Un aparato para fabricar un objeto tridimensional que comprende:

un medio (102) para almacenar un suministro de material de construcción (39) que puede ser utilizado parafabricar el objeto;

un sistema de vacío que presenta una entrada (112) de vacío conectada al medio de almacenamiento(102);

un medio para recibir unas capas incrementales del material de construcción (39) en una cámara deconstrucción desde el medio de almacenamiento (102); y

un medio (230) para recibir una cantidad sobrante de material de construcción (39) transferida desde elmedio de almacenamiento pero no recibida por la cámara de construcción; y caracterizado por:

al menos un filtro (118) dentro del sistema de vacío para filtrar el material de construcción (39) apartir de un flujo de aire creado por el sistema de vacío (110); y

un mecanismo de limpieza para limpiar el al menos un filtro (118).

Impresora tridimensional y procedimiento para la fabricacion de un objeto tridimensional

Antecedentes

La formacion de prototipos rapida describe diversas tecnicas para la fabricacion de un prototipo de tres dimensiones

de un objeto a partir de un modelo informatico del objeto. Una tecnica es la impresion tridimensional en la que una impresora especial es utilizada para fabricar el prototipo a partir de una pluralidad de capas bidimensionales. En particular, una representacion digital de un objeto en 3 - D es almacenada en una memoria informatica. El software informatico secciona la representacion del objeto en una pluralidad de capas de 2 - D diferenciadas. Una impresora en 3 - D, a continuacion, fabrica una capa de material para cada capa seccionada por el software. En conjunto, las

diversas fabricadas forman el prototipo deseado.

Un aparato para construir una pieza tridimensional a partir de polvo incluye tipicamente un suministro de polvo y una superficie de construccion. El polvo es transferido desde el suministro de polvo hasta la superficie de construccion en capas incrementales. En un procedimiento de impresion tridimensional, las capas de un material de polvo son depositadas en un area confinada. Una solucion aglutinante es selectivamente depositada sobre cada capa para

producir zonas de polvo aglutinado: un tipico aparato para depositar el aglutinante es una cabeza de impresion por chorro de tinta. El polvo no aglutinado es a continuacion retirado para obtener una pieza tridimensional.

El documento WO-A-95/34468 divulga un aparato para fabricar un objeto tridimensional y un procedimiento de fabricacion de un objeto tridimensional que presenta las caracteristicas distintivas del preambulo de las reivindicaciones 1 y 10, respectivamente. El aparato y el procedimiento de la presente invencion se caracterizan por

las caracteristicas distintivas de las partes reivindicadores de aquellas reivindicaciones. Caracteristicas distintivas opcionales se desarrollan en las reivindicaciones dependientes.

Sumario

El uso de polvo como material de construccion ofrece problemas potenciales. Debido a que el polvo puede facilmente ser transportado por el aire, puede afectar negativamente a la maquinaria, al producto final o a las

personas de los usuarios. El polvo puede ser transportado por el aire durante las diversas etapas del proceso de impresion: desde la carga de la maquina hasta su limpieza. Asi mismo, la acumulacion de polvo sobrante, ya sea o no transportado por el aire, puede conducir a problemas de mantenimiento dentro de la impresora. Las impresoras en 3 - D anteriores han presentado problemas de control del polvo.

La impresora tridimensional puede incluir un aparato que puede comprender un deposito de alimentacion, un

sistema de vacio, una camara de construccion, y una cavidad de rebose. El deposito de alimentacion almacena un suministro de material de construccion para formar el objeto. La camara de construccion recibe las capas incrementales del material de construccion procedentes del deposito de alimentacion. La cavidad de rebose recibe una cantidad sobrante del material de construccion transferida desde el deposito de alimentacion pero no recibida por la camara de construccion.

El sistema de vacio puede tener su entrada comunicada con el deposito de alimentacion. El sistema de vacio puede entonces ser utilizado para transferir el material de construccion hasta el interior del deposito de vacio desde diversas fuentes. Mas concretamente, el sistema de vacio puede ser utilizado para aspirar el material de construccion hasta el interior del deposito de alimentacion a traves de un conducto fijado a la entrada del sistema de vacio.

Por ejemplo, el sistema de vacio puede estar configurado para llenar el deposito de alimentacion desde un recipiente de material de construccion. Ello puede asi mismo incluir un dispositivo para inyectar aire dentro del recipiente del material de construccion. El sistema de vacio puede, asi mismo, ser configurado para retirar el polvo suelto de la camara de construccion despues de que el objeto haya sido fabricado y para transferir el polvo suelto hasta el deposito de alimentacion. El sistema de vacio puede, asi mismo, ser configurado para vaciar la cavidad de rebose y

45 transferir el material de construccion hasta el deposito de alimentacion. El sistema de vacio puede, asi mismo, ser configurado para limpiar el polvo depositado sobre o cerca del deposito de alimentacion o de la camara de construccion y hacer retornar el polvo limpiado hasta el deposito de alimentacion. Cualquiera de los ejemplos referidos puede ser automatizado o realizado a mano por el usuario.

El aparato puede asi mismo incluir un sistema para retirar particulas relativamente grandes de polvo y hacer retornar

50 el polvo al deposito de alimentacion. Este sistema puede inducir una accion ciclonica sobre una corriente de flujo de polvo y aire. La corriente de flujo puede pasar a traves de un tamiz separador antes de entrar en el deposito de alimentacion.

El aparato incluye asi mismo un filtro dispuesto dentro del sistema de vacio y un mecanismo de limpieza para limpiar el filtro. En el caso de una pluralidad de filtros, un mecanismo de limpieza puede entonces ser utilizado para limpiar 55 los filtros. En particular, un flujo de aire invertido puede ser suministrado de manera secuencial a traves de cada uno de los filtros. En ese caso, el mecanismo de limpieza podria incluir unas valvulas para cerrar la fuente de vacio sobre

una salida de un unico filtro para a continuacion desviar el aire a una presion aproximadamente atmosferica hasta el interior de la misma salida, invirtiendo la direccion del flujo y venteando las particulas acumuladas. Otros filtros del sistema pueden ser utilizados para mantener el flujo de aire y el vacio dentro de la camara de vacio mientras que uno o mas de los filtros estan siendo limpiados mediante un flujo de aire invertido.

No solo es dificil controlar la disipacion del polvo, puede ser dificil transferir el polvo desde el suministro de polvo hasta el area de construccion. En primer lugar, el polvo resulta compactado en el suministro de polvo y tiende a aglutinarse dentro de las estructuras, como por ejemplo los puentes. En segundo lugar, puede ser dificil depositar el polvo en una capa lisa, lo que puede conducir a la existencia de defectos en las piezas. Por ultimo, puede ser transferido demasiado polvo, lo que provoca derroches y contribuye a acumular el polvo sobrante y la cantidad de polvo transportado por el aire.

La impresora tridimensional puede incluir una camara para almacenar el material de construccion por debajo del plano de la superficie de construccion y un transportador, el transportador puede estar acoplado a la camara y, a continuacion, ser utilizado para desplazar el material de construccion. Asi mismo, el transportador puede remover el material de construccion dentro de la camara con el fin de impedir la formacion de puentes de material de construccion o de areas estancadas.

Mas en concreto, el transportador puede incluir una pluralidad de listones fijados a un tramo de una cadena transportadora, estando cada liston dimensionado para conducir una cantidad de material de construccion. Los listones pueden estar conformados para ser rigidos sin incrementar el volumen del material de construccion que puede ser suministrado por cada liston. En concreto, los listones pueden estar conformados para que el momento creado cuando son arrastrados a traves del volumen de construccion tienda a envolver la cadena transportadora sobre un pifon dentado o sobre una polea. Asi mismo, los listones puedenestar conformados para que elmomento creado cuando la porcion de transporte de polvo del liston sea arrastrado a traves del polvo sea eliminado por el momento creado cuando el rigidizador es arrastrado a traves del polvo. El sistema de transportador puede estar configurado para depositar el material de construccion delante de un rodillo esparcidor o una cuchilla rascadora, como por ejemplo mediante la alineacion y orientacion de los listones de troquel.

Un sistema de medicion puede ser utilizado para regular la cantidad de material de construccion depositado. El sistema de transportador puede ser un tornillo sin fin dentro de un tubo o tubos. El tornillo sin fin puede a continuacion ser rotado para levantar polvo desde el fondo del deposito de alimentacion hasta el sistema... [Seguir leyendo]

1. Un aparato para fabricar un objeto tridimensional que comprende:

un medio (102) para almacenar un suministro de material de construccion (39) que puede ser utilizado para fabricar el objeto;

un sistema de vacio que presenta una entrada (112) de vacio conectada al medio de almacenamiento (102) ;

un medio para recibir unas capas incrementales del material de construccion (39) en una camara de construccion desde el medio de almacenamiento (102) ; y

un medio (230) para recibir una cantidad sobrante de material de construccion (39) transferida desde el medio de almacenamiento pero no recibida por la camara de construccion; y caracterizado por:

al menos un filtro (118) dentro del sistema de vacio para filtrar el material de construccion (39) a partir de un flujo de aire creado por el sistema de vacio (110) ; y

un mecanismo de limpieza para limpiar el al menos un filtro (118) .

2. El aparato para fabricar un objeto tridimensional de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que

el medio para almacenar el suministro de material de construccion (39) es un deposito de alimentacion (102) ;

el medio para recibir las capas incrementales del material de construccion (39) es una camara de construccion; y

el medio para recibir la cantidad sobrante del material de construccion (39) es una cavidad de rebose (230) y que incluye

un medio para accionar el sistema de vacio (110) .

3. El aparato de la reivindicacion 2, en el que la entrada (112) de vacio esta acoplada a una fuente de material de construccion (39) , transfiriendo el sistema de vacio (110) el material de construccion (39) desde la fuente de material de construccion (39) hasta el deposito de alimentacion (102) a traves de la entrada (112) de vacio.

4. El aparato de la reivindicacion 3, en el que la fuente del material de construccion (39) es al menos una entre un recipiente del material de construccion (39) , la camara de construccion, la cavidad de rebose (230) , o un area proxima al deposito de alimentacion (102) o a la camara de construccion.

5. El aparato de la reivindicacion 4, en el que la fuente de material de construccion (39) incluye una cavidad de rebose (230) y el material de construccion (39) es automaticamente transferido desde la cavidad de rebose (230) hasta el deposito de alimentacion (102) .

6. El aparato de la reivindicacion 4, en el que la fuente del material de construccion (39) incluye el recipiente, y comprende asi mismo un mecanismo para inyectar aire dentro del recipiente.

7. El aparato de la reivindicacion 2, en el que hay una pluralidad de filtros, incluyendo el mecanismo de limpieza un sistema de valvula para dirigir un flujo de aire invertido de manera secuencial a traves de cada uno de los filtros para retirar las particulas acumuladas.

8. El aparato de la reivindicacion 7, en el que al menos un filtro (118) mantiene el flujo de aire y el vacio dentro de los limites del vacio.

9. El aparato de la reivindicacion 1, en el que el medio para filtrar comprende una pluralidad de filtros y el medio para limpiar comprende un sistema de valvulas para dirigir un flujo de aire invertido de manera secuencial a traves de cada uno de los filtros para retirar las particulas acumuladas.

10. Un procedimiento para fabricar un objeto tridimensional, que comprende:

un deposito de alimentacion (102) , el almacenamiento de un suministro de material de construccion (39) que puede ser utilizado para fabricar el objeto; el accionamiento de un sistema de vacio (110) que presenta una entrada (112) de vacio conectada con el deposito de alimentacion (102) ;

dentro de una camara de construccion, la recepcion de unas capas incrementales de material de construccion (39) desde el deposito de alimentacion (102) ; y

dentro de la cavidad de rebose (230) , la recepcion de una cantidad sobrante de material de construccion

(39) transferida desde el material de construccion (102) pero no recibida por la camara de construccion; y

caracterizado por:

la disposicion de al menos un filtro (118) dentro del sistema de vacio (110) ; y

la provision de un mecanismo de limpieza para limpiar el al menos un filtro.

11, - El procedimiento de la reivindicacion 10, en el que hay una pluralidad de filtros y la limpieza incluye el accionamiento de un sistema de valvulas para dirigir un flujo de aire invertido de manera secuencial a traves de cada uno de los filtros para retirar las particulas acumuladas.

12. El procedimiento de la reivindicacion 10, que comprende asi mismo el mantenimiento de un flujo de aire y de un 10 vacio con al menos un filtro.

FIGURA 2

FIGURA 3

FIGURA 4

FIGURA 5

FIGURA 6

FIGURA 7

FIGURA 11

FIGURA 12

FIGURA 13

FIGURA 14A

FIGURA 14B

FIGURA 15

FIGURA 16A

FIGURA 16B

FIGURA 18

FIGURA 19

FIGURA 21

FIGURA 25