本發(fā)明涉及一種通過3d打印設(shè)備制造物體(特別是正畸矯治器)的方法,該3d打印設(shè)備包括用于提供未凝固材料的供應設(shè)備和用于至少分區(qū)地(zonally)凝固由供應設(shè)備提供的未凝固材料層以制造物體的照射部件,因此如果適用的話,用于照射的部件的強度和/或持續(xù)時間是可調(diào)整的。此外,本發(fā)明涉及處理單元(特別是計算機)和用于制造物體(特別是正畸矯治器)的3d打印設(shè)備的布置,包括用于提供未凝固材料的供應設(shè)備和用于凝固由供應設(shè)備提供的未凝固材料層的照射部件,以制造適合于執(zhí)行這種方法的物體。另外,本發(fā)明涉及計算機程序、計算機可讀介質(zhì)以及這種方法的使用和這種布置的使用。
背景技術(shù):
1、這種方法在現(xiàn)有技術(shù)文獻ep?3?219?285?a1中示出,其中3d打印過程中的有限精度(特別是關(guān)于正畸托槽的弓絲槽)通過要由3d打印設(shè)備打印的正畸托槽的特定構(gòu)造設(shè)計來補償。
2、現(xiàn)有技術(shù)的缺點在于,重構(gòu)正畸托槽的給定設(shè)計是麻煩的,并且會消除用具有特定設(shè)計的正畸托槽進行治療期間的積極影響。期望這樣改進3d打印過程以實現(xiàn)3d打印過程的精度,使得其適用于常規(guī)的正畸托槽或要由3d打印設(shè)備打印的其它物體,而不需要重構(gòu),特別是不需要長3d打印持續(xù)時間和昂貴的3d打印設(shè)備。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種用于制造物體(特別是正畸矯治器)的方法,以及適合于執(zhí)行這種方法的布置,其適于消除現(xiàn)有技術(shù)的至少一些缺點,其中特別可以提高待打印物體的尺寸(dimension)的精度。
2、通常,基于待打印物體的設(shè)計來確定3d打印設(shè)備中待打印物體相對于物體的虛擬模型的朝向,從而避免3d打印過程期間出現(xiàn)會由于重力作用在尚未凝固的層上而破壞待打印物體的結(jié)構(gòu)的懸垂。
3、通常,針對3d打印設(shè)備中的待打印物體的照射的強度和持續(xù)時間取決于特定于材料的特點,如成分和/或吸收能力。通常,散射光以僅使感興趣的區(qū)域(即,由照射像素定義的區(qū)域)被光凝固的方式被抑制。還已知照射可以用于在打印過程期間識別物體的層中的缺陷的情形中。
4、本發(fā)明的目的通過具有權(quán)利要求1的特征的方法來實現(xiàn)。
5、因此,規(guī)定
6、-為3d打印設(shè)備提供待打印的物體的虛擬模型,
7、-供應設(shè)備提供未凝固材料的層,
8、-用于照射的部件至少分區(qū)地凝固所述層,其中用于照射的部件包括尺寸在10μm和80μm之間、特別優(yōu)選地在30μm和50μm之間的照射像素,其中由虛擬模型表示的物體的至少一個尺寸被選擇為與照射像素的尺寸對準。
9、所述至少一個尺寸與照射像素的對準使得能夠精確地凝固待打印物體的與物體的至少一個尺寸對應的部分,其中防止照射像素之間存在會使得未凝固的材料與不應被凝固的至少一個尺寸的未凝固的材料一起凝固的重疊,或者說,僅僅層的必須相對于至少一個尺寸凝固的區(qū)域被凝固。
10、對準意味著物體或物體的特征被調(diào)整(特別是相鄰布置)到用于照射的部件的照射像素(或者說,對于數(shù)字像素),其中術(shù)語“尺寸”可以被理解為待打印的物體的測量結(jié)果-例如待打印的物體的面之間的間隙(長度延伸)和/或相對于待打印的物體彼此所面向的朝向(在二維或三維中)。
11、在本上下文中,凝固意味著材料在去除/清潔步驟中沒有被去除,因為材料通過用于照射的部件的影響被固化了(cured)。但是,未凝固意味著材料在去除/清潔期間被去除并且打印的物體中不存在該材料。
12、用于照射的部件可以是光源,諸如自然光或具有特定頻譜的光,諸如至少一種uv光源或至少一種激光源。對于激光源作為用于照射的部件的情況,特別優(yōu)選的是激光順序地照射到照射像素,以通過在每個時間間隔照射某個照射像素或某些照射像素來迭代地凝固所述層,其中所述時間間隔特別優(yōu)選短以快速打印物體。對于uv光源或自然光源的情況,特別優(yōu)選的是每層未凝固材料的照射像素的網(wǎng)格作為整體被照射。
13、本發(fā)明可以與通過使用用于照射的部件來凝固的任何未凝固材料一起使用,其中未凝固材料優(yōu)選地為如下形式,特別優(yōu)選的是液體、懸浮液或漿料或粉末的光硬化塑料或這些形式中至少一種的組合。特別優(yōu)選的是,未凝固材料的材料是包含陶瓷粉末和/或uv光敏感單體的液體懸浮液。還可以想到使用其它形式的材料(如金屬、塑料和/或陶瓷)作為未凝固材料(例如,塑料粉末、塑料漿料、金屬粉末、陶瓷粉末等)來構(gòu)建包括以下至少一種材料的物體:陶瓷、塑料和金屬。也可以使用添加劑,但一般不是必需的。
14、例如,3d打印設(shè)備可以利用與陶瓷相關(guān)的lcm(基于光刻的陶瓷制造)工藝,這是一種從工業(yè)陶瓷構(gòu)建3d物體的多部分增材制造工藝。在這種立體光刻工藝中,細粒陶瓷粉末和uv光敏感單體(例如,樹脂的形式)的液體懸浮液逐層形成。優(yōu)選地,構(gòu)建生坯體,其可以通過用dlp投影儀照射來固化,其中使生坯體經(jīng)歷多級熱處理(特別優(yōu)選地在例如高達1600℃的燒制溫度下)和/或熱脫脂和/或最終燒結(jié)工藝。優(yōu)點包括高精度組件,表面極其光滑,耐酸、耐熱以及耐堿,高溫下彈性模量高,電絕緣性能良好,材料氣密,由于生物相容性而應用領(lǐng)域廣泛、免工具生產(chǎn)、批量生產(chǎn)可能性、構(gòu)造設(shè)計的極大自由度等。
15、如果3d打印設(shè)備是lcm設(shè)備的形式,那么特別優(yōu)選的是,3d打印設(shè)備使用基于反向光刻的陶瓷制造工藝,其中待打印的物體沿著重力方向傾斜浸入未凝固材料中或者說接觸未凝固材料以通過在浸漬期間使用用于照射的部件來添加另外的層。在這種情況下,用于照射的部件布置在未凝固材料下方并且使光透射穿過未凝固材料。顯然,根據(jù)本發(fā)明可以使用任何3d打印設(shè)備(特別是常規(guī)的lcm設(shè)備),其中用于照射的部件被布置在未凝固材料上方并且在相對于重力的方向的相反的方向上分層構(gòu)建物體。
16、3d打印設(shè)備使用的其它3d打印工藝可以是例如選擇性激光熔化(slm)或選擇性激光燒結(jié)(sls)或視情況而定。在這種情況下,用于照射的部件是激光器的形式,其中特別優(yōu)選的是,激光器可以順序地照射到照射像素以將未凝固的材料凝固,從而構(gòu)建物體的層。
17、一般而言,其它3d打印工藝(如基于漿料的增材制造,包括選擇性激光燒毀(slb))也適用。
18、各種材料可以被用于待打印的物體。例如,金屬可以用在使用slm和sls的3d打印設(shè)備中,塑料可以用在使用基于漿料的增材制造工藝的3d打印設(shè)備中,陶瓷可以用在使用lcm的3d打印設(shè)備中,其中陶瓷在例如基于漿料的增材制造工藝中適用。
19、照射像素一般布置在必須至少分區(qū)凝固以構(gòu)建待打印的物體的層上。它們一般可以在可視化設(shè)備上可視化并由待凝固的溶液的未凝固材料層上的網(wǎng)格表示。
20、虛擬模型可以例如由具有x射線、掃描文件、cad文件、stl文件、obj文件、照片的計算機提供,或者視情況可以作為數(shù)字輸入,其中虛擬模型可以是例如cad文件、stl文件和/或obj文件的形式。如果通過考慮收縮而適用的話,那么打印的物體或者說待打印的物體的尺寸已經(jīng)存在于虛擬模型中或者說在虛擬模型中表。
21、特別優(yōu)選的是同時3d打印多個物體,特別是作為正畸托槽和/或正畸對準器的正畸矯治器。
22、而且,本發(fā)明的目的通過具有權(quán)利要求7的特征的方法來實現(xiàn)。
23、因此,規(guī)定
24、-為3d打印設(shè)備提供待打印的物體的虛擬模型,其中虛擬模型包括數(shù)字像素,優(yōu)選地具有10μm和80μm、特別優(yōu)選地在30μm和50μm之間的尺寸,其中物體的至少一個尺寸被選擇為與數(shù)字像素的尺寸對準,
25、-供應設(shè)備提供未凝固材料層,
26、-用于照射的部件至少分區(qū)地凝固所述層。
27、至少一個數(shù)字像素與待打印的物體的至少一個尺寸的對準使得能夠在與必須通過用于照射的部件凝固的至少一個尺寸相關(guān)的數(shù)字像素與那些不能(mustn't)通過用于照射的部件凝固的數(shù)字像素之間清楚地區(qū)分??梢越柚陂撝祦韺崿F(xiàn)區(qū)分,特別優(yōu)選的是50%重疊,但一般可以是任意的。
28、例如,至少一個尺寸可以用虛擬模型中物體的寬度來識別,該寬度與待打印的物體的不應被凝固的區(qū)域?qū)?在物體的一定程度上延伸的物體的寬度)。如果數(shù)字像素不與至少一個尺寸對準(一般是這種情況),那么用于照射的部件將與所述至少一個尺寸重疊50%或預定義觸發(fā)值以上的數(shù)字像素解釋為要被照射,而將與所述至少一個尺寸重疊低于50%或預定義觸發(fā)值的數(shù)字像素解釋為不要被照射并且因此這些像素將不被照射。因此,關(guān)于所述至少一個尺寸和表示所述至少一個尺寸的數(shù)字像素可能存在模糊性,其中通過這個特定對準排除這種模糊性。一般而言,至少一個尺寸可以被定義為待打印的物體的區(qū)域(例如由虛擬模型表示)并且可以是一維、二維或三維。
29、所述至少一個尺寸可以是待打印的物體的內(nèi)部尺寸和/或外部尺寸,其中待打印的物體的較高量的凝固材料與內(nèi)部尺寸的減小或者說外部尺寸的擴大對應。因此,有可能制造具有更精確特征和可能更平滑表面的打印的物體而無需進行后處理。
30、而且,本發(fā)明的目的通過具有權(quán)利要求13的特征的方法來實現(xiàn)。
31、因此,規(guī)定
32、-為3d打印設(shè)備提供待打印的物體的虛擬模型,
33、-供應設(shè)備提供未凝固材料層,
34、-用于照射的部件至少分區(qū)地凝固所述層,其中相對于物體的至少一個尺寸的選定的精度,特別是相對于其中材料被凝固的區(qū)域的擴大和/或縮小,調(diào)整用于照射的部件的強度和/或持續(xù)時間,以滿足物體的至少一個尺寸的選定的精度。
35、用于照射的部件的強度和/或持續(xù)時間(這意味著由用于照射的部件照射層的區(qū)域的時間和/或由用于照射的部件照射到層的區(qū)域的光量)的調(diào)整因此以一種新穎的方式被使用。強度和/或持續(xù)時間不僅僅用于待打印的物體的特定材料,而且用于調(diào)整所凝固的材料的量。
36、用于照射的部件的強度和持續(xù)時間是調(diào)整所凝固的材料量的兩種可能性。如果更多的光照射到某個照射像素中的未凝固的層,那么光在該照射像素周圍擴散并且還凝固照射像素周圍的材料。如果較少的光照射到照射像素,那么可以減少照射像素的凝固,特別是在照射像素的邊界處。這同樣適用于照射的持續(xù)時間??梢砸赃@樣一種方式調(diào)整持續(xù)時間,使得照射像素的凝固將至少一個尺寸近似到選定的精度。因此,照射時間和/或照射強度的減少也會產(chǎn)生增強至少一個尺寸的精度的期望效果。
37、待打印的物體的至少一個尺寸可以通過材料在其中凝固的區(qū)域的擴大和/或縮小來精確地實現(xiàn),其中特別優(yōu)選的是擴大和/或縮小借助于散射光來生成。通常,待打印的物體的尺寸相對于材料的凝固的分辨率的邊界條件(boundary?condition)是照射像素的尺寸,其中可以通過例如借助于照射的強度、持續(xù)時間和/或不同強度水平擴大和/或縮小相對于具體照射像素凝固的區(qū)域來克服這個邊界條件。
38、可以同時調(diào)整持續(xù)時間和/或強度,其中邊界條件可以是例如制造待打印的物體的最大時間,其中某些照射像素的較長的曝光時間(即,用于照射的部件的持續(xù)時間)對于不特別感興趣的尺寸可以被減少,并且對于至少一個尺寸可以被提高。
39、材料在其中凝固的區(qū)域的擴大和/或縮小一般特別優(yōu)選的是由待打印的物體內(nèi)部和/或待打印的物體外表面處的散射光造成的。例如,借助于強度水平,可以調(diào)整散射光的量,其中與由用于照射的部件使用較低的強度的區(qū)域相比,較高的強度導致較高量的散射光,并因此導致材料在其中凝固的區(qū)域擴大。
40、散射光,特別是在待打印的物體內(nèi)部和/或在待打印的物體外表面處的散射光,一般是不期望的,因為它改變了待打印的物體的凝固材料的量,即,材料在其中凝固的區(qū)域的擴大受到散射光的影響。另一方面,散射光可以以既定/期望的方式單獨用于特定區(qū)域的凝固,例如,通過使用不同的強度水平來將凝固調(diào)整(擴大或縮小材料在其中凝固的區(qū)域)到至少一個尺寸,特別是三個尺寸。
41、數(shù)字像素的對準、照射像素的對準以及用于照射的部件的照射強度和/或持續(xù)時間的調(diào)整可以單獨使用或組合使用以便以期望的或更確切地說選定的精度打印具有至少一個尺寸的物體。
42、如上所述,還尋求對處理單元(特別是計算機)和用于制造物體(特別是正畸矯治器)的3d打印設(shè)備的布置進行保護,該3d打印設(shè)備包括用于以層的方式施加未凝固材料的打印頭以及凝固由打印頭施加的未凝固材料層以制造適合執(zhí)行這種方法的物體的用于照射的部件,其特征在于3d打印設(shè)備與處理單元信號傳導連接或者可以被帶入這種信號傳導連接,其特征在于數(shù)字數(shù)據(jù)記錄能夠由處理單元傳輸?shù)?d打印設(shè)備,數(shù)字數(shù)據(jù)記錄包括用于3d打印設(shè)備根據(jù)數(shù)字數(shù)據(jù)記錄的這種方法制造物體的指令。
43、如上所述,還尋求對計算機程序的保護,當該程序由處理單元執(zhí)行時,使得處理單元執(zhí)行這種方法。
44、如上所述,還尋求對包括指令的計算機可讀介質(zhì),指令在由處理單元執(zhí)行時使得這種布置執(zhí)行這種方法。
45、如上所述,還尋求對使用這種方法用于制造正畸矯治器的保護,其中正畸矯治器特別優(yōu)選的是正畸托槽或正畸對準器。
46、如上所述,還尋求對使用這種布置用于制造正畸矯治器的保護,其中正畸矯治器特別優(yōu)選的是正畸托槽或正畸對準器。
47、本發(fā)明的優(yōu)選實施例在從屬權(quán)利要求中定義。方法權(quán)利要求的特征適用于產(chǎn)品權(quán)利要求,反之亦然。特定方法權(quán)利要求的特征也適用于其它方法權(quán)利要求。
48、關(guān)于數(shù)字像素的對準、照射像素的對準和/或關(guān)于用于照射的部件的照射強度和/或持續(xù)時間的調(diào)整,特別優(yōu)選的是規(guī)定布置在待至少分區(qū)凝固的層處的用于照射的部件的照射像素可以由用于照射的部件以優(yōu)選地256個等距的不同強度水平照射,其中具體照射像素的強度水平是可調(diào)整的。
49、通過使用不同的強度水平,有可能生成二維照射網(wǎng)格(相對于至少部分凝固的層,結(jié)合材料在其中凝固的區(qū)域的單獨適應性的擴大和/或縮小),其中,也可以調(diào)整與二維照射網(wǎng)格正交的材料在其中凝固的區(qū)域的擴大和/或縮小。因此,可以通過使用不同的強度水平在三個尺寸上操縱待打印的物體,例如以減小表面粗糙度,特別有利地近似表面和/或構(gòu)建精確的彎曲幾何形狀,如定向為與打印方向正交的開口。特定層和/或相鄰層內(nèi)的相互依賴性可以被用于通過3d打印設(shè)備準確地繪制復雜的幾何形狀。
50、在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,規(guī)定物體具有正畸矯治器的形式,優(yōu)選地,正畸矯治器包括具有弓絲槽的寬度的弓絲槽,并且物體的所述至少一個尺寸是弓絲槽的寬度、弓絲槽的至少一個面和/或弓絲槽的基本上整個表面。
51、并非物體的所有尺寸都對高精度特別感興趣。在正畸矯治器的情況下,弓絲槽的寬度(以及如果適用的話,弓絲槽的面的平行度)必須高度精確,以便可以確保通過正畸矯治器(例如經(jīng)由正畸托槽)實現(xiàn)期望的治療。所述至少一個尺寸可以僅被定義為弓絲槽的寬度或者定義為包括弓絲槽的寬度和深度的弓絲槽的面積。如果弓絲槽的表面被識別為物體的感興趣的尺寸或者說特征,那么該尺寸與三維表面對應。作為物體的尺寸的輪廓也是適用的。
52、如果至少一個尺寸被定義為弓絲槽的寬度,那么可以以這樣一種方式調(diào)整制造過程,使得正畸矯治器(或者一般來說是待打印的物體)關(guān)于生產(chǎn)時間而言高效地由3d打印設(shè)備制造,并且因此具有低制造成本并且同時使用特定于正畸矯治器的至少一個尺寸的資源。這種折衷可以關(guān)于待打印的物體的要求進行調(diào)整。
53、在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,規(guī)定3d打印設(shè)備包括打印平臺,其中用于照射的部件相對于打印平臺定位在照射方向上、特別是在與打印平臺正交的方向上,其中虛擬模型被選擇為沿著打印平臺布置,特別地使得由物體反射的用于照射的部件的散射光相對于物體的所述至少一個尺寸被減少。
54、例如,用于照射的部件可以被對準,使得照射在與打印平臺正交的方向上生成,并且至少一個尺寸在與打印平臺平行的平面中對準。在以弓絲槽的寬度、弓絲槽的至少一個面和/或弓絲槽的表面作為至少一個尺寸的情況下,可以以這樣一種方式分步制造弓絲槽,使得弓絲槽也是在與打印平臺正交的方向上構(gòu)建的。
55、特別優(yōu)選的是,物體相對于打印平臺移動,特別是借助于移動設(shè)備對待分區(qū)凝固的每個層重復移動。
56、在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,規(guī)定由計算機,特別優(yōu)選的是由計算機的處理單元,自動地
57、-創(chuàng)建虛擬模型,和/或
58、-識別物體的所述至少一個尺寸,和/或
59、-虛擬模型的數(shù)字像素(優(yōu)選地具有10μm和80μm之間的尺寸)
60、與物體的所述至少一個尺寸對準,和/或
61、-布置在待至少分區(qū)凝固的層處的具有10μm和80μm之間的尺寸的用于照射的部件的照射像素與物體的所述至少一個尺寸對準,和/或
62、-創(chuàng)建數(shù)字數(shù)據(jù)記錄,其中數(shù)字數(shù)據(jù)記錄包括針對用于照射的部件的強度指令和/或持續(xù)時間指令。
63、例如,一種算法可以通過向算法提供所需的數(shù)據(jù)(例如,cad文件、關(guān)于物體的信息(如至少一個選定的尺寸)、數(shù)字像素和照射像素的期望粒度、制造時間等)來計算感興趣的信息。對準針對的是對應數(shù)字像素和/或照射像素(特別是與待打印的物體的至少一個特征相鄰的像素)的尺寸。
64、在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,規(guī)定在提供虛擬模型時考慮在照射和/或后處理期間物體的收縮。
65、特別優(yōu)選的是,計算機基于零件相對于待打印的物體的尺寸通過例如在其計算中集成特定于材料的特點的算法來自動考慮預測的收縮。在這種上下文中可以想到使用包括實驗數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫。
66、后處理步驟的示例包括溫度處理、燒結(jié)、研磨、冷卻等,并且可以在3d打印過程期間被考慮到。
67、在3d打印過程期間凝固層的過程中,凝固的層的尺寸小于未凝固的層的尺寸,這可在表示待打印的物體的虛擬模型中已經(jīng)被考慮到。照射像素和/或數(shù)字像素的對準以及用于照射的部件的強度和/或持續(xù)時間的調(diào)整可以通過已經(jīng)在虛擬模型中結(jié)合收縮(特別是相對于至少一個尺寸的收縮)進一步提高在打印的物體中實現(xiàn)的所述至少一個尺寸的精度。
68、在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,其中用于照射的部件的強度和/或持續(xù)時間是可調(diào)整的,規(guī)定選定的精度在10μm和35μm之間,特別優(yōu)選的是在15μm和25μm之間。
69、有可能將至少一個尺寸的精度提高到超出由數(shù)字像素和照射像素給出的限制。選定的精度可以根據(jù)制造時間、制造成本、關(guān)于待打印物體的要求等來選擇。
70、可以通過使用用于照射的部件的強度和/或持續(xù)時間來實現(xiàn)選定的精度。例如,如果照射像素在弓絲槽的延伸部的一端與弓絲槽的寬度(作為弓絲槽的兩個面之間的至少一個尺寸)精確地對準并且在另一端僅與弓絲槽重疊10%,那么弓絲槽的10%將不會被照射(因為重疊低于50%)。但可以更少照射與重疊10%的照射像素相鄰的照射像素的照射,以減少凝固的材料的延伸。對于照射像素重疊為90%的情況,例如可以類似地增加這個照射像素的照射。因此,可以通過由用于照射的部件改變強度和/或持續(xù)時間來確保至少一個尺寸的延伸的精確調(diào)整。關(guān)于數(shù)字像素有可能類似地進行處理。
71、在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,其中用于照射的部件的強度和/或持續(xù)時間是可調(diào)整的,規(guī)定強度和/或持續(xù)時間對于以下各項變化
72、-不同的數(shù)字像素,和/或
73、-不同的照射像素,和/或
74、-物體的不同尺寸,和/或
75、-物體的至少一個選定的尺寸和物體的至少一個未選定的尺寸。
76、可以根據(jù)由用于照射的部件同時照射的照射像素的網(wǎng)格在強度和/或持續(xù)時間方面單獨地調(diào)整照射像素。作為替代或補充,例如在激光器作為可見光源或uv光源的替代作為用于照射的部件的情況下,待凝固的一層的具體照射像素的強度和/或持續(xù)時間可能在各個照射像素的順序照射期間針對強度和/或持續(xù)時間被調(diào)適(adapted)。
77、一般不期望調(diào)整所有照射像素的強度和/或持續(xù)時間,因為這可能導致長的制造時間,其中可以調(diào)整與至少一個尺寸連接的那些照射像素的強度和/或持續(xù)時間以提高針對待打印的物體的所選擇區(qū)域(即,針對至少一個尺寸)的精度。
78、在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,規(guī)定由3d打印設(shè)備重復執(zhí)行第二步驟和第三步驟,以迭代地制造物體。
79、一般而言,至少一個尺寸有可能沿著待打印的物體的打印方向變化,或者通過被選擇為要以高精度制造的至少一個尺寸來考慮特定層中或相對于不同層的多個尺寸。
80、特別優(yōu)選的是正畸矯治器形式的物體。在本發(fā)明的特別優(yōu)選的實施例中,正畸矯治器包括具有弓絲槽的寬度的弓絲槽,并且物體的至少一個尺寸是弓絲槽的寬度、弓絲槽的至少一個面和/或弓絲槽的基本上整個表面。
81、所述至少一個尺寸一般不限于弓絲槽的寬度。正畸托槽可以例如代替地或附加地包括鉤子,用于將通用托槽主體附接到個性化的鍵合部件以構(gòu)建個性化的正畸托槽,其中鉤子的尺寸構(gòu)成所述至少一個尺寸。因此,可以提高正畸托槽的特定部分的精度,同時可以更快地制造不需要高精度的正畸的其余部分。
82、在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,規(guī)定3d打印設(shè)備包括打印平臺,其中用于照射的部件相對于打印平臺定位在照射方向上、特別是在與打印平臺正交的方向上,其中虛擬模型被選擇為沿著打印平臺布置,使得由物體反射的和/或在不被凝固的層的區(qū)域中透射的用于照射的部件的散射光相對于物體的所述至少一個尺寸被減少。
83、由于未凝固材料的暴露導致凝固,因此通過將所述至少一個尺寸朝著用于照射的部件對準使得散射光最小化,可以降低沿著所述至少一個尺寸的不期望的凝固或模糊區(qū)域的風險。
84、在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,其中用于照射的部件的強度和/或持續(xù)時間是可調(diào)整的,規(guī)定強度和/或持續(xù)時間由計算機在考慮物體的所述至少一個尺寸的選定的精度的情況下自動選擇。
85、通過自動考慮所選擇的精度,可以簡化供應鏈。例如,可以選擇正畸托槽的弓絲槽寬度的精度,并且如果適用的話,可以選擇其余零件的精度(如果沒有選擇默認值)。可以想象輸入更多信息,如打印物體所期望的制造時間。計算機可以使用輸入日期并計算針對用于照射的部件的適當指令,使得可以在考慮某些約束(例如,照射像素的擴展)的情況下理想地實現(xiàn)所述至少一個尺寸的選定的精度。
86、在本發(fā)明的優(yōu)選實施例中,規(guī)定3d打印設(shè)備是基于漿料的增材制造裝置和/或基于光刻的陶瓷制造裝置的形式和/或3d打印設(shè)備用于制造物體的材料是陶瓷或塑料或金屬的形式。
87、一般而言,有可能使用任何合適的材料和任何適當?shù)?d打印工藝,因為用于制造物體的方法適用于各種不同種類的物體和3d打印設(shè)備。
88、實施例1:
89、一種用于通過3d打印設(shè)備制造物體、特別是正畸矯治器的方法,該3d打印設(shè)備包括用于提供未凝固材料的供應設(shè)備和用于至少分區(qū)凝固由供應設(shè)備提供的未凝固材料層以制造物體的用于照射的部件,其特征在于以下步驟:
90、-為3d打印設(shè)備提供待打印的物體的虛擬模型,
91、-供應設(shè)備提供未凝固材料層,
92、-用于照射的部件至少分區(qū)地凝固所述層,其中用于照射的部件包括尺寸在10μm和80μm之間、特別優(yōu)選地在30μm和50μm之間的按網(wǎng)格布置的照射像素,其中由虛擬模型表示的物體的至少一個尺寸被選擇為與照射像素的尺寸對準。
93、實施例2:
94、根據(jù)實施例1的方法,其中照射像素可以由用于照射的部件以特別優(yōu)選為256個等距的不同強度水平照射,其中具體照射像素的強度水平是可調(diào)整的。
95、實施例3:
96、根據(jù)實施例1或2所述的方法,其中物體是正畸矯治器的形式,優(yōu)選地,正畸矯治器包括具有弓絲槽的寬度的弓絲槽,并且物體的所述至少一個尺寸是弓絲槽的寬度、弓絲槽的至少一個面和/或弓絲槽的基本上整個表面。
97、實施例4:
98、如實施例1至3之一的方法,其中3d打印設(shè)備包括打印平臺,其中用于照射的部件相對于打印平臺定位在照射方向上、特別是在與打印平臺正交的方向上,其中虛擬模型被選擇為沿著打印平臺布置,特別地使得由物體反射的用于照射的部件的散射光相對于物體的所述至少一個尺寸被減少。
99、實施例5:
100、根據(jù)實施例1至4之一的方法,其中由計算機,特別優(yōu)選的是由計算機的處理單元,自動地
101、-創(chuàng)建虛擬模型,和/或
102、-識別物體的所述至少一個尺寸,和/或
103、-虛擬模型的數(shù)字像素(優(yōu)選地具有10μm和80μm之間的尺寸)
104、與物體的所述至少一個尺寸對準,和/或
105、-照射像素與物體的所述至少一個尺寸對準,和/或
106、-創(chuàng)建數(shù)字數(shù)據(jù)記錄,其中數(shù)字數(shù)據(jù)記錄包括針對用于照射的部件的強度指令和/或持續(xù)時間指令。
107、實施例6:
108、根據(jù)實施例1至5之一的方法,其中在提供虛擬模型時考慮在照射和/或后處理期間物體的收縮。
109、實施例7:
110、一種用于通過3d打印設(shè)備制造物體、特別是正畸矯治器的方法,該3d打印設(shè)備包括用于提供未凝固材料的供應設(shè)備和用于至少分區(qū)凝固由供應設(shè)備提供的未凝固材料層以制造物體的用于照射的部件,特別優(yōu)選的是根據(jù)實施例1至6之一的方法,其中
111、-為3d打印設(shè)備提供待打印的物體的虛擬模型,其中虛擬模型包括數(shù)字像素,優(yōu)選地具有10μm和80μm之間,特別優(yōu)選地在30μm和50μm之間的尺寸,其中物體的至少一個尺寸被選為與數(shù)字像素的尺寸對準,
112、-供應設(shè)備提供一層未凝固材料,
113、-用于照射的部件至少分區(qū)凝固所述層。
114、實施例8:
115、根據(jù)實施例7所述的方法,其中物體是正畸矯治器的形式,優(yōu)選地該正畸矯治器包括具有弓絲槽的寬度的弓絲槽,并且物體的所述至少一個尺寸是弓絲槽的寬度、弓絲槽的至少一個面和/或弓絲槽的基本上整個表面。
116、實施例9:
117、根據(jù)實施例7或8所述的方法,其中3d打印設(shè)備包括打印平臺,其中用于照射的部件相對于打印平臺定位在照射方向上、特別是在與打印平臺正交的方向上,其中虛擬模型被選擇為沿著打印平臺布置,特別地使得由物體反射的用于照射的部件的散射光相對于物體的所述至少一個尺寸被減少。
118、實施例10:
119、根據(jù)實施例7至9之一的方法,其中由計算機,特別優(yōu)選的是由計算機的處理單元,自動地
120、-創(chuàng)建虛擬模型,和/或
121、-識別物體的所述至少一個尺寸,和/或
122、-數(shù)字像素與物體的所述至少一個尺寸對準,和/或
123、-布置在待至少分區(qū)凝固的層處的用于照射的裝置的照射像素包括與物體的至少一個尺寸對準的10μm至80μm之間的尺寸,
124、和/或
125、-創(chuàng)建數(shù)字數(shù)據(jù)記錄,其中數(shù)字數(shù)據(jù)記錄包括針對用于照射的部件的強度指令和/或持續(xù)時間指令。
126、實施例11:
127、根據(jù)實施例7至10之一的方法,其中在提供虛擬模型時考慮在照射和/或后處理期間物體的收縮。
128、實施例12:
129、根據(jù)實施例7至11之一的方法,其中布置在待至少分區(qū)凝固的層處的用于照射的部件的照射像素可以由用于照射的部件以特別優(yōu)選為256個等距的不同強度水平照射,其中具體照射像素的強度水平是可調(diào)整的。
130、實施例13:
131、一種用于由3d打印設(shè)備制造物體、特別是正畸矯治器的方法,該3d打印設(shè)備包括用于提供未凝固材料的供應設(shè)備和用于至少分區(qū)凝固由供應設(shè)備提供的未凝固材料層以制造物體的用于照射的部件,特別優(yōu)選的是根據(jù)實施例1至12之一的方法,其中用于照射的部件的強度和/或持續(xù)時間是可調(diào)整的,其中
132、-為3d打印設(shè)備提供待打印的物體的虛擬模型,
133、-供應設(shè)備提供未凝固材料層,
134、-用于照射的部件至少分區(qū)凝固所述層,其中關(guān)于物體的至少一個尺寸的選定的精度,特別是關(guān)于材料在其中被凝固的區(qū)域的擴大和/或縮小,調(diào)整用于照射的部件的強度和/或持續(xù)時間,以滿足物體的所述至少一個尺寸的選定的精度。
135、實施例14:
136、根據(jù)實施例13的方法,其中選定的精度在10μm和35μm之間,特別優(yōu)選地在15μm和25μm之間。
137、實施例15:
138、根據(jù)實施例13或14的方法,其中強度和/或持續(xù)時間對于以下各項變化:
139、-不同的數(shù)字像素,和/或
140、-布置在要被至少分區(qū)凝固的層處的用于照射的部件的不同照射像素,和/或
141、-物體的不同尺寸,和/或
142、-物體的至少一個選定的尺寸和物體的至少一個未選定的尺寸。
143、實施例16:
144、根據(jù)實施例13至15之一的方法,其中布置在要被至少分區(qū)凝固的層處的用于照射的部件的照射像素可以由用于照射的部件以特別優(yōu)選為256個等距的不同強度水平照射,其中具體照射像素的強度水平是可調(diào)整的。
145、實施例17:
146、根據(jù)實施例13至16之一的方法,其中未凝固材料層的提供和該層的至少分區(qū)凝固由3d打印設(shè)備重復處理以迭代地制造物體。
147、實施例18:
148、根據(jù)實施例13至17之一的方法,其中物體是正畸矯治器的形式。
149、實施例19:
150、根據(jù)實施例13至18中的任一項的方法,其中正畸矯治器包括具有弓絲槽的寬度的弓絲槽,并且物體的所述至少一個尺寸是弓絲槽的寬度、弓絲槽的至少一個面和/或弓絲槽的基本上整個表面。
151、實施例20:
152、根據(jù)實施例13至19之一所述的方法,其中3d打印設(shè)備包括打印平臺,其中用于照射的部件相對于打印平臺定位在照射方向上、特別是在與打印平臺正交的方向上,其中虛擬模型被選擇為沿著打印平臺布置,特別地使得由物體反射和/或由所述層的不要凝固的區(qū)域透射的用于照射的部件的散射光相對于物體的所述至少一個尺寸被減少。
153、實施例21:
154、根據(jù)實施例13至20之一的方法,其中由計算機,特別優(yōu)選的是由計算機的處理單元,自動地
155、-創(chuàng)建虛擬模型,和/或
156、-識別物體的所述至少一個尺寸,和/或
157、-虛擬模型的數(shù)字像素(優(yōu)選地具有10μm和80μm之間的尺寸)
158、與物體的所述至少一個尺寸對準,和/或
159、-包括10μm和80μm之間的尺寸的布置在要至少分區(qū)凝固的層處的用于照射的部件的照射像素與物體的所述至少一個尺寸對準,和/或
160、-創(chuàng)建數(shù)字數(shù)據(jù)記錄,其中數(shù)字數(shù)據(jù)記錄包括針對用于照射的部件的強度指令和/或持續(xù)時間指令。
161、實施例22:
162、根據(jù)實施例13至21之一的方法,其中強度和/或持續(xù)時間由計算機在考慮物體的所述至少一個尺寸的選定的精度的情況下自動選擇。
163、實施例23:
164、根據(jù)實施例13至22之一的方法,其中3d打印設(shè)備是基于漿料的增材制造裝置和/或基于光刻的陶瓷制造裝置的形式和/或3d打印設(shè)備用于制造物體的材料是陶瓷或塑料或金屬的形式。
165、實施例24:
166、根據(jù)實施例13至23之一的方法,其中在提供虛擬模型時考慮物體在照射和/或后處理期間的收縮。
167、實施例25:
168、一種處理單元(特別是計算機)和用于制造物體(特別是正畸矯治器)的3d打印設(shè)備的布置,包括用于提供未凝固材料的供應設(shè)備和用于至少分區(qū)凝固由供應設(shè)備提供的未凝固材料層以制造物體的用于照射的部件,適合于執(zhí)行實施例1至24中的至少一項的方法,其特征在于3d打印設(shè)備與處理單元信號傳導連接或者可以被帶入這種信號傳導連接,其特征在于數(shù)字數(shù)據(jù)記錄能夠由處理單元傳輸?shù)?d打印設(shè)備,數(shù)字數(shù)據(jù)記錄包括用于3d打印設(shè)備根據(jù)實施例1至24中至少一項通過數(shù)字數(shù)據(jù)記錄制造物體的指令。
169、實施例26:
170、一種計算機程序,程序在由處理單元執(zhí)行時使得該處理單元執(zhí)行實施例1至24中的至少一項的方法。
171、實施例27:
172、一種包括指令的計算機可讀介質(zhì),指令在由處理單元執(zhí)行時使得實施例24的布置執(zhí)行實施例1至24中的至少一項的方法。
173、實施例28:
174、使用根據(jù)實施例1至24中的至少一項的方法來制造正畸矯治器的用途,其中正畸矯治器特別優(yōu)選的是正畸托槽或正畸對準器。
175、實施例29:
176、使用根據(jù)實施例25的布置來制造正畸矯治器的用途,其中正畸矯治器特別優(yōu)選的是正畸托槽或正畸對準器。