EP2289652B2

Device and method for generative production

Abstract

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Expires 25 August 2029.

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15 claims: 12 independent, 3 dependent

  1. 1
    Verfahren zum Herstellen von Produkten mit individueller Geometrie, insbesondere Zahnersatz oder dentalen Hilfsteilen, mit den Schritten:- Herstellen mehrerer Produkte auf der Oberfläche einer Substratplatte mittels selektiven Aushärtens, insbesondere mittels selektiven Sinterns oder Schmelzens, - Bei dem das Material in aufeinanderfolgenden Schichten aufgetragen wird, - Nach jedem Schichtauftrag ein oder mehrere vorbestimmte Bereiche mittels einer energiereichen Strahlung selektiv ausgehärtet und mit einem oder mehreren Bereichen der darunterliegenden Schicht verbunden werden, - wobei die vorbestimmten Bereiche anhand einer Querschnittsgeometrie des Produkts in der jeweiligen Schicht vorbestimmt werden, - Bereitstellen einer Substratplatte welche in ein erstes Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) und zumindest ein weiteres Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) unterteilt ist, - Herstellen eines ersten Produkts auf dem ersten Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) durch aufeinanderfolgendes Auftragen von Materialschichten auf das erste Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) und selektives Aushärten von vorbestimmten Bereichen jeder aufgetragenen Materialschicht nach deren Auftrag, - Herstellen von zumindest einem weiteren Produkt auf dem zumindest einen weiteren Substratplattensegment durch aufeinanderfolgendes Auftragen von Materialschichten auf das weitere Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) und selektives Aushärten von vorbestimmten Bereichen jeder aufgetragenen Materialschicht nach deren Auftrag, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und jedes weitere Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) lösbar miteinander oder mit einem Grundträgern verbunden sind und während des Herstellungsvorgang mittels einer Hubvorrichtung in einer vertikalen Richtung angehoben und abgesenkt wird und die Hebe- und Senkbewegung der Substratplattensegmente (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) unabhängig voneinander ist und dass die Substratplattensegmente an einem Endlosförderband befestigt sind oder solcherart miteinander verbunden sind, dass sie in Gestalt einer Gliederkette ein Endlosförderband bilden.
  2. 2
    Verfahren zum Herstellen von Produkten mit individueller Geometrie, insbesondere Zahnersatz oder dentalen Hilfsteilen, mit den Schritten:- Herstellen mehrerer Produkte auf der Oberfläche einer Substratplatte mittels selektiven Aushärtens, insbesondere mittels selektiven Sinterns oder Schmelzens, - Bei dem das Material in aufeinanderfolgenden Schichten aufgetragen wird, - Nach jedem Schichtauftrag ein oder mehrere vorbestimmte Bereiche mittels einer energiereichen Strahlung selektiv ausgehärtet und mit einem oder mehreren Bereichen der darunterliegenden Schicht verbunden werden, - wobei die vorbestimmten Bereiche anhand einer Querschnittsgeometrie des Produkts in der jeweiligen Schicht vorbestimmt werden, - Bereitstellen einer Substratplatte welche in ein erstes Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) und zumindest ein weiteres Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) unterteilt ist, - Herstellen eines ersten Produkts auf dem ersten Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) durch aufeinanderfolgendes Auftragen von Materialschichten auf das erste Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) und selektives Aushärten von vorbestimmten Bereichen jeder aufgetragenen Materialschicht nach deren Auftrag, - Herstellen von zumindest einem weiteren Produkt auf dem zumindest einen weiteren Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) durch aufeinanderfolgendes Auftragen von Materialschichten auf das weitere Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) und selektives Aushärten von vorbestimmten Bereichen jeder aufgetragenen Materialschicht nach deren Auftrag dadurch gekennzeichnet, dass - in einem ersten Verfahrensschritt eine Materialschicht oberhalb von zumindest zwei, vorzugsweise mehreren Substratplattensegmenten (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712), die lösbar miteinander verbunden sind, solcherart aufgetragen wird, dass oberhalb des ersten Substratplattensegments (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712), ein erster Schichtabschnitt und oberhalb jedes weiteren Substratplattensegments (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) ein entsprechend weiterer Schichtabschnitt aufgetragen wird, - in einem zweiten Verfahrensschritt die Materialschicht selektiv ausgehärtet wird, und - der maximale Abstand zwischen dem ersten Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) und dem zur Herstellung des ersten Produkts darauf aufgetragenen Schichtabschnitts in zumindest einem, vorzugsweise mehreren, insbesondere allen Verfahrensstadien sich von dem maximalen Abstand zwischen dem weiteren Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) und dem zur Herstellung des weiteren Produkts darauf aufgetragenen Schichtabschnitts unterscheidet, - wobei mehrere Substratplattensegmente (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) in einem Arbeitsgang mit einer einzigen Materialauftragsvorrichtung (33, 133, 233, 333, 633, 733) mit Material beschichtet werden.
  3. 3
    Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratplattensegmente (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) so nebeneinander bereitgestellt werden, dass zwischen den Substratplattensegmenten (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) kein Material hindurchtreten kann.
  4. 4
    Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratplattensegmente (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) als Segmente einer Endlosfördervorrichtung (120, 620) ausgebildet sind.
  5. 5
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Material in einem ersten Fertigungsabschnitt in einem quasi kontinuierlichen Verfahren auf die Substratplatte aufgetragen und selektiv vorbestimmte Bereiche einer jeweils aufgetragenen Schicht ausgehärtet werden und in einem zweiten Fertigungsabschnitt fertig ausgehärtete Produkte quasi kontinuierlich entnommen werden.
  6. 6
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen den Substratplattensegmenten (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) eine Trennwand bereitgestellt wird, welche den oberhalb jedes Substratplattensegments bestehenden Bauraum von dem oberhalb eines benachbarten Substratplattensegments bestehenden Bauraum abtrennt und die Trennwand vorzugsweise durch Aushärten des aufgetragenen Materials während des Herstellungsvorgangs des Produkts hergestellt wird.
  7. 7
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass vor jedem Materialauftrag die ausgehärteten Bereiche der zuvor aufgetragenen Schicht oberflächlich beschliffen werden.
  8. 8
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Aushärtung des ersten und des zumindest einen weiteren Produkts, insbesondere aller weiteren Produkte eine einzige Strahlungsquelle (40, 140, 240, 340, 640), insbesondere ein einziger Strahlengang einer einzigen Strahlungsquelle (40, 140, 240, 340, 640) genutzt wird.
  9. 9
    Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2-8, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) während des Herstellungsvorgang mittels einer Hubvorrichtung in einer vertikalen Richtung angehoben und abgesenkt wird und die Hebe- und Senkbewegung der Substratplattensegmente (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) unabhängig voneinander ist.
  10. 10
    Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Substratplattensegmente (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) in einem Arbeitsgang mit einer einzigen Materialauftragsvorrichtung (33, 133, 233, 333, 633, 733) mit Material beschichtet werden.
  11. 11
    Vorrichtung zur Herstellung von Produkten mit individueller Geometrie, umfassend - eine Substratplatte - eine Materialauftragsvorrichtung (33, 133, 233, 333, 633, 733) zum Auftragen von Material oberhalb der Substratplatte, - eine Strahlungsquelle (40, 140, 240, 340, 640) für einen hochenergetischen Strahl, - Strahlführungsmittel zum Führen des Strahls auf vorbestimmte Bereiche einer auf die Substratplatte aufgetragenen Materialschicht, - Die Substratplatte in mehrere Substratplattensegmente (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass das erste und jedes weitere Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) lösbar miteinander oder mit einem Grundträger verbunden sind und während des Herstellungsvorgangs mittels einer Hubvorrichtung in einer vertikalen Richtung anhebbar und absenkbar sind und die Hebe- und Senkbewegung der Substratplattensegmente (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) unabhängig voneinander ist und dass die Substratplattensegmente an einem Endlosförderband befestigt sind oder solcherart miteinander verbunden sind, dass sie in Gestalt einer Gliederkette ein Endlosförderband bilden.
  12. 12
    Vorrichtung zur Herstellung von Produkten mit individueller Geometrie, umfassend - eine Substratplatte - eine Materialauftragsvorrichtung (33, 133, 233, 333, 633, 733) zum Auftragen von Material oberhalb der Substratplatte, - eine Strahlungsquelle (40, 140, 240, 340, 640) für einen hochenergetischen Strahl, - Strahlführungsmittel zum Führen des Strahls auf vorbestimmte Bereiche einer auf die Substratplatte aufgetragenen Materialschicht, - Die Substratplatte in mehrere Substratplattensegmente (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) unterteilt ist, dadurch gekennzeichnet, dass - die Substratplattensegmente (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) die lösbar miteinander verbunden sind, und dass die Substratplattensegmente und die Materialzufuhreinrichtung mittels eines oder mehrerer Aktuatoren solcherart relativ individuell zueinander bewegbar sind, dass der Abstand zwischen der Ebene der Oberfläche eines ersten Substratplattensegments (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) und eines zur Herstellung eines ersten Produkts darauf aufgetragenen Schichtbereichs der Materialschicht sich von dem Abstand zwischen der Ebene der Oberfläche eines weiteren Substratplattensegments (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) und eines zur Herstellung des weiteren Produkts darauf aufgetragenen Schichtbereichs der Materialschicht unterscheidet und dass die Materialauftragsvorrichtung (33, 133, 233, 333, 633, 733) zum simultanen Auftragen einer Materialschicht oberhalb einer Anzahl der mehreren Substratplattensegmente (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) in einem Arbeitsgang ausgebildet ist.
  13. 13
    Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11 bis 12, gekennzeichnet durch eine Materialentfernungsvorrichtung (490, 790), insbesondere eine Material-Absaugeinrichtung, wobei die Materialentfernungsvorrichtung (490, 790) ausgebildet ist, um nicht ausgehärtetes Material aus einem ein gefertigtes Produkt umgebenden Bereich zu entfernen, und so angeordnet ist, dass sie das Material auf einem ersten Substratplattensegment zu entfernen kann und hierbei das Material auf einem weiteren, hierzu benachbarten Substratplattensegment (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) belassen kann.
  14. 14
    Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11-13, dadurch gekennzeichnet, dass die Substratplattensegmente (12, 112, 212, 312, 412, 512, 612, 712) an einem Endlos-Förderband (120, 620) angeordnet sind, welches teilweise oder vollständig in einer Bearbeitungskammer verläuft, die gegen die Umgebung soweit abgedichtet ist, dass darin eine kontrollierte, insbesondere inerte Atmosphäre eingestellt werden kann.
  15. 15
    Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 11-14, gekennzeichnet durch eine Steuerung zur Ansteuerung der Strahlführungsmittel des hochenergetischen Strahls, welche ausgebildet ist, um die Strahlführungsmittel so anzusteuern, dass die Trennwand während des Herstellungsvorgangs des Produkts durch Aushärten des aufgetragenen Materials hergestellt wird.
Independent claims15