JP2021527578A - Addition-manufactured structures and methods for forming the same structures - Google Patents
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Abstract
付加製造された構造物および構造物を形成および使用する方法。物体(200)を少なくとも部分的にアタッチメント部分(240)上に印刷することができる。アタッチメント部分を印刷時に物体に結合させることができる。物体はアタッチメント部分から除去される必要はない。物体の容易な除去を可能にするための印刷面(110)を提供する必要性は排除される。物体はフラットパネルであってよく、付加製造を用いて大きな平坦な層を印刷する必要性を排除することができる。アタッチメント部分を印刷の前に切断することができ、これにより、印刷後にトリミングが実施される必要がない。アタッチメント部分は、物体の機能性を拡張するための1つ以上の選択された特性を有する材料から形成することができる。印刷後にアタッチメント部分を物体に取り付けるための二次的な作業を排除することができる。 Addition-manufactured structures and methods of forming and using structures. The object (200) can be printed at least partially on the attachment portion (240). The attachment portion can be attached to the object at the time of printing. The object does not need to be removed from the attachment part. The need to provide a printed surface (110) to allow easy removal of the object is eliminated. The object may be a flat panel, eliminating the need to print large flat layers using additive manufacturing. The attachment portion can be cut before printing, which eliminates the need for trimming to be performed after printing. The attachment portion can be formed from a material having one or more selected properties to extend the functionality of the object. Secondary work for attaching the attachment portion to the object after printing can be eliminated.
Description
本願は、2018年6月11日に出願された米国仮特許出願第62/683527号に対する優先権を主張する。同仮特許出願に対する優先権は明示的に主張され、これによって、同仮特許出願の開示内容全体は、全ての目的のために、参照により本明細書に援用されるものとする。 The present application claims priority to US Provisional Patent Application No. 62/683527 filed June 11, 2018. Priority to the provisional patent application is expressly asserted, whereby the entire disclosure of the provisional patent application is incorporated herein by reference in its entirety for all purposes.
開示された実施形態は、概して、付加製造に関し、より詳細には、他を排除するものではないが、付加製造された構造物および同構造物を形成するための方法に関する。 The disclosed embodiments generally relate to addition manufacturing, and more specifically to, but not to exclude others, addition-manufactured structures and methods for forming the structures.
付加製造としても知られる三次元(3D)印刷は、必要なところだけに材料を堆積させる技術であり、したがって、一般的にバルク材から材料を削減または除去することによって部品を形成する従来の製造技術より大幅に少ない材料廃棄物しか生じない。三次元(3D)印刷された最初の物品は一般的に模型であったが、より複雑なシステムにおける機能部品、たとえばヒンジ、工具、構造要素であってよい3D印刷された物品を創作することによって産業は急速に進歩している。 Three-dimensional (3D) printing, also known as additive manufacturing, is a technique that deposits material only where it is needed, and is therefore a conventional manufacturing that generally forms parts by reducing or removing material from bulk material. It produces significantly less material waste than technology. The first articles printed in three dimensions (3D) were generally models, but by creating functional components in more complex systems, such as hinges, tools, and structural elements. The industry is progressing rapidly.
典型的な付加製造法では、3D物体は、コンピュータ制御下で材料の層を形成することによって創作される。より進化した3D印刷された物品に対して生じている課題は、印刷するための印刷面を提供することである。たとえば、押出堆積法に基づく3D印刷プロセスでは、印刷の期間を通じて3D物体が動くことを防止するために、印刷される3D物体に印刷表面が十分に強く付着することができるように、印刷面が適切な付着力を提供する必要がある。さらに、印刷面は、一般的に、3D物体を損傷したり汚染したりすることなく3D物体からの分離を許容すべきである。既存の印刷面では、3D物体から取り外すことが困難であるととともに時間を要することが多い。取外し時に、3D物体に残存するテクスチャは常に望ましくない。付加的には、異なる材料が3D物体に組み込まれる必要がある場合、二次的な作業(たとえば、3D物体への第2の材料の結合または固定)が必要とされる。二次的な作業は、接着剤または固定具を提供することができる前に付加的な予備処理(たとえば、クリーニング、研磨および/または下塗り)を必要とすることが多く、この付加的な予備処理は時間を要し、手作業でのプロセスによる付加的なミスを引き起こし、製造中に3D物体へアクセスすることを困難にしてしまうことがある。 In a typical addition manufacturing method, a 3D object is created by forming a layer of material under computer control. A challenge that arises for more advanced 3D printed articles is to provide a printed surface for printing. For example, in a 3D printing process based on the extrusion deposition method, the printed surface may adhere sufficiently strongly to the printed 3D object to prevent the 3D object from moving throughout the printing period. It is necessary to provide appropriate adhesion. In addition, the printed surface should generally allow separation from the 3D object without damaging or contaminating the 3D object. Existing printed surfaces are often difficult and time consuming to remove from 3D objects. The texture that remains on the 3D object at the time of removal is always undesirable. Additionally, if different materials need to be incorporated into the 3D object, secondary work (eg, bonding or fixing the second material to the 3D object) is required. Secondary operations often require additional pretreatment (eg, cleaning, polishing and / or undercoating) before the adhesive or fixture can be provided, and this additional pretreatment Is time consuming and can cause additional mistakes due to manual processes, making it difficult to access 3D objects during manufacturing.
大規模で(すなわち、一般的には5フィート(1.524m)より大きい少なくとも1つの寸法を有する)3D物品を形成するための付加製造を大規模付加製造と呼ぶことができる。大規模付加製造のためのシステム(または技術)は、大規模付加製造システム(または技術)と呼ぶことができる。典型的な大規模付加製造システムは、たとえば、オハイオ州、ハリソン在のCincinnati Incorporatedから入手可能なBig Area Additive Manufacturing (BAAM) 100 ALPHAまたはインディアナ州、デール在のThermwood Corporationから入手可能なLarge Scale Additive Manufacturing (LSAM) machineを含む。大規模付加製造のために押出堆積法を利用する典型的なシステムは、BAAM 100 ALPHAおよびLSAM machineを含む。 Additions for forming 3D articles on a large scale (ie, generally having at least one dimension larger than 5 feet (1.524 m)) can be referred to as large additions. A system (or technology) for large-scale addition manufacturing can be referred to as a large-scale addition manufacturing system (or technology). Typical large scale additive manufacturing systems are, for example, Big Area Additive Manufacturing (BAAM) 100 ALPHA available from Cincinnati Incorporated in Harrison, Ohio or Large Scale Additive Manufacturing available from Thermwood Corporation in Dale, Indiana. Includes (LSAM) machine. Typical systems that utilize extrusion deposition for large scale addition manufacturing include BAAM 100 ALPHA and LSAM machines.
近年、大規模付加製造は、材料特性の改善およびカスタマイズされた大型構造物の需要の増大により、より大きな研究、利用および技術進歩の分野となった。たとえば、アリゾナ州、フェニックス在のLocal Motorsは、車両を印刷するために最初に大規模付加製造または大規模押出堆積法を利用した。しかしながら、大規模付加製造は特有の課題にも直面している。 In recent years, large-scale additive manufacturing has become a field of greater research, utilization and technological advancement due to improved material properties and increasing demand for customized large structures. For example, Local Motors in Phoenix, Arizona first used large-scale additive manufacturing or large-scale extrusion deposition to print vehicles. However, large-scale additive manufacturing also faces unique challenges.
より小規模の付加製造において構造物を形成するための方法は、必ずしも大規模付加製造に適用されないことがある。より小規模の付加製造では、適切な印刷面をセットアップすることが困難であることがあるが、この困難さは、大規模付加製造においては特に深刻となり、特有の課題を示すことがある。たとえば、小規模付加製造では、印刷面をスティック糊またはペインターズテープによってコーティングすることができるが、このコーティングは時間を要し、大規模では非実用的となってしまうことがある。さらに、大規模押出堆積法では、ビードの固化に長い時間がかかることがある。したがって、それぞれの印刷された層が、それぞれの固化進行を有することがある。付加的には、印刷された層が大きく、したがって、隣接する層の間の相対的な変形の大きさが大きい。隣接する層の間に生じる応力が顕著となることがある。 Methods for forming structures in smaller scale additions may not necessarily apply to large scale additions. In smaller add-on manufacturing, it can be difficult to set up a suitable printed surface, but this difficulty can be particularly serious in large-scale add-on manufacturing and present unique challenges. For example, in small-scale additive manufacturing, the printed surface can be coated with glue stick or painter's tape, but this coating is time consuming and can be impractical on a large scale. In addition, large-scale extrusion deposition methods can take a long time to solidify the beads. Therefore, each printed layer may have its own solidification progression. In addition, the printed layers are large and therefore the relative magnitude of deformation between adjacent layers is large. The stress generated between adjacent layers can be significant.
幾つかの従来の大規模システムでは、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)シートが、印刷ベッドを被覆するために使用され、印刷ベッドを介して加えられる真空によって引き付けられ、高い付着力を提供することができる。しかしながら、印刷ベッドは、加熱されると高温になることがあり、大規模付加製造中にABSシートを設置することまたは印刷ベッド上を歩行することを困難にしてしまう。ABSシートは、大きな印刷において不均一な間隙を残すことがある。なぜならば、大きなサイズの印刷ベッドを被覆するために複数のABSシートを並べてテープ止めしなければならないからである。さらに、ABSシートは、印刷中の高い応力下で変形することがある。別の課題として、複数のABSシートの間に間隙が生じることがあり、これは、印刷品質に影響を与えることがある。したがって、間隙の不均一性およびシート間の間隙の存在は、印刷の品質に著しく影響を与えることがある。 In some conventional large-scale systems, an acrylonitrile butadiene styrene (ABS) sheet is used to coat the printing bed and can be attracted by the vacuum applied through the printing bed to provide high adhesion. .. However, the printing bed can become hot when heated, making it difficult to install ABS sheets or walk on the printing bed during large-scale addition manufacturing. ABS sheets can leave non-uniform gaps in large prints. This is because a plurality of ABS sheets must be lined up and taped to cover a large size printing bed. In addition, ABS sheets can deform under high stress during printing. Another issue is that there may be gaps between the plurality of ABS sheets, which can affect print quality. Therefore, the non-uniformity of the gaps and the presence of gaps between the sheets can significantly affect the print quality.
変形した場合、ABSシートはもはや真空によって保持されず、印刷ベッドから持ち上がることがある。たとえば、大規模押出堆積プロセスでは、ビードの固化に長い時間がかかることがある。したがって、それぞれの印刷された層が、それぞれの固化進行を有する。付加的には、印刷された層のサイズが大きいため、隣接する層の間の相対的な変形の大きさが大きい。隣接する層の間に生じる応力が顕著となることがある。ABSシートの持ち上がりは、急激な応力緩和を生じさせることがある。このような変形を有する物体は、十分に成形されていないように見えることがある。物体の変形は、印刷中に物体と印刷ヘッドとの間の間隔を減じることがあり、物体に引き続き堆積させられるビードの幅が増大することがあり、印刷欠陥を招く。 When deformed, the ABS sheet is no longer held by vacuum and may lift out of the printing bed. For example, in a large extrusion deposition process, bead solidification can take a long time. Therefore, each printed layer has its own solidification process. In addition, due to the large size of the printed layers, the relative magnitude of deformation between adjacent layers is large. The stress generated between adjacent layers can be significant. Lifting of the ABS sheet can cause abrupt stress relaxation. Objects with such deformations may appear to be poorly shaped. Deformation of the object may reduce the distance between the object and the print head during printing and may increase the width of the beads that are subsequently deposited on the object, leading to printing defects.
幾つかの従来の大規模システムでは、ボード、たとえば木材パーティクルボードを糊、たとえば木工用ボンドでコーティングし、使用することができる。プラスチックペレットを木工用ボンドの上に散布することができる。ペレットによってもたらされる粗さが、印刷中に物体を所定の位置に保持することを補助することができる。しかしながら、大規模付加製造、ボード上にペレットを散布することは時間を要し、製造中に糊およびペレットを均一に分散させることが困難となる。いずれかの不均一の分散は、物体の不均一な付着を生じさせることがあり、これは、物体の変形を生じさせることがある。物体がボードから取り外されるとき、滑りやすい大量のペレットが地面に落下することがあり、大きな乱雑さを生じさせる。さらに、ペレットが失われることによりボードを容易に再利用することができない。最後に、この方法は、印刷の底層へのペレット付着を生じさせ、この層の品質および平坦度を低下させる。一般的に、この底層は、二次的な作業によって除去されなければならない。 In some conventional large-scale systems, boards, such as wood particle board, can be coated with glue, such as woodworking bonds, and used. Plastic pellets can be sprayed over the woodworking bond. The roughness provided by the pellets can help keep the object in place during printing. However, in large-scale addition production, spraying pellets on a board takes time, and it becomes difficult to uniformly disperse glue and pellets during production. Any non-uniform dispersion can result in non-uniform adhesion of the object, which can result in deformation of the object. When an object is removed from the board, a large amount of slippery pellets can fall to the ground, causing great clutter. Moreover, the board cannot be easily reused due to the loss of pellets. Finally, this method causes pellet adhesion to the bottom layer of the print, reducing the quality and flatness of this layer. In general, this bottom layer must be removed by a secondary operation.
別の課題は、大きな平坦な面の印刷である。たとえば、大規模押出堆積プロセスでは、2つの隣接する層の印刷の間の時間が長いことがある。2つの隣接する層のうち、第1の層は、第2の層が印刷される前に十分に固化することがある。これにより、2つの層の間の付着が不十分となることがある。付加的には、大きな平坦な面を印刷するとき、y方向において良好な重なり合いを達成することが困難となることがある。ほんの僅かな隣接する層の後の過剰充填は、印刷ヘッドを破壊してしまう可能性のある配合エラーに繋がることがある。過剰充填は、タンパ(BAAM)またはローラ(LSAM)を詰まらせ、作業を停止させることがある。他方、過少充填は不十分なメカニクスを生じさせることがある。 Another challenge is printing large flat surfaces. For example, in a large extrusion deposition process, the time between printing two adjacent layers can be long. Of the two adjacent layers, the first layer may be sufficiently solidified before the second layer is printed. This can result in inadequate adhesion between the two layers. Additionally, when printing large flat surfaces, it can be difficult to achieve good overlap in the y direction. Overfilling after only a few adjacent layers can lead to compounding errors that can destroy the printhead. Overfilling can clog the tamper (BAAM) or roller (LSAM) and stop work. On the other hand, underfilling can result in inadequate mechanics.
より進歩した3D印刷された物品に対して生じている別の課題は、オーバハング構造を印刷することである。たとえば、多くの構造材料では、重力下で変形(たとえば弛み)または破壊なしに間隙を橋渡しする能力が乏しい。オーバハング構造は、印刷された構造物の主要部分から、重力に対して少なくとも部分的に直交する方向で空間内へ延在する、印刷された構造物の一部を含むことができる。ブリッジ構造は、印刷された構造物にそれぞれ接続された2つの反対側の端部領域を有する典型的なオーバハング構造を含むことができる。 Another challenge that arises for more advanced 3D printed articles is to print overhang structures. For example, many structural materials have a poor ability to bridge gaps under gravity without deformation (eg slack) or fracture. The overhang structure can include a portion of the printed structure that extends into space at least in a direction that is at least partially orthogonal to gravity from the main part of the printed structure. The bridge structure can include a typical overhang structure with two opposite end regions, each connected to a printed structure.
より小規模な付加製造は、オーバハング構造を形成することが困難であることがあるが、この困難さは、大規模付加製造では特に深刻であり、特有の課題を示す。大規模押出堆積プロセスでは、オーバハング構造は通常大規模である。オーバハング構造の変形の大きさは顕著であることがある。たとえば、大規模押出堆積プロセスでは、大規模で押し出されたビードは、大幅により長く熱を保持し、ノズルがビードを所望の位置に堆積させようとした後、長い間、ゴム状態または溶融状態にとどまる。ビードが固化する間、ビードは、ビード自体の重量およびビードの上に印刷される材料の重量を受けて寸法を維持することができないことがある。固化を加速させるために、急速固化プロセス、たとえばビードへの液体窒素の噴霧が利用されてもよいが、急速固化プロセスは、印刷された層の間の層間付着を大幅に低下させ、印刷された大規模の構造物の強度を弱化させることがある。対照的に、小規模押出堆積プロセスでは、材料がノズルから出るときに材料を急速に固化させるために、ファンを使用することができ、オーバハングをより容易に印刷することができる。 Smaller add-on manufacturing can be difficult to form overhang structures, but this difficulty is particularly serious in large-scale add-on manufacturing and presents specific challenges. In large-scale extrusion deposition processes, the overhang structure is usually large. The magnitude of deformation of the overhang structure can be significant. For example, in a large extrusion deposition process, a large extruded bead retains heat significantly longer and remains in a rubber or molten state for a long time after the nozzle attempts to deposit the bead in the desired position. Stay. While the bead solidifies, the bead may not be able to maintain its dimensions due to the weight of the bead itself and the weight of the material printed on the bead. A rapid solidification process, such as spraying liquid nitrogen onto the beads, may be utilized to accelerate the solidification, but the rapid solidification process significantly reduced the adhesion between the printed layers and was printed. May weaken the strength of large structures. In contrast, in a small extrusion deposition process, a fan can be used to rapidly solidify the material as it exits the nozzle, making it easier to print overhangs.
オーバハング構造の印刷を補助するために、支持構造を物体と同時に印刷することができ、次いで、オーバハング構造を引き続き支持構造上に印刷することができる。しかしながら、大規模付加製造では、このような支持構造は、多くの資源、たとえば材料、印刷時間およびエネルギ消費にコストを要する。さらに、支持構造の特性を柔軟に選択することができず、それにより、支持構造の除去が困難となることがある。支持構造を印刷するためにスパースインフィルパターンが使用されたとしても、依然として除去することが困難であることがあり、スパースインフィル支持構造における間隙を横切って印刷するための上述の問題は依然として存在する。 To assist in printing the overhang structure, the support structure can be printed at the same time as the object, and then the overhang structure can continue to be printed on the support structure. However, in large-scale additive manufacturing, such support structures are costly in many resources, such as materials, printing time and energy consumption. Furthermore, the characteristics of the support structure cannot be flexibly selected, which may make it difficult to remove the support structure. Even if a sparse infill pattern is used to print the support structure, it can still be difficult to remove, and the problems mentioned above for printing across gaps in the sparse infill support structure still exist.
前記のことを考慮して、既存の解決手段の欠点を克服しかつ二次的な作業の回数を最小限にする印刷面を製造するために付加製造プロセスを改善するための改良および/または代替的または付加的な解決手段が必要とされている。 With the above in mind, improvements and / or alternatives to improve the additive manufacturing process to produce printed surfaces that overcome the shortcomings of existing solutions and minimize the number of secondary operations. Target or additional solutions are needed.
本開示は、付加製造された構造物および同構造物を形成および使用するための方法に関する。 The present disclosure relates to additionally manufactured structures and methods for forming and using the structures.
本明細書に開示された第1の態様によれば、付加製造のための方法であって、
アタッチメント部分をプリンタに配置するステップと、
物体を少なくとも部分的にアタッチメント部分上に印刷するステップであって、アタッチメント部分は、印刷するステップ中に熱を吸収することによって、物体に係止することによってまたはそれらの組合せによって物体に結合するように構成されている、印刷するステップと、
を含む方法が示される。
According to the first aspect disclosed herein, it is a method for addition production.
Steps to place the attachment part on the printer,
A step of printing an object, at least in part, onto an attachment portion, such that the attachment portion binds to the object by absorbing heat during the printing step, by locking to the object, or by a combination thereof. Consists of the steps to print and
The method including is shown.
開示された方法の幾つかの実施形態では、プリンタは、大規模付加製造システムの一部である。 In some embodiments of the disclosed method, the printer is part of a large-scale additive manufacturing system.
開示された方法の幾つかの実施形態では、アタッチメント部分は、第1の材料から形成されており、物体は、第1の材料と異なる第2の材料から形成されている。 In some embodiments of the disclosed method, the attachment portion is made of a first material and the object is made of a second material that is different from the first material.
開示された方法の幾つかの実施形態では、配置するステップは、少なくとも部分的に熱可塑性材料、熱硬化性材料またはそれらの組合せから形成されたアタッチメント部分を配置するステップを含む。 In some embodiments of the disclosed method, the placement step comprises placing an attachment portion formed from a thermoplastic material, a thermosetting material or a combination thereof, at least in part.
開示された方法の幾つかの実施形態では、配置するステップは、繊維強化された熱可塑性材料から形成されたアタッチメント部分を配置するステップを含む。 In some embodiments of the disclosed method, the placing step comprises placing an attachment portion made of a fiber reinforced thermoplastic material.
開示された方法の幾つかの実施形態では、アタッチメント部分は、1つ以上の開口を有しかつ受け面上に配置された有孔パネルを含み、印刷するステップは、物体の一部が1つ以上の開口を通って流れ、受け面に接触することによって拡幅されかつ有孔パネルに係止するように構成された1つ以上のキャップを形成するように、物体をアタッチメント部分上に印刷するステップを含む。 In some embodiments of the disclosed method, the attachment portion comprises a perforated panel having one or more openings and placed on the receiving surface, and the printing step is one portion of the object. A step of printing an object onto an attachment portion so as to form one or more caps that flow through the above openings and are widened by contacting the receiving surface and configured to lock on a perforated panel. including.
開示された方法の幾つかの実施形態では、配置するステップは、ポリエーテルイミド(PEI)フォーム、ポリエーテルスルホン(PES)フォームまたはそれらの組合せを含むアタッチメント部分を配置するステップを含む。 In some embodiments of the disclosed method, the placing step comprises placing an attachment moiety containing a polyetherimide (PEI) foam, a polyethersulfone (PES) foam or a combination thereof.
開示された方法の幾つかの実施形態では、配置するステップは、
積層方向に積層されかつ集合的に閉ループを形成する複数の層を印刷するステップと、
閉ループによって形成された空間に、空間において膨張するように構成されたスプレーフォームを充填するステップと、
複数の層のうちの最上層と平坦になるように、膨張したスプレーフォームを切断するステップと、
を含む。
In some embodiments of the disclosed method, the placing step is
A step of printing multiple layers that are stacked in the stacking direction and collectively form a closed loop,
A step of filling the space formed by the closed loop with a spray foam configured to expand in the space,
The step of cutting the inflated spray foam so that it is flat with the top layer of the multiple layers,
including.
開示された方法の幾つかの実施形態では、方法は、印刷するステップの前に、アタッチメント部分に表面処理を実施するステップをさらに含む。 In some embodiments of the disclosed method, the method further comprises performing a surface treatment on the attachment portion prior to the step of printing.
開示された方法の幾つかの実施形態では、実施するステップは、アタッチメント部分にプラズマ処理を実施するステップを含む。 In some embodiments of the disclosed method, the steps performed include performing plasma treatment on the attachment portion.
開示された方法の幾つかの実施形態では、実施するステップは、金属から形成されたアタッチメント部分にプラズマ処理を実施するステップを含む。 In some embodiments of the disclosed method, the steps performed include performing plasma treatment on an attachment portion formed of metal.
開示された方法の幾つかの実施形態では、アタッチメント部分は、印刷するステップ中に少なくとも部分的に物体から熱を吸収することによって物体に結合するように構成されている。 In some embodiments of the disclosed method, the attachment portion is configured to bond to the object by absorbing heat from the object, at least in part, during the printing step.
開示された方法の幾つかの実施形態では、方法は、
ベース部分と、
印刷するステップ中に物体に接合する、ベース部分上の結合層と、
を含むアタッチメント部分を準備するステップをさらに含む。
In some embodiments of the disclosed method, the method is
The base part and
With a bonding layer on the base part, which joins the object during the printing step,
Further includes the step of preparing the attachment portion including.
開示された方法の幾つかの実施形態では、準備するステップは、結合層をベース部分上に配置するステップを含み、結合層は、印刷するステップ中に少なくとも部分的に物体から熱を吸収することによってベース部分を物体に結合するように構成されている。 In some embodiments of the disclosed method, the step of preparation comprises placing the bond layer on the base portion, the bond layer absorbing heat from the object at least partially during the printing step. It is configured to connect the base part to the object.
開示された方法の幾つかの実施形態では、準備するステップは、結合層をベース部分上に配置するステップを含み、結合層は、少なくとも部分的に熱可塑性ポリウレタンから形成されている。 In some embodiments of the disclosed method, the step of preparation comprises placing the bond layer on the base portion, the bond layer being formed from thermoplastic polyurethane at least in part.
開示された方法の幾つかの実施形態では、準備するステップは、結合層をベース部分上に配置するステップを含み、結合層は、ハニカムパターンのシートを含む。 In some embodiments of the disclosed method, the step of preparation comprises placing the bond layer on the base portion, and the bond layer comprises a sheet of honeycomb pattern.
開示された方法の幾つかの実施形態では、準備するステップは、結合層をベース部分上に配置するステップを含み、結合層は、ポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)、ポリエチレンテレフタレート(PET)またはそれらの組合せから形成されたシートを含む。 In some embodiments of the disclosed method, the step of preparation comprises placing the bond layer on the base portion, where the bond layer is polyethylene terephthalate glycol (PETG), polyethylene terephthalate (PET) or a combination thereof. Includes sheets formed from.
開示された方法の幾つかの実施形態では、
ベース部分は、1つ以上の開口を有しかつ受け面上に配置された有孔パネルを含み、
準備するステップは、結合層をベース部分上に印刷するステップを含み、
結合層の一部は、1つ以上の開口を通って流れ、受け面に接触することによって拡幅されかつ有孔パネルに係止するように構成された1つ以上のキャップを形成する。
In some embodiments of the disclosed method,
The base portion comprises a perforated panel having one or more openings and arranged on the receiving surface.
The steps to prepare include printing the bond layer onto the base portion.
A portion of the binding layer flows through one or more openings and forms one or more caps that are widened by contact with the receiving surface and are configured to lock onto a perforated panel.
開示された方法の幾つかの実施形態では、準備するステップは、
プリンタによって、1つ以上の層を含むベース部分を印刷するステップと、
ベース部分上に結合層を配置するステップと、
を含む。
In some embodiments of the disclosed method, the steps to prepare are
A step of printing a base portion containing one or more layers by a printer,
The step of placing the binding layer on the base part,
including.
開示された方法の幾つかの実施形態では、方法は、
1つ以上の基礎層を有する基礎構造を印刷するステップと、
基礎構造上に二次結合層を配置するステップと、
をさらに含み、
配置するステップは、二次結合層を介してアタッチメント部分を基礎構造に取り付けるステップを含む。
In some embodiments of the disclosed method, the method is
A step of printing a foundation structure with one or more foundation layers,
Steps to place the secondary bond layer on the foundation structure,
Including
The placement step includes attaching the attachment portion to the foundation structure via a secondary bond layer.
開示された方法の幾つかの実施形態では、配置するステップは、フラットパネルを含むアタッチメント部分を配置するステップを含み、印刷するステップは、物体を全体的にフラットパネル上に印刷するステップを含む。 In some embodiments of the disclosed method, the arranging step comprises arranging the attachment portion including the flat panel, and the printing step comprises printing the object entirely on the flat panel.
開示された方法の幾つかの実施形態では、印刷するステップは、
少なくとも1つの第1の層構造を印刷するステップと、
配置するステップの後に、第1の層構造およびアタッチメント部分上に第2の層構造を印刷するステップであって、アタッチメント部分は、第2の層構造に結合するように構成されている、印刷するステップと、
を含む。
In some embodiments of the disclosed method, the printing step is
With the step of printing at least one first layer structure,
After the placement step, the first layer structure and the step of printing the second layer structure on the attachment portion, wherein the attachment portion is configured to be coupled to the second layer structure, print. Steps and
including.
開示された方法の幾つかの実施形態では、方法は、プリンタに支持構造を配置するステップをさらに含み、アタッチメント部分を配置するステップは、アタッチメント部分を支持構造上に配置するステップを含む。 In some embodiments of the disclosed method, the method further comprises placing the support structure on the printer, and the step of placing the attachment portion comprises placing the attachment portion on the support structure.
開示された方法の幾つかの実施形態では、方法は、第2の層構造を印刷するステップの後に、支持構造をアタッチメント部分から除去するステップをさらに含む。 In some embodiments of the disclosed method, the method further comprises removing the support structure from the attachment portion after the step of printing the second layer structure.
開示された方法の幾つかの実施形態では、方法は、少なくとも部分的にフォームから形成された支持構造を準備するステップをさらに含む。 In some embodiments of the disclosed method, the method further comprises the step of preparing a support structure, at least partially formed from foam.
開示された方法の幾つかの実施形態では、方法は、プリンタを使用して支持構造を印刷するステップをさらに含む。 In some embodiments of the disclosed method, the method further comprises the step of printing the support structure using a printer.
開示された方法の幾つかの実施形態では、印刷するステップは、第2の層構造を印刷するステップ中に、少なくとも部分的にアタッチメント部分によって支持された第2の層構造を印刷するステップを含む。 In some embodiments of the disclosed method, the printing step comprises printing the second layer structure, which is at least partially supported by the attachment portion, during the step of printing the second layer structure. ..
開示された方法の幾つかの実施形態では、少なくとも1つの第1の層構造を印刷するステップは、2つの第1の層構造を印刷するステップを含み、アタッチメント部分は、2つの第1の層構造の間に配置されている。 In some embodiments of the disclosed method, the step of printing at least one first layer structure comprises printing two first layer structures and the attachment portion comprises two first layers. Arranged between the structures.
開示された方法の幾つかの実施形態では、第2の層構造を印刷するステップは、2つの第1の層構造を橋渡ししかつ第2の層構造を印刷するステップ中に、少なくとも部分的にアタッチメント部分によって支持された第2の層構造を印刷するステップを含む。 In some embodiments of the disclosed method, the step of printing the second layer structure bridges the two first layer structures and at least partially during the step of printing the second layer structure. It involves printing a second layer structure supported by the attachment portion.
開示された方法の幾つかの実施形態では、2つの第1の層構造を印刷するステップは、プリンタの印刷基材の上方の高い位置において、プリンタの印刷基材に接触することなくアタッチメント部分を収容するための凹所をそれぞれ有する2つの第1の層構造を印刷するステップを含む。 In some embodiments of the disclosed method, the step of printing the two first layer structures is to attach the attachment portion at a high position above the printing substrate of the printer without contacting the printing substrate of the printer. Includes the step of printing two first layer structures, each with a recess for containment.
開示された方法の幾つかの実施形態では、方法は、凹所の底部に二次結合層を配置するステップをさらに含み、二次結合層は、アタッチメント部分を第1の層構造に付着させるように構成されている。 In some embodiments of the disclosed method, the method further comprises placing a secondary bond layer at the bottom of the recess so that the secondary bond layer attaches the attachment portion to the first layer structure. It is configured in.
開示された方法の幾つかの実施形態では、第2の層構造は、アタッチメント部分の縁領域に形成されかつ凹所から出ないようにアタッチメント部分を固定するように構成された少なくとも1つの固定部材を含む。 In some embodiments of the disclosed method, the second layer structure is at least one fixing member formed in the edge region of the attachment portion and configured to secure the attachment portion so as not to exit the recess. including.
開示された方法の幾つかの実施形態では、第2の層構造は、アタッチメント部分を横切って連続的に延びていない。 In some embodiments of the disclosed method, the second layer structure does not extend continuously across the attachment portion.
開示された方法の幾つかの実施形態では、アタッチメント部分と少なくとも1つの第1の層構造との間に間隙が存在する。 In some embodiments of the disclosed method, there is a gap between the attachment portion and at least one first layer structure.
開示された方法の幾つかの実施形態では、
少なくとも1つの第1の層構造を印刷するステップは、印刷方向に印刷されかつ積層方向に積層された1つ以上の第1の層を印刷するステップを含み、
第2の層構造を印刷するステップは、印刷方向に印刷されかつ積層方向に積層された1つ以上の第2の層を印刷するステップを含む。
In some embodiments of the disclosed method,
The step of printing at least one first layer structure comprises printing one or more first layers printed in the printing direction and laminated in the stacking direction.
The step of printing the second layer structure includes printing one or more second layers printed in the printing direction and laminated in the stacking direction.
開示された方法の幾つかの実施形態では、少なくとも1つの第1の層構造を印刷するステップは、印刷方向に対して所定の側方角度をなして側壁を有する第1の層構造を印刷するステップを含み、側方角度は、35度〜90度である。 In some embodiments of the disclosed method, the step of printing at least one first layer structure prints the first layer structure having side walls at a predetermined lateral angle to the printing direction. Including steps, the lateral angle is 35 to 90 degrees.
開示された方法の幾つかの実施形態では、少なくとも1つの第1の層構造を印刷するステップは、側壁に沿って変化する側方角度を有する側壁を有する第1の層構造を印刷するステップを含む。 In some embodiments of the disclosed method, the step of printing at least one first layer structure is the step of printing the first layer structure having side walls with lateral angles that vary along the side walls. include.
開示された方法の幾つかの実施形態では、少なくとも1つの第1の層構造を印刷するステップは、積層方向に沿って減少する側方角度を有する湾曲させられた側壁を有する第1の層構造を印刷するステップを含む。 In some embodiments of the disclosed method, the step of printing at least one first layer structure is a first layer structure having a curved side wall with a diminishing lateral angle along the stacking direction. Includes steps to print.
開示された方法の幾つかの実施形態では、少なくとも1つの第1の層構造およびアタッチメント部分はそれぞれ、第2の層構造に対して近位の接合側を有し、配置するステップは、接合側が同一平面になるようにアタッチメント部分を配置するステップを含む。 In some embodiments of the disclosed method, at least one first layer structure and attachment portion each has a joint side proximal to the second layer structure, and the step of placing the joint side is Includes a step of arranging the attachment portions so that they are coplanar.
本明細書に開示された別の態様によれば、少なくとも部分的に付加製造によって形成された構造物であって、
積層方向に積層された1つ以上の層を含む物体と、
物体とともに積層方向に積層されかつ物体の印刷中に発生させられる熱を吸収することによって、物体に係止することによってまたはそれらの組合せによって物体に結合されるアタッチメント部分と、
を含む構造物が示される。
According to another aspect disclosed herein, the structure is at least partially formed by addition manufacturing.
An object containing one or more layers stacked in the stacking direction,
Attachments that are laminated with the object in the stacking direction and are attached to the object by locking it to the object or by combining them by absorbing the heat generated during printing of the object.
Structures containing are shown.
開示された構造物の幾つかの実施形態では、アタッチメント部分は、1つ以上の開口を有する有孔パネルを含み、物体の一部は、1つ以上の開口を通って延びており、有孔パネルに係止するように構成された1つ以上のキャップを形成している。 In some embodiments of the disclosed structures, the attachment portion comprises a perforated panel with one or more openings, and a portion of the object extends through the one or more openings and is perforated. It forms one or more caps configured to lock onto a panel.
念のために付言しておくと、図面は縮尺どおりではなく、類似の構造または機能を有する要素は、概して、全図を通して例示目的のために同じ参照符号によって表されている。また、念のために付言しておくと、図面では、好ましい実施形態の説明を容易にすることのみが意図されている。図面は、説明された実施形態の全ての態様を示しているわけではなく、本開示の範囲を限定するものではない。 As a reminder, the drawings are not to scale and elements with similar structures or functions are generally represented by the same reference numerals throughout the drawings for illustrative purposes. Also, as a reminder, the drawings are only intended to facilitate the description of preferred embodiments. The drawings do not show all aspects of the described embodiments and do not limit the scope of the present disclosure.
図1は、付加製造のための典型的なシステム100を示している。システム100は、押出堆積(または材料押出)によって物体200を印刷するように構成された3Dプリンタを含むことができる。印刷ヘッド120は、物体200を形成するために印刷基材140上に1つ以上のポリマー層を堆積させるように構成されたノズルを有するように示されている。印刷基材140は、印刷ヘッド120から堆積させられる初期印刷材料を受け取るための印刷面110を提供するように図1に示されている。
FIG. 1 shows a
印刷基材140は、印刷ベッド160を含むように示されている。印刷ベッド160は、均一なまたは平坦な面を提供することができる。印刷ベッド160は、加熱されるかつ/または加熱されないテーブルを含むことができる。印刷基材140は、代替的な任意のタイプの印刷ベッド、および印刷ベッドを少なくとも部分的に被覆するその他の任意の中間構造(図示せず)を含むことができる。層の積層方向はz方向であり、印刷方向はx方向である。
The
図1は、押出堆積を利用してシステム100によって実施される付加製造を示しているが、付加製造を実施するためのその他の任意のシステムまたはプロセスを本開示において利用することができる。付加製造のための典型的なプロセスは、結合剤噴射、指向性エネルギ堆積、材料噴射、粉末床溶融結合、シート積層、液槽光重合、光造形法またはそれらの組合せを含むことができる。
Although FIG. 1 shows the addition manufacturing performed by the
上述のように、一般的には、印刷面110から物体200を除去することが望ましい。したがって、付加製造のためのシステム100は、物体200に対する損傷または汚染を防止しかつ/または固定具および/またはピンを介したその後の取付けのための一時的な結合を提供するために、印刷面110と、初期に印刷された層との間に適切な結合を提供する。
As mentioned above, it is generally desirable to remove the
さらに、現在利用できる方法およびシステムは、適切な付着力を有する確実な印刷面を提供することができず、良好な層間付着を有する大きな平坦な面を製造することができず、また、頑丈なオーバハング構造を有する大規模付加製造された部品を生み出すことができないので、上記に示された欠点を克服することができる付加製造された構造物および同構造物を形成するための方法は、望ましいということを証明することができ、広範囲の用途、たとえば車両および/または建築構造物のための付加製造のための基礎を提供することができる。 In addition, currently available methods and systems are unable to provide reliable printed surfaces with adequate adhesion, are unable to produce large flat surfaces with good adhesion, and are sturdy. Since it is not possible to produce large-scale add-manufactured parts with overhang structures, add-on structures and methods for forming the same structures that can overcome the drawbacks shown above are desirable. It can be proven that it can provide a foundation for a wide range of applications, such as additive manufacturing for vehicles and / or building structures.
本開示に示された構造物および方法は、大規模付加製造における技術的な問題を解決するために適用されるが、構造物および方法は、限定されることなく、より小規模の任意の付加製造、たとえば中規模および/または小規模付加製造に適用することができる。たとえば、幾つかの実施形態では、機械サイズにより、大規模付加製造は、本明細書に開示された実施形態を実施するために容易なアクセスを提供する(たとえば、部品はより大きく、印刷しながら機械において作業するためのより大きな空間がある)。しかしながら、本明細書に開示された実施形態をより小規模の付加製造システムに適用することができることは当業者に自明である。 The structures and methods presented in the present disclosure are applied to solve technical problems in large-scale addition manufacturing, but the structures and methods are not limited to any smaller additions. It can be applied to manufacturing, eg medium scale and / or small scale additive manufacturing. For example, in some embodiments, due to machine size, large-scale addition manufacturing provides easy access to implement the embodiments disclosed herein (eg, parts are larger, while printing). There is more space to work on the machine). However, it will be apparent to those skilled in the art that the embodiments disclosed herein can be applied to smaller additive manufacturing systems.
図2Aを参照すると、典型的なシステム100の代替的な実施形態が示されている。印刷基材140上にアタッチメント部分240が配置されて示されている。アタッチメント部分240は、透過性および/または不透過性であってよい。アタッチメント部分240は、フラットパネルの形状を有するように図2Aに示されている。典型的なアタッチメント部分240は、スタンピング、フライス加工、型抜き、成形、鋳造、レーザ切断および/またはウォータジェット切断、付加製造、またはそれらの組合せを用いてシート材料を切断することによって形成することができる。1つの実施形態では、アタッチメント部分240は、システム100に配置される前に、選択された形状およびサイズに予め切断することができる。有利には、アタッチメント部分240は、物体200の、別の方法で印刷されてもよい大きな平坦なセクションに置き換わることができる。幾つかの実施形態では、アタッチメント部分240は、物体200の1つ以上の層202を含む。付加的にかつ/または代替的に、典型的なアタッチメント部分240は、付加製造を用いて形成することができる。
With reference to FIG. 2A, an alternative embodiment of a
物体200およびアタッチメント部分240は、均一なかつ/または異なる材料から形成することができる。1つの実施形態では、物体200を第1の材料から形成することができ、アタッチメント部分240を、第1の材料と異なる第2の材料から形成することができる。たとえば、以下でさらに説明するように、物体200は、ポリカーボネートハニカムシートおよび/またはABSハニカムシートを含むアタッチメント部分240に印刷された印刷済みの炭素繊維充填ABSを含むことができる。別の例では、物体200は、発泡ポリマー(たとえば、PES)を含むことができる。発泡ポリマー(たとえば、PES)は、アタッチメント部分240としてプレートまたは構造物に結合させることができ、これにより、物体200の上側における印刷が、ポリマーをプレートまたは構造物に固定することができる。さらに別の例において、複数の層のために、閉ループを印刷することができ、その後、閉ループに二部スプレーフォームを充填するために休止が生じる。短時間(たとえば、30秒)後、印刷された最上層と平坦になりかつ印刷面として機能するように、膨張したフォームを切断することができる。付加的にかつ/または代替的に、物体200は、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリエチレンテレフタレートグリコール(PETG)および/またはこれに類するものから形成することができる。
The
アタッチメント部分240は、物体200を印刷する前(または物体200を印刷している間)に印刷基材140上に配置することができる。アタッチメント部分240は、たとえば、真空、テーピング、締付け、ボルト留め、および/または接着剤(除去可能および/または永久)を塗布することを含む適切な任意の形式で印刷基材140に対して所定の位置に固定することができる。付加的にかつ/または代替的に、アタッチメント部分240は、アタッチメント部分240および印刷基材140を互いに結合するまたは切り離すために選択的にまたは自動的に係合および/または係合解除されてよい機械的な接続、たとえばブロック、タブ、ポケット、スロット、斜面、ロッキングピン、片持ち部材、支持ピンといった係合エレメントの任意の組合せを含む協働する凹凸を介して印刷基材140に対して所定の位置に固定することができる。
The
物体200は、z方向に積層された1つ以上の層202を含むように示されている。物体200は、付加製造を利用して製造することができる。印刷ヘッド120は、少なくとも部分的にアタッチメント部分240上に物体200を印刷することができる。典型的な物体200は、ABS、ポリカーボネート、ポリアミド、ポリ(p−フェニレンオキシド)(PPO)、ポリ(p−フェニレンエーテル)(PPE)またはそれらの組合せを含む熱可塑性材料から形成することができる。反りを制限し、流れを促進しかつ/または力学に影響を与えるために、大規模に印刷された場合、物体200にカーボンおよび/またはガラスを充填することもできる。
The
1つの実施形態では、物体200は、少なくとも部分的に熱可塑性ポリウレタン(TPU)から形成することができる。典型的なTPUは、エステル系のTPUを含むことができる。非限定的な例では、エステル系のTPUは、85A〜98Aのショア硬さを有することができる。TPUは、室温に保たれた(図1に示された)印刷ベッド160とともに3D印刷することができる。有利には、より高い作動温度は印刷ベッド160にひずみをもたらすので、印刷ベッド160を室温に保つことは印刷ベッド160の寿命を延ばすことができ、オペレータによって実施される印刷ベッド関連手順を容易にすることができる。付加的にかつ/または代替的に、TPUは、リサイクル可能であってよく、より少ない環境廃棄物を生じさせることができる。
In one embodiment, the
印刷中に物体200に接触することにより、アタッチメント部分240を物体200に結合することができる。選択的に、アタッチメント部分240は、選択された時間だけ物体200の初期に印刷された層202に接触した後、最適な強度で物体200に結合することができる。言い換えると、アタッチメント部分240は、物体200の初期に印刷された層202が、選択された時間だけ冷却されたかまたは固化させられた後、最適な強度で物体200に結合することができる。少し別の言い方をすると、物体200は、アタッチメント部分240の結合面242に接触することによってアタッチメント部分240に付着することができる。結合面242は、物体200に対して近位のアタッチメント部分240の面であってよい。これにより、構造物300を形成することができる。構造物300は、物体200およびアタッチメント部分240を含むことができる。少し別の言い方をすると、物体200の印刷が完了すると、アタッチメント部分240が物体200に付着させられたまま、構造物300全体を印刷基材140から除去することができる。1つの実施形態では、アタッチメント部分240は物体200に永久に結合することができる。
By contacting the
1つの実施形態では、アタッチメント部分240は、物体200に接触することによってかつ/または加熱されることによって物体200に結合することができる。たとえば、アタッチメント部分240は、印刷中に物体200から熱を吸収することができ、かつ/またはたとえば、印刷基材140が、加熱されるテーブルを含む場合、印刷基材140から熱を吸収することができる。幾つかの実施形態では、アタッチメント部分240は、たとえば二次的な作業として、付加的な固定具および/またはアタッチメント(図示せず)を用いて物体200にさらに固定することができる。
In one embodiment, the
図2Aは、ベース部分243を含むアタッチメント部分240を示している。ベース部分243は、アタッチメント部分240の中実部分であってよく、物体200に接触して示されている。典型的なベース部分243は、金属、ポリマー、セラミック、半導体またはそれらの組合せを含む任意の材料から形成することができる。典型的なベース部分243は、熱可塑性材料および/または熱硬化性材料から形成することができる、典型的なベース部分243は、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルスルホン(PES)、PET、PETG、ABS、ポリカーボネート、ポリアミド、PPO、PPE、TPUまたはそれらの組合せから形成することができる。加熱されると、ベース部分243は溶融し、物体200に結合することができる。選択的に、ベース部分243は、滑らかなテクスチャ、フォームテクスチャ、独立気泡フォームテクスチャ、連続気泡フォームテクスチャ、波形テクスチャ、ランダムに粗くなったテクスチャ、パターン化されたテクスチャ(たとえば、ディンプル、斑点、幾何学的など)および/またはハニカムテクスチャを有することができる。たとえば、ベース部分243は、PEIフォームおよび/またはPESフォームを含むことができる。別の例では、ベース部分243は、ボール紙および/または印刷のために粗くなった面を含むことができる。
FIG. 2A shows an
1つの実施形態では、ベース部分243は、シートまたはその他の任意の形状の形式の熱可塑性材料および/または熱硬化性材料を含むことができる。熱可塑性材料および/または熱硬化性材料は、選択的に、繊維強化させることができる。たとえば、繊維強化熱可塑性シートを形成するために、布を熱可塑性材料に浸すかつ/または浸漬することができる。別の例では、熱可塑性材料を3D印刷することができ、たとえば熱可塑性ポリウレタン(TPU)から形成することができる。繊維強化TPUを形成するために3D印刷中に布をTPUに埋め込むことができる。布は、天然繊維および/または人工繊維の網目を含む任意の柔軟な材料を含むことができる。典型的な繊維は、ヤーンまたは糸を含むことができる。布は、たとえば、織り、編み、かぎ針編み、糸結び、フェルト化、マット化、縮織りおよび/または加圧を含む適切な任意のプロセスによって形成することができる。布は、任意の有機布、半合成布、合成布、織布、不織布またはそれらの組合せを含むことができる。典型的な有機布は、綿、デニム、キャンバス、ダックキャンバス、リネン、絹、羊毛および/またはこれに類するものを含むことができる。典型的な半合成布は、レーヨンおよび/またはこれに類するものを含むことができる。典型的な合成布は、ポリエステル、アクリル、ポリアミド、高分子マイクロファイバおよび/またはこれに類するものを含むことができる。付加的にかつ/または代替的に、熱可塑性材料および/または熱硬化性材料は、炭素繊維、ガラス繊維および/またはこれに類するものを含む適切な任意の強化繊維によって繊維強化することができる。 In one embodiment, the base portion 243 can include a sheet or other form of thermoplastic and / or thermosetting material of any shape. Thermoplastic materials and / or thermosetting materials can be selectively fiber reinforced. For example, the fabric can be dipped and / or dipped in a thermoplastic material to form a fiber reinforced thermoplastic sheet. In another example, the thermoplastic material can be 3D printed and can be formed from, for example, thermoplastic polyurethane (TPU). A cloth can be embedded in the TPU during 3D printing to form a fiber reinforced TPU. The fabric can include any flexible material, including a mesh of natural and / or artificial fibers. Typical fibers can include yarns or threads. The fabric can be formed by any suitable process, including weaving, knitting, crocheting, knotting, felting, matting, shrink weaving and / or pressurization, for example. The fabric can include any organic fabric, semi-synthetic fabric, synthetic fabric, woven fabric, non-woven fabric or a combination thereof. Typical organic fabrics can include cotton, denim, canvas, duck canvas, linen, silk, wool and / or the like. Typical semi-synthetic fabrics can include rayon and / or the like. Typical synthetic fabrics can include polyester, acrylic, polyamide, polymeric microfibers and / or the like. Additionally and / or alternatives, the thermoplastic and / or thermosetting material can be fiber reinforced with any suitable reinforcing fiber, including carbon fiber, glass fiber and / or the like.
1つの実施形態では、ベース部分243が熱可塑性材料および/または熱硬化性材料から形成されており、印刷基材140が加熱される場合、テクスチャリングおよび/またはパターニングされたシートをベース部分243と印刷基材140との間に配置することができる。シートのテクスチャをベース部分243にインプリントすることができる。
In one embodiment, the base portion 243 is formed of a thermoplastic material and / or a thermosetting material, and when the
幾つかの実施形態では、物体200はアタッチメント部分240から除去されず、したがって、有利には、物体200の容易な除去を可能にするために印刷面110(図1に示されている)を提供するという問題が排除される。アタッチメント部分240は、フラットパネルを含むことができ、有利には、付加製造を用いて大きな平坦な層を印刷する必要性を排除することができる。
In some embodiments, the
付加的には、アタッチメント部分240が物体200の印刷前に予め切断される場合、分離後または印刷後のトリミングが印刷後に実施される必要がない。有利には、物体200の加工を単純化することができる。アタッチメント部分240は、機械的に強い材料から形成することができ、これにより、強い高張力層を物体200に提供し、この結果、より軽くて、より強い構造物300を得ることができる。さらに、アタッチメント部分240は、印刷された物体200のためのせん断パネルとして機能することができる。たとえば、アタッチメント部分240は、三次元印刷された車両の下側シャーシのクローズアウトパネルを含む。
Additionally, if the
付加的にかつ/または代替的に、アタッチメント部分240は、1つ以上の選択された特性を有する材料から形成することができ、有利には、構造物300の機能性を拡張することができる。たとえば、アタッチメント部分240は、断熱性、半伝導性および/または伝導性であってよい。付加的にかつ/または代替的に、アタッチメント部分240は、電気的に絶縁性、半伝導性および/または伝導性であってよい。たとえば、PEIフォームおよび/またはPESフォームから形成されたアタッチメント部分240は断熱性であってよい。付加的にかつ/または代替的に、アタッチメント部分240は、構造物300に機械的な改良を提供することができ、かつ/または化学的なバリアおよび/または湿気バリアを提供することができる。
Additional and / or alternative, the
アタッチメント部分240は、物体200を印刷すると同時に結合することができるので、アタッチメント部分240を物体200に取り付けるための二次的な作業を排除および/または削減することができる。有利には、時間および労働コストを節約することができ、製造プロセスを単純化することができる。有利には、既存の除去可能な印刷面(上記で説明されている)を提供しかつ利用/再利用することに関する付加的な問題を回避することができる。
Since the
システム100は、選択的な工作機械130を含むように示されている。工作機械130は、物体200の印刷中および/または物体200の印刷後に物体200の選択された部分および/またはアタッチメント部分240を除去することができる。典型的な工作機械130は、ロール機、旋盤、任意のタイプの切断機械またはそれらの組合せを含むことができる。工作機械130は、システム100の適切な任意の位置に据え付けることができる。図2Aは、例示のためだけに、印刷ベッド160に直接的かつ/または間接的に接続された工作機械130を示している。印刷ヘッド120および工作機械130は、均一なかつ/または異なる制御システム500(図22に示されている)によって制御することができる。
図2Aは、例示のためだけに、z方向に対して垂直なフラットパネル240としてアタッチメント部分240を示しているが、アタッチメント部分240は、限定されることなく、適切な任意の向きで配置された選択された任意の形状を有することができる。
FIG. 2A shows the
図2Bを参照すると、アタッチメント部分240は、平坦な形状を有し、z方向にアタッチメント部分240を貫通した複数の開口245(破線によって示されている)を有するように示されている。少し別の言い方をすると、アタッチメント部分240は有孔パネルを含むことができる。物体200は、アタッチメント部分240にビードを印刷することによって形成されているように示されている。ビードの材料は、溶融状態において、受け面180に接触するまで方向Aで開口245に押し込まれる。典型的な受け面180は、印刷基材140(図2Aに示されている)、前に印刷された層202(図2Aに示されている)および/またはアタッチメント部分240の下に配置されたその他の適切な任意のシートを含むことができる。
With reference to FIG. 2B, the
受け面180を越えて流れることができない材料は、方向Aに対して垂直な方向へ拡幅(またはマッシュルームアウト)され、キャップ247を形成するように示されている。少し別の言い方をすると、物体200は、アタッチメント部分240の第1の側において印刷され、ビードの材料は、アタッチメント部分240を横切って流れ、第1の側と反対側のアタッチメント部分240の第2の側で拡幅する。z方向における下面図において、キャップ247のサイズ(または面積)は、開口245のサイズ(または面積)より大きくてよい。これにより、キャップ247は、アタッチメント部分240を物体200に結合する機械的な係止装置を形成することができる。有利には、アタッチメント部分240は、アタッチメント部分240と物体200との間に付着が生じていないかまたは僅かな付着が生じているとしても、確実に物体200に結合することができる。
The material that cannot flow beyond the receiving
図2Cを参照すると、アタッチメント部分240は開口245の配列を有するように示されている。物体200のビードは、一列の開口245に沿って印刷されかつ一列のキャップ247を形成するように示されている。物体200がより多くの開口245を被覆するように印刷されると、より多くのキャップ247を形成することができ、アタッチメント部分240と物体200との間の機械的な係止の強度をさらに高めることができる。
With reference to FIG. 2C, the
図2Cは、例示のためだけに、一列の開口245に対して(平行に)整列させられているようにx方向を示しているが、x方向は、限定されることなく、開口245の横列または縦列に対して配向されてよい。図2Cは、例示のためだけに、それぞれ楕円形を有する開口245の配列を示しているが、アタッチメント部分240は、均一な形状および/または異なる形状を有しかつ選択された任意のパターンで配置された任意の数の開口245を有することができる。
FIG. 2C shows the x direction as if aligned (parallel) with respect to a row of
図3を参照すると、(図2Aに示された)構造物300を形成するための方法400の1つの実施形態の典型的なフローチャートが示されている。420において、選択的にアタッチメント部分240をシステム100に配置することができる。たとえば、アタッチメント部分240は、少なくとも部分的に印刷基材140に接触するように配置することができる。付加的にかつ/または代替的に、アタッチメント部分240は、印刷基材140から所定の間隔を置いて配置することができる。少し別の言い方をすると、アタッチメント部分240は、印刷基材140に接触することなく配置することができる。
With reference to FIG. 3, a typical flowchart of one embodiment of
430において、物体200を少なくとも部分的にアタッチメント部分240上に印刷することができる。印刷時または印刷後に物体200をアタッチメント部分240に結合することができる。物体200とアタッチメント部分240との間の結合は、適切な任意の性質のものであってよい。1つの実施形態では、結合は、化学的および/または物理的な結合、たとえば接着を含んでいてよい。付加的にかつ/または代替的に、結合は、(たとえば、図2Bに示された)機械的な係止を含んでいてよい。
At 430, the
410において、選択的にアタッチメント部分240を準備することができる。アタッチメント部分240を準備することは、アタッチメント部分240と物体200との間の結合を可能にするためにアタッチメント部分240を処理(アタッチメント部分240の表面を前処理)するための1つ以上のプロセスを含むことができる。一例において、準備することは、結合面242(図2Aに示されている)の粗さを増大させるための表面前処理を実施することを含むことができる。付加的にかつ/または代替的に、表面前処理は、結合面242に活性化学結合を生じさせることができる。典型的な表面処理は、プラズマ処理、スパッタリング、エッチング、紫外線オゾン処理、湿式エッチング、化学的なワイピング、火炎処理、研磨および/またはフライス加工を含むことができる。1つの実施形態では、ベース部分243(図2Aに示されている)は、金属、たとえばアルミニウムおよび/または鋼を含む材料から形成することができる。1つの実施形態では、準備は、結合を向上させるために、結合面242をクリーニングし、結合面242の表面エネルギを高めかつ/または結合面242を粗くするためのベース部分242のプラズマ処理を含むことができる。
At 410, the
図3は、例示目的のためだけに、430における印刷の前に実施されることとして、410における準備および420における配置を示しているが、410における準備および/または420における配置は、限定されることなく、430における印刷の前および/または間に実施することができる。選択的に、方法400は、430における印刷の後にアタッチメント部分240を物体200に固定することを含むことができる。有利には、物体200からのアタッチメント部分240の分離をさらに防止することができる。
FIG. 3 shows the preparation at 410 and the placement at 420 as being performed prior to printing at 430 for illustrative purposes only, but the preparation at 410 and / or the placement at 420 is limited. It can be performed before and / or during printing at 430 without. Optionally, the
図4Aを参照すると、アタッチメント部分240は、ベース部分243と物体200との間に結合層244を有するものとして示されている。結合層244は、アタッチメント部分240上への物体200の印刷の前にベース部分243に配置することができる。少し別の言い方をすると、アタッチメント部分240を準備することは、ベース部分243上に結合層244を配置することを含むことができ、結合面242は、結合層244と物体200との間の境界面となる。結合層244とベース部分243との間の結合は、適切な任意の性質のものであってよい。1つの実施形態では、結合は、化学的および/または物理的な結合、たとえば接着を含んでいてよい。付加的にかつ/または代替的に、結合は、(たとえば、図4Bに示された)機械的な係止を含んでいてよい。結合層244は、物体200との接触時および/または加熱時にアタッチメント部分240を物体200に結合することができる。たとえば、結合層244は、印刷中に物体200から熱を吸収することができかつ/またはたとえば、印刷基材140が、加熱されるテーブルを含む場合、印刷基材140から熱を吸収することができる。
With reference to FIG. 4A, the
典型的な結合層244は、接着剤を含むことができる。たとえば、接着剤は、木工用ボンド、コンタクト接着剤、Bステージエポキシなどの熱可塑性接着剤および熱硬化性接着剤、またはそれらの組合せを含むことができる。典型的な接着剤は、樹脂ベース、ウレタンベース、アクリレートベース、ブタジエン−クロロプレンベース、アクリルベース、ネオプレンベース、ポリ(ビニルアルコール)ベース、またはそれらの組合せであってよい。たとえば、接着剤は、任意のコンタクト接着剤、木工用ボンド、またはそれらの組合せを含むことができる。典型的なコンタクト接着剤は、天然ゴムおよび/またはポリクロロプレン(またはネオプレン)を含むことができる。一例では、コンタクト接着剤は、(米国、ミネソタ州、メープルウッド在の3M Companyから入手可能な)3M(登録商標) 30NF Contact Adhesive、(3M Companyから入手可能な)3M(登録商標) Fastbond(登録商標) Pressure Sensitive Adhesive 4224 NF, Clear、(3M Companyから入手可能な)3M(登録商標) Fastbond(登録商標) 30H Contact Adhesive、(3M Companyから入手可能な)3M(登録商標) Neoprene contact Adhesive 5,Neutral Sprayableを含んでいてよい。典型的な木工用ボンドは、ポリ(ビニルアルコール)ベースまたはPVAベースであってよい。さらに、結合層244は、アクリレート、ウレタン、エポキシ、ポリアミド、ポリイミドおよびその他のホットメルト接着剤を含むことができる。1つの実施形態では、より低い接着強度を有する接着剤、たとえばコンタクト接着剤または木工用ボンドは、印刷中に物体200を一時的に保持するために使用することができる。この実施形態では、パネルは、位置合わせ特徴を備えて予め製造することができる。パネルは、有利には、印刷された物体によって位置合わせすることができ、さらに、物体が印刷基材から除去された後に固定具、構成部材などの二次的な位置合わせのために位置合わせ特徴を有することができる。幾つかの実施形態では、このパネルは、たとえば、車両点検中に、ねじを外し、弱く結合されたパネルをはぎ取ることによって除去することができる。
A typical bond layer 244 can include an adhesive. For example, the adhesive can include woodworking bonds, contact adhesives, thermoplastic adhesives such as B-stage epoxy and thermosetting adhesives, or combinations thereof. A typical adhesive may be a resin base, a urethane base, an acrylate base, a butadiene-chloroprene base, an acrylic base, a neoprene base, a poly (vinyl alcohol) base, or a combination thereof. For example, the adhesive can include any contact adhesive, woodworking bond, or a combination thereof. Typical contact adhesives can include natural rubber and / or polychloroprene (or neoprene). In one example, the contact adhesive is 3M® 30NF Contact Adhesive (available from 3M Company in Maplewood, Minnesota, USA), 3M Fastbond® (registered from 3M Company). Trademarks) Pressure Sensitive Adhesive 4224 NF, Clear, (available from 3M Company) 3M® Fastbond® 30H Contact Adhesive, (available from 3M Company) 3M® Neoprene contact Adhesive 5, May include Neutral Sprayable. Typical woodworking bonds may be poly (vinyl alcohol) based or PVA based. In addition, the bond layer 244 can include acrylates, urethanes, epoxies, polyamides, polyimides and other hot melt adhesives. In one embodiment, an adhesive with lower adhesive strength, such as a contact adhesive or a woodworking bond, can be used to temporarily hold the
幾つかの実施形態では、物体200の選択された層202が、(たとえば、電力故障、材料供給問題などの結果として)計画されていたか、計画されていなかったかにかかわらず、低温になりすぎた場合、次の層202が印刷される前に、低温の選択された層202に接着剤を塗布することができる。少し別の言い方をすると、ベース部分243は、予め印刷された1つ以上の層202を含むことができ、結合層244は、新たに印刷される層202を予め印刷された層202に結合することができるように接着剤を含むことができる。
In some embodiments, the selected
付加的にかつ/または代替的に、結合層244は、熱可塑性材料および/または熱硬化性材料を含むことができる。典型的な結合層244は、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリカーボネート、ABS、ポリカーボネート、ポリアミド、PETG、PET、PPO、PPO、PPE、TPUまたはそれらの組合せから形成することができる。1つの実施形態では、結合層244を3D印刷することができる。その場合、典型的な結合層244をTPUおよび/またはポリアミドから形成することができる。1つの実施形態では、結合層244を少なくとも部分的にポリアミドから形成することができる。3D印刷することができる典型的なポリアミドは、ドイツ、デュッセルドルフ在のHenkel AG & Co. KGaAから入手可能なTechnomelt(登録商標)を含むことができる。 Additional and / or alternative, the bond layer 244 can include thermoplastic and / or thermosetting materials. A typical bond layer 244 can be formed from polyetherimide (PEI), polyethersulfone (PES), polycarbonate, ABS, polycarbonate, polyamide, PETG, PET, PPO, PPO, PPE, TPU or a combination thereof. can. In one embodiment, the bond layer 244 can be printed in 3D. In that case, a typical binding layer 244 can be formed from TPU and / or polyamide. In one embodiment, the bond layer 244 can be formed from polyamide at least in part. Typical polyamides capable of 3D printing can include Technomelt® available from Henkel AG & Co. KGaA in Dusseldorf, Germany.
図4Aは、例示目的のためだけに、結合層244がベース部分243の全体に配置されていることを示しているが、結合層244は、限定されることなく、ベース部分243を部分的にかつ/または完全に被覆することができる。たとえば、結合層244は、ベース部分243が物体200に接合するベース部分243上の選択された領域に配置することができる。
FIG. 4A shows that the binding layer 244 is disposed throughout the base portion 243 for illustrative purposes only, although the binding layer 244 partially covers the base portion 243 without limitation. And / or can be completely covered. For example, the coupling layer 244 can be placed in a selected region on the base portion 243 where the base portion 243 joins the
物体200および結合層244をそれぞれ適切な任意の材料から形成することができる。一例では、炭素繊維/ABS層を無充填ABSシート上に印刷することができ、シート温度を所定の温度(たとえば110℃)より上昇させることにより永久結合が生じる。別の例では、永久結合を生じさせるために、PETGシート上に印刷されたPETGを加熱することができる。類似の/同様の材料に関して説明されているが、加熱することによってまたは加熱することなく好ましくは互いに相互作用する互いに異なる材料を使用することができる。たとえば、永久結合を生じさせるために、PETGを無充填ABSシート上に(たとえば平滑な側に)室温で印刷することができる。
The
選択的に、結合層244は、z方向で見たときにテクスチャを有することができる。少し別の言い方をすると、結合層244は、物体200への付着を向上させるグリップ力を高めるために物理的な粗さを有することができる。1つの実施形態では、結合層244は、z方向で見たときにハニカムパターンを有することができる。たとえば、結合層244は、ハニカムパターン(またはハニカム構造)のポリカーボネートシートを含むことができる。別の例では、結合層244は、フォームテクスチャを有するPEIフォームおよび/またはPESフォームを含むことができる。1つの実施形態では、結合層244は、たとえば、選択された接着剤を使用することを含む適切な任意の形式でベース部分243に固定することができる。
Optionally, the bond layer 244 can have a texture when viewed in the z direction. In other words, the bond layer 244 can have physical roughness to increase the grip force that improves the adhesion to the
図4Bを参照すると、ベース部分243は、平坦な形状を有し、z方向にベース部分243を貫通した複数の開口249(破線によって示されている)を有するように示されている。結合層244は、ベース部分243にビードを印刷することによって形成されているように示されている。ビードの材料は、溶融状態において、受け面180に接触するまで方向Aで開口249に押し込まれる。
With reference to FIG. 4B, the base portion 243 is shown to have a flat shape and to have a plurality of openings 249 (indicated by dashed lines) penetrating the base portion 243 in the z direction. The bond layer 244 is shown to be formed by printing a bead on the base portion 243. In the molten state, the bead material is pushed into the opening 249 in direction A until it contacts the receiving
受け面180を越えて流れることができない材料は、方向Aに対して垂直な方向へ拡幅(またはマッシュルームアウト)され、キャップ246を形成するように示されている。z方向における下面図において、キャップ246のサイズ(または面積)は、開口249のサイズ(または面積)より大きくてよい。これにより、キャップ246は、結合層244をベース部分243に結合する機械的な係止装置を形成することができる。有利には、結合層244は、結合層244とベース部分243との間に付着が生じていないかまたは僅かな付着が生じているとしても、確実にベース部分243に結合することができる。
The material that cannot flow beyond the receiving
図4Cを参照すると、ベース部分243は開口の配列を有するように示されている。結合層244のビードは、一列の開口249に沿って印刷されかつ一列のキャップ246を形成するように示されている。結合層244がより多くの開口249を被覆するように印刷されると、より多くのキャップ246を形成することができ、結合層244とベース部分243との間の機械的な係止の強度をさらに高めることができる。 With reference to FIG. 4C, the base portion 243 is shown to have an array of openings. The beads of the bond layer 244 are shown to be printed along a row of openings 249 and to form a row of caps 246. When the bond layer 244 is printed to cover more openings 249, more caps 246 can be formed, increasing the strength of the mechanical locking between the bond layer 244 and the base portion 243. It can be further enhanced.
図4Cは、例示目的のためだけに、一列の開口249に対して(平行に)整列させられているようにx方向を示しているが、x方向は、限定されることなく、開口249の横列または縦列に対して配向されてよい。図4Cは、例示目的のためだけに、それぞれ楕円形を有する開口249の配列を示しているが、ベース部分243は、限定されることなく、均一な形状および/または異なる形状を有しかつ選択された任意のパターンで配置された任意の数の開口249を有することができる。 FIG. 4C shows the x-direction so that it is aligned (parallel) to a row of openings 249 for illustrative purposes only, but the x-direction is not limited to that of the openings 249. It may be oriented with respect to rows or columns. FIG. 4C shows an array of openings 249, each with an ellipse, for illustrative purposes only, but the base portion 243 has, without limitation, a uniform shape and / or a different shape and is selected. It can have any number of openings 249 arranged in any pattern.
図5を参照すると、構造物300の断面図が示されている。構造物300のうち、物体200は第1の層構造210を含むように示されている。第1の層構造210は、z方向に積層された1つ以上の層202を含むように示されている。第1の層構造210は、付加製造を用いて製造することができる。
With reference to FIG. 5, a cross-sectional view of the
第1の層構造210は、側壁214を有するように示されている。側壁214は、x方向に対して側方角度Aをなすように示されている。少し別の言い方をすると、側壁214は、印刷基材140に対して側方角度Aをなしている。
The
図6を参照すると、アタッチメント部分240が、側壁214から間隔dを置いて配置されているように示されている。図6は、例示目的のためだけに、アタッチメント部分240および第1の層構造210が印刷基材140上に配置されているように示されているが、限定されることなく、アタッチメント部分240および第1の層構造210は、均一なかつ/または異なる任意の平面に配置することができる。
With reference to FIG. 6, the
アタッチメント部分240は、印刷基材140に対して遠位の結合面242を提供するように示されている。第1の層構造210は、印刷基材140に対して遠位の接合側216を含むことができる。図6に例示的に示されているように、接合側216および結合面242は同一平面にあってよい。
The
間隔dは、第1の層構造210およびアタッチメント部分240上の任意の点の間の間隔であってよい。図6に例示したように、間隔dは、接合側216と結合面242との間の間隙241のサイズであってよい。少し別の言い方をすると、間隔dは、アタッチメント部分240および第1の層構造210の、後続の層を印刷することができる領域の間で測定される間隔であってよい。
The interval d may be the interval between any points on the
図6は、例示のためだけに、間隙241が均一であることを示している。間隙241は、側壁214に沿った様々な位置において均一であってよく、かつ/または異なっていてよい。たとえば、側壁214は、湾曲した形状、傾いた形状および/または不規則な形状を有することができ、その結果、側壁214に沿って不均一な間隙241および不均一な間隔dが生じる。一例において、間隔dは、それぞれ異なる位置においてゼロであってよく、かつ/またはゼロでなくてよい。言い換えると、側壁214は部分的にアタッチメント部分240に接触していてよい。
FIG. 6 shows that the gap 241 is uniform, for illustration purposes only. The gap 241 may be uniform and / or different at various positions along the
図6は、z方向およびx方向によって規定される平面において第1の層構造210およびアタッチメント部分240が間隙241を有するように示しているが、第1の層構造210およびアタッチメント部分240は、限定されることなく、z方向およびy方向によって規定される平面および/またはその他の任意の平面において分離されていてよく、かつ/または接触していてよい。
FIG. 6 shows that the
図7を参照すると、アタッチメント部分240および第1の層構造210上に第2の層構造220が配置されているように示されている。第2の層構造220は、z方向に積層された1つ以上の層202を含むように示されている。1つの実施形態において、第2の層構造220は、第1の層構造210の製造と同じ付加製造技術を用いて製造することができる。
With reference to FIG. 7, it is shown that the
第2の層構造220は、間隙241に跨がるように示されている。間隔dは適切な任意の長さであってよい。小さな間隔dは、有利には、間隙241に跨がる第2の層構造220の変形の可能性を低減することができる。間隔dは、第2の層構造220の橋渡し能力、すなわち、第2の層構造220の下側の空間から鉛直方向にいかなる支持もなくオーバハングするための第2の層構造220の材料の能力によって決定することができる。1つの実施形態では、間隔dはゼロであってよい。有利には、第2の層構造220は、印刷中に完全に支持することができ、変形を低減または防止することができる。
The
図8を参照すると、(図7に示された)構造物300を形成するための方法400の代替的な実施形態の典型的なフローチャートが示されている。432において、第1の層構造210を印刷することができる。434において、アタッチメント部分240および第1の層構造210上に第2の層構造220を印刷することができる。印刷されるとき、第2の層構造220をアタッチメント部分240に結合することができる。有利には、アタッチメント部分240は、構造物300における印刷された充填物/支持体に置き換えることができる。有利には、アタッチメント部分240は、構造物300に構造強度および/または選択されたその他の任意の特性を提供することができ、アタッチメント部分240を第2の層構造220に取り付けるための二次的な作業を排除することができる。
With reference to FIG. 8, a typical flowchart of an alternative embodiment of
420において、選択的にアタッチメント部分240をシステム100に配置することができる。アタッチメント部分240を第1の層構造210から、選択された間隔dを置いて配置することができる。図8は、例示のためだけに、432における印刷の前に実施されることとして、420における選択的な配置を示しているが、420における配置は、限定されることなく、432における印刷の後および/または間に実施することができる。言い換えると、アタッチメント部分240は、第1の層構造210を印刷した後で第2の層構造220を印刷する前に配置することができる。たとえば、印刷プロセスは、第1の層構造210を印刷した後で第2の層構造220を印刷する前に休止または時間インターバルを有していてよい。アタッチメント部分240は、時間インターバルの間にオペレータによって手動でかつ/または機械補助式に(たとえばロボットにより)配置することができる。有利には、アタッチメント部分240は、第1の層構造210を印刷するプロセスを妨げることなく配置することができる。付加的にかつ/または代替的に、アタッチメント部分240は、第1の層構造210の印刷を終了する前に配置することができる。アタッチメント部分240を配置するプロセスは、第1の層構造210を印刷するプロセスより大幅に短くすることができる。
At 420, the
図9を参照すると、アタッチメント部分240は、支持構造248に取り付けられて示されている。少し別の言い方をすると、アタッチメント部分240を印刷基材140から、選択された高さだけ持ち上げることができるように、支持構造248はアタッチメント部分240を支持することができる。
With reference to FIG. 9, the
支持構造248は、選択された任意の形状およびサイズを有することができる。支持構造248は、適切な任意の材料およびプロセスを用いて形成することができる。1つの実施形態では、支持構造248は3D印刷を用いて形成することができる。有利には、3D印刷は、複雑な輪郭を有する支持構造248を形成することができる。付加的にかつ/または代替的に、支持構造248は、フォームを含む材料から形成することができる。フォームは、選択されたサイズおよび形状を得るために機械加工することができる。有利には、支持構造248は、安価に形成することができる。 The support structure 248 can have any shape and size of choice. The support structure 248 can be formed using any suitable material and process. In one embodiment, the support structure 248 can be formed using 3D printing. Advantageously, 3D printing can form a support structure 248 with complex contours. Additional and / or alternative, the support structure 248 can be formed from a material that includes foam. The foam can be machined to obtain the selected size and shape. Advantageously, the support structure 248 can be formed inexpensively.
アタッチメント部分240は、たとえば、真空、テーピング、締付け、ボルト留めおよび/または除去可能な接着剤の塗布を含む適切な任意の形式で支持構造248に対して所定の位置に固定することができる。付加的にかつ/または代替的に、アタッチメント部分240は、機械的な接続、たとえば協働する戻止めを介して支持構造248に対して所定の位置に固定することができる。1つの実施形態では、アタッチメント部分240を一時的に支持構造248に取り付けることができる。
The
図10を参照すると、支持構造240は、アタッチメント部分240から除去されて示されている。第1の層構造210およびアタッチメント部分240を越えて延びた第2の層構造220の部分は、オーバハング構造224を形成することができる。オーバハング構造224は、支持構造248の除去の前および/または後に形状を維持することができる。少し別の言い方をすると、空間において支持されずに配置されているとしても、オーバハング構造224は、重力下で第2の層構造220から変形または破断しない。
With reference to FIG. 10, the
アタッチメント部分240から支持構造248を除去することができる。支持構造248をアタッチメント部分240から除去することは、アタッチメント部分240との直接接触からの支持構造248の分離を含むことができる。支持構造248を適切な任意の時間に除去することができる。1つの実施形態では、支持構造248がアタッチメント部分240から除去される前に、第2の層構造220を室温に冷却しかつ/または固化させることができる。有利には、支持構造248は、アタッチメント部分240と組み合わされて、第2の層構造220の変形を回避するために、冷却および/または固化の間、第2の層構造220に支持を提供することができる。冷却および/または固化の完了時、第2の層構造220は、十分な構造強度を得ることができ、支持構造248が除去された後でも変形しない。
The support structure 248 can be removed from the
図11を参照すると、第1の層構造210は、第1の層構造210A,210Bを含むように示されている。各第1の層構造210A,210Bは、z方向に積層された1つ以上の層202を含むように示されている。第1の層構造210A,210Bは、均一な数および/または異なる数の層202を含むことができる。1つの実施形態では、第1の層構造210A,210Bは、同じ数の層202を含むことができる。有利には、第1の層構造210A,210Bを同時に印刷することができ、後続の印刷層に曝された第1の層構造210A,210Bの面は、平坦および/または同一平面であってよい。
With reference to FIG. 11, the
図11は、第1の層構造210A,210Bの間に配置されたアタッチメント部分240を示している。アタッチメント部分240は、それぞれ第1の層構造210A,210Bから間隔d1,d2にあるように示されている。間隔d1,d2は、均一および/または異なっていてよい。図11は、第1の層構造210A,210Bおよびアタッチメント部分240上に配置された第2の層構造220を示している。
FIG. 11 shows an
図12を参照すると、第1の層構造210の側壁214は、z方向から離れるように傾いた面として示されている。少し別の言い方をすると、側方角度Aは直角ではない。図12は、90度より小さい側方角度Aを示している。
With reference to FIG. 12, the
側方角度Aは、適切な任意の値を有することができる。側方角度Aの最小値は、材料、印刷プロセスおよび/またはアスペクト比によって決定することができる。1つの実施形態では、第1の層構造210を印刷するためのビード(図示せず)が幅広である場合、側方角度Aは小さくてよい。たとえば、ビードが大きなアスペクト比を有する場合、側方角度Aは小さくてよい。アスペクト比は、ビードの幅(またはy方向におけるサイズ)と高さ(またはz方向におけるサイズ)との比を含むことができる。付加的にかつ/または代替的に、層202同士の間で大きな固化時間が存在する場合、側方角度Aは小さくてよい。典型的な側方角度Aは、35度〜90度であってよい。
The lateral angle A can have any suitable value. The minimum value of the lateral angle A can be determined by the material, printing process and / or aspect ratio. In one embodiment, the lateral angle A may be small if the bead (not shown) for printing the
図13を参照すると、第1の層構造210の側壁214は、z方向から離れるように傾いた湾曲した面を含むように示されている。側壁214は、側壁214に沿ったそれぞれの位置において複数の側方角度Aを有することができる。図13に示したように、側方角度Aは、側壁214の端部領域における側方角度A1と、側壁214の中間領域における側方角度A2とを含むように示されている。側方角度A1およびA2は均一であってよく、かつ/または異なっていてよい。
With reference to FIG. 13, the
各側方角度A1,A2の最小値は、材料、印刷プロセスおよび/またはアスペクト比によって決定することができる。1つの実施形態では、第1の層構造210を印刷するためのビード(図示せず)が幅広である場合、側方角度A1,A2は小さくてよい。たとえば、ビードが大きなアスペクト比を有する場合、側方角度A1,A2は小さくてよい。アスペクト比は、ビードの幅(またはy方向におけるサイズ)と高さ(z方向におけるサイズ)との比を含むことができる。付加的にかつ/または代替的に、層202同士の間に大きな固化時間が存在する場合、側方角度A1,A2は小さくてよい。典型的な側方角度A1,A2はそれぞれ、35〜90度であってよい。
The minimum value of each lateral angle A1 and A2 can be determined by the material, the printing process and / or the aspect ratio. In one embodiment, if the beads (not shown) for printing the
側壁214は、例示のためだけに、図12では直線的にかつ図13では湾曲させられて示されているが、側壁214は、限定されることなく、直線的であってもよいし、湾曲させられていてもよいし、それらの組合せであってもよい。
The
図14を参照すると、結合面242が第2の層構造220に接合するように示されている。結合面242の形態および/または形状は、アタッチメント部分240上に印刷される第2の層構造220を決定することができる。図14は、結合面242と印刷基材140との間に存在する傾斜角度Bを示している。効果的には、アタッチメント部分240上に形成されたオーバハング構造224は、印刷基材140に対して傾斜角度Bをなす側壁を有することができる。
With reference to FIG. 14, the
傾斜角度Bは、適切な任意の値を有していてよい。1つの実施形態では、傾斜角度Bは、アタッチメント部分240によって支持されることなく3D印刷を達成することが困難および/または不可能である値を有することができる。典型的な傾斜角度Bは、0度〜45度または0度〜35度であってよい。有利には、第2の層構造220が、制限されたオーバーハンギング能力を有する材料から形成されている場合、または制限されたオーバーハンギングを許容するプロセスを用いて形成され、何らかの支持がないと小さな値の傾斜角度Bを形成することができない場合、アタッチメント部分240は、このような小さな傾斜角度Bを実現するために支持を提供することができる。
The tilt angle B may have any suitable value. In one embodiment, the tilt angle B can have values that make it difficult and / or impossible to achieve 3D printing without being supported by the
1つの実施形態では、傾斜角度Bはゼロであってよい。したがって、結合面242は、印刷基材140に対して平行であってよい。たとえば、結合面242は、第1の層構造210の接合側216(図6に示されている)と同一平面上にあってよい。
In one embodiment, the tilt angle B may be zero. Therefore, the
図15を参照すると、アタッチメント部分240が、アタッチメント部分240Aと、アタッチメント部分240A上に積層されたアタッチメント部分240Bとを含むように示されている。アタッチメント部分240Bは、印刷基材140に対してアタッチメント部分240Aの結合面242Aより遠位の結合面242Bを有するように示されている。物体200は、第2の層構造220およびアタッチメント部分240B上に形成された第3の層構造230を含むように示されている。印刷されるとき、第2の層構造220をアタッチメント部分240Aに結合することができる。付加的にかつ/または代替的に、印刷されるとき、第3の層構造230をアタッチメント部分240Bに結合することができる。
With reference to FIG. 15, the
図15は、アタッチメント部分240A上に積層されたアタッチメント部分240Bを示しているが、限定されることなく、アタッチメント部分240Bは、任意の面、たとえば印刷基材140および/または印刷済みの任意の層上に配置することができる。たとえば、アタッチメント部分240Bを支持構造248(図9に示されている)上に配置することができ、支持構造248をアタッチメント部分240A上に積層することができる。選択的に、アタッチメント部分240Bと第3の層構造230との結合時に、支持構造248をアタッチメント部分240Bから除去することができる。図15は、アタッチメント部分240A,240Bを示しているが、任意の数の均一なかつ/または異なるアタッチメント部分240を使用することができる。
FIG. 15 shows the attachment portion 240B laminated on the attachment portion 240A, but without limitation, the attachment portion 240B may have any surface, such as a printed
図16を参照すると、構造物300(図15に示されている)を製造するための方法400の1つの実施形態の典型的なフローチャートが示されている。方法400は、430における印刷の更なる詳細を含むように示されている。432において、第1の層構造210を印刷することができる。434において、第2の層構造220を第1の層構造210およびアタッチメント部分240A上に印刷することができる。アタッチメント部分240Aを第2の層構造220に結合することができる。436において、第3の層構造230を第2の層構造220およびアタッチメント部分240B上に印刷することができる。アタッチメント部分240Bを第3の層構造230に結合することができる。
With reference to FIG. 16, a typical flowchart of one embodiment of
少し別の言い方をすると、436に示したように、印刷基材140(図15に示されている)から異なる高さおよび/または間隔を置いて物体200(図15に示されている)の複数のオーバハング構造224,234を形成するために、印刷するための付加的なアタッチメント部分240を配置することによって、434における印刷を繰り返し実施することができる。図16には一回だけ繰り返して実施されるように示されているが、限定されることなく、434における印刷を任意の回数だけ繰り返し実施することができる。
In other words, as shown in 436, the object 200 (shown in FIG. 15) at a different height and / or spacing from the printed substrate 140 (shown in FIG. 15). Printing at 434 can be repeated by arranging
図17を参照すると、構造物300の典型的な断面図が示されている。構造物300のうち、物体200は、第1の層構造210を含むように示されている。第1の層構造210は、支持部材212を含むように示されている。支持部材212は、第1の層構造210の側壁214または周縁領域に隣接した、第1の層構造210の1つ以上の選択された層202の一部を含むことができる。支持部材212は、支持部材212に隣接した第1の層構造210の層202と組み合わされて、少なくとも部分的にアタッチメント部分240を収容することができる凹所215を形成することができる。これにより、支持部材212は、アタッチメント部分240が、少なくとも部分的に空間の上方の高い位置に配置される(かつ/または所定の位置に結合される)ことを可能にすることができる。少し別の言い方をすると、支持部材212を、印刷基材140に接触させることなく第1の層構造210上に配置することができる。幾つかの実施形態では、たとえば凹所215内で物体200に少なくとも一時的に結合するために、アタッチメント部分240の底面および/または側面に接着剤を塗布することができる。
With reference to FIG. 17, a typical cross-sectional view of the
支持部材212は、適切な任意の形状を有することができる。図17は、印刷基材140に対して近位の1つ以上の層202の部分を含む壁部を含むものとして支持部材212を示している。アタッチメント部分240を、印刷基材140に対して遠位の壁部の端部領域に配置することができる。
The
図17は、例示のためだけに、それぞれ支持部材212A,212Bを含む2つの第1の層構造210A,210Bを示しているが、物体200は、1つの第1の層構造210または1つ以上の均一なかつ/または異なる第1の層構造210を含むことができる。各第1の層構造210は、限定されることなく、1つの支持部材212または任意の数の均一なかつ/または異なる支持部材212を含むことができる。図17は、それぞれがx方向においてアタッチメント部分240に接触した第1の層構造210A,210Bを示しているが、均一なかつ/または異なる任意の間隔d(図7に示されている)が、x方向および/またはy方向において第1の層構造210とアタッチメント部分240との間に存在してよい。
FIG. 17 shows two
図18を参照すると、第2の層構造220が、アタッチメント部分240および第1の層構造210上に配置されているように示されている。印刷されるとき、第2の層構造220はアタッチメント部分240と結合することができる。有利には、印刷の間、第2の層構造220を支持することができ、第1の層構造210A,210Bの間の間隙による第2の層構造220の変形を低減または防止することができる。
With reference to FIG. 18, the
有利には、第1の層構造210によってアタッチメント部分240を支持することができるので、任意の支持体(たとえば、支持構造248(図9に示されている))を最低限必要とするだけでアタッチメント部分240を配置することができる。アタッチメント部分240と印刷基材140との間の印刷されたインフィルまたはその他の支持構造が望まれない場合、有利には、支持構造248を配置しかつ除去する付加的なステップを排除することができる。z方向におけるアタッチメント部分240のサイズは、第1の層構造210のサイズより小さくてよく、第1の層構造210のサイズと等しい必要はない。したがって、アタッチメント部分240のサイズをより大きな柔軟性をもって選択することができる。
Advantageously, the
図19を参照すると、支持部材212は、均一でない側壁214を有するように示されている。少し別の言い方をすると、第1の層構造210の側壁214は、z方向から離れるように傾斜しかつ印刷基材140に対して垂直でない面を含むように示されている。言い換えると、支持部材212は、印刷基材140から遠位方向で棚を形成するように張り出した1つ以上の層202を含むことができる。第1の層構造210はさらに凹所215を有することができるので、アタッチメント部分240をさらに支持部材212によって支持することができる。
With reference to FIG. 19, the
図19は、例示のためだけに、z方向から逸脱する側壁214の部分を示しているが、限定されることなく、側壁214はz方向から部分的にかつ/または完全に逸脱させられてよい。図19は、例示のためだけに、複数の直線的なセクションを含む側壁214を示しているが、側壁214は、限定されることなく、それぞれ直線的でありかつ湾曲させられている任意の数の均一なかつ/または異なるセクションを含むことができる。
FIG. 19 shows a portion of the
開示された実施形態は、付加製造を用いて形成された構造物300(図2Aに示されている)をさらに開示している。構造物300は、物体200(図2Aに示されている)および物体200に結合されたアタッチメント部分240(図2Aに示されている)を含むことができる。開示された実施形態は、図4、図7、図9、図10、図11〜図15および図17〜図19に示された構造物300をさらに開示している。
The disclosed embodiments further disclose structure 300 (shown in FIG. 2A) formed using additive manufacturing. The
図20を参照すると、支持部材212上に選択的な二次結合層262が配置されて示されている。典型的な二次結合層262は、接着材料から形成することができる。たとえば、二次結合層262は、上に開示された結合層244(図4Aに示されている)の様々な例と同じまたは類似であってよい。アタッチメント部分240を、二次結合層262を介して支持部材212に取り付けることができる。
With reference to FIG. 20, a selective
図20は、例示のためだけに、印刷基材140に対して平行な凹所215の底部に配置された二次結合層262を示しているが、二次結合層262を、印刷基材140に対して平行でない凹所215の任意の面に提供することができる。たとえば、二次結合層262を、印刷基材140に対して垂直かつ/または印刷基材140に対して任意の角度であってよいアタッチメント部分240の側面に提供することができる。
FIG. 20 shows the
付加的にかつ/または代替的に、第2の層構造220は、固定部材222を含んで示されている。固定部材222は、アタッチメント部分240の縁領域上に形成された第2の層構造220の1つ以上の選択された層202の一部を含むことができる。少し別の言い方をすると、固定部材222は、アタッチメント部分240上に形成された第2の層構造220の周縁領域を含むことができる。固定部材222は、アタッチメント部分240を捕捉し、アタッチメント部分240がz方向に動くのを防止することができる。有利には、アタッチメント部分240を所定の位置に固定することができる。
Additional and / or alternative, the
付加的にかつ/または代替的に、第2の層構造220A〜220Cを含む複数の第2の層構造220が、アタッチメント部分240を部分的に被覆するように形成されて示されている。少し別の言い方をすると、互いに隣接する第2の層構造220同士の間に間隙225が設けられており、これにより、複数の第2の層構造220は、アタッチメント部分240を横切って連続的に接続されていない。有利には、第2の層構造220は、必ずしも2つの第1の層構造210を橋渡ししておらず、アタッチメント部分240は、オーバハング構造の多様な形状を可能にすることができる。
Additional and / or alternative, a plurality of
図21〜図24は、x−z平面におけるシステム100の断面図を示している。構造物300(図2に示されている)は、y−z平面におけるシステム100の断面図が図21〜図24に示した断面図と同じかつ/または類似であってよいように代替的な形式で印刷することができる。
21 to 24 show a cross-sectional view of the
図21を参照すると、印刷基材140上に基礎構造260が配置されて示されている。基礎構造260は適切な任意の構造を含むことができる。図21は、1つ以上の基礎層202Aを含む基礎構造260を示している。1つの実施形態では、基礎層202Aを3D印刷することができる。選択的な二次結合層262は、基礎構造260に配置されて示されている。アタッチメント部分240を、二次結合層262を介して基礎構造260に取り付けることができる。
With reference to FIG. 21, the
図21に示したように、基礎構造260は、物体200の一体的な部分であってよい。少し別の言い方をすると、物体200の層202は、少なくとも部分的に基礎構造260上に積層することができる。しかしながら、限定されることなく、物体200を完全にアタッチメント部分240上に印刷し、基礎構造260から分離することができる。
As shown in FIG. 21, the
図22を参照すると、付加製造のための制御システム500が示されている。制御システム500は、印刷ヘッド120(図1に示されている)を制御するように構成することができる。制御システム500は、プロセッサ510を含むことができる。プロセッサ510は、1つ以上の汎用マイクロプロセッサ(たとえばシングルコアまたはマルチコアプロセッサ)、特定用途向け集積回路、特定用途向け命令セットプロセッサ、グラフィックス処理ユニット、物理処理ユニット、デジタル信号処理ユニット、コプロセッサ、ネットワーク処理ユニット、暗号化処理ユニットおよびこれに類するものを含むことができる。
With reference to FIG. 22, a
プロセッサ510は、制御システム500および/または物体200(図2Aに示されている)のコンピュータ化されたモデルを実行するための命令を実行することができる。限定しない一例では、命令は、1つ以上の付加製造ソフトウェアプログラムを含む。プログラムは、大きな構成部材の付加印刷を実行するための複数の印刷オプション、設定および技術を含むシステム100を制御するために動作させることができる。
Processor 510 can execute instructions to execute a computerized model of
プログラムは、物体200の3Dコンピュータモデルを生成するためのコンピュータ支援設計(CAD)プログラムを含むことができる。付加的にかつ/または代替的に、3Dコンピュータモデルを別のコンピュータシステム(図示せず)からインポートすることができる。3Dコンピュータモデルは、業界標準のソリッド、サーフェスまたはメッシュファイルフォーマットであってよい。
The program can include a computer-aided design (CAD) program for generating a 3D computer model of the
プログラムは、物体200を印刷するために、3Dコンピュータモデルをロードし、印刷モデルを生成し、システム100を制御するための機械語を生成することができる。典型的なプログラムは、インディアナ州、デール在のThermwood Corporationから入手可能なLSAM Print3Dを含むことができる。付加的にかつ/または代替的に、典型的なプログラムは、オハイオ州、ハリソン在のCincinnati Incorporatedから入手可能なアンフォルダーモジュールソフトウェア、ベンドシミュレーションソフトウェア、レーザプログラミングおよび/またはネスティングソフトウェアを含むことができる。
The program can load a 3D computer model to print the
図22に示したように、制御システム500は、必要に応じて1つ以上のハードウェアコンポーネントを含むことができる。典型的な付加的なハードウェアコンポーネントは、メモリ520(代替的に本明細書では非一時的コンピュータ可読媒体と呼ばれる)を含むが、これに限定されない。典型的なメモリ520は、たとえば、ランダムアクセスメモリ(RAM)、スタティックRAM、ダイナミックRAM、読み取り専用メモリ(ROM)、プログラマブルROM、消去可能なプログラマブルROM、電気的に消去可能なプログラマブルROM、フラッシュメモリ、セキュア・デジタル(SD)カードおよび/またはこれに類するものを含むことができる。制御システム500および/または物体200のコンピュータ化されたモデルを実行するための命令は、プロセッサ510によって実行されるためにメモリ520に記憶することができる。
As shown in FIG. 22, the
付加的にかつ/または代替的に、制御システム500は、通信モジュール530を含むことができる。通信モジュール530は、有線および/または無線の任意の通信方法を用いて制御システム500と別のコンピュータシステム(図示せず)との間でデータおよび/または命令を交換するために動作する従来の任意のハードウェアおよびソフトウェアを含むことができる。たとえば、制御システム500は、通信モジュール530を介して、物体200に対応するコンピュータ設計データを受け取ることができる。典型的な通信方法は、たとえば、無線、ワイヤレス・フィデリティ(Wi−Fi)、セルラー方式、衛星、放送またはそれらの組合せを含むことができる。
Additional and / or alternative, the
付加的にかつ/または代替的に、制御システム500は、ディスプレイ装置540を含むことができる。ディスプレイ装置540は、制御システム500を動作させるためのプログラミング命令を表示しかつ/または印刷ヘッド120に関するデータを表示するために動作する任意の装置を含むことができる。付加的にかつ/または代替的に、制御システム500は、必要に応じて1つ以上の入力/出力装置550(たとえば、ボタン、キーボード、キーパッド、トラックボール)を含むことができる。
Additional and / or alternative, the
プロセッサ510、メモリ520、通信モジュール530、ディスプレイ装置540および/または入力/出力装置550は、たとえば、ハードウェアコネクタおよびバスを用いてかつ/または無線形式で通信するように構成することができる。 Processor 510, memory 520, communication module 530, display device 540 and / or input / output device 550 can be configured to communicate, for example, using hardware connectors and buses and / or in wireless form.
開示された実施形態では、様々な変更および代替形態が可能であり、その特定の例が、例として図面に示されていて、本明細書に詳細に説明されている。しかし、当然ながら、開示された実施形態は、開示された特定の形態または方法に限定されるものではなく、反対に、開示された実施形態は、全ての変更、均等物および代替物を網羅している。 Various modifications and alternatives are possible in the disclosed embodiments, specific examples of which are shown in the drawings as examples and are described in detail herein. However, of course, the disclosed embodiments are not limited to the particular embodiments or methods disclosed, whereas the disclosed embodiments cover all modifications, equivalents and alternatives. ing.
Claims (41)
アタッチメント部分をプリンタに配置するステップと、
物体を少なくとも部分的に前記アタッチメント部分上に印刷するステップであって、前記アタッチメント部分は、前記印刷するステップ中に熱を吸収することによって、前記物体に係止することによってまたはそれらの組合せによって前記物体に結合するように構成されている、印刷するステップと、
を含む方法。 A method for additive manufacturing
Steps to place the attachment part on the printer,
A step of printing an object, at least in part, onto the attachment portion, wherein the attachment portion is said to be said by absorbing heat during the printing step, by locking to the object, or by a combination thereof. The steps to print, which are configured to bind to an object,
How to include.
積層方向に積層されかつ集合的に閉ループを形成する複数の層を印刷するステップと、
前記閉ループによって形成された空間に、該空間において膨張するように構成されたスプレーフォームを充填するステップと、
前記複数の層のうちの最上層と平坦になるように、膨張した前記スプレーフォームを切断するステップと、
を含む、請求項1から7までのいずれか1項記載の方法。 The step to place is
A step of printing multiple layers that are stacked in the stacking direction and collectively form a closed loop,
A step of filling the space formed by the closed loop with a spray foam configured to expand in the space.
A step of cutting the expanded spray foam so as to be flat with the uppermost layer of the plurality of layers.
The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the method comprises.
前記印刷するステップ中に前記物体に接合する、前記ベース部分上の結合層と、
を含む前記アタッチメント部分を準備するステップをさらに含む、請求項1から12までのいずれか1項記載の方法。 The base part and
With a bonding layer on the base portion that is joined to the object during the printing step,
The method according to any one of claims 1 to 12, further comprising a step of preparing the attachment portion comprising.
前記準備するステップは、前記結合層を前記ベース部分上に印刷するステップを含み、
前記結合層の一部は、前記1つ以上の開口を通って流れ、前記受け面に接触することによって拡幅されかつ前記有孔パネルに係止するように構成された1つ以上のキャップを形成する、
請求項13から17までのいずれか1項記載の方法。 The base portion comprises a perforated panel having one or more openings and disposed on the receiving surface.
The prepared step comprises printing the binding layer onto the base portion.
A portion of the binding layer flows through the one or more openings and forms one or more caps that are widened by contacting the receiving surface and are configured to lock onto the perforated panel. do,
The method according to any one of claims 13 to 17.
前記プリンタによって、1つ以上の層を含む前記ベース部分を印刷するステップと、
前記ベース部分上に前記結合層を配置するステップと、
を含む、請求項13から18までのいずれか1項記載の方法。 The step to prepare is
A step of printing the base portion containing one or more layers by the printer.
The step of arranging the binding layer on the base portion and
The method according to any one of claims 13 to 18, which comprises.
前記基礎構造上に二次結合層を配置するステップと、
をさらに含み、
前記配置するステップは、前記二次結合層を介して前記アタッチメント部分を前記基礎構造に取り付けるステップを含む、請求項1から19までのいずれか1項記載の方法。 A step of printing a foundation structure containing one or more foundation layers,
The step of arranging the secondary bond layer on the foundation structure and
Including
The method according to any one of claims 1 to 19, wherein the arranging step includes a step of attaching the attachment portion to the foundation structure via the secondary bonding layer.
少なくとも1つの第1の層構造を印刷するステップと、
前記配置するステップの後に、前記第1の層構造および前記アタッチメント部分上に第2の層構造を印刷するステップであって、前記アタッチメント部分は、前記第2の層構造に結合するように構成されている、印刷するステップと、
を含む、請求項1から21までのいずれか1項記載の方法。 The printing step is
With the step of printing at least one first layer structure,
A step of printing a second layer structure on the first layer structure and the attachment portion after the placement step, wherein the attachment portion is configured to be coupled to the second layer structure. The steps to print and
The method according to any one of claims 1 to 21, comprising the method.
前記第2の層構造を印刷するステップは、前記印刷方向に印刷されかつ前記積層方向に積層された1つ以上の第2の層を印刷するステップを含む、請求項22から34までのいずれか1項記載の方法。 The step of printing the at least one first layer structure includes printing one or more first layers printed in the printing direction and laminated in the stacking direction.
Any of claims 22 to 34, wherein the step of printing the second layer structure comprises printing one or more second layers printed in the printing direction and laminated in the stacking direction. The method described in item 1.
積層方向に積層された1つ以上の層を含む物体と、
前記物体とともに前記積層方向に積層されかつ前記物体の印刷中に発生させられる熱を吸収することによって、前記物体に係止することによってまたはそれらの組合せによって前記物体に結合されるアタッチメント部分と、
を含む構造物。 A structure formed at least partially by additive manufacturing,
An object containing one or more layers stacked in the stacking direction,
An attachment portion that is laminated with the object in the stacking direction and is coupled to the object by locking to or a combination thereof by absorbing heat generated during printing of the object.
Structure containing.
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