GEBIET DER ERFINDUNG FIELD OF THE INVENTION

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung eines dreidimensionalen Objekts auf einer Schicht-für-Schicht-Basis und ist anwendbar auf ein Verfahren zur Steuerung der mechanischen Eigenschaften von Teilen für stereolithografische und anderer dreidimensionaler lichtausgehärteter Objekte durch Aushärten des lichtaushärtbaren Mediums oder der fotopolymeren Flüssigkeit, aus welcher das dreidimensional aufgebaute Objekt erzeugt wird. The present invention relates to a method for forming a three-dimensional object on a layer-by-layer basis and is applicable to a method of controlling the mechanical properties of parts for stereolithographic and other three-dimensional light-cured objects by curing the photocurable medium or photopolymer liquid, from which the three-dimensionally structured object is generated.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG BACKGROUND OF THE INVENTION

In den vergangenen Jahren wurden viele verschiedene Techniken für die schnelle Produktion von dreidimensionalen Modellen für industrielle Anwendungen entwickelt. In recent years, many different techniques for the fast production of three-dimensional models have been developed for industrial applications. Diese werden manchmal als Rapid Prototyping und Herstellungs- Techniken (Rapid Prototyping & Manufacturing: "RP&M") bezeichnet. These are sometimes referred to as rapid prototyping and manufacturing techniques (Rapid Prototyping & Manufacturing: "RP & M") refers. Im Allgemeinen bilden Rapid Prototyping und Herstellungstechniken dreidimensionale Objekte Schicht für Schicht aus einem Arbeitsmedium, unter Verwendung eines in Scheiben geschnittenen Datensatzes, der Querschnitte des zu bildenden Objekts repräsentiert. In general, rapid prototyping and manufacturing techniques form three-dimensional objects layer by layer from a working medium, represented using a sliced ​​data set, the cross-sections of the object. Typischerweise wird eine Objektdarstellung zuerst durch ein Computer Aided Design (CAD) System bereitgestellt. Typically, an object representation is initially provided by a Computer Aided Design (CAD) system.

Stereolithografie, z. Z. die am häufigsten verwendete RP&M-Technik, kann als eine Technik für die automatische Herstellung von dreidimensionalen Objekten aus einem fluidähnlichen Material definiert werden, unter Verwendung einer selektiven Aussetzung bzw. Bestrahlung von Schichten des Materials an einer Arbeitsoberfläche, um aufeinander folgende Schichten des Objekts auszuhärten und anzuhaften (dh Lagen). Stereolithography, z. Z. The most widely used RP & M technique, may be defined as a technique for the automatic production of three-dimensional objects from a fluid-like material utilizing selective exposure or irradiation of layers of the material at a working surface to sequentially harden and adhere the following layers of the object (ie, documents). In der Stereolithografie werden Daten, die das dreidimensionale Objekt repräsentieren, als zweidimensionale Schichtdaten eingegeben, bzw. in diese konvertiert, die Querschnitte des Objekts repräsentieren. In stereolithography, data representing the three-dimensional object are input as two-dimensional layer data, or converted into, represent the cross-sections of the object. Schichten von Material werden nacheinander unter Verwendung eines Computer gesteuerten Laserstrahls oder ultraviolettem Licht (UV) in aufeinander folgende Lagen gemäß den zweidimensionalen Schichtdaten gebildet und selektiv transformiert oder verfestigt (dh ausgehärtet). Layers of material are successively using a computer controlled laser beam or ultraviolet light (UV) formed in successive layers according to the two-dimensional layer data and selectively transformed or solidified (ie cured). Während der Transformation werden die aufeinander folgenden Lagen mit zuvor geformten Schichten verbunden, um eine integrale Bildung des dreidmensionalen Objekts zu ermöglichen. During transformation, the successive laminae are bonded to previously formed layers to allow integral formation of the dreidmensionalen object.

Die übliche stereolithografische Vorgehensweise, um dreidimensionale Objekte zu bilden ist im US-Patent Nr. 4,575,330 beschrieben (CW Hull), erteilt am 11. März 1986 und später nachgeprüft (erteilt am 19. Dezember 1989). The usual stereolithographic approach to forming three-dimensional objects is described in US Pat. No. 4,575,330 (CW Hull), issued on March 11, 1986 and reviewed later (issued December 19, 1989). Dieses Patent beschreibt ein System zur Erzeugung von dreidimensionalen Objekten durch Erzeugen von Querschnittsmustern, wie oben beschrieben. This patent describes a system for generating three-dimensional objects by creating cross-sectional pattern as described above.

Die Stereolithografie bietet eine noch nie da gewesene Möglichkeit, um schnell komplexe oder einfache Teile ohne Werkzeugbearbeitung herzustellen. Stereolithography even offers unprecedented ability to quickly make complex or simple parts without tooling. Da diese Technologie auf der Verwendung eines Computers basiert, um die Querschnittsmuster zu erzeugen, besteht eine natürliche Datenverbindung zu CAD/CAM. As this technology is based on using a computer to generate the cross-sectional patterns, there is a natural data link to CAD / CAM. Derartige Systeme sind allerdings auf Schwierigkeiten gestoßen, die mit Schrumpfung, Kräuseln und anderen Verzerrungen zu tun haben, wie auch mit der Auflösung, Genauigkeit und mit Schwierigkeiten beim Produzieren von bestimmten Objektformen. Such systems are, however, encountered difficulties that have to do with shrinkage, curl and other distortions, as well as with the resolution, accuracy and difficulties in producing certain object shapes. Zusätzlich waren diese Systeme bis zum heutigen Zeitpunkt nicht in der Lage, Teile zu erzeugen mit verschiedenen Eigenschaften in verschiedenen Bereichen des Objekts. In addition these systems were up to the present time not able to produce parts with different properties in different regions of the object.

Obwohl sich die Stereolithografie als eine effektive Technik zur Bildung von dreidimensionalen Objekten erwiesen hat, waren verschiedene Verbesserungen bezüglich der Schwierigkeiten der Technologie seit einiger Zeit gewünscht. Although stereolithography has shown to be an effective technique for forming three-dimensional objects, various improvements with regard to the difficulties of the technology have been desired for some time. Viele Verbesserungen betrafen die oben erwähnten Schwierigkeiten und wurden bezüg lich der Objektgenauigkeit, der Geschwindigkeit und dem Aussehen des gebildeten Objekts über die Jahre gemacht. Many improvements were the difficulties mentioned above and the object accuracy, speed, and the appearance of the object formed over the years were bezüg Lich made. Es besteht allerdings immer noch ein Bedarf um das Aussehen der gebildeten Objekte zu verbessern und um die Herstellung bestimmter Objektformen zu vereinfachen, die unterschiedliche Objekteigenschaften in unterschiedlichen Bereichen desselben Teils aufweisen. However, there is still a need to change the appearance of the objects formed to improve and to simplify the manufacture of certain object shapes, the object have different properties in different regions of the same part. Verschiedene Aspekte des stereolithograsischen Aufbauverfahrens können das Aussehen des gebildeten Objekts beeinflussen, die Einfachheit der Herstellung und die Eigenschaften des dreidimensionalen Objekts. Various aspects of the stereolithograsischen building process can influence the appearance of the object formed, the ease of production and the properties of the three-dimensional object. Zum Beispiel sind zwei Aspekte und Bereiche, bei denen eine Verbesserung notwendig ist, die Fähigkeit, die Wärmebeständigkeit zu steuern und die Dehnfähigkeit oder Haltbarkeit bzw. Festigkeit eines Teils, welches unter Verwendung von Stereolithografie gebildet wurde oder von einem Bereich, der innerhalb eines Teils gebildet wurde. For instance, two aspects and areas, where an improvement is necessary, the ability to control the heat resistance and the elongation or durability or strength of a portion which has been formed using stereolithography or of a region formed within a portion was.

Das Problem, ein stereolithografisches Teil mit unterschiedlichen mechanischen Eigenschaften aus einem einzelnen fotopolymerischen Material ausbauen zu können, war bisher nicht lösbar. The problem that we can expand a stereolithographic part with different mechanical properties of a single photopolymer material was not yet solved. Vorhergehende Versuche haben Modelle oder Teile aus unterschiedlichen fotopolymerischen Materialien erzeugt und diese zusammengeklebt. Previous attempts have models or parts from different photopolymer materials produced and glued them. Seit kurzem hat man bei der Herstellung mit Trägern, welche wie die Befestigungsmittel bei der konventionellen mechanischen Bearbeitung funktionieren und das zu bildende Objekt oder einen Teil davon während des Aufbauprozesses in Position halten, ein unterschiedliches Aushärten verwendet, um schwache Bereiche an dem Befestigungspunkt des zu bildenden Objekts zu erzeugen, um die Teilentfernung vom Träger zu vereinfachen. Recently, one has in the manufacture with carriers that the fixing means function as in the conventional mechanical machining and hold the build object or part thereof during the construction process in position, using a different curing to attachment point to forming weak areas where the generating object to simplify the partial removal from the carrier. Diese unterschiedliche Aushärtung setzt die Träger dem Laser für unterschiedliche Zeitlängen aus, um unterschiedliche Aushärtetiefen des Polymermaterials an unterschiedlichen Stellen zu erreichen. This differential curing sets the carrier from the laser for varying lengths of time to obtain different cure depths of the polymeric material at different locations. Die weniger ausgehärteten Bereiche sind an den Schwachpunkten. The less hardened areas are at the weak points. Dies wird ebenfalls in unserer anhängigen europäischen Anmeldung 01300160.7, angemeldet am 9. Januar 2001, beschrieben. This will also be filed on 9 January 2001, described in our copending European application 01300160.7. Diese Träger werden vor der Nachbearbeitung und Aushärtung von dem Grünkörper entfernt. These supports are removed prior to finishing and curing of the green body. Es war allerdings bisher nicht möglich, ein zu bildendes Objekt, oder einen Teil davon, aus einem einzigen fotopolymerischen Material zu erzeugen, welches bestimmte mechanische Eigenschaften in unterschiedlichen Bereichen hat. However, it was hitherto not possible to use a build object or a part thereof, to produce from a single photopolymer material which has certain mechanical properties in different regions.

Eine Form der dreidimensionalen Objektmodellierung, welche das Problem der Erzeugung von wünschenswerten Charakteristiken in aufgebauten Teilen durch Steuerung der Eindringtiefe der wirkenden Strahlung in einer Wanne mit einem Fotopolymer anspricht, verwendet eine Technik, die als Strahlprofilierung bekannt ist. One form of three-dimensional object modeling that addresses the problem of producing desirable characteristics in built-up parts by controlling the depth of penetration of the radiation acting in a tub with a photopolymer uses a technique known as beam profiling. Die US-Patente Nr. 5,058,988 und 5,182,056 befassen sich mit der Steuerung der Tiefe und Breite von Fotopolymeren, welche durch einen Laserstrahl ausgehärtet werden, der durch einen Computer gesteuert wird. The US Patent Nos. 5,058,988 and 5,182,056 are concerned with the control of the depth and width of photopolymers, which are cured by a laser beam, which is controlled by a computer. Das '988 Patent offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung, welche die Nettoaussetzung bzw. Belichtung des Fotopolymers, durch Erfassen der Intensität des Laserstrahls und anschließender Berechnung der Aushärteparameter oder Tiefe bestimmt, basierend auf der bestimmten Nettobelichtung und den Eigenschaften des Fotopolymers. The '988 patent discloses a method and apparatus that determines the net exposure or exposure of the photopolymer, by detecting the intensity of the laser beam and then calculating the curing parameters or depth, based on the specific net exposure and the characteristics of the photopolymer. Das '056-Patent offenbart die Verwendung von zwei Belichtungsstrahlen mit unterschiedlicher Wellenlänge, um das Fotopolymer auf unterschiedliche Aushärtetiefen auszuhärten. The '056 patent discloses the use of two exposure beams with different wavelengths to cure the photopolymer to different cure depths. Keines der Patente lehrt die Bildung eines stereolithografischen Teils mit diskreten mechanischen Eigenschaften in unterschiedlichen Bereichen. Neither patent teaches the creation of a stereolithographic part with discrete mechanical properties in different regions.

Die WO 92/08200 ist eine der früheren Anmeldungen des Anmelders, und offenbart Verfahren zur Bildung von dreidimensionalen Objekten durch Stereolithografie. WO 92/08200 is one of the earlier applications of the applicant, and discloses methods for forming three-dimensional objects by stereolithography. Die Anmeldung offenbart die Verwendung einer Stimulation unter Verwendung von Strahlung unterschiedlicher Wellenlängen, die unterschiedliche Eindringtiefen bieten, um die gewünschte Anhaftung zwischen den Schichten und die benötigte Dicke sicherzustellen. The application discloses the use of a stimulation using radiation of different wavelengths, which offer different penetration depths to ensure the desired adhesion between the layers and the thickness required. Die Verwendung von Strahlung mit unterschiedlichen Wellenlängen soll dazu dienen, gleichförmige mechanische Eigenschaften in unterschiedlichen Bereichen zu erzielen und nicht, um unterschiedliche mechanische Eigenschaften in unterschiedlichen Bereichen zu erzielen. The use of radiation having different wavelengths should be used to achieve uniform mechanical properties in different regions and not in order to obtain different mechanical properties in different regions.

Die The US 5,985,204 US 5,985,204 betrifft ein Verfahren zur Erzeugung einer Form für das Gießen einer Metalllegierung, insbesondere durch selektives Bestrahlen einer Schicht aus Sand, welche mit einem heißhärtenden Harz beschichtet ist, welches aushärtet, wenn es bestrahlt wird. relates to a method for producing a mold for casting a metal alloy, in particular by selectively irradiating a layer of sand that is coated with a hot-curing resin, which cures when it is irradiated. Der Sand wird mit Laserstrahlung von unterschiedlichen Dicken bestrahlt, abhängig davon, ob das Teil ein internes Teil oder ein Hautbereich ist. The sand is irradiated with laser radiation of different thicknesses, depending on whether the portion is an internal portion or a skin area.

Die The US 5,897,825 US 5,897,825 ist ein weiteres der frühen Patente des Anmelders und betrifft ein Verfahren zur Bildung eines dreidimensionalen Objekts aus einer Flüssigkeit oder einem Pulver in einem Schicht-für-Schicht-Aufbau, und insbesondere eine Tragstruktur für ein Objekt, welches auf diese Weise geformt wird, wobei die Träger einen inneren Kern und eine äußere Haut (Skin) enthalten. is another of the early patents of the applicant and relates to a method for forming a three-dimensional object from a liquid or a powder in a layer-by-layer construction, and particularly a support structure for an object, which is formed in this way, with the carriers contain an inner core and an outer skin (skin). Die The JP 02 095830 JP 02 095830 betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines dreidimensionalen Objekts, bei welchem die äußere Oberfläche unabhängig von dem inneren Kern gebildet wird und bei welchem die äußere Oberfläche aus dünneren Schichten als der innere Kern gebildet wird. relates to a method for producing a three-dimensional object, wherein the outer surface is formed independently of the inner core and wherein the outer surface of thinner layers is formed as the inner core. Die The JP 10 119136 JP 10 119136 betrifft ein Herstellungsverfahren, welches eine Strahlung mit unterschiedlichen Wellenlängen verwendet, um unterschiedliche Bereiche des Artikels mit unterschiedlichen Tiefen zu bestrahlen. relates to a manufacturing method which uses a radiation with different wavelengths to irradiate different areas of the article at different depths.

Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zur Bildung eines dreidimensionalen Objekts unter Verwendung eines Lichtaushärteprozesses, um ein lichtaushärtbares Medium zu stimulieren, um selektiv seinen Zustand zu einem Festkörper zu ändern, um das dreidimensionale Objekt zu bilden, die folgenden Schritte: According to the present invention comprises a method of forming a three-dimensional object using a Lichtaushärteprozesses to stimulate a photocurable medium to selectively change its state to a solid to form the three-dimensional object, the following steps:

• (a) Bereitstellen einer Quelle eines lichtaushärtbaren Mediums, welches geeignet ist, eine Transformation in einen festen Zustand durchzuführen, aufgrund der selektiven Aufbringung von Energie, um eine Zustandsänderung zu stimulieren; (A) providing a source of a photocurable medium which is adapted to perform a transformation to a solid state, due to the selective application of energy to stimulate a change of state;
• (b) Empfangen einer Datenbeschreibung eines zu bildenden Objekts; (B) receiving a data description of the object to be;
• (c) Manipulieren der Daten, um selektiv Energie aufzubringen, um die Änderung des Zustand des Mediums zu stimulieren, um ein Objekt zu formen; (C) manipulating the data to selectively apply energy to stimulate the change of state of the medium to form an object; und and
• (d) Selektives Aufbringen der Energie auf das Medium, um das dreidimensionale Objekt Schicht für Schicht zu formen, wobei auf das Objekt in unterschiedlichen Bereichen selektiv unterschiedliche Energieaufbringungsverfahren angewandt werden, um dadurch in dem transformierten Medium wenigstens eine ausgewählte Region mit unterschiedlicher Aushärtung zu erzeugen, verglichen mit einer benachbarten Region, um unterschiedliche mechanische Eigenschaften in diskreten Bereichen des Objekts zu erzeugen, wobei die Wärmeformbeständigkeit von ausgewählten Bereichen durch Unteraushärten des Materials gesteuert wird, und wobei die Beständigkeit von ausgewählten Bereichen durch Reduzieren der Energieleistung und Spotgröße mit verringertem Schraffurabstand gesteuert wird. (D) selectively applying the energy to the medium to form the three-dimensional object layer by layer, on the object in various areas selectively different energy application methods applied to thereby generate in the transformed medium at least one selected region with different curing, compared to an adjacent region to create different mechanical properties in discrete regions of the object, wherein the heat deflection temperature of selected regions is controlled by Unteraushärten of the material, and wherein the resistance of the selected regions is controlled by reducing the energy power and spot size with reduced hatch spacing.

Besondere Ausführungsformen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Particular embodiments of the invention are subject of the dependent claims.

Die vorliegende Erfindung kann es ermöglichen, das zu bildende Objekt oder Teil mit maßgeschneideiter Haltbarkeit zu erzeugen, welche wie benötigt eine größere Dehnverlängerung oder Haltbarkeit in bestimmten Bereichen des Teils hat, während insgesamt schnellere Aufbaugeschwindigkeiten erhalten bleiben. The present invention may make it possible to produce the object to be formed or part with maßgeschneideiter durability, which requires such a large Dehnverlängerung or durability in certain regions of the part has, while faster overall body velocities are maintained.

Ein Vorteil der Anwendung der vorliegenden Erfindung ist es, dass ein zu bildendes Objekt oder Teil erreichbar ist, das abgestufte mechanische Eigenschaften haben kann. An advantage of the application of the present invention is that a build object or part can be achieved, which can have graded mechanical properties.

Ein Vorteil der Anwendung der vorliegenden Erfindung ist es, dass ein zu bildendes Objekt oder Teil erreichbar ist, das abgestufte mechanische Eigenschaften haben kann. An advantage of the application of the present invention is that a build object or part can be achieved, which can have graded mechanical properties.

Es ist ein weiterer Vorteil der Anwendung der vorliegenden Erfindung, dass feinere zu bildende Objekte oder Teile erreicht werden können. It is a further advantage of the application of the present invention is that finer objects or parts to be formed can be achieved.

Es ist noch ein weiterer Vorteil der Anwendung der vorliegenden Erfindung, dass die Wärmeverformungstemperatur unter Belastung (Heat Deflection Temperature HDT) selektiv in ausgewählten Teilbereichen, wie benötigt, erhöht werden kann. It is yet a further advantage of the application of the present invention is that the heat distortion temperature under load (Heat Deflection Temperature HDT) can be selectively increased in selected part regions, as required.

Die vorliegende Erfindung kann so verwirklicht werden, dass das gesamte Teil oder das zu bildende Objekt in dem grünen oder nicht gehärteten Nachverarbeitungszustand nicht erweicht ist, um einen hohen Wärmeverformungswiderstand in einem oder mehreren gewünschten Bereichen des Teils zu erreichen. The present invention can be realized so that the whole part or the object to be formed in the green or uncured Nachverarbeitungszustand is not softened in order to achieve a high thermal resistance to deformation in one or more desired regions of the part.

Diese und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile werden durch die vorliegende Erfindung und ihre bevorzugte Anwendung erreicht, indem ein Verfahren verwendet wird des differenziellen Aushärtens des lichtaushärtbaren Mediums, welches das Teil oder das zu bildende Objekt bildet, während der Bildung des Objekts, um die mechanischen Eigenschaften von diskreten Bereichen innerhalb des Teils zu steuern. These and other aspects, features and advantages are achieved by the present invention and its preferred application, by providing a method is used of the differential curing of the photocurable medium forming the part or object to be formed, during the formation of the object to the mechanical properties of discrete regions within the control part.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Die Erfindung und ihre Anwendung werden nun in der folgenden detaillierten Offenbarung derselben beschrieben, die in Verbindung mit den folgenden Zeichnungen steht, wobei: The invention and its application will now be described in the following detailed disclosure thereof, which is in connection with the following drawings, wherein:

1 1 eine schematische Darstellung eines stereolithografischen Systems ist; is a schematic illustration of a stereolithographic system;

2 2 eine schematische Darstellung eines Teils oder eines zu bildenden Objekts ist, welches unter Verwendung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, um einen hohen Wärmewiderstand in einem ausgewählten vertikalen Bereich des Teils zu haben; a schematic representation of a part or an object is to be formed, which has been prepared using the present invention to have high heat resistance in a selected vertical portion of the part;

3 3 eine schematische Darstellung eines Teils oder eines zu bildenden Objekts ist, welches unter Verwendung der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, um einen hohen Wärmewiderstand in einem ausgewählten lateralen Bereich des Teils zu haben; a schematic representation of a part or an object is to be formed, which has been prepared using the present invention to have high heat resistance in a selected lateral portion of the part;

4 4 eine schematische Darstellung eines Teils mit einem Schnappverschlussmerkmal in einem ausgewählten vertikalen Bereich des Teils ist, der eine erhöhte Haltbarkeit verlangt; a schematic representation of a part with a snap lock feature in a selected vertical portion of the part that requires increased durability;

5 5 eine schematische Darstellung eines Teils mit einem Schnappverschlussmerkmal in einem ausgewählten lateralen Bereich des Teils ist, der eine erhöhte Haltbarkeit verlangt; a schematic representation of a part with a snap lock feature in a selected lateral portion of the part is that requires increased durability; und and

6 6 ein allgemeines Flussdiagramm einer Softwareimplementierung ist, um die Erfindung automatisch in einem stereolithografischen System mittels eines Computers anzuwenden, um ein stereolithografisches Teil unter Verwendung der grafischen Daten, welche von einem CAD-Programm bereitgestellt werden, zu erzeugen. a general flow diagram of a software implementation is to automatically apply the invention in a stereolithographic system by a computer to generate a stereolithographic part using the graphic data which is provided from a CAD program.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENT

Während die vorliegende Erfindung hauptsächlich im Zusammenhang mit einem stereolithografischen System beschrieben wird, sollte es klar sein, dass die Prinzipien genauso gut auf andere dreidimensionale Licht aushärtende Systeme angewandt werden können. While the present invention will be described primarily in the context of a stereolithographic system, it should be understood that the principles can equally well be applied to other three-dimensional light-curing systems. Diese können Systeme umfassen, die Schicht für Schicht aufbauen und eine Festgrundaushärtung verwenden, UV-Tintenstrahl fotopolymeres Festkörperformen oder andere UV-aushärtbare Formverfahren. These may include systems that build up layer by layer and use a Festgrundaushärtung, UV inkjet photo polymeric solid forms or other UV curable molding process. Das stereolithografische System, mit welchem die vorliegende Erfindung verwendet wird, erzeugt dreidimensionale Objekte durch Erzeugen eines Querschnittsmusters des zu formenden Objekts an einer ausgewählten Oberfläche eines fluiden Mediums. The stereolithographic system with which the present invention is used generates three-dimensional objects by creating a cross-sectional pattern of the object to be formed at a selected surface of a fluid medium. Eine UV-aushärtbare Flüssigkeit o. Ä. A UV-curable liquid o. Ä. wird verwendet, welche in der Lage ist, ihren physikalischen Zustand in Antwort auf geeignete synergistische Stimulation zu ändern, wie z. B. auftreffende elektromagnetische Strahlung, Elektronen oder anderer Partikelstrahlbeschuss. is used, which is able to change its physical state in response to appropriate synergistic stimulation, such. as impinging electromagnetic radiation, electron or other particle beam bombardment. Es könnten z. B. Pulver verwendet werden, die durch Strahlung verfestigbar sind. It could be used, for. Example, powders which are solidifiable by radiation. Kunststoffpulver und sinterfähige Metallpulver sind geeignete Pulver. Plastic powders and sintered metal powders are suitable powder enabled. Aufeinander folgende benachbarte Schichten, welche entsprechende aufeinander folgende benachbarte Querschnitte des Objekts repräsentieren, werden automatisch in Antwort auf die synergistische Stimulation geformt und werden zusammen integriert, um einen schrittweisen Schicht- oder Dünnschichtaufbau des Objekts zu bieten. Successive adjacent laminae, representing corresponding successive adjacent cross-sections of the object, are automatically formed in response to the synergistic stimulation and are integrated together to provide a step-layer or thin-film structure of the object. Auf diese Weise wird ein dreidimensionales Objekt auf einer im Wesentlichen ebenen oder blattförmigen Oberfläche des flüssigen Mediums während des Bildungsprozesses geformt. In this way a three-dimensional object is formed on a substantially planar or sheet-like surface of the fluid medium during the forming process.

1 1 zeigt ein bevorzugtes stereolithografisches System in einer Aufrissansicht des Querschnitts. shows a preferred stereolithographic system in an elevational view of the cross section. Ein Behälter A container 21 21 ist mit einem UV-aushärtbaren Fotopolymer is provided with a UV-curable photopolymer 22 22 o. Ä. o. Ä. gefüllt, um eine designierte Arbeitsoberfläche filled to a designated work surface 23 23 bereit zu stellen. willing to provide. Eine programmierbare Quelle von ultraviolettem Licht A programmable source of ultraviolet light 26 26 o. A. erzeugt einen Spot o. A. generates a Spot 27 27 von ultraviolettem Licht auf der Ebene der Oberfläche of ultraviolet light on the plane of the surface 23 23 . , Der Spot The Spot 27 27 ist über die Oberfläche is over the surface 23 23 durch die Bewegung von Spiegeln oder anderen optischen oder mechanischen Elementen (in by the movement of mirrors and other optical or mechanical elements (in 1 1 nicht abgebildet) bewegbar, welche mit der Lichtquelle not shown) movable, with which the light source 26 26 verwendet werden. be used. Die Position des Spots The position of the spot 27 27 auf der Oberfläche on the surface 23 23 wird durch ein Computersteuerungssystem is by a computer control system 28 28 gesteuert. controlled. Das System The system 28 28 kann die Bildung von Querschnitten basierend auf CAD-Daten steuern, die durch einen Generator the formation of cross-sections control based on CAD data by a generator 20 20 in einem CAD-Designsystem o. Ä. in a CAD design system o. Ä. erzeugt werden und im .STL-Datenformat über eine Netzwerkkommunikation, wie z. B. ETHERNET o. Ä., zu einem computerisierten Umwandlungssystem are generated and .STL file format via a network communications such., ETHERNET o. Ä., to a computerized system conversion 19 19 zu lenken, wo Informationen, die das Objekt definieren, speziell in Scheiben geschnitten und verarbeitet werden. directing be where information defining the object is specially sliced ​​and processed into slices. Die .STL-Datei ist eine tessilierte Objektbeschreibung bestehend aus den X-, Y-, und Z-Koordinaten der drei Eckpunkte eines jeden Oberflächenpolygons und einem Index, der die Orientierung der Oberflächennormalen beschreibt. The .STL file is a tessilierte object description consisting of the X, Y, and Z coordinates of the three vertices of each polygon surface and an index that describes the orientation of the surface normal. Die Oberflächenpolygone sind vorzugsweise Dreiecke. The surface polygons preferably are triangles. Die Objektdaten werden manipuliert, um die Daten zu optimieren und Ausgabevektoren bereit zu stellen. The object data is manipulated to optimize the data and to provide output vectors. Die manipulierten Daten werden außerdem Belastungen, Kräusel und Verzerrungen reduzieren und die Auflösung, Stärke, Genauigkeit, Geschwindigkeit und Okonomie der Herstellung verbessern, selbst für relativ schwierige und komplexe Objektformen in dem zu bildenden Teil. The manipulated data will also reduce stress, crimps and distortions and improve resolution, strength, accuracy, speed & the economy of production, even for relatively difficult and complex object shapes to be formed in the part. Der Interface-Computer erzeugt Schichtdaten durch in Scheiben scheiden (Slicing), Variieren der Schichtdicke, dem Abrunden von Polygonecken, Füllen, Skalieren, Schraffieren, dem Versetzen von Vektoren, dem Ordnen von Vektoren und dem Erzeugen von flachen Hautelementen, beinahe flachen Hautelementen, nach oben weisenden und nach unten weisenden Hautelementen. The interface computer generated layer data through a divorce in slices (slicing), varying the layer thickness, rounding polygon vertices, filling, scaling, cross-hatching, the offsetting vectors, the ordering of vectors and the generation of flat skin elements, almost flat skin elements, according to upwardly facing and downward-pointing skin elements.

Eine bewegliche Aufzugsplattform A movable elevator platform 29 29 innerhalb des Behälters within the container 21 21 kann selektiv nach oben und nach unten bewegt werden. can be selectively moved upwards and downwards. Die Position der Plattform The position of the platform 29 29 wird durch das System is determined by the system 28 28 gesteuert. controlled. Während das Gerät arbeitet, erzeugt es ein dreidimensionales Teil While the device operates, it generates a three-dimensional part 30 30 durch einen schrittweisen Aufbau von integrierten Lagen oder Schichten, wie z. B. by a gradual build-up of integrated layers or layers such. B. 30c 30c , . 30b 30b und and 30a 30a . ,

Die Oberfläche der UV-aushärtbaren Flüssigkeit The surface of the UV curable liquid 22 22 wird in dem Behälter is in the container 21 21 auf einem konstanten Niveau gehalten. maintained at a constant level. Der Spot The Spot 27 27 von UV-Licht oder eine andere geeignete Form einer reaktiven Stimulation ist von ausreichender Intensität, um die Belichtung zu bieten, um die Flüssigkeit auszuhärten und sie in ein festes Material zu konvertieren, während er in einer programmierten Weise über die Arbeitsoberfläche of UV-light or other suitable form of reactive stimulation is of sufficient intensity to provide the exposure to cure the liquid and convert it to a solid material, while in a programmed manner over the working surface 23 23 bewegt wird. is moved. Während die Flüssigkeit While the liquid 22 22 aushärtet und ein festes Material bildet, wird die Aufzugsplattform hardens and forms a solid material, the lift platform is 29 29 , die ursprünglich gerade unterhalb der Oberfläche Originally just below the surface 23 23 war, in einer programmierten Weise durch ein geeignetes Stellmittel von der Oberfläche nach unten bewegt. was moved in a programmed manner by a suitable adjustment means from the surface downwards. Auf diese Weise wird das zuerst geformte Festmaterial unter die Oberfläche In this way, the first-formed hard material below the surface 23 23 gebracht in Vorbereitung der Wiederbeschichtung mit neuer Flüssigkeit brought in preparation for recoating with new fluid 22 22 über die zuvor ausgehärteten Schichten, um eine neue Oberfläche over the previously cured layers to form a new surface 23 23 zu bilden. to form. Der Abstand zwischen der neuen Oberfläche The distance between the new surface 23 23 und der oberen Oberfläche der zuvor ausgehärteten Schicht ist gleich der Schichtdicke der nächsten zu formenden Schicht. and the upper surface of the previously cured layer is equal to the layer thickness of the next layer to be formed. Alternativ kann eine neue Beschichtung eines UV-aushärtbaren Materials oder Fotopolymers mittels eines Streichmessers erfolgen, wie es im US-Patent Nr. 5,174,931 beschrieben ist, welches Patent dem Anmelder der vorliegenden Erfindung übertragen ist, welche ausdrücklich durch Bezugnahme auf zur Sache gehörende Teile hier aufgenommen wird. Alternatively, it is a new coating of a UV-curable material or photopolymer by a doctor blade, as described in US Pat. No. 5,174,931, which patent is assigned to the assignee of the present invention, which expressly incorporated by reference to relevant to the case parts here will. Ein Teil dieser neuen Flüssigkeit wird wiederum durch den programmierten UV-Lichtspot Part of this new liquid is, in turn by the programmed UV light spot 27 27 zu festem Material konvertiert, und das neu verfestigte Material verbindet sich anhaftend mit dem darunter liegenden Material. converted to solid material, and the newly solidified material bonds adherent to the underlying material. Dieser Prozess wird fortgesetzt, bis das gesamte dreidimensionale Teil This process is continued until the entire three-dimensional part 30 30 gebildet ist. is formed. Das Teil The part 30 30 wird dann aus dem Behälter is then removed from the container 21 21 entfernt und die Vorrichtung ist bereit, ein weiteres Teil herzustellen. removed and the apparatus is ready to produce another part. Ein weiteres Teil kann dann produziert werden oder irgendein neues Teil kann hergestellt werden, indem das Design, die Daten oder das Programm in dem Computer Another part can then be produced, or some new part can be produced by the design, the data or the program in the computer 28 28 oder dem CAD-Generator or the CAD generator 20 20 geändert wird. is changed.

Die Lichtquelle The light source 26 26 emes Stereolithografiesystems gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist typischerweise ein Festkörper-Ultraviolettlaser. emes stereolithography system according to a preferred embodiment of the invention is typically a solid-state ultraviolet laser. Andere Ausführungsformen können einen Argonionen- oder einen Helium-Kadmium-Ultraviolettlaser oder jede andere UV-Lichtquelle verwenden. Other embodiments may use an argon ion or helium-cadmium ultraviolet laser or any other source of UV light.

Ein kommerzielles Stereolithografiesystem wird neben denen in Verbindung mit den schematisch dargestellten Systemen in A commercial stereolithography system will in addition to which in connection with the systems schematically illustrated in 1 1 gezeigten, zusätzliche Komponenten und Untersysteme haben. shown to have additional components and subsystems. Zum Beispiel würde das kommerzielle System auch einen Rahmen und ein Gehäuse und ein Steuerpanel haben. For example, the commercial system would also have a frame and housing, and a control panel. Es sollte Mittel haben, um den Anwender von übermäßigem UV-Licht abzuschirmen, und es kann außerdem Mittel haben, um eine Betrachtung des Teils It should have means to shield the operator from excess UV light, and it may also have means to a viewing of the part 30 30 zu ermöglichen, während dieses gebildet wird. to allow, while it is formed. Kommerzielle Einheiten werden Sicherheitsmittel aufweisen zur Steuerung von Ozon und giftigen Dämpfen als auch konventionelle Hochspannungs-Sicherheitsschutzmaßnamen und Sperren. Commercial units are security comprises means for controlling ozone and toxic fumes and conventional high-voltage Sicherheitsschutzmaßnamen and locks. Einige kommerzielle Emheiten können außerdem Mittel aufweisen, um effektiv die sensiblen Elektronikbauteile vor Elelctrosmogquellen abzuschirmen. Some commercial Emheiten may also have means to effectively shield the sensitive electronics components from Elelctrosmogquellen. Die kommerzialisierte stereolithografische Einheit ist ein geschlossenes System, welches ein CAD-System enthält oder über Schnittstellen direkt mit dem CAD-System des Anwenders kommuniziert. The commercialized stereolithographic unit is a closed system containing a CAD system or communicate via interfaces directly with the user's CAD system. Derartige kommerzielle Einheiten sind als SLA ^® -Systeme von 3D Systems, Inc. of Valencia, Kalifornien, erhältlich. Such commercial units as SLA ^® systems of 3D Systems, Inc. of Valencia, California.

Die Vektordaten und Parameter von dem Computersteuerungssystem The vector data and parameters of the computer control system 28 28 werden zu einem Steuersubsystem (nicht abgebildet) gerichtet, um den Stereolithografie-Laser, Spiegel, Aufzug u. Ä. (not shown) to a control subsystem directed to the stereolithography laser, mirrors, elevator u. Ä. des Systems zu betreiben. to operate the system. Diese erlauben es, die festen individuellen Lagen, welche Querschnitte des zu bildenden Objekts oder Teils repräsentieren, zu erzeugen und die Lagen erfolgreich zu kombinieren, um das dreidimensionale Teil zu bilden. These allow the solid individual layers that cross-sections of the object or part represent to generate and combine the layers successfully to form the three-dimensional part. Das Teil wird durch die Aufbringung einer geeigneten Energiestimulationsform als ein grafisches Muster gemäß dieser Vektordaten und Parameter an der Oberfläche des Fluidmediums erzeugt, um die dünnen individuellen Lagen oder Schichten zu bilden. The part is generated by the application of a suitable energy stimulation as a graphic pattern according to the form of these vector data and parameters at the fluid medium surface to form the thin individual layers or laminae. Jede feste Schicht oder individuelle Lage repräsentiert einen benachbarten Querschnitt des dreidimensionalen zu bildenden Objekts. Each solid layer or individual situation represents an adjacent cross-section of the three-dimensional object to be formed. Aufeinander folgende benachbarte Schichten oder Lagen werden übereinander gelagert während sie gebildet werden, um das dreidimensionale Objekt oder Teil zu erzeugen. Successive adjacent layers or plies are superimposed as they are formed to generate the three-dimensional object or part.

Stereolithografische Teile werden bevorzugt an Strukturen aufgebaut, die als Träger bzw. Stützelemente bekannt sind, anstatt direkt an der Aufzugsplattform, welche das zu bildende Objekt oder dass Teil nach oben und nach unten bewegt, während aufeinander folgende Lagen oder Schichten in dem Licht aushärtenden Verfahren geformt werden. Stereolithography parts are preferably built on structures which are known to carry or support elements, rather than directly on the elevator platform that moves the object to be formed or that part up and down during successive formed following layers or layers in the light-curing process be. Ein Grund für die Verwendung von Trägern ist es, das Teil von der Plattform zu trennen. One reason for using supports is to separate the part from the platform. Ein weiterer Grund für die Verwendung von Trägern ist die Verbesserung des Flüssigkeitsflusses um das Teil. Another reason for using supports is to improve liquid flow around the part. Dies erlaubt die Verwendung einer kürzeren Eintauch- oder Wiederbeschichtungszeit, da sich die Oberfläche der Flüssigkeit mit einer verbesserten Strömung schneller setzen wird. This allows the use of a shorter dip or recoating time, since the surface of the liquid is set faster with improved flow. Zusätzlich wird überschüssiges Harz schneller von dem vervollständigten Teil abfließen, um die Nachbearbeitungszeit zu reduzieren. In addition, excess resin will drain faster from the completed part to reduce post-production time.

Träger werden außerdem verwendet, um Bereiche eines Teils zu verankern, welche ansonsten eine Tendenz haben würden, sich zu bewegen und um Bereiche zu stärken, die anfällig für Kräuselungen oder Beschädigung während der Teilerzeugung sind. Carriers are also used to anchor sections of a part which would otherwise have a tendency to move and to strengthen areas that are prone to wrinkles or damage during part generation. Trägerstrukturen werden benötigt, um hohle Teile zu erzeugen oder Teile mit einem nicht gestützten Überhang. Support structures are needed to generate or parts with unsupported overhang hollow parts. Trägerstrukturen werden von dem Grünkörper nach dem Aufbau entfernt und vor der Nachverarbeitungsaushärtung. Support structures are removed from the green body after assembly and before the Nachverarbeitungsaushärtung.

Jedes geeignete Fluidmedium, welches in der Lage ist, in Antwort auf die Aufbringung einer geeigneten Form von Energiestimulation auszuhärten, kann in der Anwendung der vorliegenden Erfindung verwendet werden. Any suitable fluid medium, which is capable of curing in response to the application of an appropriate form of energy stimulation may be employed in the practice of the present invention. Es sind viele Chemikalien mit flüssigem Zustand bekannt, welche angeregt werden können, um zu einem Polymerkunststoff mit festem Zustand zu wechseln, durch Bestrahlung mit ultraviolettem Licht oder einer Aussetzung zu anderen Arten von Stimulationen, wie z. B. Elektronenstrahlen, sichtbarem oder nicht sichtbarem Licht oder reaktiven Chemikalien, welche über Tintenstrahl oder über eine geeignete Maske aufgebracht werden. There are many chemicals with the liquid state are known which can be induced to switch to a polymer plastic with a solid state, visible by irradiation with ultraviolet light or exposure to other types of stimulation, such as, for example, electron beams, visible or not light or reactive chemicals which are applied via ink jet or via a suitable mask. Geeignete Fotopolymere, die in der Anwendung der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, umfaasen jegliche kommerziell erhältliche Fotopolymere die von Ciba Specialty Chemicals, Inc. of Los Angeles, Kalifornien hergestellt und von 3D Systems, Inc. of Valencia, Kalifornien, verkauft werden. Suitable photopolymers that can be used in the practice of the present invention, umfaasen any commercially available photo polymers manufactured by Ciba Specialty Chemicals, Inc. of Los Angeles, California and 3D Systems, Inc. of Valencia, California, sold. Diese umfassen, sind darauf jedoch nicht begrenzt, SL 7540, SL 5170, SL 5180, SL 5195, SL 5530 und SL 5510 zur Verwendung in allen kommerziell erhältlichen SLA ^® Systemen von 3D Systems. These include, but are not limited thereon, SL 7540, SL 5170, SL 5180, SL 5195, SL 5530 and SL 5510 for use in all commercially available SLA ^® Systems 3D Systems.

Die vorliegende Erfindung kann an jeder stereolithografischen Vorrichtung ausgeübt werden, sie soll jedoch in Zusammenhang mit der Verwendung von SLA ^® 3500, 5000 und 7000 Systemen beschrieben werden, welche kommerziell bei 3D Systems, Inc., dem Anmelder der vorliegenden Erfindung, erhältlich sind. The present invention may be practiced on any stereolithographic device, but they will be described in connection with the use of SLA ^® 3500, 5000 and 7000 systems, which are commercially available to 3D Systems, Inc., the assignee of the present invention are obtainable.

Wir haben festgestellt, dass die selektive Steuerung von Prozessparametern, welche die mechanischen Eigenschaften während des Aufbauprozesses beeinflussen, verwendet werden kann, um Teile mit gewünschtem thermischen Widerstand und Haltbarkeit in diskreten Bereichen des Teils zu erzielen. We have found that the selective control of process parameters affecting mechanical properties during the build process can be used to achieve parts with desired thermal resistance and durability in discrete regions of the part.

Der erste Schritt beim Aufbau eines Teils, das diskrete Bereiche hat, ist es zu bestimmen, welche Variabilität in den mechanischen Eigenschaften von einer gegebenen Stereolithografiesystem/Harz -Kombination erreicht werden kann. The first step in building a part that has discrete regions is to determine what variability can be achieved in the mechanical properties of a given stereolithography system / resin combination. Beispiele werden unten für das oben erwähnte SL 5530 Material gegeben. Examples are given below for the above-mentioned SL 5530 material.

Es wurde durch eine Reihe von mechanischen Tests festgestellt, dass die Wärmeformbeständigkeitstemperatur von Teilen, welche mit SL 5530 Material hergestellt wurden, wesentlich erhöht werden kann, durch Aufbringung eines zwischenoptimierten Laseraussetzungsniveaus für die Wärmeformbeständigkeit des Materials. It was found by a series of mechanical tests that the heat distortion temperature of parts that were made with SL 5530 material can be significantly increased by applying a between-optimized laser exposure levels for the heat resistance of the material. Die unten aufgeführte Tabelle zeigt die Belichtung bzw. Aussetzung, welche verwendet wurde, um eine Teststange in SL 5530 unter Verwendung eines SLA 7000 Systems zu erzeugen. The table below shows the exposure or suspension, which was used to produce a 5530 test rod in SL using an SLA 7000 system. Die resultierende Wärmeformbeständigkeitstemperatur unter Belastung (Heat Deflection Temperature HDT) wurde in Übereinstimmung mit ASTM D648 gemessen. The resulting heat deflection temperature under load (heat deflection temperature HDT) was measured in accordance with ASTM D648.

TABELLE 1 TABLE 1

Das Herstellungsverfahren, welches in der höchstmöglichen HDT resultiert, ist allerdings nicht immer das beste Verfahren zur Erzeugung von Modellen. However, the manufacturing process, which results in the highest possible HDT is not always the best method for producing models. In diesem Fall umfasst das Verfahren die Unteraushältung des Materials in dem gebildeten Teil unter die empfohlenen Werte, wie beispielhaft durch die Bauweise 5 in der obigen Tabelle 1 gezeigt. In this case, the method comprising the Unteraushältung of the material in the formed part at the recommended values ​​as exemplified by build style 5 in Table 1 above. Dies wird in Teilen resultieren, die eine spezielle Handhabung benötigen, da das Material nach der Produktion weich sein wird und in seiner Härte im Laufe der Zeit zunehmen wird. This will result in parts that require special handling because the material after production will be soft and will increase over time in its hardness. Zusätzlich ist es nicht empfehlenswert, ein gesamtes Modell unter Verwendung dieses Verfahrens herzustellen, sondern nur den Bereich, der zusätzliche Wärmebeständigkeit benötigt. In addition, it is not advisable to produce an entire model using this method, but requires only the area of ​​the additional heat resistance.

2 2 zeigt, wie eine schichtweise Modifikation von Eigenschaften erreicht werden kann. shows how a layered modification of properties can be achieved. Es kann ein Teil erzeugt werden, welches die Hochtemperatureigenschaft nur dort aufweist, wo sie benötigt ist (dem Kernbereich eines Spritzgusswerkzeugeinsatzes), während der Rest des Teils nach dem Standardverfahren hergestellt wird, das ein festes und einfach zu handhabendes Teil sicherstellt. It may be a part to be produced which has the high temperature property only where it is required (the core portion of an injection molding tool insert), while the rest of the part is manufactured by the standard method, which ensures a firm and easy to handle part. In dem Fall eines Teils dieses Typs werden während des Aufbaus einfache Änderungen an der Bauweise an einer geeigneten Z-Höhe vorgenommen. In the case of a part of this type simple changes to the structure at an appropriate Z-height can be made during assembly. In diesem Fall würde Bauweise 5 verwendet werden für die Basis des Teils, während Bauweise 4 ver wendet werden würde, um den oberen Bereich zu bilden, welcher eine höhere Temperaturbeständigkeit benötigt, wie es für den Kernbereich eines Spritzgusseinsatzes z. B. notwendig ist. In this case design would be used 5 for the base of the part during construction four turns ver would be to form the upper region, which requires a higher temperature resistance as such for the core of an injection molding insert. B. necessary. In diesem Fall wird Bauweise 4 gewählt, um die maximale Wärmebeständigkeit in einem speziellen Bereich bereit zu stellen, welcher im Allgemeinen durch die Nummer In this case, construction 4 is selected to provide the maximum heat resistance in a particular area, which is generally the number 33 33 in in 2 2 als Schichten 11 bis 19 bezeichnet ist. is referred to as the layers 11 to 19. Im Gegensatz dazu wird die Bauweise 5 gewählt, um das festeste Muster in den verbleibenden Bereichen herzustellen, welche als Schichten 1 bis 10 dargestellt sind, welche als eine stabile Basis für das Teil dienen. In contrast, the design 5 is selected to produce the firmest pattern in the remaining areas, which are represented as layers 1-10, which serve as a stable base for the part. Die Bauweise 5 maximiert die Festigkeit in belichteten Harz, indem sie ein hohes Niveau an Belichtung relativ zu den anderen Bauweisen vorsieht. The design maximizes the 5 strength in exposed resin by providing a high level of exposure relative to other designs. Dieses Verfahren kann wie folgt zusammengefasst werden: This method can be summarized as follows:

• 1. Eine .STL-Datei wird in eine 3D Lightyear Software oder Maestro Software eingeladen, oder in ein anderes Softwarepaket, welches die Zuordnung von Bauweisen zu individuellen .STL-Dateien oder anderen geeigneten Dateien erlaubt. 1. An .STL file is loaded into a software 3D Lightyear software or Maestro, or into another software package that allows assignment of build to individual .STL files or other appropriate files.
• 2. Die Bauweise 5 wird der .STL-Datei zugewiesen für den Z-Bereich oder den Bereich, der keine hohe Wärmebeständigkeit benötigt, aber von einer Bauweise profitiert, die einen robusten Aufbau bietet. 2. The structure of 5 is assigned .STL file for the Z area or the area that does not require high heat resistance, but benefits from a design that provides a robust structure.
• 3. Die Bauweise 4 wird der .STL-Datei zugewiesen für den Z-Bereich oder für den Bereich, der eine hohe Wärmebeständigkeit benötigt. 3. The construction of 4 is assigned for the Z-range or in the field that requires high heat resistance of the .STL file.
• 4. Die Teile werden in Scheiben geschnitten und eine Aufbaudatei (wie z. B. eine .BFF-Datei) wird vorbereitet. 4. The parts are sliced ​​and a build file (such as. A .BFF file) is prepared.
• 5. Die resultierende Aufbaudatei wird auf einer stereolithografischen Maschine, wie z. B. einem SLA ^® 5000 oder 7000 System, oder einer anderen dreidimensionalen fotoaushärtenden Vorrichtung ausgeformt und das resultierende Modell herausgenommen, gesäubert und nachbearbeitet. 5. The resultant build file is formed on a stereolithographic machine, such as. For example, a SLA ^® 5000 or 7000 system, or other three-dimensional photo-setting apparatus and the resultant model taken out, cleaned and postprocessed.
• 6. Damit das SL 5530 Harz die Hochtemperatur-Charakteristiken entwickelt, muss das Teil in einem Ofen bei 160°C für zwei Stunden erwärmt werden. 6. In order for the SL 5530 resin develop the high temperature characteristics, the part must be heated for two hours in an oven at 160 ° C. Nach dieser Zeit werden die Schichten in Region After this time, the layers in region 33 33 , die unter Verwendung der speziellen Bauweise 4 geformt wurden, eine hohe Wärmebeständigkeit aufweisen, während die Schichten, die unter Verwendung von Bauweise 5 geformt wurden, eine wesentlich geringere Wärmebeständigkeit haben werden. That were formed using the special construction 4, to have high heat resistance, while the layers that were formed using build style 5, a substantially lower heat resistance will have.

3 3 zeigt, wie eine Modifikation von mechanischen Eigenschaften innerhalb einer gegebenen Schicht erreicht werden kann. shows, as a modification of mechanical properties can be achieved within a given layer. Unter Verwendung des oben mit SL 5530 Harz beschriebenen Falls, kann ein Teil produziert werden, das innerhalb eines Teils einer gegebenen Schicht die Hochtemperatureigenschaft nur dort wo gewünscht aufweist. Using the case described above with SL 5530 resin, a part can be produced, the high-temperature property only wished there has within a portion of a given layer where. Hier kann der Bereich, welcher eine hohe Wärmebeständigkeit benötigt, ein Merkmal sein, das von dem Körper eines Modells hervorsteht. Here, the region which requires a high heat resistance, be a feature that protrudes from the body of a model. Um dies durchzuführen, werden die folgenden Schritte verwendet: To do this, the following steps are used:

• 1. Eine .STL-Datei eines Modells, das mit selektiven mechanischen Eigenschaften gebaut werden muss, wird in ein CAD-Paket importiert, wie z. B. ein IronCAD von Visionary Design Systems, welches .STL-Dateien akzeptiert. 1. An .STL file of a model that must be built with selective mechanical properties is imported into a CAD package, such as. For example, a IronCAD of Visionary Design Systems, which accepts .STL files. Alternativ kann der Prozess mit einer CAD-Datei oder einer anderen geeigneten CAD-Darstellung begonnen werden. Alternatively, the process with a CAD file or other appropriate CAD representation can be started.
• 2. Die .STL-Datei wird in Bereiche unterteilt. 2. The .STL file is divided into sections. Jeder Bereich des Modells, der eine spezielle Eigenschaft benötigt, wird in seine eigene einzigartige .STL-Datei aussortiert und gespeichert. Each area of ​​the model that requires a specific property is sorted and stored in its own unique .STL file. Wenn von einer CAD-Datei gestartet wird, kann die Datei unterteilt werden und mehrere .STL-Dateien können exportiert werden, so dass jeder Bereich von einer entsprechenden .STL-Datei repräsentiert wird. When starting from a CAD file, the file can be divided and multiple .STL files can be exported so that each region is represented by a corresponding .STL file.
• 3. Die Komponenten .STL-Dateien, welche das komplette Modell ausmachen, werden in einer 3D Lightyear Sofware oder Maestro Software eingeladen, oder in ein anderes Softwarepaket, welches die Zuordnung von Bauweisen zu individuellen .STL-Dateien erlaubt. 3. The components .STL files that make up the complete model will be invited Sofware or Maestro software in a 3D Lightyear, or into another software package that allows assignment of build to individual .STL files. Die Komponenten werden benachbart zueinander angeordnet, so dass sie zu einem Ganzen zusammengesetzt werden. The components are adjacent to each other, so that they are assembled into a whole.
• 4. Die Bauweise 4 wird zu den Komponentenbereichen oder Teilen von Schichten 11 bis 19 zugewiesen, welche allgemein durch die Nummer 4. The construction of 4 is assigned to the component sections or portions of layers 11 to 19, which is generally by the numeral 35 35 in in 3 3 bezeichnet sind, die eine hohe Wärmebeständigkeit benötigen, und Bauweise 5 wird zu den verbleibenden Komponentenbereichen oder Teilen von Schichten 11 bis 19 und allen Schichten 1 bis 10 und 20 bis 28 zugewiesen, um für die Haltbarkeit in einem robusten Aufbau zu sorgen. are indicated, which require a high heat resistance, and build style 5 is assigned to the remaining component sections or portions of layers 11-19 and all of layers 1-10 and 20-28 to provide for durability in a robust build.
• 5. Die Teile werden in Scheiben geschnitten und eine Aufbaudatei (wie z. B. eine .BFF-Datei) wird vorbereitet. 5. The parts are sliced ​​and a build file (such as. A .BFF file) is prepared.
• 6. Die resultierende Aufbaudatei wird auf einer stereolithografischen Maschine aufgebaut, wie z. B. einem SLA ^® 5000 oder 7000 System, oder einer anderen dreidimensionalen Lichtaushärtvorrichtung und das resultierende Modell wird entnommen, gesäubert und nachbearbeitet. 6. The resultant build file is built on a stereolithographic machine, such as. For example, a SLA ^® 5000 or 7000 system, or other three-dimensional Lichtaushärtvorrichtung and the resultant model is collected, cleaned and postprocessed.
• 7. Damit das SL 5530 Harz die Hochtemperaturcharakteristik entwickelt, muss das Teil in einem Ofen bei 160°C für zwei Stunden erwärmt werden. 7. For the SL 5530 resin developed the high-temperature characteristics, the part must be heated for two hours in an oven at 160 ° C. Nach dieser Zeit werden die Teile von Schichten 11 bis 19 in Region After this time, the portions of layers 11 to 19 are in region 35 35 , die unter Verwendung der speziellen Bauweise 4 geformt wurden, eine hohe Wärmebeständigkeit haben, während die Schichten und Teile, die unter Verwendung von Bauweise 5 geformt wurden, eine erheblich niedrigere Wärmebeständigkeit haben werden. That were formed using the special design 4, have a high heat resistance, while the layers and parts that were molded using design 5, have a considerably lower heat resistance.

2 2 zeigt ein Werkzeug, das eine hohe Wärmebeständigkeit nur an dem Teil benötigt, gegen welches geschmolzener Kunststoff geformt werden soll. shows a tool that requires a high heat resistance only at the portion against which molten plastic will be molded. In dieser Fig. benötigt nur die obere Region In this FIG., Only the upper region requires 33 33 des Teils diese Wärmebeständigkeit. part of this heat resistance. Da es von dem übrigen Teil des Teils in der Z-Richtung getrennt ist, kann eine Änderung in der Bauweise an der geeigneten Z-Höhe verwendet werden, um eine stabile Basis für den unteren Z-Bereich zur erzeugen und eine wärmebeständige Formoberfläche für den oberen Bereich. Because it is separated from the remaining part of the part in the Z-direction, a change in design at the appropriate Z-height can be used to create a stable base for the bottom Z-region and a heat-resistant mold surface for the upper area.

3 3 zeigt ebenfalls ein Werkzeug, das eine hohe Wärmebeständigkeit nur an dem Teil benötigt, gegen welches geschmolzener Kunststoff geformt werden soll. also shows a tool that requires a high heat resistance only at the portion against which molten plastic will be molded. In dieser Fig. benötigt im Gegensatz nur die Region In this figure, in contrast requires only the region 35 35 zu der Rechten des Teils diese Wärmebeständigkeit. to the right of the part of this heat resistance. Da diese nicht getrennt von dem verbleibenden Teil ist und auf derselben Schicht gezeichnet werden muss, muss eine unterschiedliche Strategie verwendet werden. Since these are not isolated from the remaining part is and must be drawn on the same layer, a different strategy must be used. In diesem Fall muss die Datei in zwei Dateien aufgeteilt werden, von denen eine den Bereich oder die Region In this case the file must be split into two files, one of which the area or region 35 35 enthält, die die hohe Wärmebeständigkeit benötigt, und eine, die diese nicht enthält. contains required for the high heat resistance, and one that does not contain these. Dann werden jeder der Dateien zwei unterschiedliche Bauweisen separat zugewiesen, um eine feste Basis für die linke Seite des Werkzeugs zu erzeugen, und eine wärmebeständige Formoberfläche für die rechte Seite des Werkzeugs. Then, each of the files are assigned to two constructions separately to produce a firm base for the left side of the tool, and a heat-resistant mold surface for the right side of the tool. In einigen lichtaushärtbaren Materialien kann die selektive Steuerung von mechanischen Eigenschaften auch verwendet werden, um Änderungen in der Haltbarkeit zu erreichen. In some photocurable materials the selective control of mechanical properties can also be used in order to achieve changes in durability. Dies wird auf die folgende Weise erreicht. This is achieved in the following manner.

Der erste Schritt beim Aufbauen eines Teils, das diskrete Regionen hat, ist es wiederum zu bestimmen, welche Variabilität in mechanischen Eigenschaften von einer gegebenen Material-/Maschinenkombination erreichbar sein wird. The first step in constructing a part having discrete regions, it must be determined again that variability will be available in the mechanical properties of a given material / machine combination. Beispiele werden unten für das Material SL 7510 gegeben, welches ebenfalls kommerziell von Ciba Specialty Chemicals, Inc. of Los Angeles, Kalifornien, erhältlich ist. Examples are given below for the material SL 7510, which is also commercially available from Ciba Specialty Chemicals, Inc. of Los Angeles, California.

Es wurde durch eine Reihe von mechanischen Tests festgestellt, dass die Haltbarkeit von SL 7510 Teilen durch Ändern der Weise, in welcher die Laserbelichtung auf das Material aufgebracht wird, wesentlich erhöht werden könnte. It has been determined through a series of mechanical tests demonstrate that the shelf life of SL 7510 parts by changing the manner in which the laser exposure is applied to the material, could be significantly increased. Die unten aufgerührte Tabelle II zeigt die besonderen Belichtungsarten, die verwendet wurden, um unterschiedliche Niveaus an Haltbarkeit innerhalb eines SL 7510 Proben teils zu erzeugen. The bottom agitated Table II shows the specific exposure types that were used to generate different levels of durability within a SL 7510 sample portion. Diese Tests konzentrieren sich auf die Fähigkeit, die Haltbarkeit innerhalb einer Probe zu erhöhen. These tests focus on the ability to increase the durability within a sample. In diesem Fall ist Haltbarkeit ein qualitativer Begriff, der numerisch mit zwei wohlbekannten mechanischen Eigenschaften korreliert: Dehnlängung bei Bruch und Schlagfestigkeit. In this case, life is a qualitative term that numerically with two well-known mechanical properties correlated: Dehnlängung at break and impact strength. Dehnlängung ist ein Maß, wie weit eine Probe gedehnt werden kann, bevor sie bricht. Dehnlängung is a measure of how far a sample can be stretched before it breaks. Schlagfestigkeit ist ein Maß der Schlagkraft, die benötigt wird, um eine Probe zu zerstören. Dielectric strength is a measure of the impact force is needed to destroy a sample. Die Daten für die Bauweisen 1, 2 und 3 werden unter jeweiliger Verwendung eines SLA 7000 Systems, eines SLA 3500 Systems und eines SLA 5000 Systems erhalten. The data for the construction methods 1, 2 and 3 are obtained 5000 system respectively using a SLA 7000 system, a SLA 3500 system and a SLA. Alle Testresultate werden in Übereinstimmung mit den Methoden von ASTM D638 bzw. ASTM D256 gemessen. All test results are measured in accordance with the methods of ASTM D638 and ASTM D256.

TABELLE 2 TABLE 2

Manchmal ist es wünschenswert, einen Bereich eines Modells zu haben, der haltbar ist, während ein anderer Bereich es nicht ist. Sometimes it is desirable to have an area of ​​a model that is durable, while another area is not. Allerdings ist das Herstellungsverfahren, welches in der größtmöglichsten Haltbarkeit resultiert, nicht immer das beste Verfahren zur Erzeugung von Modellen oder Teilen. However, the production process which results in the greatest possible durability is not always the best method for producing models or parts. In diesem Fall, wie durch Bauweisen 2 und 3 beispielhaft dargestellt, umfasst das Verfahren die Verwendung von langsamen Belichtungsroutinen, welche in einer längeren Dauer zur Erzeugung eines Modells resultieren. In this case, as exemplified by construction methods 2 and 3, the method includes the use of slow exposure routines that result in a longer duration to generate a model. Bauweise 1 in Tabelle II verwendet höhere Laserleistungen, eine größere Laserspotgröße und einen breiteren Schraffurabstand, um schnellere Aufbauzeiten zu erreichen. 1 construction used in Table II higher laser powers, a larger laser spot size and a wider hatch spacing to achieve faster build times. Die Bauweisen 2 und 3 verwenden niedrigere Laserleistungen mit einer kleineren Laserspotgröße und mit dichteren Schraffurabständen. The construction methods 2 and 3 use lower laser power with a smaller laser spot size and denser Schraffurabständen. Somit resultiert dies in längeren Aufbauzeiten. Thus, this results in longer build times. Die Laserspotgröße in den Bauweisen 2 und 3 ist um ein Drittel klemer als die Laserspot größe in Bauweise 1. Daher ist es nicht immer ratsam, ein gesamtes Modell oder Teil unter Verwendung des Verfahrens mit erhöhter Haltbarkeit zu erzeugen. The laser spot size in the construction methods 2 and 3, by a third Klemer than the laser spot size in construction 1. Therefore, it is not always advisable to create an entire model or part using the method with increased durability. Es ist eher ratsam, diese Bauweisen bei den Bereichen anzuwenden, die eine zusätzliche Haltbarkeit benötigen. It is more advisable to apply this construction in the areas which require an additional durability. Zusätzlich können neue Anwendungsmöglichkeiten entwickelt werden, da neue Materialien verfügbar sind, die eine Lasermaßgeschneiderte Haltbarkeit und diskrete mechanische Eigenschaften haben. Additionally, new applications can be developed as new materials are available that have a Lasermaßgeschneiderte durability and discrete mechanical properties.

4 4 zeigt, wie eine schichtweise Modifikation der Haltbarkeitseigenschaften erreicht werden kann. shows how a layered modification of the durability properties can be achieved. Es kann ein Teil erzeugt werden, das die erhöhte Haltbarkeit nur dort hat, wo sie benötigt wird, z. B. an einer Lasche für ein Schnappverschlussmerkmal, während der Rest des Teils nach dem Standardverfahren hergestellt wird, welches sicherstellt, das ein Teil in der geringst möglichen Zeit produziert wird. It may be a part produced that has the increased durability only where it is needed, eg. B. on a tab for a snap-fit ​​feature while the remainder of the part is produced by the standard procedure, which ensures that a part in the lowest possible time is produced. In dem Fall eines Teils dieses Typs, werden während des Aufbaus einfache Änderungen an der Bauweise an einer geeigneten Z-Höhe vorgenommen. In the case of a part of this type simple changes to the structure at an appropriate Z-height can be made during assembly. In diesem Fall wird Bauweise 1 für die Basis verwendet, welche allgemein durch das Bezugszeichen In this case build style 1 is used for the base, which is generally by the reference numeral 35 35 angezeigt ist, dh, während die Bauweise 2 oder 3 zum Aufbau des oberen Bereichs verwendet wird, welcher allgemein durch das Bezugszeichen is displayed, that is, while the construction is 2 or 3 used for the construction of the upper portion, which is generally by the reference numeral 37 37 bezeichnet ist, und welcher die erhöhte Haltbarkeit für die Lasche benötigt. is referred to, and which requires the increased durability for the tab. In diesem Fall wird Bauweise 1 gewählt, um die maximale Aufbaurate der Modellproduktion zu bieten, während die Bauweise 2 oder 3 ausgewählt wird, um eine hohe Haltbarkeit bereit zu stellen. In this case build style 1 is selected to provide the maximum build-up rate of the model production, while the design is 2 or 3 is selected to provide high durability. Ein Wechsel zwischen den Bauweisen ist allerdings nicht trivial. However, a change between the construction is not trivial. Die stereolithografische Maschine muss angehalten werden, und der Laser muss neu konfiguriert werden, um die gewünschte Spotgröße, Leistung und Wiederholungsrate zu bieten. The stereolithography machine must be stopped and the laser must be reconfigured to provide the desired spot size, power and repetition rate. Dies kann momentan manuell erfolgen, aber es kann auch unter Verwendung von Software automatisiert werden, wie es in dem Flussdiagramm in This can currently be done manually, but it can also be automated using software, as shown in the flowchart in 6 6 dargestellt ist. is shown. Dieses Verfahren kann wie folgt zusammengefasst werden: This method can be summarized as follows:

• 1. Eine .STL-Datei wird in eine 3D Lightyear Software oder Maestro Software eingeladen, oder in ein anderes Softwarepaket, welches eine Zuordnung von Bauweisen zu individuellen .STL-Dateien erlaubt. 1. An .STL file is loaded into a software 3D Lightyear software or Maestro, or into another software package that allows an assignment of build to individual .STL files.
• 2. Die Bauweise 1 wird der .STL-Datei für den Z-Bereich zugewiesen oder für den Bereich, der keine hohe Haltbarkeit erfordert, aber von einer Bauweise profitiert, die schneller aufbaut. 2. The construction 1 is assigned for the Z-range or benefits for the area that does not require high durability, but of a design that builds faster the .STL file.
• 3. Die Bauweise 2 oder 3 wird der .STL-Datei für den Z-Bereich zugewiesen oder für den Bereich, der eine hohe Haltbarkeit erfordert. 3. The construction of 2 or 3 is assigned to the .STL file for the Z-range or in the field that requires high durability.
• 4. Die Teile werden in Scheiben geschnitten und eine Aufbaudatei (wie z. B. eine .BFF-Datei) wird erstellt. 4. The parts are sliced ​​and a build file (such as. A .BFF file) is created.
• 5. Die resultierende Aufbaudatei (.BFF-Datei) wird in die Steuerungssoftware (wie z. B. Buildstation 5.0) einer stereolithografischen Maschine eingeladen, wie z. B. einem SLA ^® 7000 System. 5. The resulting structure file (.BFF file) is in the control software invited (such. B. Build Station 5.0) of a stereolithography machine such. As an SLA ^® 7000 system.
• 6. Der Laser wird konfiguriert, wie es für Bauweise 1 sachgemäß ist. 6. The laser is configured as appropriate to ensure the construction 1.
• 7. Die Steuerungssoftware der stereolithografischen Maschine wird eingerichtet, um einen speziellen Z-Bereich der Aufbaudatei aufzubauen. 7. The control software of the stereolithographic machine is set up to establish a specific Z-range of the build file.
• 8. Die Aufbaudatei wird an der stereolithografischen Vorrichtung gestartet. 8. The installation file is started at the stereolithographic apparatus.
• 9. Nachdem der vorgeschriebene Z-Bereich für die Basis 9. After the prescribed Z-range for the base 36 36 unter Verwendung von Bauweise 1 aufgebaut wurde, stoppt die Maschine automatisch und der Laser wird rekonfiguriert, wie es für die Bauweise 2 oder 3 sachgemäß ist, wie sie in der Aufbaudatei in Schritt 4 verwendet wurde. was built using build style 1, the machine stops automatically and the laser is reconfigured as is appropriate for the construction according to 2 or 3, as was used in the build file in step 4.
• 10. Die Steuerungssoftware der stereolithografischen Maschme wird eingerichtet, um einen Z-Bereich der Afbaudatei aufzubauen entsprechend dem verbleibenden oder oberen Bereich 10. The control software of the stereolithographic Maschme is set to build a Z range of Afbaudatei corresponding to the remaining or upper range 37 37 des Teils, das den haltbaren Bereich darstellen soll. the part that is supposed to represent the durable range.
• 11. Der Aufbau wird wieder gestartet. 11. The assembly is restarted.
• 12. Der resultierende Modellaufbau wird vervollständigt. 12. The resulting model structure is completed.
• 13. Das Modell kann dann entnommen, gesäubert und nachbearbeitet werden, wie erwünscht. 13. The model can then be removed to be cleaned and reworked as desired.

4 4 zeigt ein Teil, bei dem Haltbarkeit nur in einem speziellen Z-Bereich shows a part where durability only in a specific Z-range 37 37 benötigt wird. is needed. In diesem Fall müssen die oberen Schnappverschlussmerkmale haltbar sein, während der untere Bereich diese Anforderungen nicht erfüllen muss. In this case, the upper snap features must be preserved, while the lower region does not fulfill these requirements. Da die Bereiche, die eine Haltbarkeit erfordern, an vollständig unterschiedlichen Schichten existieren als diese, die keine Haltbarkeit erfordern, muss der Laser nicht auf einer Zwischenschicht-Basis gesteuert werden. Since the areas that require durability exist on completely different layers than those that do not require durability, the laser must not be controlled on an inter-layer basis.

Eine Modifikation der mechanischen Eigenschaften der Haltbarkeit innerhalb einer gegebenen Schicht kann auch wie in A modification of the mechanical properties of durability within a given layer can also be as shown in 5 5 dargestellt erreicht werden. be accomplished shown. Unter Verwendung des Falls, welcher oben mit dem SL 7510 Harz beschrieben wurde, könnte ein Teil produziert werden, das die hohe Haltbarkeit an diskreten Stellen auch innerhalb einer gegebenen Schicht hat. Using the Falls, which was above 7510 resin with the SL describes a part could be produced, which has high durability at discrete locations within a given layer. Damit dies korrekt funktioniert, müssen die Bauweisen, die in der Datei-Erstellungssoftware (dh Lightyear oder eine andere Software) zugeordnet werden, Befehle beinhalten, die den Laser der stereolithografischen Maschme oder der Belichtungsquelle in anderen dreidimensionalen Lichtaushärtevorrichtungen ansteuert. For this to work correctly, you need the designs that are assigned to the file creation software (ie Lightyear or any other software), include commands that drives the laser stereolithography Maschme or the exposure source in other three-dimensional Lichtaushärtevorrichtungen. Die Anderungen in Bauweisen-Dateien werden verwendet, um Anderungen im den Laser vorzunehmen. The changes in construction files are used to make changes in the laser. Ein Beispiel, wie dies erreicht wird, ist unten beschrieben. An example of how this is achieved is described below. Hier ist der Bereich der die hohe Haltbarkeit erfordert wieder ein Merkmal mit einer Schnellverschlusslasche, das von einem Körper eines Modells hervorsteht. Here, the region that requires the high durability is a feature again with a quick locking tab protruding from a body of a model. Um dies durchzuführen, werden die folgende Schritte vorgenommen: To do this, the following steps are taken:

• 1. Eine .STL-Datei eines Modells oder eines Teils, das mit selektiven mechanischen Eigenschaften aufgebaut werden muss, wird in ein CAD-Paket importiert, wie. 1. An .STL file of a model or part that must be built with selective mechanical properties is imported into a CAD package, such as. z. B. IronCAD von Visionary Design Systems, welches .STL-Dateien akzeptiert. z. B. IronCAD of Visionary Design Systems, which accepts .STL files. Alternativ kann dieser Prozess mit einer CAD-Datei gestartet werden. Alternatively, this process can be started with a CAD file.
• 2. Die .STL-Datei wird in Bereiche aufgeteilt. 2. The .STL file is split into sections. Jeder Bereich des Modells, der eine spezifische Eigenschaft benötigt, wird in seine eigene einzigartige .STL-Datei getrennt und abgespeichert. Each area of ​​the model that requires a specific property is separated and stored in its own unique .STL file. Wenn von einer CAD-Datei gestartet wird, wird die Datei sektioniert und mehrere .STL-Dateien werden exportiert, so dass jeder Bereich von emer entsprechenden .STL-Datei präsentiert wird. When starting from a CAD file, the file will be sectioned and multiple .STL files are exported, so that each area of ​​emer corresponding .STL file is presented.
• 3. Die Komponenten .STL-Dateien, die das komplette Modell ausmachen, werden in einer 3D Lightyear Software oder Maestro Software eingeladen, oder in ein anderes Softwarepaket, welches die Zuordnung von Bauweisen zu individuellen .STL-Dateien erlaubt. 3. The components .STL files that make up the complete model will be invited in a 3D Lightyear or Maestro software, or another software package that allows assignment of build to individual .STL files. Die Komponenten werden benachbart zueinander angeordnet, so dass sie zu einem Ganzen zusammengesetzt sind. The components are adjacent to each other, so that they are put together to form a whole.
• 4. Die Bauweise 2 oder 3 wird den Komponentenbereichen zugewiesen, die allgemein durch das Bezugszeichen 4. The construction of 2 or 3 is assigned to the component sections, the generally by reference numeral 38 38 angezeigt sind und die eine hohe Haltbarkeit benötigen, und die Bauweise 1 wird den verbleibenden Komponentenbereichen zugeordnet, die allgemein durch das Bezugszeichen are displayed and which require high durability, and build style 1 is assigned to the remaining component sections, the generally by reference numeral 39 39 angezeigt sind, um einen robusten Aufbau zu schaffen. are displayed in order to provide a robust structure. In diesem Fall trägt jede Bauweise auch Anweisungen, um den Laser einzustellen, so dass seine Spotgröße, Leistungen und Pulsfrequenz zu dem oben Beschriebenen korrespondieren. In this case, each design also carries instructions to adjust the laser so that its spot size, performance and pulse rate corresponding to that described above.
• 5. Die Teile werden aufgeteilt und eine Aufbaudatei, wie z. B. eine .BFF-Datei wird erstellt. 5. The parts are divided, and a build file such. A .BFF file is created. Die Aufbaudatei kann nicht das traditionelle .BFF-Dateiformat haben, da dieses Format die Informationen über die Lasereinstellungen tragen muss, welche für jeden Bereich des Teils verwendet werden, und die Aufbaustation oder die äquivalente Software muss diese Befehle erkennen. The build file can not have the traditional .BFF file format as this format must carry information about the laser settings which are used for each area of ​​the part, and the building station or the equivalent software must recognize these commands.
• 6. Die resultierende Aufbaudatei wird an einem SLA ^® 7000 System aufgebaut oder an einem anderen geeigneten dreidimensionalen Lichtaushärtesystem, und das resultierende Modell wird entnommen, gesäubert und nachbearbeitet. 6. The resultant build file is built on a SLA ^® 7000 system or other suitable three-dimensional Lichtaushärtesystem, and the resultant model is collected, cleaned and postprocessed.

5 5 zeigt ein Teil, wo Haltbarkeit in einem speziellen Bereich shows a part where durability in a specific range 38 38 innerhalb einer gegebenen Schicht benötigt wird (dh in der XY-Ebene). is required within a given layer (ie, in the XY plane). In diesem Fall müssen die Schnappverschlussmerkmale zur Rechten haltbar sein, während der Bereich In this case, the snap features at the right hand while the area must be preserved, 39 39 zur Linken diese Anforderung nicht erfüllen muss. need not comply with this requirement to the left. Da beide Bereiche innerhalb einer gegebenen Schicht existieren, muss der Laser auf einer Zwischenschicht-Basis gesteuert werden. Since both regions exist within a given layer, the laser must be controlled on an inter-layer basis.

Während die Erfindung oben unter Bezugnahme auf spezielle Ausführungsformen derselben beschrieben wurde, ist es klar, dass viele Änderungen, Modifikationen und Variationen in den Materialien, den Anordnungen von Teilen und Schritten vorgenommen werden können, ohne von dem Rahmen der beigefügten Ansprüche abzuweichen. While the invention with reference to specific embodiments thereof has been described above, it is clear that many changes, modifications and variations in the materials can be made to the arrangements of parts and steps, without departing from the scope of the appended claims. Zum Beispiel kann bei Ausübung des Verfahrens der vorliegenden Erfindung um ein Teil zu bilden, eine Software verwendet werden, die es erlaubt, Bauweisen speziellen Dreiecken einer .STL-Datei oder CAD-Repräsentation zuzuweisen, so dass die Datei nicht in individuelle Komponenten aufgeteilt werden muss. For example, when the process of the present invention to form a part of a software are used which allows you to assign special triangles a .STL file or CAD representation of construction, so that the file must not be split into individual components , Während der Mechanismus nicht vollständig verstanden ist, wird theoretisiert, dass eine Änderung von physikalischen Eigenschaften auch durch andere Maßnahmen als durch Anwendung einer Strahlungsaussetzung und von Verarbeitungsschritten effektiv sein könnte, um unterschiedliche mechanische Eigenschaften in dem fertigen dreidimensionalen Teil zu erhalten. While the mechanism is not fully understood, it is theorized that a change of physical properties by measures other than by using a radiation exposure and processing steps could be effective to obtain different mechanical properties in the final three-dimensional part. Die physikalischen Eigenschaften, die geändert werden können, enthalten die Wärmebeständigkeit, Halt barkeit, Farbe, Kristallinität und variable Schichtdicke. The physical properties that can be changed include the heat resistance, availability maintenance, color, crystallinity, and variable coating thickness. Die Verarbeitungsschritte, die geändert werden können, enthalten thermische Nachbearbeitung, Nachaushärtung, und Variieren der Belichtung durch Verwendung von unterschiedlichen Wellenlängen der Belichtungsquelle. The processing steps that can be changed include thermal post-processing, post-cure, and varying the exposure by using different wave lengths of the exposure source.