БЛОК ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ ЭКСПОЗИЦИИ Российский патент 2024 года по МПК B29C64/379 B29C64/393 B33Y40/20 B29C71/04 

Изобретение относится к устройству для последующего отверждения тела, сгенерированного посредством процесса 3D-печати из вещества, отверждаемого излучением, причем блок последующего отверждения снабжен по меньшей мере одним источником излучения, который способен к последующему окончательному отверждению компонента и при этом по меньшей мере один датчик излучения (например, датчик света) содержится в блоке дополнительной экспозиции, который способен захватывать излучение и может быть подключен к блоку управления/блоку обработки, который способен управлять или регулировать по меньшей мере одним источником излучения и считывать датчики излучения.

Изобретение также относится к интеллектуальному и осуществляемому с привлечением датчика способу дополнительной экспозиции тела, наращиваемого слоями, выполненными из вещества, отверждаемого излучением, которое принимается в ванне, причем тело по меньшей мере частично отверждено или имеет стабильные размеры, причем переменные процесса, связанные с последующим отверждением, захватываются по меньшей мере одним подходящим датчиком излучения (например, фотодиодом, фоторезистором) и, необязательно, связанные с процессом состояния камеры экспозиции (камеры) и/или тела могут захватываться по меньшей мере одним датчиком, например, чтобы гарантировать стабильный и прослеживаемый процесс дополнительной экспозиции, который может составлять часть цепочки дополнительной обработки.

Устройства и способы для наращивания трехмерного тела слоями из вещества, отверждаемого излучением, также известны в терминах 3D-печати, аддитивного производства или быстрого макетирования. Информация о поперечном сечении вещества, отверждаемого слоями электромагнитным излучением, например, фотоотверждаемой смолы, таким образом, в общем случае создается способом проекции маски или лазерным источником (например, в процессе стереолитографии). В аппаратах генеративного производства, которые позволяют осуществлять непрерывный процесс печати, попиксельную DLP (цифровую обработку света), MEMS (микроэлектромеханические системы), LC (жидкокристаллические) дисплеи, LED-дисплеи или управляемые лазеры по большей части используются для экспозиции поперечного сечения или слоев. Таким образом, экспозиция генерирует твердый слой из жидкого, светочувствительного вещества. Этот слой прилипает к носителю и отсоединяется или удаляется с базовой поверхности путем подъема носителя. На последующих этапах производства, отвержденный слой, отсоединенный от базовой поверхности, функционирует как носитель. Таким образом, трехмерное тело последовательно получается или формируется из светочувствительного вещества.

Известная проблема здесь состоит в том, что в дополнительной обработке и, в частности в ходе дополнительной экспозиции, невозможно гарантировать, соответствуют ли переменные процесса спецификациям и соответствует ли состояние камеры обработки или блока дополнительной экспозиции целевому состоянию.

Заявка US 2019/0240924 A относится к устройству для дополнительной обработки 3D-отпечатанного компонента, выполненного из фотореактивного материала. Здесь также описан блок дополнительной экспозиции, который имеет вертикальную ось с приводом от двигателя и в котором отверждаемый компонент облучается источником излучения посредством отклоняющих зеркал. Компонент может облучаться множеством ламп, которые также могут иметь разные длины волны.

DE 102016102811 A1 относится к устройству дополнительной экспозиции, содержащему приемное устройство для приема продукта, созданного стереолитографией, излучающее устройство для облучения продукта, принятого в упомянутом приемном устройстве, и датчик излучения для регистрации интенсивности излучения и длины волны излучения источника излучения. Датчик излучения выполнен с возможностью осуществления самотестирования для проверки желаемых характеристики и функции. В DE 102016102811 A1 не раскрыто размещение датчика излучения относительно приемного устройства.

Хотя известные устройства для окончательного отверждения 3D-отпечатанной заготовки известны, необходимы усовершенствованные, в необязательном порядке, автоматизированные устройства, в частности для устройства, которое допускает более обширный захват состояний и точную регулировку параметров процесса.

Задача изобретения состоит в создании устройства и способа как указано в начале, которые допускают простейший и наиболее надежный способ захвата и регулировки переменных процесса и захвата состояния блока дополнительной экспозиции (камеры) и, таким образом, надежного и по существу стабильного последующего отверждения тела с наименьшими возможными отходами. Кроме того, состояния ошибки на этапе дополнительной экспозиции нужно надежно обнаруживать или избегать.

С этой целью, изобретение предусматривает блок по п.1, оборудование по п.16 и способ по п.17. Преимущественные варианты осуществления и усовершенствования указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Согласно настоящему изобретению, предполагается, что блок дополнительной экспозиции имеет принимающее пространство, куда может вводиться тело, подлежащее последующему отверждению, например, путем его подвешивания на платформе наращивания, причем тело облучается излучением с по меньшей мере одной стороны, и датчик излучения выполнен с возможностью захвата излучения, испускаемого источником излучения и пересекающего по меньшей мере часть принимающего пространства по меньшей мере один раз. Т.е. датчик излучения располагается для захвата излучения, пересекающего по меньшей мере часть принимающего пространства. Например, внутри или вне принимающего пространства может располагаться по меньшей мере один датчик излучения, способный захватывать излучение, испускаемое источником света, или испускаемый спектр.

Блок дополнительной экспозиции здесь может составлять по меньшей мере часть оборудования для последующей обработки 3D-отпечатанных тел и может осуществлять подэтап так называемой дополнительной обработки, причем весь процесс можно сделать более стабильным посредством системы датчиков, и весь процесс 3D-печати, состоящий из "печати" и всей дополнительной обработки, можно сделать более автоматизированным посредством определенных данных.

С этой целью, блок дополнительной экспозиции может быть снабжен разными источниками излучения, например LED, которые испускают видимый свет или UV излучение определенной длины волны или, при объединении, например, множества LED, заданный спектр.

Тело, подлежащее последующему отверждению здесь может вводиться в принимающее пространство или камеру сверху посредством автоматического захвата с помощью платформы наращивания и тело может окончательно отверждаться, например, электромагнитным излучением, в частности светом, например, видимым светом или UV (ультрафиолетовым) светом. В частности, камера может быть доведена до определенной температуры нагревательным устройством, например, от 50 до 120^°C и, в необязательном порядке, также может быть заполнена технологическим газом/защитным газом, например, азотом.

Платформа наращивания, которая может быть надлежащим образом выполнена как плоская плита, может выступать в роли платформы, к которой присоединено тело; в необязательном порядке она может выступать в роли дополнительного отражателя и торцевой крышки для камеры экспозиции.

С использованием системы датчиков, встроенных в камеру, помимо прочего, можно сделать выводы о плотности мощности источника излучения, состоянии источника излучения или его старения, а также степени загрязнения или состоянии камеры и присутствия тела на платформе наращивания. Кроме того, когда множество источников излучения используется совместно с множеством датчиков, блок дополнительной экспозиции может управлять интенсивностью излучения как функция позиции и типа тела.

С помощью датчиков излучения, которые могут, например, размещаться напротив источника излучения, также можно сделать выводы о распределении излучения в блоке дополнительной экспозиции.

Камера может быть подключена к устройству управления/блоку обработки, которое/ый способно/ен приводить в действие источники излучения и считывать систему датчиков, содержащую по меньшей мере один датчик излучения, и переносить все сигналы для дополнительной обработки.

Внутреннее пространство камеры может быть выполнено по меньшей мере частично отражающим.

Система датчиков может, например, компенсировать старение источника излучения, компенсировать температурозависимое поведение, адаптировать интенсивность излучения и, в необязательном порядке, длины волны или спектр, обнаруживать отказ источников излучения, определять загрязнение камеры, устанавливать присутствие тела, калибровать камеру и определять и задавать время и дозу экспозиции.

Датчик может надлежащим образом располагаться в камере или, когда в качестве источника излучения используются LED, может обеспечиваться совместно с ним на соответствующей монтажной плате.

Когда описание относится к терминам высота, горизонтальный, вертикальный, верх, низ, выше или ниже, эти термины или другие указания местоположения или направления следует понимать в положении использования устройства.

Согласно иллюстративному варианту осуществления устройства, датчик излучения может быть подключен к блоку управления/блоку обработки, который выполнен с возможностью обработки параметра излучения, захваченного датчиком излучения.

С этой целью блок обработки может содержать микропроцессор или микроконтроллер. Кроме того, блок обработки может быть подключен к памяти данных, где содержатся данные и/или программные команды для обработки параметров излучения, захваченных с использованием датчика излучения. Блок обработки может быть подключен к устройству ввода/вывода, например, сенсорному экрану, позволяющему оператору управлять блоком обработки. Действия, необходимые для дополнительной экспозиции 3D тела, могут выполняться автоматически за счет обеспечения блока обработки. Напротив, в отсутствие блока обработки, эти действия будут осуществляться оператором вручную, и с этой целью датчик излучения может быть подключен к блоку отображения для отображения захваченных измеренных значений.

Для обеспечения возможности управления устройством надлежащим образом, датчик излучения может подключаться через блок обработки к блоку управления для источника излучения, который предусмотрен для облучения тела, подлежащего последующему отверждению, и блок обработки может быть выполнен с возможностью управления источником излучения как функция значения, захваченного датчиком излучения.

Например, значения интенсивности, захваченные датчиком излучения, могут, таким образом, передаваться от датчика излучения на блок обработки и обрабатываться на нем. Когда блок обработки имеет соответствующую информацию о теле, подлежащем отверждению, и предназначен для управления источником излучения, тело может облучаться блоком обработки как функция интенсивности излучения, захваченной в камере.

Блок привода может позволять платформе наращивания и, таким образом, телу перемещаться из принимающего пространства в по меньшей мере одном направлении. Блок привода может быть выполнен для помещения платформы наращивания и/или тела в камеру. Блок привода может содержать электрический двигатель, например, шаговый двигатель, соединенный с платформой наращивания. В частности, электрический двигатель может соединяться со стержнем, регулируемым по высоте, причем стержень соединен с платформой наращивания.

Когда блок обработки с блоком управления для источника излучения может дополнительно подключаться к датчику температуры, который способен измерять температуру в по меньшей мере одной точке в принимающем пространстве или камере, тело может облучаться источником излучения как функция температуры. IR-камера также может использоваться для контроля температуры тела в ходе окончательного отверждения.

Блок управления для источника излучения и, таким образом, также блок обработки в необязательном порядке выполнен для управления интенсивностью излучения и/или длительностью облучения. Источник излучения может быть источником света, например, источником видимого света или UV света. Интенсивность излучения и/или длительность облучения в общем случае оказывает влияние на окончательные свойства тела, подлежащего отверждению.

Можно дополнительно предположить, что камера подключена к регулируемому нагревательному устройству для задания температуры в камере и/или к регулируемому источнику защитного газа для регулируемой подачи подходящего газа (например, азота) в камеру.

Для обеспечения возможности управления устройством надлежащим образом, датчик излучения может быть подключен к регулируемому источнику излучения и/или регулируемому нагревательному устройству и/или регулируемому источнику защитного газа через блок обработки, и блок обработки может быть выполнен с возможностью управления источником излучения и/или нагревательным устройством и/или источником защитного газа как функции значения интенсивности, захваченного датчиком излучения. Датчик излучения может захватывать текущие значения интенсивности по меньшей мере одного источника излучения в камере.

Когда датчик излучения подключен к регулируемому источнику излучения через блок управления/блок обработки, источник излучения может возбуждаться блоком управления/блоком обработки для изменения текущей интенсивности излучения в камере.

Когда датчик излучения подключен к регулируемому нагревательному устройству через блок управления/блок обработки, нагревательное устройство может возбуждаться блоком управления/блоком обработки для управления источником излучения и/или нагревательным устройством как функции текущей температуры в камере.

Когда датчик излучения подключен к регулируемому источнику защитного газа через блок управления/блок обработки, источник излучения может возбуждаться блоком управления/блоком обработки для управления интенсивностью света как функции атмосферы в камере.

По меньшей мере один источник излучения и по меньшей мере один датчик излучения может защищаться принимающим резервуаром (защитная функция) для предотвращения прямого загрязнения поверхности источника излучения и/или датчика излучения. Принимающий резервуар может быть открытым вверху для приема платформы наращивания совместно с телом на ней. По меньшей мере один источник излучения и/или по меньшей мере один датчик излучения может располагаться позади каждой поверхности принимающего резервуара. Принимающий резервуар может быть выполнен из материала, который имеет, в частности, низкое поглощение для используемой длины волны и/или спектра.

Согласно дополнительному варианту осуществления устройства, может предполагаться, что каждый источник излучения имеет датчик излучения, что дает решетку из множества источников излучения и датчиков излучения, которые затем могут возбуждаться и считываться индивидуально и/или последовательно.

В необязательном порядке, датчики излучения из множества датчиков излучения могут располагаться в ряд, например в один ряд (т.е. одномерное или 1-D размещение датчиков). Датчики излучения из множества датчиков излучения также могут располагаться по меньшей мере в два ряда. По меньшей мере два ряда датчиков излучения могут образовывать сетку (или решетку) датчиков излучения, причем сетка содержит по меньшей мере, три ряда в каждом направлении сетки (т.е. двухмерное или 2-D размещение датчиков).

Датчик излучения или множество датчиков излучения могут быть зафиксированы относительно принимающего пространства и/или источника излучения. Т.е. датчик излучения может располагаться в фиксированной или статичной позиции.

Датчик излучения или множество датчиков излучения или по меньшей мере один датчик излучения из множества датчиков излучения может быть подвижным относительно принимающего пространства и/или источника излучения. Например, один или более датчиков излучения может перемещаться вокруг принимающего пространства для захвата более подробно пространственного распределения излучения, что позволяет более точно контролировать и, в необязательном порядке, регулировать однородность.

В частности, источники излучения и датчики излучения могут объединяться на монтажной плате и в каждом блоке дополнительной экспозиции может устанавливаться по меньшей мере одна монтажная плата.

В отношении способа, изобретение также предусматривает, что датчиком излучения может быть датчик света, причем интенсивность источника излучения захватывается с использованием датчика света, причем интенсивность источника излучения может изменяться, и датчик света должен иметь соответствующий диапазон измерения.

Во избежание повторения части описания, относящейся к устройству, ссылка делается на предыдущее описание устройства в отношении описания способа, постольку поскольку оно применимо к способу.

Согласно необязательному варианту осуществления изобретения, может быть предусмотрено, что интенсивность, захваченная с использованием датчика излучения, сравнивается на блоке обработки, подключенном к датчику излучения, с ожидаемым значением интенсивности по меньшей мере одного источника излучения, и по меньшей мере один параметр способа задается как функция разности между захваченной интенсивностью и ожидаемым значением. Значение параметра способа может захватываться датчиком излучения. В частности, неоднократно сравнивая интенсивность, захваченную с использованием датчика излучения, с ожидаемым значением интенсивности, параметры способа можно задавать или регулировать до целевого значения. Параметр способа может задаваться самим блоком обработки или управляться таким образом.

Согласно настоящему изобретению, в качестве источника излучения может использоваться любой источник света, который испускает излучение, способное отверждать тело. Надлежащим образом, они по большей части являются источниками излучения, которые работают в UV диапазоне в диапазоне длин волны приблизительно 350-420 нм, но это не обязательно так. Например, в качестве источников излучения могут использоваться лампы-вспышки или LED. Если в качестве источника излучения используются LED, множество LED, имеющих разные центральные длины волны, могут объединяться для достижения определенного спектра излучения.

Например, по меньшей мере одна монтажная плата и/или множество отдельных монтажных плат, снабженных LED и датчиками излучения, может располагаться в оборудовании таким образом, чтобы облучать максимально равномерно пространство экспозиции.

В частности, мощность излучения может приблизительно составлять от 10 мВт/см² до 100 мВт/см², предпочтительно 40 мВт/см².

Может использоваться источник излучения, работающий на длине волны 405 нм.

Каждый источник излучения может надлежащим образом иметь датчик излучения, способный захватывать оптическое излучение из противоположного источника излучения и/или от отражателя и передавать его на блок управления.

Принимающее пространство или камера экспозиции предпочтительно имеет доступ вверху или по меньшей мере в одной точке и может закрываться платформой наращивания, которая может нести тело, подлежащее отверждению.

Принимающее пространство может надлежащим образом иметь принимающий резервуар, который защищает источники излучения и датчики излучения от прямого загрязнения, тогда как принимающий резервуар может быть выполнен из материала, который является максимально прозрачным или имеет минимально возможное поглощение для излучения, испускаемого источником излучения.

В частности, может быть предусмотрено, что, на основании значения интенсивности источника излучения, захваченного с использованием по меньшей мере одного датчика излучения, можно делать выводы о снижении мощности излучения.

Кроме того, может быть предусмотрено, что мощность излучения источника излучения может увеличиваться как функция интенсивности, захваченной с использованием датчика.

В качестве альтернативы определенным захваченным значениям интенсивности, относительное или абсолютное изменение интенсивности во время работы по меньшей мере одного источника излучения также может использоваться блоком обработки для управления по меньшей мере одним источником излучения.

Согласно дополнительному варианту осуществления способа, может быть предусмотрено, что датчики излучения используются совместно с источниками излучения для определения местоположения или позиции по меньшей мере одного тела, подлежащего отверждению. Тень, отбрасываемая по меньшей мере одним телом, может использоваться для регистрации его позиции. Если отбрасываемая тень изменяется в процессе дополнительной экспозиции, можно предположить сбойное состояние, например, отсоединение тела от платформы наращивания. Таким образом, можно также регистрировать присутствие тела в принимающем пространстве.

Предпочтительно предполагается, что блок дополнительной экспозиции можно калибровать с помощью блока управления с использованием излучения, захваченного по меньшей мере одним датчиком излучения и испущенного по меньшей мере одним источником излучения.

В частности, с помощью множества датчиков излучения, однородность излучения в камере или принимающем пространстве или резервуаре может захватываться локально и временно блоком управления, равно как и его временные и пространственные изменения.

Изобретение более подробно объяснено далее с использованием предпочтительных, неограничительных иллюстративных вариантов осуществления со ссылкой на чертежи.

В чертежах:

фиг. 1 - схема блока дополнительной экспозиции согласно изобретению для дополнительной экспозиции 3D-отпечатанного тела;

фиг. 2 - схематичный подробный эскиз монтажной платы, который может использоваться в устройстве согласно изобретению;

фиг. 3a - схематичная иллюстративная диаграмма интенсивности для фиг. 1, и фиг. 3b - иллюстративная угловая диаграмма излучения возможного источника излучения;

фиг. 4 - схематичный откалиброванный профиль интенсивности в качестве примера для фиг. 1;

фиг. 5 - схема устройства по фиг. 1, имеющего разные загрязнения на поверхности принимающего резервуара;

фиг. 6 - диаграмма, иллюстрирующая сигнал измерения в случае загрязнения и представляющая фактическое целевое значение;

фиг. 7 - схема устройства по фиг. 1 с измерением по времени и в пространстве интенсивности и диаграмма с измеренными значениями интенсивности;

фиг. 8 - схема устройства по фиг. 1, имеющего отсоединенный компонент в принимающем резервуаре;

фиг. 9 - диаграмма, иллюстрирующая кривую старения источника излучения как функцию часов работы;

фиг. 10 - схема устройства по фиг. 1, где измеряемая в пространстве интенсивность задана равной целевому значению;

фиг. 11 - схема устройства согласно изобретению, в котором источник излучения регулируется как функция температуры;

фиг. 12a - схематическая диаграмма, демонстрирующая интенсивность источника излучения как функцию температуры;

фиг. 12b - схематическая диаграмма с температурной компенсацией источника излучения.

В проиллюстрированных чертежах, части устройства, которые не служат для описания соответствующих чертежей, для упрощения исключены.

На фиг. 1 показан блок 1 дополнительной экспозиции для дополнительной экспозиции тела 2 (см. фиг. 7), который подвешен на платформе 3 наращивания, причем блок 1 дополнительной экспозиции содержит принимающий резервуар 4, множество монтажных плат 5, 6 и источники 7 излучения и датчики 8 излучения, которые присоединены к монтажным платам 5, 6 и соединены через блок 9 управления/обработки. Интенсивность по меньшей мере одного источника 7 излучения соответственно захватывается на противоположной монтажной плате 5, 6 и по меньшей мере одним расположенным на нем датчиком 8 излучения. В результате, интенсивность излучения в камере 10 или по меньшей мере один источник 7 излучения может захватываться, задаваться или калиброваться. Эта калибровка может осуществляться по истечении определенного периода времени и/или до каждого процесса дополнительной экспозиции. Блок 9 управления/обработки, с этой целью, способен перенастроить по меньшей мере один источник 7 излучения в соответствии с измеренной интенсивностью излучения. При использовании LED в качестве источника излучения, это может осуществляться через ток LED. Интенсивность источников 7 света измеряется здесь противоположными друг другу датчиками 8 излучения.

На фиг. 2 показана монтажная плата 5, которая может использоваться, например, в блоке 1 дополнительной экспозиции и которая снабжена множеством источников 7 излучения и датчиков 8 излучения. Каждый источник 7 излучения имеет по меньшей мере один датчик 8 излучения или, в необязательном порядке, множество датчиков для увеличения разрешения локального измерения.

На Фиг. 3a и 3b схематически показан результат калибровки, согласующийся с иллюстративной конструкцией по фиг. 1. На фиг. 3a показаны отдельные кривые измеренных значений, захваченных на датчиках 8 излучения по истечении определенного периода времени. Ожидаемую интенсивность излучения можно получить на основании позиции источника излучения из угловой зависимости излучения источника излучения, изображенного на фиг. 3b. Излучательное поведение LED представлено на фиг. 3b. Измерение интенсивности на датчиках 8, позволяют сделать выводы об угле излучения, состоянии источника излучения и т.д.

Результат калибровки на основании примера, показанного на фиг. 1, схематически изображен на фиг. 4.

На фиг. 5 показан блок 1 дополнительной экспозиции согласно фиг. 1 по окончании по меньшей мере одного процесса дополнительной экспозиции, в котором происходит загрязнение 11 принимающего резервуара 4, причем загрязнение 11 предотвращает и/или препятствует однородному освещению камеры 10, что больше не позволяет гарантировать, что, в обновленном процессе дополнительной экспозиции, экспонируемое тело может полностью отверждаться за период времени, указанный блоком 9 управления/обработки согласно спецификациям для соответствующего материала. В результате загрязнения 11 по меньшей мере частей принимающего резервуара 4, как изображено в порядке примера на фиг. 5, более низкое значение, чем целевое значение, измеряется на противоположной стороне по меньшей мере одного датчика 8 излучения. Целевое значение может соответствовать калибровочному значению. В этом случае, вывод может осуществляться через блок 9 управления/обработки, причем выходной сигнал информирует пользователя блока 1 о произошедшей ошибке и, в необязательном порядке, запрашивает очистку принимающего резервуара 4. Это обеспечивает дополнительную надежность процесса и гарантирует, что загрязнение блока 1 дополнительной экспозиции для данной длительности дополнительной экспозиции и интенсивность не может негативно влиять на процесс отверждения или даже полностью предотвращать его в случае сильного загрязнения.

На фиг. 6 показана диаграмма целевой интенсивности I_cal излучения в отсутствие загрязнения. I_cal представляет референсное значение, которое должно быть достигнуто до каждого процесса экспозиции. Измеренное значение I_dirt представляет возможное измеренное значение в случае определенного загрязнения принимающего резервуара 4 (как показано, например, на фиг. 5). Если I_cal не достигнута, может выводиться сообщение об ошибке через блок 9 управления/обработки и/или может предприниматься попытка увеличить интенсивность излучения источников 7 излучения по меньшей мере в определенных областях, чтобы достигнуть I_cal.

На Фиг. 7 показан блок 1 дополнительной экспозиции согласно фиг. 1 с телом 2, которое вводится в блок 1 дополнительной экспозиции и подвешено на платформе 3 наращивания. Источники 7 излучения здесь могут использоваться совместно с датчиками 8 излучения для обнаружения присутствия тела 2 в блоке 1 дополнительной экспозиции, как показано. Затенение на датчиках 8 излучения захватывается здесь по-разному, в зависимости от геометрической формы тела 2. В примере, изображенном на фиг. 7, датчик 8 излучения полностью затеняется, и никакое измеренное значение не может захватываться для обеспечения возможности сравнения с ранее захваченным целевым значением. Целевое значение здесь можно получать путем калибровки камеры, что было изображено на фиг. 1.

Результат печати в необязательном порядке также можно проверять на основании отбрасываемой тени, например, соответствует ли захваченный контур тела ожидаемому контуру. С этой целью, в необязательном порядке может обеспечиваться один или множество подвижных источников излучения и/или подвижных датчиков излучения (например, линейно подвижных или поворотных или способных вращаться в принимающем пространстве).

Отсоединение тела 2 от платформы 3 наращивания показано в качестве примера на фиг. 8. Локальное изменение тела 2 в ходе и/или после процесса дополнительной экспозиции может, таким образом, обнаруживаться через различие в тени, отбрасываемой телом 2, например, по сравнению со случаем, изображенным на фиг. 7. Вывод может производиться пользователю, чтобы вручную удалять тело 2 из принимающего резервуара 4 на основании обнаружения отсоединения тела 2 в процессе дополнительной экспозиции. Это гарантирует дополнительную надежность процесса и предотвращает столкновение (удар) при вводе нового тела в принимающий резервуар 4.

На Фиг. 9 показан иллюстративный ход уменьшения интенсивности во время работы источника 7 излучения. LED предполагается здесь как источник 7 излучения в качестве примера. В начале, источник излучения имеет интенсивность I_new, которая падает до значения I_aged спустя некоторое количество часов работы t_old. Текущее значение интенсивности источника 7 излучения может захватываться совместно с часами работы с использованием по меньшей мере одного датчика 8 излучения. Это позволяет делать выводы об ожидаемом сроке службы источника 7 излучения и/или способности регистрации отказа источника 7 излучения и, таким образом, вносить вклад в увеличение надежности процесса.

На фиг. 10 показан блок 1 дополнительной экспозиции как прежде в разрезе, причем весь блок 1 дополнительной экспозиции калибруется, когда платформа 3 наращивания не оборудована. В этом случае, все источники 7 излучения, которые присутствуют, включаются одновременно и/или индивидуально и/или последовательно и пока измеренные значения захватываются противоположными датчиками 8 излучения.

Блок 1 дополнительной экспозиции также может нагреваться в примере, изображенном на фиг. 11. Увеличение температуры в принимающем резервуаре 4 служит, например, для ускорения процесса отверждения или для обеспечения поддержки путем активации дополнительных, неиспользуемых инициаторов в теле 2. Увеличение температуры в блоке 1 дополнительной экспозиции приводит к изменению рабочей точки источника 7 излучения и, таким образом, к излучательному поведению по меньшей мере одного источника 7 излучения, которое является функцией температуры. Чтобы скомпенсировать это, значение интенсивности может захватываться на по меньшей мере одном датчике 8 излучения, и это может оставаться постоянным при повышении температуры путем регулировки интенсивности источника 7 излучения. Это может осуществляться путем контроля тока LED при использовании LED как источника 7 излучения.

Это также имеет преимущество, поскольку сам источник 7 излучения может приводить к увеличению температуры в блоке 1 дополнительной экспозиции, то есть, даже в отсутствие нагревателя. Таким образом, уменьшение интенсивности источника 7 излучения в течение периода экспозиции также можно скомпенсировать в этом случае.

На фиг. 12a показан ход температуры в блоке 1 дополнительной экспозиции, причем интенсивность света, испускаемого источником 7 излучения падает с ростом температуры. Это приводит к тому, что на тело 2 может поступать интенсивность излучения, меньшая указанной, и поэтому времени дополнительной экспозиции недостаточно для отверждения тела 2 до конца. Это может искажать свойства компонента и приводить к ошибкам производства. Для предотвращения этого, значения излучения, захваченные датчиком 8 излучения, могут использоваться для перенастройке источников 7 излучения, которые были встроены в блок 1 дополнительной экспозиции. Перенастройка здесь осуществляется таким образом, чтобы интенсивность света оставался постоянной с ростом температуры. Этого можно добиться, например, в LED, которые могут использоваться как источник 7 излучения, регулируя ток LED.

Следующие варианты и преимущества в необязательном порядке могут достигаться настоящим изобретением:

блок дополнительной экспозиции под управлением LED-датчика;

по меньшей мере один датчик на панель (измерения интенсивности света, старения/загрязнения LED);

измерение мощности облучения каждой панели противоположной панелью;

измерение однородности каждой панели и перенастройка;

комбинация множества длин волны для достижения более широкого диапазона длин волны;

калибровка выходной мощности света;

компенсация деградации LED;

эффективное охлаждение/управление температурой для повышения устойчивости характеристики LED;

калибровка при каждом включении;

измерение теней, отбрасываемых сгенерированными телами;

измерение, присутствует ли сгенерированное тело в коробке (тень);

кластеризация LED;

измерение загрязнения стекла в ходе калибровки;

измерение загрязнения, возникшего именно в ходе экспозиции;

отдельное облучение как функция занятости платформы наращивания.

Согласно варианту осуществления имеется устройство для дополнительной экспозиции тела 2, изготовленного способом аддитивного производства из вещества, отверждаемого излучением, причем устройство, содержит принимающий резервуар 4 для защиты по меньшей мере одного источника излучения и по меньшей мере одного датчика 8 излучения, причем устройство дополнительно содержит платформу 3 наращивания, которая является носителем тела 2, отличающееся тем, что сформирована по меньшей мере частично закрытая камера 10, причем камера 10 содержит принимающий резервуар 4, который может облучаться по меньшей мере одним источником 7 излучения и дополнительно содержит по меньшей мере один датчик 8 излучения, который располагается таким образом, что он способен захватывать излучение, испускаемое источником 7 излучения и переносить его к блоку 9 управления/обработки.

Согласно одному варианту осуществления датчик 8 излучения подключен к блоку 9 управления/обработки, который выполнен с возможностью обработки измеренного значения, захваченного датчиком 8 излучения.

Согласно одному варианту осуществления по меньшей мере один датчик 8 излучения подключен к по меньшей мере одному источнику 7 излучения через блок 9 управления/обработки, и интенсивность по меньшей мере одного источника 7 излучения можно регулировать.

Согласно одному варианту осуществления изменение состояния камеры 10, например, от заданного калибровочного значения, может захватываться с помощью по меньшей мере одного датчика 8 излучения, и надлежащие меры могут приниматься через блок 9 управления/обработки.

Согласно одному варианту осуществления по меньшей мере один датчик 8 излучения для захвата излучения от по меньшей мере одного источника 7 излучения располагается напротив него.

Согласно одному варианту осуществления камера 10 может закрываться платформой 3 наращивания, которая несет по меньшей мере одно тело 2.

Изобретение относится к блоку дополнительной экспозиции для дополнительной экспозиции тела. Техническим результатом является обеспечение надежности и стабильности последующего отверждения тела с наименьшими возможными отходами, а также уменьшение количества ошибок. Технический результат достигается блоком дополнительной экспозиции для дополнительной экспозиции тела, изготовленного способом аддитивного производства из отверждаемого излучением вещества. Причем блок дополнительной экспозиции содержит источник излучения, выполненный с возможностью дополнительной экспозиции, датчик излучения, выполненный с возможностью захвата излучения, испускаемого источником излучения и принимающее пространство для приема подлежащего дополнительной экспозиции тела. Причем датчик излучения выполнен с возможностью захвата излучения, испускаемого источником излучения и пересекающего по меньшей мере часть принимающего пространства по меньшей мере один раз. При этом датчик излучения и источник излучения расположены на противоположных сторонах принимающего пространства. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 14 ил.

1. Блок дополнительной экспозиции для дополнительной экспозиции тела, изготовленного способом аддитивного производства из отверждаемого излучением вещества, причем блок дополнительной экспозиции содержит:

по меньшей мере один источник излучения, выполненный с возможностью дополнительной экспозиции,

по меньшей мере один датчик излучения, выполненный с возможностью захвата излучения, испускаемого источником излучения,

принимающее пространство для приема подлежащего дополнительной экспозиции тела,

причем упомянутый по меньшей мере один датчик излучения выполнен с возможностью захвата излучения, испускаемого упомянутым по меньшей мере одним источником излучения и пересекающего по меньшей мере часть принимающего пространства по меньшей мере один раз,

отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один датчик излучения и упомянутый по меньшей мере один источник излучения расположены на противоположных сторонах принимающего пространства.

2. Блок по п.1, отличающийся тем, что датчик излучения выполнен с возможностью захвата интенсивности излучения и/или длины волны излучения, испускаемого источником излучения.

3. Блок по п.1 или 2, отличающийся тем, что он содержит по меньшей мере два датчика излучения и по меньшей мере два источника излучения, причем источник излучения и датчик излучения расположены на по меньшей мере одной стороне принимающего пространства.

4. Блок по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что принимающее пространство сформировано в принимающем резервуаре, причем принимающий резервуар выполнен из материала, который является прозрачным для излучения, испускаемого упомянутым по меньшей мере одним источником излучения, причем упомянутый по меньшей мере один источник излучения и/или упомянутый по меньшей мере один датчик излучения расположены вне принимающего резервуара.

5. Блок по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что упомянутый по меньшей мере один датчик излучения подключен к блоку управления/блоку обработки, причем блок управления/блок обработки выполнен с возможностью отслеживания сигнала излучения, захваченного упомянутым по меньшей мере одним датчиком излучения.

6. Блок по п.5, отличающийся тем, что блок управления/блок обработки выполнен с возможностью отслеживания отклонений сигнала излучения от заданного ожидаемого значения.

7. Блок по любому из пп.1-6, отличающийся тем, что по меньшей мере один датчик излучения и по меньшей мере один источник излучения подключены к блоку управления/блоку обработки, причем блок управления/блок обработки выполнен с возможностью управления источником излучения на основании сигнала излучения, захваченного датчиком излучения.

8. Блок по п.7, отличающийся тем, что блок управления/блок обработки выполнен с возможностью управления источником излучения на основании интенсивности излучения и/или длины волны излучения, захваченной датчиком излучения.

9. Блок по п.7 или 8, отличающийся тем, что блок управления/блок обработки выполнен с возможностью регулировки интенсивности излучения и/или длины волны излучения соответственно до целевого значения.

10. Блок по любому из пп.1-9, отличающийся тем, что множество датчиков излучения выполнено с возможностью захвата излучения, испускаемого источником излучения в разных направлениях.

11. Блок по п.10, отличающийся тем, что датчики излучения из множества датчиков излучения расположены в ряд.

12. Блок по п.11, отличающийся тем, что датчики излучения из множества датчиков излучения расположены по меньшей мере в два ряда.

13. Блок по п.12, отличающийся тем, что по меньшей мере два ряда датчиков излучения образуют сетку датчиков излучения, причем сетка содержит по меньшей мере, три ряда в каждом направлении сетки.

14. Блок по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что датчик излучения или множество датчиков излучения неподвижен/но относительно принимающего пространства и/или источника излучения.

15. Блок по любому из пп.1-13, отличающийся тем, что датчик излучения или множество датчиков излучения или по меньшей мере один датчик излучения из множества датчиков излучения подвижен относительно принимающего пространства и/или источника излучения.

16. Оборудование для дополнительной обработки тела, изготовленного способом аддитивного производства из вещества, отверждаемого излучением с использованием блока дополнительной экспозиции по любому из пп.1-15, и содержащее транспортное устройство, имеющее привод для перемещения платформы наращивания относительно блока дополнительной экспозиции.

17. Способ дополнительной экспозиции тела, изготовленного способом аддитивного производства из вещества, отверждаемого излучением с использованием блока дополнительной экспозиции по любому из пп.1-15 или с использованием оборудования по п.16.