der Objekte auf der Plattform oder für keines der Objekte. In instances where a platform has a plurality of objects, it may be helpful to create multiple regions for less than all of the objects on the platform, or for none of the objects. Da das Aufteilen von benachbarten Objektquerschnitten in zwei oder mehrere Regionen ungewünschte Spuren auf aufwärts gerichteten Oberflächen oder anderen Oberflächen hinterlassen könnte, könnte es wünschenswert sein, die Verwendung von Teilungen von Querschnittsregionen zu vermindern, welche auf einer oder mehreren (beispielsweise 2 bis 5) Schichten unter den aufwärts gerichteten Schichten sind. Since dividing of adjacent object cross sections into two or more regions may leave undesirable marks on upwardly facing surfaces or other surfaces, it may be desirable to reduce the use of divisions of cross-sectional regions which under on one or more (for example 2 to 5) layers the upward layers.

Die fünfte Ausführungsform The fifth embodiment

Die fünfte bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung umfasst eine weitere Verminderung der Aufbauzeit. The fifth preferred embodiment of the present invention comprises a further reduction of the construction period. In dieser Ausführungsform wird die Zielgeschwindigkeit und die Richtung der Vektoren auf dem ersten Durchgang und dem zweiten Durchgang von jeder Region und/oder Querschnittselement berücksichtigt, wenn die Verzögerungszeit berechnet wird. In this embodiment, the target speed and the direction of the vectors on the first pass and the second pass of each region and / or cross-sectional element is taken into account when the delay time is calculated. Im Wesentlichen wird jeder Punkt unabhängig berücksichtigt und die Reihenfolge des Scannens ohne jegliche Scannverzögerung wird berechnet, um die Aufbauzeit zu minimieren, während sichergestellt wird, dass zumindest eine Mehrheit von zweifach oder mehrfach gescannten Punkten die richtige Verzögerung zwischen den Aussetzungen empfängt. In essence, each point is considered independently, and the order of scanning without any scan delay is calculated to minimize build time while ensuring that at least a majority of two or more times scanned points receive the proper delay between exposures.

Betrachtet wird das einfach quadratisch geformte Objekt Consider the simple square-shaped object 240 240 in in 9a 9a und eine der Schichten des Objektes wie in and one of the layers of the object as in 9b 9b dargestellt. shown. Der erste Durchgang von Hatchvektoren beginnt bei B ₁ und endet bei E ₁ . The first pass of hatch vectors begins at B ₁ and ends at E _1st Der zweite Durchgang von Hatchvektoren beginnt bei B ₂ . The second pass of hatch vectors begins at B _2nd Wenn der erste Vektor des zweiten Durchgangs If the first vector of the second passageway 244 244 gezogen ist, ist der zuletzt gescannte Vektor, welcher ihn überlappt der Vektor is pulled, the most recently scanned vector which overlaps it is the vector 242 242 . , Der Punkt, an dem sie sich schneiden, ist der Punkt The point at which they intersect is the point 246 246 . , Der Teil des Vektors The part of the vector 244 244 zwischen dem Anfang des Vektors und dem Schnittpunkt between the beginning of the vector and the intersection point 246 246 ist BL ₂ . BL is _{the second} Der Teil des Vektors The part of the vector 242 242 zwischen dem Schnittpunkt between the intersection point 246 246 und dem Ende des Vektors ist EL ₁ . and the end of the vector is EL. ₁

Die Standardverzögerung für diese Schicht würde sein The default delay for this layer would be Zeit(B ₂ ) – Zeit(E ₁ ) = Verzögerung = 15 Sekunden Time (B ₂₎ - Time (E ₁₎ = delay = 15 seconds

Anstatt eine Verzögerung von 15 Sekunden zwischen den Punkten E ₁ und B ₂ vorzusehen, kann Aufbauzeit eingespart werden durch Reduzieren der Verzögerungszeit um die Zeit, die benötigt wird, um EL ₁ und BL ₂ zu ziehen, da Instead of a delay of 15 seconds between points E ₁ and B ₂ provide, set-up time can be saved by reducing the delay time to the time it takes to pull EL ₁ and BL _2, since Zeit(B ₂ ) – Zeit(E ₁ ) ≥ Verzögerung – Zeit(EL ₁ ) – Zeit(BL ₂ ) Time (B ₂₎ - Time (E ₁₎ ≥ delay - time (EL ₁₎ - Time (BL ₂₎

In Abhängigkeit von der Scannreihenfolge und der Länge der Objekte und der Vektoren variiert die eingesparte Zeit. Depending on the scan order and the length of the objects, and the vectors of the time saved varies. Beispielsweise würde die Zeit, welche für die Schicht in For example, if time, in which for the layer 9c 9c eingespart würde, kleiner sein, als die Zeit, welche eingespart würde für die Schicht in would be saved, must be shorter than the time which would be saved for the layer in 9b 9b , da die Länge von EL ₁ kürzer ist in Since the length of EL ₁ is shorter in 9c 9c . , Auf ähnliche Weise würde die Zeit, welche eingespart würde für die Schicht in In a similar manner would the time which would be saved for the layer in 9d 9d kleiner sein als die Zeit, welche eingespart würde für die Schicht in be less than the time that would be saved for the layer in 9b 9b oder für die Schicht in or for the layer in 9c 9c . ,

Nun wird ein etwas komplizierteres Objekt Now a more complicated object 250 250 in den in the 10a 10a und and 10b 10b betrachtet. considered. Wie bei den vorangegangenen Beispielen beginnt der erste Durchgang der Hatchvektoren bei B ₁ und endet bei E ₁ und der zweite Durchgang von Hatchvektoren beginnt bei B ₂ . As with the previous examples, the first pass of hatch vectors begins at B ₁ and ends at E ₁ and the second pass of hatch vectors begins at B _2nd Wenn der erste Vektor des zweiten Durchgangs If the first vector of the second passageway 254 254 gezogen ist, ist der zuletzt gescannte Vektor, welcher ihn überlappt, der Vektor is drawn, is the most recently scanned vector which overlaps it, the vector 252 252 . , Der Punkt, an dem sie sich schneiden, ist der Punkt The point at which they intersect is the point 256 256 . , Der Teil des Vektors The part of the vector 254 254 zwischen dem Anfang des Vektors und dem Schnittpunkt between the beginning of the vector and the intersection point 256 256 ist BL ₂ . BL is _{the second} Der Teil des Vektors The part of the vector 252 252 zwischen dem Schnittpunkt between the intersection point 256 256 und dem Ende des Vektors ist EL ₁ . and the end of the vector is EL. ₁

Wiederum kann die Zeit zum Scannen von EL ₁ und BL ₂ substrahiert werden von der Standardverzögerung, um die Zeit zur Vollendung dieser Schicht zu minimieren. Again, the time to scan EL ₁ and BL ₂ are subtracted from the standard delay in order to minimize the time to complete this layer.

Wenn allerdings die Scannreihenfolge so war, wie in However, if the scan order was as shown in 10c 10c , wo der erste Durchgang bei B ₁ beginnt und bei E ₁ endet und der zweite Durchgang bei B ₂ beginnt und bei E ₂ endet, kann das Berechnen der optimierten Verzögerung komplizierter sein. Where the first pass at B ₁ and ends at E ₁ and the second pass at B ₂ and ends at E _2, computing the optimized delay may be more complicated. Um die Verzögerung zu bestimmen, welche notwendig ist vor dem Scannvektor In order to determine the delay that is necessary before scanning vector 268 268 , sollte die Zeit zum Scannen der Vektoren Should the time to scan the vectors 262 262 , . 263 263 , . 264 264 , . 265 265 und and 266 266 plus der Teil des Vektors plus the portion of the vector 261 261 zwischen between 274 274 und dem Ende des Vektors, und der Teil des Vektors and the end of the vector, and the portion of the vector 268 268 zwischen B ₂ und between B ₂ and 274 274 abgezogen werden von der Standardverzögerung. be subtracted from the standard delay.

In einer anderen Implementierung dieser Ausführungsform würde diese Überprüfung stattfinden für jeden Vektor. In another implementation of this embodiment, this review would take place for each vector. Beispielsweise könnte es notwendig sein vor dem Scannen des Vektors For example, it may be necessary prior to scanning of the vector 272 272 zu pausieren, wenn die Zeit zum Scannen des Vektors to pause if the time to scan vector 266 266 zwischen between 275 275 und E ₁ , plus der Zeit zum Scannen der Vektoren and E _1, plus the time to scan vectors 268 268 , . 269 269 , . 270 270 und and 271 271 abzüglich der Standardverzögerung größer ist als die Verzögerung, welche verwendet wird vor dem Scannen des Vektors minus the standard delay is greater than the delay, which is used before scanning of the vector 268 268 . , Somit kann diese Implementierung ein einmaliges oder mehrmaliges Pausieren während des zweiten Scannens bewirken, so dass der Punkt auf jedem Vektor des zweiten Durchgangs mit der kleinsten kalkulierten Minimalzeit zwischen den Scannvorgängen die gewünschte Verzögerung erhalten kann. Thus, this implementation may cause one or more times pausing during the second scanning, so that the point on each vector of the second pass with the smallest calculated minimum time between scans can obtain the desired delay.

In noch einer anderen Implementierung dieser Ausführungsform, könnte, um die gewünschte Verzögerung für jeden zweifach gescannten Punkt zu gewährleisten während die schnellstmögliche Scannzeit für die Schicht gewährleistet wird, diese Berechnung vollendet werden für jeden dieser Punkte, nicht nur für jeden Vektor. In yet another implementation of this embodiment could to ensure the desired delay for each twice scanned point during the fastest scan time is guaranteed for the layer, this calculation be completed for each of these points, not only for each vector. Dieses kann in einem einmaligen oder mehrmaligen Pausieren während des zweiten Scannvorgangs resultieren, damit alle die Punkte die gewünschte Verzögerung erhalten. This may result in one or more times pausing during the second scan, so that all the points to get the desired delay.

In einer weiteren Alternative kann es, anstatt sich Sorgen zu machen über die Verzögerung für alle Querschnittselemente, sichergestellt werden, dass die Verzögerung erreicht wird für den ersten Vektor, welcher gescannt wird während des zweiten Durchgangs, nicht für die anderen gescannten Vektoren. In a further alternative, it may, instead of having to worry about the delay for all cross-sectional elements, to ensure that the delay is achieved for the first vector, which is scanned during the second pass, not the other scanned vectors.

Die sechste Ausführungsform The sixth embodiment

In einem bevorzugten Stereolithographiesystem, beträgt die Strahlengröße zum Aussetzen von zumindest einigen der Hatchvektoren vorzugsweise ungefähr 0,760 mm (0,030 inch) im Durchmesser, beispielsweise zwischen 0,380 mm (0,015 inch) und 3,050 mm (0,120 inch) und noch bevorzugter zwischen 0,500 mm (0,020 inch) und 1,524 mm (0,060 inch), die Laserstrahlleistung beträgt vorzugsweise ungefähr 800 mW (beispielsweise, 400 mW oder größer) der Abstand zwischen den aufeinander folgenden Hatchlinien beträgt vorzugsweise ungefähr 0,380 mm (0,015 inch) (beispielsweise zwischen 40% und 100% des Strahldurchmessers) und die Scanngeschwindigkeit beträgt vorzugsweise ungefähr 7620 mm/s (300 ips) (beispielsweise 2540 mm/s (100 ips) oder größer). In a preferred stereolithography system, the beam size is for exposing at least some of the hatch vectors preferably about 0.760 mm (0.030 inch) in diameter, for example between 0.380 mm (0.015 inch) and 3.050 mm (0.120 inch) and more preferably between 0.500 mm (0.020 inches ) and 1.524 mm (0.060 inch), the laser beam power is preferably about 800 mW (for example, 400 mW or greater), the distance between successive hatch lines is preferably about 0.380 mm (0.015 inch) (for example, between 40% and 100% of the beam diameter ) and the scanning speed is preferably about 7620 mm / s (300 ips) (for example, 2540 mm / s (100 ips) or greater).

In einer bevorzugten Ausführungsformn würde die Verzögerung implementiert in Übereinstimmung mit dem folgenden Vorgang. In a preferred embodiment formn the delay would be implemented in accordance with the following procedure. Ein Zwei-Größenstrahl würde verwendet. A two-beam size were used. Der kleinere Strahl würde einen Durchmesser von ungefähr 0,250 mm (0,010 inch) und der größere Strahl würde einen Durchmesser von ungefähr 0,760 mm (0,030 inch) aufweisen. The smaller beam would have a diameter of about 0.250 mm (0.010 inch), and the larger beam would have a diameter of about 0.760 mm (0.030 inch). Das Objekt würde auch gebildet unter Verwendung einer Aufbautechnik, bei der nur Teile von einigen Lagen ausgehärtet werden in Verbindung mit jenen Lagen, wobei die verbleibenden Teile der Lagen geformt würden in Verbindung mit nachfolgenden Lagen. The object would also be formed using a building technique where only portions of some layers are cured in combination with those layers, wherein the remaining portions of the layers would be formed in association with subsequent layers. Solche Techniken werden beschrieben in der US-Patentanmeldung 08/920,428 von Kruger et al., welche eingereicht wurde am 29. August 1997, US-Patent 5,597,520 von Smalley et al., welches erteilt wurde am 28. Januar 1997 und US-Patent 5,209,878 von Smalley et al. Such techniques are described in US Patent Application No. 08 / 920.428 Kruger et al., Filed on August 29, 1997. US Patent 5,597,520 by Smalley et al., Issued January 28, 1997 and US Patent 5,209,878 Smalley et al. welches erteilt wurde am 11. Mai 1993. Insbesondere würde das Objekt gebildet unter Verwendung von zwei sekundären Lagen, welche positioniert sind zwischen jeder primären Lage, wie es beschrieben ist in der oben angerührten US-Patentanmeldung 08/920,428 und die Trennung zwischen jeder Schicht würde 0,076 mm (0,003 inch) betragen. which issued on May 11, 1993. In particular, the object would be formed using two secondary documents, which are positioned between each primary location as it is described in the above the mixed US Patent Application No. 08 / 920.428, and the separation between each layer would 0.076 mm (0.003 inches).

Eine Implementierung der sechsten Ausführungsform wird gezeigt in dem Fließdiagramm gemäß An implementation of the sixth embodiment is shown in the flow chart of 12 12 . , Auf einer ersten sekundären Schicht würde lediglich eine äußere Grenzregion On a first secondary layer would merely an outer border region 330 330 gebildet, unter Verwendung des kleineren Strahls. formed, using the smaller beam. Die Aussetzung würde resultieren in einer Aushärtetiefe von ungefähr 0,380 mm (0,015 inch). The suspension would result in a cure depth of approximately 0.380 mm (0.015 inch). Diese Grenze könnte linienbreitenkompensiert sein, um ungefähr 0,127 mm (0,005 inch). This limit could be line width compensated by approximately 0.127 mm (0.005 inch).

Auf einer zweiten sekundären Schicht würde wiederum nur eine äußere Grenzregion On a second secondary layer in turn would only an outer border region 332 332 gebildet unter Verwendung des kleineren Strahls. formed using the smaller beam. Diese Grenze könnte auch eine Aushärtetiefe von ungefähr 0,380 mm (0,015 inch) aufweisen und linienbreitenkompensiert sein um ungefähr 0,127 mm (0,005 inch). This limit could also be a cure depth of approximately 0.380 mm (0.015 inch) and line width compensated to be about 0.127 mm (0.005 inch).

Den äußeren Grenzregionen der sekundären Lagen könnte alternativ eine Aushärtetiefe gegeben werden von weniger als ungefähr 0,300 mm (0,015 inch). The outer border regions of the secondary layers could alternatively be given a cure depth of less than about 0.300 mm (0.015 inch). Die Aushärtetiefe, welche verwendet wird, könnte abhängig sein von der Tiefe der Flüssigkeit vor der Aussetzung der Grenzregionen. The depth of cure, which is used may be dependent on the depth of the liquid before the suspension of border regions. Beispielsweise abhängig davon, ob die äußere Grenzregion, wo die zweite Lage die Grenze der zuvor geform ten sekundären Lage überlagert oder nicht, kann die Tiefe der Flüssigkeit vor der Aussetzung gleich sein mit 0,076 mm (0,003 inch) oder 0,152 mm (0,006 inch). For example, depending on whether the outer boundary region where the second layer overlays the boundary of the previously geform th secondary capable or can not, the depth of liquid prior to exposure may be the same with 0.076 mm (0.003 inch) or 0.152 mm (0.006 inch). Somit kann es, da die Flüssigkeitstiefe vor der Aussetzung variiert, bevorzugt sein, die Aushärtetiefe für diese äußeren Grenzregionen anzupassen. Thus, since the liquid depth varies before the suspension, be preferable to adjust the depth of cure for these outer border regions.

Die nachfolgende primäre Schicht würde geformt werden unter Verwendung der folgenden Schritte. The subsequent primary layer would be formed using the following steps. Zuerst würde eine einwärts versetzte Grenze First, would an inwardly offset boundary 334 334 gebildet, unter Verwendung des großen Strahls. formed using the large beam. Diese Grenze könnte nach innen versetzt sein von der linienbreitenkompensierten äußeren Grenzposition um ungefähr 0,380 mm (0,015 inch). This limit may be inwardly offset from the line width compensated outer boundary position by about 0.380 mm (0.015 inch). Der Strahl würde eine Aussetzung bereitstellen, so dass die Grenze nicht anhaften würde an der Lage darunter, sondern eine Aushärtetiefe erhalten würde von ungefähr 0,200 mm (0,008 inch). The beam would provide a suspension so that the limit would not adhere to the layer below, but a cure depth of approximately 0.200 mm was obtained (0.008 inch).

Als zweites würde ein erster Durchgang von Hatch Second, a first pass of hatch would 336 336 gebildet innerhalb der Schranken der ausgehärteten Grenzregion. formed within the limits of the cured border region. Diesem Hatch würde eine Aussetzung zugeteilt, welche eine Aushärtetiefe von ungefähr 0,200 mm (0,008 inch) ergäbe. Hatch this would be allocated a suspension, which would result in a cure depth of approximately 0.200 mm (0.008 inch). Dieser Hatch könnte auch etwas zurückgezogen werden von der ausgehärteten Grenze, so dass keine Adhäsion an der Grenze auftritt oder alternativ kann er an der Grenze anhaften. Hatch This could be withdrawn a little from the cured boundary so that no adhesion to the boundary occurs, or alternatively, it may adhere to the boundary. Diese Adhäsion an der Grenze könnte auftreten an allen Positionen entlang der Grenze oder lediglich einem Teil der Schnittstellenregion. This adhesion to the boundary could occur at all locations along the boundary or only a portion of the interface region.

Drittens würde eine Verzögerungsdauer Third, where a delay time 338 338 von beispielsweise 15 Sekunden auftreten. occur, for example, 15 seconds. Diese Verzögerungszeit könnte besetzt sein durch das ziehen anderer Objektregionen oder könnte einfach eine Warteperiode darstellen. This delay could be occupied by the pull of other object regions or could simply be a waiting period. Viertens wird eine zweite Aussetzung von Hatch Fourthly, a second suspension of Hatch 340 340 angewandt. applied. Dieser Hatch ist vorzugsweise ausgerichtet in einer Richtung rechtwinklig zu der Richtung des ersten Hatchdurchgangs. This hatch is preferably oriented in a direction perpendicular to the direction of the first hatch pass. Die Menge an Aussetzung, welche angewandt wird auf den zweiten Durchgang ist der Betrag, welcher eine Aushärtetiefe von 0,250 mm (0,010 inch) ergeben würde. The amount of suspension, which is applied to the second pass is the amount which (0.010 inch) would yield a cure depth of 0.250 mm. Wie bei der ersten Hatchaussetzung wird es bevorzugt, dass die Beabstandung zwischen jeder Hatchlinie so ist, dass eine überlappende Aussetzung auftritt, welche eine kontinuierlich ausgehärtete Region ergibt. As in the first Hatch suspension, it is preferred that the spacing between each hatch line is such that an overlapping exposure occurs, which results in a continuous hardened region. Jegliches Zurückziehen im Zusammenhang mit dem zweiten Hatchdurchgang würde vorzugsweise ähnlich sein zu dem, welches verwendet würde auf dem ersten Durchgang, beispielsweise 0,076 mm (0,003 inch). Any retraction associated with the second hatch pass would preferably be similar to that which would be used on the first pass, for example, 0.076 mm (0.003 inch).

Der fünfte Schritt wäre es, den kleinsten Punkt zu benutzen, um eine äußere Grenze The fifth step would be to use the smallest point to an outer boundary 342 342 der Querschnittsregion auszusetzen. the cross-sectional area to stay. Die Aussetzung würde eine Aushärtetiefe von ungefähr 0,380 mm (0,015 inch) ergeben. The suspension would result in a cure depth of approximately 0.380 mm (0.015 inch). Diese äußere Grenze wäre linienbreitenkompensiert um 0,125 mm (0,005 inch). This outer boundary line width would be offset by 0.125 mm (0.005 inch).

Abhängig davon, ob diese Grenze die Grenze auf der zuvor geformten sekundären Lage überlagert, kann die Flüssigkeitstiefe vor der Aussetzung gleich sein mit 0,076 mm (0,003 inch) oder 0,229 mm (0,009 inch). Depending on whether this boundary overlays the boundary on the previously formed secondary layer, the depth of liquid prior to exposure may be equal to 0.076 mm (0.003 inch) or 0.229 mm (0.009 inch). Für eine flachere Flüssigkeitstiefe vor der Aussetzung könnte es bevorzugt sein, die Aushärtetiefe für die äußere Grenzregion zu vermindern. For a shallower depth of liquid prior to exposure, it may be desirable to reduce the depth of cure for the outer border region.

Wenn der fünfte Schritt dieses Prozesses vollendet ist, ist die Aussetzung der ersten Lage vollendet, oder es gibt eine zusätzliche Aussetzung von Hatch-, und/oder Skin Fill, und/oder Unterstützungen mit dem kleinen Punkt welche auf die klein-Punkt-Aussetzung der äußeren Grenze folgt. When the fifth step of this process is completed, the suspension of the first layer is completed, or there is an additional suspension of Hatch, and / or skin fill, and / or support to the small point which the small-point suspension of follows the outer limit. Zusätzlich kann es eine Aussetzung von Skin Fill geben mit dem großen Punkt nach dem zweiten Hatchdurchlauf mit dem großen Punkt, aber vorher die Aussetzung der äußeren Grenze mit dem kleinen Strahl. In addition, there may be a suspension of Skin Fill give the big point after the second Hatch run with the big point, but before the suspension of the outer limit of the small beam.

Ist einmal die Aussetzung der primären Schicht erreicht, geht die Objektbildung weiter mit der wiederholten Bildung und Aussetzung von zwei sekundären Lagen gefolgt durch eine primäre Lage bis das Objekt vollendet ist. Once the suspension of the primary layer is reached, the object formation continues followed by a primary position until the object complete with the repeated formation and exposure of two secondary layers. Eine weitere Würdigung der Objektbildung unter Verwendung von sekundären Lagen und primären Lagen kann erhalten werden durch eine Durchsicht der US-Patentanmeldung 08/920,428 von Kruger et al., welche eingereicht wurde am 29. August 1997, welche oben angesprochen wurde. A further assessment of object formation using secondary layers and primary documents can be obtained through a review of US Patent Application No. 08 / 920.428 Kruger et al., Filed on August 29, 1997 which was mentioned above.

Die vorstehende Technik wird zusammengefasst in der nachstehenden Tabelle und wird gezeigt in The foregoing technique is summarized in the table below and is shown in 11 11 . ,

Tabelle 7. Reihenfolge der Bildung und Aussetzung der Schichten 200, 202, und 204. Table 7. Direction of Education and suspension of the layers 200, 202, and 204th

Die Parameter, welche verwendet werden zur Bildung und Aussetzung der Lagen The parameters which are used to form and suspension of documents 200 200 , . 202 202 und and 204 204 erscheinen in der nachstehenden Tabelle 8. appear in the following Table 8 below.

Tabelle 8. Parameter, welche verwendet werden zur Bildung und Aussetzung der Schichten 200, 202, und 204. Table 8. Parameters that are used to form and suspension of layers 200, 202, and 204th

In einer Alternative zu dieser Ausführungsform ist es möglich die obige Lehre mit einem Laser mit einer einzigen Strahlenbreite zu verwenden. In an alternative to this embodiment, it is possible with a laser to use the above teachings with a single beam width. Manche Anpassungen können notwendig sein, um die obige Lehre mit einem Ein-Breiten-Strahl zu verwenden, beispielsweise kann die versetzte innere Grenze vorzugsweise etwas vermindert werden, wenn die Ein-Strahlbreite, welche verwendet wird, ähnlich wäre zu der kleineren Strahlbreite, welche in der Ausführungsform verwendet wurde. Some adjustments may be necessary to use the above teaching with a single-width beam, for example, can be preferably slightly reduces the offset inner boundary, if the one-beam width, which is used similarly would be the smaller beam width, which in the embodiment was used. Andererseits könnte es, wenn der Laser mit der einen Strahlbreite, welche verwendet wird, ähnlich wäre zu dem breiteren der zwei Strahlen der vorliegenden Ausführungsform, bevorzugt sein, den Linienbreitenkompensationswert der äußeren Grenze zu erhöhen. On the other hand, it may, when the laser with a beam width which is used would be too similar to the wider of the two beams of the present embodiment may be preferred to increase the line width compensation value of the outer border. Andere notwendige Anpassungen werden für den Fachmann offensichtlich sein. Other necessary adjustments will be apparent to those skilled in the art.

Eine zweite Alternative der obigen Ausführungsform würde mehr als eine Schicht in Serie aushärten in Übereinstimmung mit den obigen Lehren für die primäre Lage (dh sekundäre Lagen würden nicht existieren). A second alternative to the above embodiment would be more than one layer in series curing in accordance with the teachings above for the primary layer (that is, secondary documents would not exist). Wiederum wäre es notwendig, bestimmte Parameter von der obigen Lehre anzupassen, um diese Alternative effektiv zu verwenden. Again, it would be necessary to adjust certain parameters of the above teachings in order to use this option effectively. Beispielsweise wäre es, wenn die Lagendicke für jede dieser Lagen 0,076 mm (0,003 inch) betragen würde, bevorzugt, die Aushärtetiefe für den ersten Hatchdurchgang um ungefähr 0,050 mm (0,002 inch) anzupassen. For example, if the layer thickness for each of these layers 0.076 mm (0.003 inch) would be would be preferable to adjust the cure depth for the first hatch pass to approximately 0.050 mm (0.002 inch). Andere notwendige Anpassungen werden für die Fachleute offensichtlich sein. Other necessary adjustments will be obvious to those skilled.

Während verschiedene Ausführungsformen beschrieben wurden und illustriert wurden und viele Alternativen vorgeschlagen wurden aufgrund einer Durchsicht der hierin enthaltenen Lehren, wird es für die Fachleute offensichtlich sein, dass verschiedene Modifikationen möglich sind ohne von dem Geist und dem Rahmen der Erfindung abzuweichen. While various embodiments have been described and illustrated and many alternatives have been proposed based on a review of the teachings contained herein, it will be apparent to those skilled in the art that various modifications are possible without departing from the spirit and scope of the invention. Als solches bezwecken die Ausführungsformen hierin nicht, den Rahmen der Erfindung zu begrenzen, sondern sind stattdessen von beispielhafter Natur. As such, the embodiments herein are not intended to limit the scope of the invention, but instead are exemplary in nature.

Beispielsweise können in manchen alternativen Ausführungsformen nützliche Verzögerungszeiten empirisch bestimmt werden für ein gegebenes Aufbaumaterial und eine Aussetzungsart. For example, useful delay times can be determined empirically for a given building material and a Aussetzungsart in some alternative embodiments. Die Geometrie des Objektes und insbesondere der zuletzt geformten Schicht können auch eine Rolle spielen bei der Auswahl von geeigneten Verzögerungszeiten. The geometry of the object and in particular the last formed layer can also play a role in selecting appropriate delay times. Für Querschnitte, welche bis zu 20 inches × 20 inches groß sind, liegen die bevorzugten Verzögerungszeiten zwischen 1 Sekunde und 60 Sekunden oder mehr. For sections containing up to 20 inches by 20 inches are great, the preferred delay times from 1 second to 60 seconds or more. Bevorzugtere Verzögerungszeiten können ungefähr 5 Sekunden bis zu 30 Sekunden und am meisten bevorzugte Verzögerungszeiten können ungefähr 10 bis 20 Sekunden sein. More preferred delay times may be about 5 seconds to about 30 seconds and most preferred delay times may be approximately 10 to 20 seconds.

Die nützlichsten Verzögerungszeiten können diejenigen sein, welche es gestatten, dass eine bestimmte Schrumpfung auftritt vor der Anwendung der zweiten Aussetzung. The most useful delay times may be those which make it possible that a certain shrinkage occurs prior to the application of the second suspension. Alternativ können diese nützlichen Verzögerungszeiten so sein, dass sie eine weitere Aussetzung verzögern, welche eine ausgesetzte Region einer Schicht verbinden könnte mit ausgehärtetem Material, welches an der vorhergehenden Schicht anhaftet. Alternatively, these useful delay times may be such that they retard further suspension, which could connect an exposed region of a layer of uncured material which adheres to the previous layer.

In manchen bevorzugten Ausführungsformen kann die gewünschte Schrumpfung definiert werden als diejenige, welche eine Drehverformung unterhalb eines gewünschten Limits hält. In some preferred embodiments, the desired shrinkage can be defined as that which maintains a rotational deformation below a desired limit. Das Ausmaß an Drehung kann gemessen werden unter Verwendung eines diagnostischen Objektes, welches einen ausladenden Abschnitt umfasst, welcher sich 14 mm in der Länge erstreckt, mit einer Breite von 3 mm und einer Höhe von 6 mm. The degree of rotation can be measured using a diagnostic object that includes a cantilevered section which extends 14 mm in length, having a width of 3 mm and a height of 6 mm. Das Ausmaß an Drehung kann definiert werden als das Verhältnis der Höhe des Trägers an seinem nicht unterstützenden Ende zu der Höhe an seinem unterstützten Ende, für eine gegebene Trägerlänge. The amount of rotation can be defined as the ratio of the height of the carrier at its non-supporting end to the height at its supported end, for a given length of carrier. In manchen bevorzugten Ausführungsformen sind bevorzugte Drehniveaus weniger als 1%, mehr bevorzugte Niveaus sind weniger als 0,1% und am meisten bevorzugte Niveaus betragen weniger als 0,01%. In some preferred embodiments preferred levels of rotation less than 1%, more preferred levels are less than 0.1% and most preferred levels are less than 0.01%. Die Techniken zum Messen des Drehverzugs werden bereitgestellt in dem vorstehend genannten US-Patent 5,104,592 von Hull et al., welches am 14. April 1992 erteilt wurde. The techniques for measuring the rotational delay are provided in the aforementioned US patent 5,104,592 Hull et al., Issued April 14, 1992. Die Verzögerungszeiten können abgeleitet werden basierend auf der Bildung von Musterteilen unter Analyse des resultierenden Verzugs bei verschiedenen Verzögerungszeiten. The delay times can be derived based on the formation of samples under analysis of the resulting delay in different delay times.

Für große Objekte kann das Ausmaß der Verzögerung basieren auf dem Bilden von Linien von ausgehärtetem Material gewünschter Länge (zB ähnlich zu den Abmessungen des Objektes, welches geformt werden wird), mit gewünschter Aushärtetiefe, zB ähnlich der Aushärtetiefe, welche verwendet wird während des ersten Durchlaufs über die Hatch- oder Fill-Region, welche verwendet werden wird beim Objektbilden und gewünschten Scanngeschwindigkeiten (zB ähnlich zu den Geschwindigkeiten, welche verwendet werden während der Objektbildung). For large objects, the extent of the delay may be based on forming lines of cured material of desired length (eg, similar to the dimensions of the object which is to be formed), of desired cure depth, similar as the cure depth, which is used during the first pass on the Hatch or fill-region which will be used by the object and forming desired scanning speeds (for example, similar to the speeds that will be used during object formation). Ein Ende der Linie kann befestigt werden in einer Position und das andere Ende der Linie kann beobachtet werden als eine Funktion der Zeit. One end of the line may be fixed in position and the other end of the line may be observed as a function of time. Während die Zeit vergeht, wird sich das freie Ende der Linie in Richtung des befestigten Endes bewegen, während die Schrumpfung fortschreitet. As time passes, the free end of the line will move towards the fixed end, while the shrinkage progresses. Aus der Bildung einer Serie solcher Floatinglinien kann ein Ausmaß an Schrumpfung bestimmt werden und/oder es kann die Zeit, welche benötigt wird, damit die Schrumpfung auftritt bestimmt werden. From the formation of a series of such floating lines a degree of shrinkage can be determined and / or it may be the time that it takes for the shrinkage occurs can be determined. In manchen bevorzugten Ausführungsformen wird die ausgewählte Verzögerung gleich sein oder größer als die Zeit, welche notwendig ist, damit 70% der Schrumpfung auftritt, bevorzugter die Zeit, welche erforderlich ist, damit 85% der Schrumpfung auftritt, und am meisten bevorzugt, damit 95% der Schrumpfung auftritt. In some preferred embodiments, the selected delay will be equal to or greater than the time which is necessary for 70% of the shrinkage to occur, more preferably the time which is required for 85% of the shrinkage to occur, and most preferably so that 95% shrinkage occurs.

Die Verzögerungszeiten können gemessen werden durch den Ablauf von Zeit auf einer Uhr, durch den Ablauf von Zeit, wie er erhalten wird von anderen physikalischen Prozessen (zB Scannen einer Länge des Strahls bei einer bestimmten Geschwindigkeit, die Zeit, um andere Prozesse wie beispielsweise das Strahlprofilieren auszuführen, und ähnliches) und/oder durch Beobachten der physikalischen Veränderungen des Objektes, welches geformt wird. The delay times can be measured by the expiry of the time on a clock, by the passage of time, as obtained from other physical processes (for example, scanning a length of the beam at a certain speed, the time to other processes such as beam profiling execute, and the like) and / or by observing physical changes to the object which is being formed.

Obwohl die obigen Ausführungsformen in erster Linie beschrieben wurden im Hinblick auf ihre Implementierung in Systemen, welche operieren basierend auf der selektiven Aushärtung von photopolymerisierbaren Materialien (das bevorzugte System), wird angenommen, dass die Datenbearbeitungs- und Objektbildungstechniken anwendbar sind auf andere Segmente der Rapid Prototyping and Manufacturing Industrie einzeln oder in Kombination. Although the above embodiments have been described primarily in terms of their implementation in systems that operate based on the selective solidification of photopolymerizable materials (the preferred system), it is assumed that the data processing and object-forming techniques are applicable to other segments of the Rapid Prototyping Industrial and Manufacturing singly or in combination. Diese anderen Segmente umfassen Technologien, welche die selektive Aushärtung von polymerisierbarem Material durch die Verwendung von Infrarot, sichtbare und andere Formen von Strahlung umfassen oder durch die selektive Ablagerung eines Mediums auf dem Material (zB ein Photoinitiator ausgegeben wird auf ein polymerisierbares Material in einer kontinuierlichen oder periodischen Lichtumgebung oder selektive Ablagerung des zweiten Teils eines zweiteiligen Epoxids auf dem ersten Teil). These other segments include technologies that include the selective curing of polymerizable material by use of IR, visible and other forms of radiation or by the selective deposition of a medium onto the material (eg, a photoinitiator is printed on a polymerizable material in a continuous or periodic light environment or selective deposition of the second part of a two-part epoxy onto the first part). Auch Technologien, welche eine Rolle spielen bei dem Aufbau von Objekten aus selektiv gehärteten Pulvermaterialien (zB durch Sintern oder die selektive Ablagerung eines reaktiven Materials oder Bindemittels) werden in diesen Segmenten umfasst. Also technologies which play a role in the structure of objects from selectively hardened powder materials (eg, by sintering or selective deposition of a reactive material or binding agent) are included in these segments. Des Weiteren, Technologien, welche den Lage-für-Lage-Aufbau von Bahnmaterial verwenden oder das selektive Ausgeben eines Materials, welches aushärtet, wenn es ausgegeben wird in eine geeignete Umgebung (zB die Technologien, welche offenbart werden in dem US-Patent 5,192,559 von Hull et al., welches erteilt wurde am 9. März 1993 und US-Patent 5,141,680 von Almquist et al., welches erteilt wurde am 25. August 1992 sind umfasst in diesen Segmenten. Furthermore, technologies that use the location-by-location construction of railway material or selectively outputting a material which hardens when it is output technologies, which are disclosed in US Patent 5,192,559 of in a suitable environment (eg, Hull et al., issued March 9, 1993 and US Patent 5,141,680 Almquist et al., issued on August 25 are adopted in 1992 comprises in these segments.

Die obigen Ausführungsformen stellen vereinfachte Techniken bereit, welche verwendet werden können, um Objekte mit weniger Verformung als früher möglich zu bilden und um Objekte zu bilden mit weniger Verformung als der, welche zuverlässigerweise gestattet werden kann, wenn hohe Scannraten für das Aushärten des Materials verwendet werden. The above embodiments provide simplified techniques available which can be used with less distortion than previously possible to form objects and to form objects with less distortion than that which can be reliably legally permitted if high scan rates may be used for the curing of the material , Die vorstehenden Ausführungsformen erhalten auch die Objektgenauigkeit während die Bildungszeiten minimiert werden, erhalten die Temperatureinheitlichkeit von Objekten während der Objektbildung und können verwendet werden, um Objekte mit schnelleren Scannraten zu bilden als früher möglich, während die Genauigkeit beibehalten wird. The foregoing embodiments will also feature quality during the formation time is minimized, maintain the temperature uniformity of objects during object formation and can be used to form objects with faster scan rates than previously possible, while the accuracy is maintained. Diese Vorteile können einzeln oder in Kombination erreicht werden. These advantages can be achieved individually or in combination.

Es wurde oben Bezug genommen auf US-Anmeldungen mit den folgenden Seriennummern, deren Offenbarung veröffentlicht ist, wie angezeigt: It was above reference is made to US applications with the following serial numbers, the disclosure of which is published as indicated:

08/920,428: 08 / 920.428:	US-Patent 5,902,538 (Kruger et al.) U.S. Patent 5,902,538 (Kruger et al.)
08/790,005: 08 / 790.005:	US-Patent 5,902,537 (Almquist et al.) U.S. Patent 5,902,537 (Almquist et al.)
08/766,956: 08 / 766,956:	eingereicht am 16. Dezember 1996: US-Patent 5,965,079 (Manners) filed December 16, 1996: US Patent 5,965,079 (Manners)