專利名稱：利用連續(xù)波紫外光led固化的選擇性沉積成形的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及實(shí)體自由成形制造，尤其涉及利用連續(xù)紫外光(UV)輻射固化多層制 作材料，以形成三維結(jié)構(gòu)或物體的選擇性沉積成形方法、系統(tǒng)和設(shè)備。
背景技術(shù)：
幾種技術(shù)被用于快速產(chǎn)生用于限量制造的實(shí)體三維模型、原型和零件。這些技術(shù) 通常被稱為實(shí)體自由成形制造(SFF)技術(shù)，包括立體光刻術(shù)，選擇性沉積成形(SDM)，立體 印刷，分層實(shí)體制造，選擇性相區(qū)沉積(selective phase area d印osition)，多相噴射固 化，彈道粒子制造，熔融沉積成形，粒子沉積，激光燒結(jié)等等。通常在SFF技術(shù)中，與本質(zhì)上 通常為減成法的常規(guī)制造技術(shù)相反，按照加成方式用成形材料生產(chǎn)復(fù)雜零件。在許多SFF技術(shù)中，通過凝固或固化連續(xù)多層的制作材料，逐層地形成三維物體。 例如，在立體光刻術(shù)中，使緊密聚焦的能量束(一般在紫外光輻射帶中)掃描一層液體感光 聚合物制作材料，以有選擇地固化所述制作材料，從而形成物體。在SDM中，一般以不連續(xù) 小滴的形式噴射或滴落制作材料，或者通過噴嘴擠出制作材料，從而當(dāng)接觸制作平臺或者 前一層凝固的材料時凝固，以便層狀地制作三維物體。在SFF行業(yè)中使用的SDM的其它名 稱是實(shí)體成像，實(shí)體成形，熔融沉積成形，選擇性相區(qū)沉積，多相噴射成形，立體印刷，熱立 體光刻術(shù)，選擇性相區(qū)沉積，彈道粒子制造，熔融沉積成形等等。例如，在Masters的美國專利No. 5，216，616中公開了彈道粒子制造。例如，在 Crump的美國專利No. 5，340，433中公開了熔融沉積成形。例如，在Mchs等的美國專利 No. 5，204，055中公開了立體印刷。具有低熔點(diǎn)的熱塑性材料通常被用作SDM中的實(shí)體成形 材料，它是通過諸如擠出機(jī)或打印頭之類的噴射系統(tǒng)配送的。例如，在Batchelder等的美 國專利No. 5，866，058中描述一種擠出熱塑性材料的SDM工藝。例如，在Menhennett等的 美國專利No，5，555，176中描述一種利用噴墨打印頭的SDM工藝。最近，產(chǎn)生了在SDM中利用可固化材料的興趣。在Helinski的美國專利 No. 5，136，515中見到利用可輻射固化制作材料的第一建議之一，其中提出在SDM設(shè)備中有 選擇地分配可UV固化的制作材料。在國際專利申請No. WO 97/11837的附錄A中可見到提 出的供SDM設(shè)備之用的一些最初的可UV固化材料配方，其中提供了三種活性材料成分。在 Gothait 的美國專利 No. 6，259，962 ；Titterington 等的美國專利 No. 5，380，769 ；Leyden 等 的美國專利Nos. 6，133，355和5，855，836 ；美國專利申請公開No. US 2002/0016386 Al ；和 國際公開號W001/26023，WO 00/11092和WO 01/68375中提供了在各種選擇性沉積成形中 使用可固化材料的最新教導(dǎo)。這些可固化材料一般包含光引發(fā)劑和感光聚合物，當(dāng)暴露在紫外光輻射(UV)下 時，所述感光聚合物開始交聯(lián)和凝固。通常，這些可固化材料包含不可固化的組分，這種不 可固化的組分使材料能夠在固化之前被分配，之后凝固。需要這種性質(zhì)，以致在暴露于紫外 光輻射之下之前，有選擇地分配的材料將保持其形狀。對有選擇地分配可固化材料的SDM設(shè)備來說，理想的是借助對UV輻射的整片曝光，引發(fā)分配材料的固化。不過，開發(fā)有效地在這些材料中引發(fā)固化的整片UV曝光系統(tǒng)已 證明是成問題的。當(dāng)通過暴露于UV輻射下而激發(fā)薄層中的光引發(fā)劑時，光引發(fā)劑釋放用來 與感光聚合物反應(yīng)，并引發(fā)聚合(固化)過程的自由基。由于這些薄層大面積地暴露在大 氣中，因此自由基往往會與大氣中的氧氣反應(yīng)，而不是與感光聚合物反應(yīng)以引發(fā)固化。這種 固化阻礙現(xiàn)象被稱為“氧阻聚”，它會不利地減小或者阻止發(fā)生聚合過程。在立體光刻術(shù)中 實(shí)際上并不存在氧阻聚，因?yàn)榫o密聚焦的UV輻射束在較小的區(qū)域內(nèi)觸發(fā)自由基的瞬時巨 大釋放。該區(qū)域如此之小，以致自由基沒有機(jī)會與大氣中的氧氣反應(yīng)。不過，在為了引發(fā)固 化過程，期望較寬的平面整片曝光的SDM應(yīng)用中，氧阻聚是一個相當(dāng)大的問題。盡管把SDM 制作環(huán)境淹沒在惰性氣體中，能夠克服這種現(xiàn)象，不過提供這樣的系統(tǒng)會對SDM設(shè)備增加 額外的復(fù)雜性和費(fèi)用。用于固化感光聚合物的提供UV輻射的平面曝光的多數(shù)UV燈一般是水銀鹵素?zé)簦?金屬鹵化物燈，或者汞氙燈。這些燈是生成大量的熱量，以便產(chǎn)生觸發(fā)聚合所必需的UV輻 射水平的連續(xù)運(yùn)行的燈。不可取的是，這些燈生成的大量的熱量在SDM中造成相當(dāng)大的問 題。例如，這些燈生成的熱量能夠在SDM分配設(shè)備或材料配送系統(tǒng)中熱引發(fā)材料的固化，從 而使設(shè)備不能工作。另一方面，熱量還可阻止分配的材料在暴露于UV輻射之前凝固。如果 在SDM中使用這種持續(xù)發(fā)光的燈，那么它們生成的大量熱量就要求在系統(tǒng)中包含專門的主 動冷卻系統(tǒng)，以使系統(tǒng)可工作。不僅為了保持實(shí)質(zhì)性的光發(fā)射，這些燈要消耗大量的能量， 而且為了使它們能夠持續(xù)工作，它們還必須具有較長的加熱時間。從而，這些燈一般需要某 種機(jī)械快門系統(tǒng)，以便在使燈連續(xù)工作的時候，控制在SDM設(shè)備中的曝光時間。此外，關(guān)于 持續(xù)發(fā)射UV的燈的實(shí)驗(yàn)不僅證明這些燈消耗相當(dāng)大的能量(一般約500瓦)，而且由于氧 阻聚的緣故，許多可固化的配方也不會固化。最近，閃光固化系統(tǒng)已變得可用，所述閃光固化系統(tǒng)產(chǎn)生固化用的紫外光輻射的 高峰值功率脈沖。盡管這些可從市場上獲得的系統(tǒng)能夠克服氧阻聚的問題，不過它們通常 不能實(shí)際用在SDM中。例如，可從市場上獲得的對這些脈沖系統(tǒng)充電的電源具有較高的輸 入功率要求，通常約為40千瓦以上。最初用于功率激光系統(tǒng)的這些電源需要大于約1000 瓦的輸入功率才能工作，并且一般要求MOVAC以上的線電壓。從而，這些閃光固化系統(tǒng)在 太高以至于不能用在SDM設(shè)備中的功率級下工作。對SDM應(yīng)用來說，需要功耗較低的閃光 固化系統(tǒng)，不過不能獲得這樣的閃光固化系統(tǒng)。最近，在轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的美國專利申請序列號2003/0209836中提出一 種SDM用的低成本、低功率閃光固化系統(tǒng)。該閃光固化系統(tǒng)能夠引發(fā)有選擇分配的可固化 材料的聚合，而不會不利地影響逐層SDM制作過程。盡管具有許多優(yōu)點(diǎn)，不過該閃光固化系 統(tǒng)仍然依賴于在電磁波頻譜的紅外(IR)區(qū)中生成相當(dāng)大量的能量的燈，另外仍然消耗相 當(dāng)大量的能量。此外，為了產(chǎn)生多個光脈沖，該系統(tǒng)需要額外的復(fù)雜性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的第一方面是一種在制作環(huán)境中逐層地形成三維物體的方法。所述方法包 括生成與物體的至少一層對應(yīng)的計算機(jī)數(shù)據(jù)；按照計算機(jī)數(shù)據(jù)在制作環(huán)境中分配可固化材 料，以形成物體的所述至少一層；在制作平臺上，在制作環(huán)境中支撐分配的材料；和使所述 至少一層的分配材料暴露于來自光源的紫外(UV)輻射曝光之下，以固化分配的材料。光源產(chǎn)生基本上沒有紅外(IR)輻射的輻射。本發(fā)明的第二方面是一種用于固化沉積在連續(xù)多層中的可UV固化材料的連續(xù)波 (Cff)紫外光(UV)固化系統(tǒng)。所述CW UV固化系統(tǒng)包括發(fā)射CW UV輻射的一個或多個UV LED,和配置成向所述一個或多個LED供電，并控制所述一個或多個LED的工作，從而向沉積 的各層提供曝光的電源。本發(fā)明的第三方面是一種在制作環(huán)境中，用可固化材料形成三維物體的選擇性沉 積成形(SDM)設(shè)備。所述SDM設(shè)備接收與三維物體的各層對應(yīng)的數(shù)據(jù)。所述SDM設(shè)備包括 配置成在制作環(huán)境中支承三維物體的平臺，和相對于平臺布置的，并被配置成按照計算機(jī) 數(shù)據(jù)，在制作環(huán)境中分配可固化材料，以形成三維物體的各層的分配設(shè)備。所述SDM設(shè)備還 包括相對于平臺布置的，并被配置成用引發(fā)分配材料的固化的UV輻射輻照各層的連續(xù)波 (Cff)紫外(UV)光源。CW UV光源基本上不產(chǎn)生紅外(IR)輻射。下面的詳細(xì)說明中陳述了本發(fā)明的其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)，對本領(lǐng)域的技術(shù)人員 來說，根據(jù)下面的詳細(xì)說明，本發(fā)明的一部分其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)是顯而易見的，或者通 過實(shí)踐這里(包括下面的詳細(xì)說明，權(quán)利要求，以及附圖)所述的發(fā)明，易于認(rèn)識到本發(fā)明 的一部分其它方面、特征和優(yōu)點(diǎn)。顯然上面的一般說明和下面的詳細(xì)說明給出的是本發(fā)明 的例證實(shí)施例，意圖提供理解要求保護(hù)的發(fā)明的性質(zhì)和特性的概觀或框架。為了進(jìn)一步理 解本發(fā)明，提供了附圖，附圖包含在說明書中并構(gòu)成說明書的一部分。附解說明本發(fā)明 的各個實(shí)施例，并與詳細(xì)說明一起用于解釋本發(fā)明的原理和操作。


圖1是包含本發(fā)明的連續(xù)波(CW)紫外光(UV)固化系統(tǒng)的SDM設(shè)備的圖解側(cè)視 圖；圖2是平臺14的特寫透視圖，圖解說明“狗骨頭”式物體和平臺自由度；圖3是包含本發(fā)明的CW UV固化系統(tǒng)的SDM設(shè)備的例證實(shí)施例的圖解側(cè)視圖；圖4A和4B是本發(fā)明的CW UV固化系統(tǒng)的例證實(shí)施例的示意平面和側(cè)視特寫圖， 圖解說明UV LED的例證線性結(jié)構(gòu)；圖4C是與圖4A類似的平面圖，圖解說明包括偏移的兩行UVLED的CW UV固化系 統(tǒng)的例證實(shí)施例；圖5是按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的SDM設(shè)備的一些組件的電路圖，其中SDM設(shè)備 包括四個模塊，所述四個模塊包含多組的兩個UVLED和與每組的兩個UV LED相關(guān)的一個光 電二極管；圖6A是本發(fā)明的CW UV固化系統(tǒng)及構(gòu)建中的物體的截面的特寫側(cè)視圖，圖解說明 在物體頂層的例證UV光束交迭，和CW UV系統(tǒng)距離所述頂層的高度(H)；圖6B是用在圖6A中所示的CW UV固化系統(tǒng)中的例證UV LED的方向性的曲線圖；圖7是作為固化高度(mm)的函數(shù)的輻照度(毫瓦/平方厘米，或者說mW/cm2)的 曲線圖，圖解說明在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，輻照度或者光功率密度是如何隨著UV LED和 制作材料之間的高度的增大而減小的；圖8是時間歸一化強(qiáng)度(計數(shù))與波長(nm)的曲線圖，圖解說明用在本發(fā)明的CW UV固化系統(tǒng)中的例證UV LED的光譜；
圖9是作為波長(nm)的函數(shù)的吸收(左側(cè)縱軸和虛線)和氙氣發(fā)射(J/閃光) (右側(cè)縱軸和實(shí)線)的曲線圖，圖解說明可固化制作材料的例證吸收光譜(UV熱熔或者說 “UVHM”)，以及氙燈輸出光譜；圖10是平臺的示意圖，圖解說明用于測試本發(fā)明的CW UV固化系統(tǒng)的樣品的結(jié) 構(gòu)；圖IlA是本發(fā)明的CW UV固化系統(tǒng)的作為樣品數(shù)的函數(shù)的斷裂延伸率(％ )的曲 線圖；圖IlB是現(xiàn)有的基于氙燈的固化系統(tǒng)的作為樣品數(shù)的函數(shù)的斷裂延伸率(％ )的 曲線圖；圖IlC是本發(fā)明的CW UV固化系統(tǒng)的作為樣品數(shù)的函數(shù)的抗拉強(qiáng)度(psi)的曲線 圖；圖IlD是現(xiàn)有的基于氙燈的固化系統(tǒng)的作為樣品數(shù)的函數(shù)的抗拉強(qiáng)度(psi)的曲 線圖；圖IlE是本發(fā)明的CW UV固化系統(tǒng)的作為樣品數(shù)的函數(shù)的拉伸模量(ksi)的曲線 圖；圖IlF是現(xiàn)有的基于氙燈的固化系統(tǒng)的作為樣品數(shù)的函數(shù)的拉伸模量(ksi)的曲 線圖；圖12是包括本發(fā)明的CW UV固化系統(tǒng)的圖3的SDM設(shè)備的例子的圖解側(cè)視圖；圖13是圖3的SDM設(shè)備的例證實(shí)施例的等距視圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及實(shí)體自由成形制造(SFF)，尤其涉及利用連續(xù)紫外光(UV)輻射固化多 層制作材料，從而形成三維物體的選擇性沉積成形方法、系統(tǒng)和設(shè)備。所述連續(xù)UV輻射由 連續(xù)波UV固化系統(tǒng)提供。盡管本發(fā)明的連續(xù)波(CW)UV固化系統(tǒng)適用于使用固化系統(tǒng)固化 制作材料的所有SFF技術(shù)，不過下面關(guān)于利用分配UV可固化相變材料的噴墨打印頭的SDM 設(shè)備，舉例(而不是限制性地)說明本發(fā)明。術(shù)語和定義術(shù)語“連續(xù)波”被簡稱為“CW”，在光學(xué)中被用于區(qū)別生成連續(xù)光的光源和生成脈沖 光的光源。這里使用的術(shù)語“制作材料”或“材料”描述為了制作三維物體，由分配設(shè)備分配的 所有樹脂和其它材料。制作材料不僅包括構(gòu)成用SFF技術(shù)制作的物體的一種或多種材料， 而且包括為了支撐正在制作的物體而分配的，并且最終在后處理操作等中與所述物體分離 的任何支撐材料和/或支撐結(jié)構(gòu)。不過，應(yīng)認(rèn)識到即使材料被描述成在本發(fā)明的一些實(shí)施 例中被分配，不過分配的材料不一定需要被固化，比如在為了提供一個非限制性例子，而在 下面說明的非固化相變支撐材料的情況下。這里使用的術(shù)語制作材料的“可流動狀態(tài)”是材料不能抵抗由分配設(shè)備引起的剪 應(yīng)力，比如當(dāng)分配材料時，由噴墨打印頭引起的剪應(yīng)力，從而使材料移動或流動的狀態(tài)。在 本發(fā)明的一些實(shí)施例中，制作材料的可流動狀態(tài)是液態(tài)。不過，制作材料的可流動狀態(tài)也可 表現(xiàn)出觸變性。這里使用的術(shù)語“凝固的”和“可凝固的”指的是材料的從可流動狀態(tài)轉(zhuǎn)變成非流動狀態(tài)的相變特性。另外，這里使用的制作材料的“非流動狀態(tài)”是材料在自身的重力下，足以自我支 撐，以致保持它自己的形狀的狀態(tài)。以固態(tài)、凝膠態(tài)或漿態(tài)存在的制作材料是這里的非流動 狀態(tài)的制作材料的例子。另外，術(shù)語“固化的”或“可固化的”指的是任何聚合反應(yīng)。在本發(fā)明的一些實(shí)施 例中，通過受控暴露在光化輻射或熱之下，觸發(fā)聚合反應(yīng)。在本發(fā)明的另外的實(shí)施例中，聚 合反應(yīng)涉及通過暴露于UV波長波段中的光化輻射之下而引發(fā)的單體和低聚物的交聯(lián)。此外，術(shù)語“固化態(tài)”涉及其中已基本完成聚合反應(yīng)的材料，或者一部分的材料。要 認(rèn)識到在被固化之前，材料通常能夠容易地在可流動狀態(tài)和非流動狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變；不過，一 旦被固化，材料就不能轉(zhuǎn)變回可流動狀態(tài)，和由設(shè)備分配了。溫度考慮已發(fā)現(xiàn)在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，理想的是在分配可輻射固化材料的SDM設(shè)備的 制作環(huán)境中，保持諸如40°C左右的低溫。這是因?yàn)楦鞣N相關(guān)原因，其中最重要的原因是當(dāng)材 料在被分配之前，處于可流動狀態(tài)時，防止固化過程的熱引發(fā)。由于固化過程的熱引發(fā)能夠 阻塞分配設(shè)備，造成設(shè)備故障，因此要避免固化過程的熱引發(fā)。此外，在SDM設(shè)備中保持低 溫是重要的，因?yàn)榫酆瞎袒^程會從所形成的三維物體產(chǎn)生相當(dāng)大量的放熱。除了在先前 各層的凝固之后，已存在于材料中的熱量之外，必須使該熱量保持最小和/或消除，以致后 續(xù)各層的分配材料能夠在被分配之后凝固，而不會仍然處于可流動狀態(tài)，從而從物體流出。 如下所示，本發(fā)明的CW UV固化系統(tǒng)通過避免頂輻射的生成，減輕了發(fā)熱的不利影響。例證的可固化相變材料開發(fā)了由分配設(shè)備(比如可從Oregon，Wilsonville的Xerox公司獲得的Z850打 印頭)分配的許多可輻射固化的相變配方。下面在表1中按重量百分比提供了四種例證的 制作材料配方的組分。表 1生產(chǎn)ID號通用組分名稱例1 例2 例3 例4CN980聚氨酯丙烯酸酯7.2%6.5%CN981聚氨酯丙烯酸酯26%E3200環(huán)氧丙烯酸酯14% 6.0%CN975六官能團(tuán)聚氨酯丙烯酸酯7.2%CN2901聚氨酯丙烯酸酯27.5% 27%18.7%SR203曱基丙烯酸四氫糠酯SR205三甘醇二曱基丙烯酸酯 33%46.5% 41.05%SR340甲基丙烯酸-2-笨氧乙酯
權(quán)利要求
1.一種在制作環(huán)境中逐層形成三維物體的方法，所述方法包括生成與物體的至少一層對應(yīng)的計算機(jī)數(shù)據(jù)；按照計算機(jī)數(shù)據(jù)在制作環(huán)境中分配可固化材料，以形成物體的所述至少一層；在制作平臺上，在制作環(huán)境中支撐所分配的材料；和使所述至少一層的分配材料暴露于來自光源的紫外(UV)輻射的曝光之下，以固化所 分配的材料，其中所述光源產(chǎn)生基本上沒有紅外(IR)輻射的輻射。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述光源包括一個或多個UV發(fā)光二極管(LED)。
3.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述一個或多個UVLED包括排列成陣列的多個 UV LED。
4.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述曝光具有至少一秒的時間長度。
5.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中來自所述光源的輻照度的大小為約lOmW/cm2 約 100mW/cm2。
6.按照權(quán)利要求1所述的方法，其中所述光源具有在200nm和410nm之間的中心波長。
7.按照權(quán)利要求6所述的方法，包括在所分配的材料中提供選擇量的光引發(fā)劑，以致 所分配的材料具有至少部分地與光源帶寬交迭的吸收帶寬。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法，包括形成包括最頂層和在所述最頂層之下的至少一個 其他層的多層，其中選擇所分配的材料的吸收帶寬，以致來自所述光源的光以足以固化所 述最頂層和所述至少一個其他層的量，到達(dá)所述最頂層之下的所述至少一個其他層。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，包括在形成相鄰各層之間關(guān)閉所述光源。
10.一種用于固化沉積在連續(xù)多層中的可UV固化材料的連續(xù)波(CW)紫外光(UV)固化 系統(tǒng)，包括發(fā)射CW UV輻射的一個或多個UV LED ；和被配置成向所述一個或多個LED供電，并控制所述一個或多個LED的工作，從而向沉積 的各層提供曝光的電源。
11.按照權(quán)利要求10所述的CWUV固化系統(tǒng)，其中所述一個或多個UV LED包括排列成 陣列的多個LED。
12.按照權(quán)利要求10所述的CWUV固化系統(tǒng)，其中所述一個或多個LED包括與兩個以 上的模塊連接的兩個以上的LED，所述兩個以上的模塊包括至少一個LED。
13.按照權(quán)利要求10所述的CWUV固化系統(tǒng)，還包括至少一個間接測量由所述一個或 多個UV LED發(fā)出的CW UV輻射的至少一個功率檢測器。
14.按照權(quán)利要求10所述的CWUV固化系統(tǒng)，其中所述電源被配置成向所述一個或多 個LED供電，并控制所述一個或多個LED的工作，從而向單個沉積層提供單次曝光。
15.按照權(quán)利要求14所述的CWUV固化系統(tǒng)，其中UV LED產(chǎn)生CW UV光束，其中相鄰 的光束在所述最頂層交迭。
16.按照權(quán)利要求10所述的CWUV固化系統(tǒng)，其中UV LED具有UV發(fā)射光譜，UV發(fā)射 光譜具有發(fā)射帶寬，其中可UV固化材料具有吸收帶寬，并被沉積成多層，所述多層包括最 頂層和在所述最頂層之下的至少一個其他層，其中發(fā)射帶寬和吸收帶寬至少部分交迭，以 致來自UV LED的、足以固化所述可UV固化材料的量的光穿過所述最頂層和所述至少一個 其他層。
17.—種在制作環(huán)境中用可固化材料形成三維物體的選擇性沉積成形(SDM)設(shè)備，所 述設(shè)備接收與三維物體的各層對應(yīng)的數(shù)據(jù)，所述設(shè)備包括配置成在制作環(huán)境中支承三維物體的平臺；相對于平臺布置的、被配置成按照計算機(jī)數(shù)據(jù)在制作環(huán)境中分配可固化材料，以形成 三維物體的各層的分配設(shè)備；和相對于平臺布置的、被配置成用引發(fā)所分配的材料的固化的UV輻射來輻照各層的連 續(xù)波(CW)紫外(UV)光源，其中該CW UV光源基本上不產(chǎn)生紅外(IR)輻射。
18.按照權(quán)利要求17所述的SDM設(shè)備，其中光源具有在200nm和410nm之間的中心波長。
19.按照權(quán)利要求18所述的SDM設(shè)備，其中光源包括一個或多個UV發(fā)光二極管(LED)。
20.按照權(quán)利要求19所述的SDM設(shè)備，其中所述一個或多個UVLED包括排列成陣列的 多個UV LED。
21.按照權(quán)利要求17所述的SDM設(shè)備，其中按每層持續(xù)至少一秒的時間長度，輻照各層。
22.按照權(quán)利要求17所述的SDM設(shè)備，其中來自UV光源的輻照度的大小為約IOmW/ cm2 約 100mW/cm2。
23.按照權(quán)利要求17所述的SDM設(shè)備，其中CWUV光源使至少一層暴露于UV輻射的單 次曝光之下。
24.按照權(quán)利要求17所述的CWUV設(shè)備，其中CW UV光源包括與兩個以上的模塊連接 的兩個以上的LED，所述兩個以上的模塊包括至少一個LED。
25.按照權(quán)利要求17所述的CWUV設(shè)備，還包括間接測量所述CW UV光源發(fā)出的UV輻 射的至少一個功率檢測器。
全文摘要
提供一種用于實(shí)體自由成形制造的連續(xù)波(CW)紫外光(UV)固化系統(tǒng)，其中固化系統(tǒng)被配置成向一層或多層可UV固化材料提供UV輻射曝光。一次或多次UV曝光可引發(fā)由實(shí)體自由成形制造設(shè)備分發(fā)的層中的可固化材料的固化。提供單獨(dú)或多次UV曝光的一種方法是使用一個或多個UV LED，所述一個或多個UV LED產(chǎn)生UV輻射，同時不產(chǎn)生任何較大量的紅外(IR)輻射。這使固化過程能效高，并使SFF系統(tǒng)簡單得多。
文檔編號B29C67/00GK102056729SQ200980121424
公開日2011年5月11日 申請日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月25日
發(fā)明者H·V·安古洛, J·D·克萊, J·H·利姆 申請人:3D系統(tǒng)公司