MX352425B

Method and apparatus for three-dimensional fabrication with feed through carrier.

Abstract

A method for forming a three-dimensional object is carried out by (a) providing a carrier and a construction plate, the construction plate comprises a semipermeable member, the semipermeable member comprises a construction surface with the construction surface and the carrier defining a construction region therebetween, and with the construction surface in fluid communication by means of the semipermeable member with a source of polymerization inhibitor; (b) filling the construction region with a polymerizable liquid, the polymerizable liquid making contact with the construction surface, (c) irradiating the construction region through the construction plate to produce a solid polymerized region in the construction region , while forming or maintaining a liquid film release layer composed of the polymerizable liquid formed between the solid polymerized region and the construction surface, the polymerization of such a liquid film is inhibited by the polymerization inhibitor; and (d) advancing the carrier with the polymerized region adhered thereto away from the construction surface on the construction plate to create a region of subsequent construction between the polymerized region and the construction surface; (e) wherein the carrier has at least one channel formed therein, and the filling step is carried out by passing or forcing the polymerizable liquid in the construction region through the at least one channel; The apparatus for carrying out the method is also described.

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  1. 1
    NOVEDAD DE LA INVENCION IMPI INSTTTUTO MUK NO ·· LA mO*1£DA0 lAW.'miAL REIVINDICACIONES 1 .- Un método para formar un objeto tridimensional, que comprende los pasos de:(a) proporcionar un portador y una placa de construcción, dicha placa de construcción comprende un miembro semipermeable, dicho miembro semipermeable comprende una superficie de construcción, con dicha superficie de construcción y dicho portador definiendo una región de construcción entre los mismos, y con dicha superficie de construcción en comunicación fluida por medio del miembro semipermeable con una fuente de inhibidor de polimerización;(b) llenar dicha región de construcción con un líquido polimerizable, dicho líquido polimerizable haciendo contacto con dicha superficie de construcción;(c) irradiar dicha región de construcción a través de dicha placa de construcción para producir una región polimerizada sólida en dicha región de construcción, mientras forma o mantiene una capa de liberación de película líquida compuesta por dicho líquido polimerizable formado entre dicha región polimerizada sólida y dicha superficie de construcción, la polimerización de tal película líquida se inhibe por medio de dicho inhibidor de polimerización;y (d) avanzar dicho portador con dicha región polimerizada adherida al mismo lejos de dicha superficie de construcción sobre dicha placa de construcción para crear una región de construcción subsecuente entre dicha región polimerizada y dicha superficie de construcción;(e) continuar y/o repetir los pasos (b) a (e) para producir una región polimerizada subsecuente adherida a una región polimerizada previa hasta que la deposición continua o repetida de las regiones polimerizadas adheridas entre sí forme dicho objeto tridimensional;(f) en donde dicho portador tiene al menos un canal formado en el mismo, y dicho paso de llenado se lleva a cabo pasando o forzando dicho líquido polimerizable en dicha región de construcción a través del al menos un canal y a través de dicho objeto.
  2. 2
    - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho portador tiene una pluralidad de canales formados en el mismo, y en donde diferentes líquidos polimerizables se fuerzan a través de diferentes canales de la pluralidad de canales.
  3. 3
    - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque comprende adicionalmente formar de manera concurrente al menos uno, o una pluralidad de conductos de alimentación externa separados de dicho objeto, cada uno del al menos un conducto de alimentación en comunicación fluida con un canal en dicho portador, para abastecer al menos uno, o una pluralidad de diferentes líquidos polimerizables desde dicho portador a dicha zona de construcción.
  4. 4
    - Un método para formar un objeto tridimensional, que comprende los pasos de:(a) proporcionar un portador y una placa de construcción, dicha placa de construcción comprende un IMPI INSTITUTO MEXICANO DE LA PROPIEDAD INDUSTRIAL miembro semipermeable, dicho miembro semipermeable comprende una superficie de construcción, con dicha superficie de construcción y dicho portador definiendo una región de construcción éntre' los mismos, y con dicha superficie de construcción en comunicación fluida por medio del miembro semipermeable con una fuente de inhibidor de polimerización;(b) llenar dicha región de construcción con un líquido polimerizable, dicho líquido polimerizable haciendo contacto con dicha superficie de construcción;(c) irradiar dicha región de construcción a través de dicha placa de construcción para producir una región polimerizada sólida en dicha región de construcción, mientras forma o mantiene una capa de liberación de película líquida compuesta por dicho líquido polimerizable formado entre dicha región polimerizada sólida y dicha superficie de construcción, la polimerización de tal película líquida se inhibe por medio de dicho inhibidor de polimerización;y (d) avanzar dicho portador con dicha región polimerizada adherida al mismo lejos de dicha superficie de construcción sobre dicha placa de construcción para crear una región de construcción subsecuente entre dicha región polimerizada y dicha superficie de construcción;(e) continuar y/o repetir los pasos (b) a (e) para producir una región polimerizada subsecuente adherida a una región polimerizada previa hasta que la deposición continua o repetida de las regiones polimerizadas adheridas entre sí forme dicho objeto tridimensional;(f) en donde dicho portador tiene al menos un canal formado en el mismo, y dicho paso de llenado se lleva a cabo pasando o forzando dicho líquido polimerizable en dicha región de construcción a través del al menos un canal y a través de dicho objeto;en donde los pasos (b) a (e) se llevan a cabo de manera concurrente.
  5. 5
    - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la placa de construcción es estacionaria.
  6. 6
    - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque la fuente del inhibidor de polimerización es un depósito de inhibidor de polimerización dentro del miembro semipermeable.
  7. 7
    7 ,- El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el miembro semipermeable comprende además una superficie de alimentación separada de dicha superficie de construcción.
  8. 8
    - El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque la superficie de alimentación está en contacto fluido con un inhibidor de polimerización para proporcionar dicha fuente de inhibidor de polimerización.
  9. 9
    - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho paso o pasos de avance se lleva(n) a cabo a una velocidad acumulativa de por lo menos 10 mieras por segundo.
  10. 10
    - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque líquido polimerizable en exceso se suministra a dicha región de construcción, se elimina o se drena IMPI IHJTTWTO MEXICANO BB LA MOHEDA» INDUSTRIAL de la misma para enfriar dicha región de construcción, y luego se rodrfiila nprinnalmpntp de regreso a dicha región de construcción.
  11. 11
    - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho paso de avance se lleva a cabo al hacer avanzar dicho portador verticalmente desde dicha superficie de construcción.
  12. 12
    - El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque:dicho miembro semipermeable comprende una porción de superficie superior, una porción de superficie inferior, y una porción de superficie de borde;dicha superficie de construcción está en dicha porción de superficie superior;y dicha superficie de alimentación está en por lo menos una de dicha porción de superficie superior, dicha porción de superficie inferior, y dicha porción de superficie de borde.
  13. 13
    - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho paso de irradiación se lleva a cabo con radiación actínica.
  14. 14
    - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque:un área de superficie total de la región de construcción ocupa al menos setenta por ciento de un área de superficie total de la superficie de construcción;y/o en donde el movimiento lateral del portador y el objeto en cualquier dirección no es mayor que treinta por ciento de un ancho de dicha región de construcción en la dirección correspondiente.
  15. 15
    - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque (a) dicho líquido polimerizable comprende un líquido polimerizable de radicales libres y dicho inhibidor comprende oxígeno, o (b) dicho líquido polimerizable comprende un líquido catiónicamente polimerizable o catalizado con ácido, y dicho inhibidor comprende una base.
  16. 16
    - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho líquido polimerizable comprende además un agente activo, un agente detectable, partículas sólidas, o una combinación de los mismos.
  17. 17
    - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho paso de irradiación se lleva a cabo por fotolitografía sin máscara.
  18. 18
    - Un método para formar un objeto tridimensional, que comprende los pasos de:(a) proporcionar un portador y una placa de construcción, dicha placa de construcción comprende un miembro semipermeable, dicho miembro semipermeable comprende una superficie de construcción, con dicha superficie de construcción y dicho portador definiendo una región de construcción entre los mismos, y con dicha superficie de construcción en comunicación fluida por medio del miembro semipermeable con una fuente de inhibidor de polimerización;(b) llenar dicha región de construcción con un líquido polimerizable, dicho líquido polimerizable haciendo contacto con dicha superficie de construcción;(c) irradiar dicha región de construcción a través de dicha placa de IMPI INSTITUTO MEXICANO DE LA MONEDAD INDUSTRIAL construcción para producir una región polimerizada sólida en dicha región de construcción, mientras forma o mantiene una capa de liberación de película líquida compuesta por dicho liquido polimerizable formado entre dicha región polimerizada sólida y dicha superficie de construcción, la polimerización de tal película líquida se inhibe por medio de dicho inhibidor de polimerización;y (d) avanzar dicho portador con dicha región polimerizada adherida al mismo lejos de dicha superficie de construcción sobre dicha placa de construcción para crear una región de construcción subsecuente entre dicha región polimerizada y dicha superficie de construcción;(e) en donde dicho portador tiene al menos un canal formado en el mismo, y dicho paso de llenado se lleva a cabo pasando o forzando dicho líquido polimerizable en dicha región de construcción a través del al menos un canal;el método comprende además los pasos de: monitorear o detectar al menos un parámetro del procedimiento y/o proporcionar al menos un parámetro del procedimiento conocido o predeterminado;y luego alterar al menos una condición del procedimiento en respuesta a dicho parámetro del procedimiento monitoreado o parámetro del procedimiento conocido.
  19. 19
    - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque el portador con dicha región polimerizada adherida al mismo se hace avanzar unidireccionalmente lejos de dicha superficie de construcción en dicha placa de construcción estacionaria.
  20. 20
    - Un método para formar un objeto tridimensional, que comprende los pasos de:(a) proporcionar un portador y una placa de construcción, dicha placa de construcción comprende un miembro semipermeable, dicho miembro semipermeable comprende una superficie de construcción, con dicha superficie de construcción y dicho portador definiendo una región de construcción entre los mismos, y con dicha superficie de construcción en comunicación fluida por medio del miembro semipermeable con una fuente de inhibidor de polimerización;(b) llenar dicha región de construcción con un líquido polimerizable, dicho líquido polimerizable haciendo contacto con dicha superficie de construcción;(c) irradiar dicha región de construcción a través de dicha placa de construcción para producir una región polimerizada sólida en dicha región de construcción, mientras forma o mantiene una capa de liberación de película líquida compuesta por dicho líquido polimerizable formado entre dicha región polimerizada sólida y dicha superficie de construcción, la polimerización de tal película líquida se inhibe por medio de dicho inhibidor de polimerización;y (d) avanzar dicho portador con dicha región polimerizada adherida al mismo lejos de dicha superficie de construcción sobre dicha placa de construcción para crear una región de construcción subsecuente entre dicha región polimerizada y dicha superficie de construcción;(e) en donde dicho portador tiene al menos un canal formado en el mismo, y dicho paso de llenado se lleva a cabo pasando o forzando dicho líquido polimerizable en dicha región de construcción a través del al menos un canal;y (f) en donde dicho paso de avanzar se lleva a cabo mientras también de manera concurrente (i) se mantiene continuamente una zona muerta de líquido polimerizable en contacto con dicha superficie IMPI INSTITUTO MOUCANQ M LA TIIOMMMO INDUSTRIAL de construcción, y (¡i) se mantiene continuamente un gradiente de zona de polimerización entre dicha zona muerta y dicho polímero sólido y en contacto cóh 'CaCRTuno dé lóá'mísmós, dicho gradiente de zona de polimerización comprende dicho líquido polimerizable en forma parcialmente curado.
  21. 21
    - El método de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado además porque dicho miembro semipermeable comprende una película flexible de polímero, y la placa de construcción comprende además un miembro tensor conectado a la película de polímero para fijar y hacer rígida la película.
  22. 22
    - El método de conformidad con la reivindicación 21, caracterizado además porque dicha película flexible de polímero comprende una película fluoropolimérica.
  23. 23
    - El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque dicha placa de construcción es estacionaria.
  24. 24
    - El método de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque dicho miembro semipermeable comprende una película flexible de polímero, y la placa de construcción comprende además un miembro tensor conectado a la película de polímero para fijar y hacer rígida la película.
  25. 25
    - El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque dicho parámetro del procedimiento es consumo esperado de líquido polimerizable;y dicha condición del procedimiento es una velocidad de suministro de líquido polimerizable.
  26. 26
    - El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado además porque dicho miembro semipermeable comprende una película fluoropolimérica.
  27. 27
    - El método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado además porque dicho miembro semipermeable comprende una película fluoropolimérica.
  28. 28
    - El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque dicho miembro semipermeable comprende una película fluoropolimérica.
  29. 29
    - El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque dicho miembro semipermeable comprende una película fluoropolimérica.
  30. 30
    - El método de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque dicha condición del procedimiento es velocidad de suministro de líquido polimerizable, temperatura, presión, tasa o velocidad de avance del portador, intensidad de irradiación, o duración de irradiación.
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