特開 2024-99807 積層造形法によってコンポーネントを製造するための装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024099807

(43)【公開日】2024-07-25

(54)【発明の名称】積層造形法によってコンポーネントを製造するための装置

(51)【国際特許分類】

   B29C 64/214 20170101AFI20240718BHJP

   B28B 1/30 20060101ALI20240718BHJP

   B33Y 80/00 20150101ALI20240718BHJP

   B29C 64/106 20170101ALI20240718BHJP

   B29C 64/336 20170101ALI20240718BHJP

   B29C 64/112 20170101ALI20240718BHJP

   B29C 64/314 20170101ALI20240718BHJP

   B29C 64/393 20170101ALI20240718BHJP

   B33Y 50/02 20150101ALI20240718BHJP

   B33Y 30/00 20150101ALI20240718BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20240718BHJP

【ＦＩ】

B29C64/214

B28B1/30

B33Y80/00

B29C64/106

B29C64/336

B29C64/112

B29C64/314

B29C64/393

B33Y50/02

B33Y30/00

B33Y10/00

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024074411

(22)【出願日】2024-05-01

(62)【分割の表示】P 2021545435の分割

【原出願日】2020-02-04

(31)【優先権主張番号】19155205.8

(32)【優先日】2019-02-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

【公序良俗違反の表示】

（特許庁注：以下のものは登録商標）

１．テフロン

(71)【出願人】

【識別番号】521069928

【氏名又は名称】キョウセラ ファインセラミックス プレシジョン ゲーエムベーハー

(74)【代理人】

【識別番号】110000408

【氏名又は名称】弁理士法人高橋・林アンドパートナーズ

(72)【発明者】

【氏名】カトシキス，ニコラオス

(72)【発明者】

【氏名】ディーナー，ザラ

(72)【発明者】

【氏名】ルスナー，カルステン

(72)【発明者】

【氏名】ダ シルバ リマ，ペドロ ヘンリケ

【テーマコード（参考）】

4F213

4G052

【Ｆターム（参考）】

4F213AJ05

4F213AR12

4F213WA25

4F213WB01

4F213WF21

4F213WF24

4F213WF36

4F213WF41

4F213WL02

4F213WL12

4F213WL22

4F213WL32

4F213WL74

4F213WL76

4F213WL85

4G052DA02

4G052DB02

4G052DB12

4G052DC06

(57)【要約】      （修正有）

【課題】本発明は、スラリーを塗布するための装置であって、ドクターブレード本体を異なるコンパートメントに細分化する少なくとも１つの分離部材を有するドクターブレード本体を含む装置、および本発明に係る装置を用いて３次元物体を製造する方法に関する。
【解決手段】装置は、作業刃を有するドクターブレード本体を含み、ドクターブレード本体は、作業刃と平行に配置されたスリップを吐出するための少なくとも１つの吐出スロットを有し、ドクターブレード本体は、その長手方向に対して垂直に配置された少なくとも１つの移動可能な分割部材によってチャンバに分割され、少なくとも１００μｍの幅を有するギャップが、少なくとも１つの分割部材の側壁とドクターブレードの隣接面との間に形成されている。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

スリップを塗布する装置であって、前記装置は、作業刃を有するドクターブレード本体を含み、前記ドクターブレード本体は、前記作業刃と平行に配置されたスリップを吐出するための少なくとも１つの吐出スロットを有し、前記ドクターブレード本体は、その長手方向に対して垂直に配置された少なくとも１つの移動可能な分割部材によってチャンバに分割され、少なくとも１００μｍの幅を有するギャップが、前記少なくとも１つの分割部材の前記側壁と前記ドクターブレードの前記隣接面との間に形成されていることを特徴とする装置。

【請求項2】

前記ギャップは、少なくとも２００μｍ、好ましくは少なくとも３００μｍの幅を有することを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項3】

シール部材が前記ギャップの中に設けられ、前記シール部材は、好ましくはガスケット、Ｏリングシール、またはリップシールの形態であることを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項4】

前記シール部材は、前記ドクターブレードの前記対向面に面した前記分割部材の側壁に設けられた溝状の窪みまたは歯の形態であることを特徴とする装置。

【請求項5】

前記溝状の窪みまたは歯は、前記分割部材から直接加工されていることを特徴とする請求項３または請求項４の少なくとも１つに記載の装置。

【請求項6】

前記シール部材は、ゴム、プラスチック、およびテフロンからなる群から選択された材料で作られたシール部材であることを特徴とする請求項１乃至請求項５の少なくとも１つに記載の装置。

【請求項7】

前記少なくとも１つの吐出スロットは、前記ドクターブレード本体の前記幅全体に延びていることを特徴とする請求項１乃至請求項６の１つまたは複数に記載の装置。

【請求項8】

前記ドクターブレード本体は、少なくとも２つの可逆的に分離されたチャンバを有することを特徴とする請求項１乃至請求項７の１つまたは複数に記載の装置。

【請求項9】

前記ドクターブレード本体の前記チャンバの大きさおよび／または数は、可変であることを特徴とする請求項１乃至請求項８の１つまたは複数に記載の装置。

【請求項10】

前記少なくとも１つの分割部材は、１つまたは複数の可動スラットであることを特徴とする請求項１乃至請求項９の１つまたは複数に記載の装置。

【請求項11】

前記ドクターブレード本体は、さらに、２つ以上の入口ユニットを有し、前記入口ユニットは、それぞれ貯蔵容器に接続するためのコネクタ部材を有することを特徴とする請求項１乃至請求項１０の１つまたは複数に記載の装置。

【請求項12】

前記入口ユニットを介して前記ドクターブレード本体に供給される前記スリップは、類似であるか、または異なることを特徴とする請求項１乃至請求項１１の１つまたは複数に記載の装置。

【請求項13】

前記装置は、さらに、前記入口ユニットに接続された１つまたは複数のスタティックミキサーを含む請求項１乃至請求項１２の１つまたは複数に記載の装置。

【請求項14】

積層造形法を用いて３次元物品またはシートを調製する方法であって、１つまたは複数のスリップは、請求項１乃至請求項１３の１つまたは複数に記載の装置を用いて表面に層状に吐出され、所定の幾何学的形状にしたがって選択的に硬化されることを特徴とする方法。

【請求項15】

異なる組成を有する複数のスリップが使用されることを特徴とする請求項１４に記載の方法。

【請求項16】

前記３次元物品は、前記物品の一部または全てにわたって、特にｘおよび／またはｙ方向において変化する組成および／または性質を有することを特徴とする請求項１４または請求項１５の少なくとも１つに記載の方法。

【請求項17】

請求項１４乃至請求項１６の少なくとも１つに記載の方法によって得られる、および／または請求項１乃至請求項１３の少なくとも１つに記載の装置を用いて調製される物品。

【請求項18】

３次元物品を調製するための請求項１乃至請求項１３の少なくとも１つに記載の装置の使用。

【請求項19】

前記３次元物品は、前記物品の一部または全てにわたって、特にｘおよび／ｙ方向において変化する組成および／または性質を有することを特徴とする請求項１８に記載の使用。

【請求項20】

積層造形法、特にレーザー選択焼結およびバインダージェットにおける、請求項１乃至請求項１３の少なくとも１つに記載の装置の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ドクターブレード本体が異なるコンパートメントに分離される少なくとも１つの分離部材を有するドクターブレード本体を含む装置、および本発明に係る装置を用いて３次元物体を調製する方法に関する。

【背景技術】

【0002】

積層造形法の商業的応用により、複雑なコンポーネントおよび小さなシリーズを低コストで製造することができる。このような方法では、ドクターブレードを用いて粉末材料が支持構造体に塗布され、所定の形状に沿って硬化され、その後、別の層の粉末材料が塗布され、硬化される。なお、硬化は、印刷工程の後に完了されてもよい。この手順を、所望の３次元物体が形成されるまで繰り返す。これらの方法の欠点は、調製される３次元物体に異なる性質を選択的に形成するために異なる材料を使用する場合、ドクターブレードを別の材料で使用する前に、粉末供給装置を空にして、その後補充することが困難であること、あるいは代わりに複数のドクターブレードを使用しなければならないことである。

【0003】

この問題を解決するために、ＤＥ１９２９１６２１４２４９は、粉末床が設けられた下降可能な表面を有する製造ゾーンと、表面に粉末材料を促進して均一に分配するための少なくとも１つのドクターブレードと、を含む、粉末床で３次元物体を生成的に製造する装置を提案している。少なくとも１つのドクターブレードは、粉末床の表面に対して垂直に向けられた回転軸の周りを移動可能であり、ドクターブレードの長さは、少なくとも、回転軸から製造ゾーンの端までの最大距離に等しい。少なくとも１つのドクターブレードには、粉末材料を射出するためのノズルが形成されている。さらに、少なくとも１つのドクターブレード内およびノズルに粉体材料を供給する手段と、少なくとも１つのドクターブレードの回転運動を粉体床の表面上で行う手段と、感活性光線の少なくとも１つのビームが粉体床の表面に向けられ、その焦点を２次元的に移動させることができる手段と、が装置に設けられている。

【0004】

ＥＰ３３４５７４５には、デジタルデータモデルに基づいて形のない材料を層状に塗布して選択的に硬化させる積層造形法によってコンポーネントを製造する製造プラントが記載され、製造プラントは、一次材料が提供される材料リザーバと、一次材料が層状に塗布され、選択的に硬化されるコンポーネントスペースと、コンポーネントスペース上を移動可能であり、移動中にコンポーネントスペース上に材料リザーバから供給された一次材料を層状に塗布するために形成される少なくとも１つのスキージと、層状に塗布された一次材料を選択的に硬化させるために形成されるエネルギー源と、を含む。記載された製造プラントは、さらに、スキージが、コンポーネントスペース上を移動可能に設けられ、コンポーネントスペース上の移動中に少なくとも１つのさらなる二次材料を塗布するように形成されていることを特徴とし、スキージが、既に塗布された一次材料を、少なくとも１つの所定の二次材料区間内で選択的に除去するように形成された材料除去装置を有する。このようにして、製造される構造体に、例えば、電子線または絶縁体などの追加機能を組み込むことができる。

【0005】

ＷＯ２０１８／０２４７５７は、生産領域を有する粉末床において３次元体を生成的に生産するための装置に関する。この装置は、粉末床が配置される下降可能な表面を有し、供給された粉末材料を粉末床の表面上に均一に分配するための複数のドクターブレードと、少なくとも１つのエネルギービームが粉末床の表面に向けられ、その焦点スポットが二次元的に移動可能である装置を有する。ドクターブレードを用いて，異なる粉末材料および／または異なる平均粒径範囲を有する粉末材料を、粉体床の表面に塗布することができる。

【0006】

ＤＥ１０２０１５０１０３８６は、レーザー微細塗布溶融による３次元物体の生成的生産のための装置を開示している。この装置では、ドクターブレードが、個々の粉末層を塗布するための粉末リザーバで満たされたデュアルドクターブレードとして形成されており、デュアルドクターブレードの動作の前後のそれぞれで粉体層を生成し、この粉体層は、直ちにレーザーを照射して、構造物プラットフォーム上に構築される３次元物体のゾーン内で硬化させることができる。デュアルドクターブレードは、粉末リザーバから自動的に充填することができ、底部に設けられた粉末吐出スロットを含む粉末取込部と、その底部に連続する２枚の平行な単一のドクターブレードからなるデュアルドクターブレード部とを含み、デュアルドクターブレードの前後の各動作において粉末を分配するために、粉末吐出スロットから突出する粉末ガイド面を有する。

【0007】

先行技術で提案されている解決策は、異なる材料からコンポーネントを調製するために、装置の複雑な設計が必要になるという欠点がある。さらに、先行技術に記載されている装置では、異なる材料または粉末の間の移行が流動的であり、勾配を有するコンポーネントを調製することができない。この問題を解決するために、先行技術は、異なる投与チャンバまたは仕切壁を使用して、異なる種類の粉末を吐出することができるドクターブレードを提案している。

【0008】

したがって、ＤＥ１０２０１５２２２１００は、粉末状の建材の層状塗布および選択的固化によって３次元物体を製造する方法および装置を記載している。この装置は、建材の層を構造体フィールドに塗布するために構造体フィールド上で移動可能な塗布部材と、調製される物体の断面に対応する場所に塗布された層を選択的に固化するための固化装置と、を含み、物体が完成するまで塗布および選択的な固化のステップを繰り返すように設計および／または制御されている。この装置は、第１の方向に互いに間隔を空けて配置され、第１の方向と直交する方向に延び、第１の方向とその反対方向に粉末状の建材の受け入れ空間を画定する２つの塗布部材と、２つの塗布部材の間で、２つの塗布部材から第１の方向に距離を置いて配置され、第１の方向と直交する方向に延びる中間壁と、を含む塗布ユニットを含み、これにより、建材の受け入れ空間が２つのチャンバに分割される。塗布ユニットは、塗布ユニットの第１の方向またはそれとは反対方向への移動に応じて、それぞれの移動方向に後続するチャンバで建材を受け取り、それぞれの後続チャンバで受け取った建材をそれぞれの後続する塗布部材で引き出して均一な層を形成するように設計されている。

【0009】

ＷＯ２０１９／０２０３１７は、異なる種類の粉末のための複数の計量装置を有するワークピースの粉末床ベースの付加製造のための設備、およびそれを操作する方法を提案している。受取装置が粉末床のために設けられ、粉末床は複数の計量装置によって塗布されることができる。本発明によれば、計量装置の各々が計量口を有し、計量口を介して、一定の粉末を粉末床に塗布することができることが提供される。本発明によれば、受取装置と計量装置とが互いに移動可能であるため、計量口を利用して、粉末床の表面全体に粉末を塗布することができる。同一の粉末床上で異なる種類の粉末を計量することが有利に可能であり、同時に設備の全体大きさは小さい。

【0010】

ＷＯ２０１９／０２２７５９は、建材を吐出する容器を含む３Ｄプリンタを記載し、容器は、建材の流れを変化させることができるスロットルを含む。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

これまで、さまざまな材料を吐出する装置の提供への努力は、特に、３次元物体を調製するための通常の材料である粉末に集中していた。しかしながら、いくつかの用途では、要求される性質が、粉末では達成されないことがわかっており、そのため、材料をスリップの形態で塗布することが有利な場合がある。しかし、それによって吐出装置に対する技術的要求が変化するため、粉末の塗布用に設計された装置が必ずしもスリップにも使用できるとは限らない。このように、特に、スリップ状の材料は、純粋な粉末材料とは異なる流動挙動を有する。また、スリップの流動挙動は、製造される物体の品質に決定的な影響を与えるため、この性質はスリップの開発だけでなく、製造方法の技術的実現にも重要な役割を有する。

【0012】

また、先行技術で提案されているような、ドクターブレードを異なるゾーンに分割できる仕切壁を用いる場合、特に仕切壁が移動可能に設けられることを前提としている場合には、仕切壁とドクターブレードとの間の気密封止がまれにしか確保できないという問題がある。しかし、形成されているギャップが材料の流動挙動に干渉し、さらには目詰まりや閉塞を引き起こす可能性があり、特にスリップを使用する場合には、調製される物体の品質を著しく低下させてしまう。

【0013】

したがって、本発明の目的は、積層造形法でスリップを使用することにより、水平方向および／または垂直方向に異なる性質および／または組成を有する、例えば、勾配を有する３次元物品を製造することを可能にし、先行技術の前述の問題を克服する装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0014】

本発明の範囲内において、驚くべきことに、この目的は、いくつかの分離されたチャンバを有する特別に設計されたドクターブレードを含む装置を提供することによって達成されることがわかった。

【0015】

したがって、本発明は、まず、スリップを塗布する装置に関する。装置は、作業刃を有するドクターブレード本体を含み、ドクターブレード本体は、作業刃と平行に配置されたスリップを吐出するための少なくとも１つの吐出スロットを有し、ドクターブレード本体は、その長手方向に対して垂直に配置された少なくとも１つの移動可能な分割部材によってチャンバに分割され、少なくとも１００μｍの幅を有するギャップが、少なくとも１つの分割部材の側壁とドクターブレードの隣接面との間に形成されていることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の好ましい実施形態を模式的に示したものである。

【図2】仕切壁が回動可能な設計を有する本発明の好ましい実施形態を模式的に示したものである。

【図3】本発明に係る装置の代替的に好ましい実施形態の例示的な上面図であり

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明の範囲内において、「隣接」および「対向」の用語は、他に記載がない限り、交換可能であると考えられる。

【0018】

驚くべきことに、本発明に係るドクターブレード本体の設計により、物体の寸法にわたって変化する組成および／または性質を有する、例えば、勾配を有する３次元物体をスリップから調製することができることがわかった。ここで、本発明の意味における「勾配」とは、物体内または物体の表面のある長さにわたって組成または性質が連続的に変化することを意味する。従来、物体に勾配を形成することは、建材の貯蔵容器を交換することで実現されていたが、勾配の形成はｚ方向に限定されていた。しかし、驚くべきことに、本発明に係る装置によって、ｘ方向および／またはｙ方向にも勾配を形成できることがわかった。

【0019】

さらに、一般的な期待に反して、分割部材の側壁とドクターブレードの隣接面または対向面との間に少なくとも１００μｍのギャップを設ける本発明に係る設計は、スリップの流動挙動に悪影響を及ぼさず、むしろ分割部材の移動の自由度がこのように維持され、スリップの連続的な吐出が可能であることがわかった。ギャップは、好ましくは連続しており、仕切部材の側壁と平行に走っている。特に好ましい実施形態では、ギャップは、少なくとも２００μｍ、好ましくは少なくとも３００μｍの幅を有する。好ましくは、ギャップは、最大１０００μｍ、好ましくは最大７００μｍ、より好ましくは最大５００μｍの幅を有する。特に好ましい実施形態では、ギャップは、スリップに含まれる粒子のＤ９０値の少なくとも２倍、好ましくは３倍の幅を有している。さらに好ましい実施形態では、ギャップは、スリップに含まれる粒子のＤ９８値の少なくとも２倍、好ましくは３倍の幅を有している。粒子径は、レーザー回折によって決定されてもよく、粒度分布のＤ９０値およびＤ９８値は、決定された値以下の値を有する粒子の割合、すなわち、それぞれ９０％または９８％を指す。

【0020】

スリップの流動挙動が実用的である一方で分割部材の可動性を確保するために、分割部材の側壁とドクターブレードの隣接面との間にシール部材が設けられることが有利であることもわかった。したがって、少なくとも１つの分割部材とドクターブレードの隣接面との間にシール部材が設けられている実施形態が好ましい。驚くべきことに、シール部材を用いることにより、分割部材の可動性を制限することなく、ドクターブレード本体の異なるチャンバに収容されたスリップの流動挙動の障害および混合を防止することができることがわかった。好ましい実施形態では、シール部材は、ガスケット、Ｏリングシール、またはリップシールの形態で設計されており、これらは、分割部材とドクターブレードの隣接面との間に設けられている。

【0021】

シール部材を、分割部材の側壁とドクターブレードの対向面との間に設けられた溝状の窪みまたは歯の形態で設計することが特に有利であることがわかった。したがって、シール部材は、ドクターブレードの対向面に面する分割部材の側壁に設けられた溝状の窪みまたは歯の形をしている実施形態が好ましい。溝状の窪みまたは歯は、好ましくは分割部材の側壁に沿って長さ方向に延びる。より好ましくは、溝状の窪みまたは歯は、分割部材の側壁から直接加工され、分割部材の一体的な部分を形成している。ここで、分割部材の「側壁」とは、ドクターブレードの表面に対向する分割部材の狭い側面をいう。

【0022】

より好ましくは、シール部材は、ゴム、プラスチック、およびテフロンからなる群から選択された材料で作られている。このようにすることで、例えば、分割部材を移動させたときに、ドクターブレードの表面の損傷が回避される。

【0023】

分割部材の側壁とドクターブレードの対向面との間の距離は、分割部材の十分な可動性を確保するように選択されることが好ましい。

【0024】

シール部材の厚さは、分割部材の側壁とドクターブレードの対向面との間のスペースが完全に満たされるように選択するのが好ましい。この目的のために、歯は、分割部材の側壁とドクターブレードの対向面との間の距離の約２倍の長さを有することが特に有利であることがわかった。したがって、歯の高さは、分割部材の側壁とドクターブレードの対向面との間の距離と同じである実施形態が特に好ましい。より好ましくは、歯の高さが、分割素子の側壁とドクターブレードの対向面との間の距離の１．５倍～３倍、特に１．５倍～２．５倍と同じである。

【0025】

異なる材料の間で所望の移行を可能にするために、少なくとも１つの吐出スロットがドクターブレード本体の幅全体に延びていることが特に有利であることがわかった。好ましい実施形態では、吐出スロットは、その２つの刃のうち少なくとも一方にリップを有し、これによりスリップの流れを制御することができる。このようにして、カーテン塗布モード、ビード塗布モード、ウェブテンション塗布モード、エクストルージョン塗布モードなどの異なる吐出モードの間でバリエーションを作ることができる。

【0026】

本発明に係る装置では、物体の製造時に材料または性質を柔軟に適用させることができる。したがって、ドクターブレード本体に設けられたチャンバが可逆的に分離されている実施形態が好ましい。

【0027】

本発明の範囲内において、ドクターブレード本体内のチャンバの大きさおよび数を変化させることができれば、特に有利であることがわかった。したがって、ドクターブレード本体内のチャンバの大きさおよび／または数が可変である実施形態が好ましい。特に好ましい実施形態では、少なくとも１つの分割部材は、１つまたは複数の可動スラット、特に回動可能なスラットである。特に好ましい実施形態では、少なくとも１つの仕切部材は、水平方向、垂直方向、および／または、回動可能に変化させることができる可動式の仕切壁である。

【0028】

効率的かつ連続的な材料供給を確保するために、ドクターブレード本体は、スリップを導入するための入口ユニットを備えることができる。好ましい実施形態では、ドクターブレード本体は、さらに、スリップをドクターブレード本体に導入することができる２つ以上の入口ユニットを備えている。入口ユニットは、好ましくはドクターブレード本体内の分離されたチャンバのそれぞれにつながる。さらに、入口ユニットは、貯蔵容器に接続するためのコネクタ部材を有することが好ましい。

【0029】

スリップは、入口ユニットを介してドクターブレード本体に供給されることができる。物体に勾配を形成することを実現するためには、スリップが異なることが有利であることがわかっている。したがって、入口ユニットを介してドクターブレード本体に供給されるスリップは、類似であるか、または異なる、特に異なるものである実施形態が好ましい。スリップは、好ましくは、投与ポンプによってドクターブレード本体の対応するチャンバに導入され、スリップの流れは、吐出スロットを介して吐出される前に均質化されることができる。

【0030】

３次元物体の製造における自由度を高めるために、本発明に係る装置は、さらに、混合器をさらに有していてもよい。したがって、装置は、さらに、入口ユニットに接続された１つ以上の混合器、好ましくはスタティックミキサーをさらに有する実施形態が好ましい。

【0031】

本発明に係る装置は、特に、層状構造による物体の製造に適している。したがって、好ましい実施形態では、本発明に係る装置は、さらに、移動可能な表面を有する生産領域を有し、その表面には、スリップが吐出され、選択的に硬化されるコンポーネントスペースが設けられている。

【0032】

好ましい実施形態では、所望の物体の正確な製造を確保するために、本発明に係る装置は、さらに、ドクターブレード本体を制御するための制御ユニットを有する。

【0033】

本発明に係る装置は、特に、勾配を有する物体の製造、または２つ以上の層からなる材料システムの製造に向けられている。したがって、本発明は、さらに、積層造形法を用いて３次元物体を調製する方法であって、本発明に係る装置を用いて１つまたは複数のスリップが表面に吐出され、所定の幾何学的形状にしたがって選択的に硬化される方法に関するものである。より好ましくは、本発明に係る方法の範囲内において、本発明に係る装置を用いて支持構造体にスリップの第１層が塗布され、乾燥される。別の層のスリップが乾燥した層に塗布され、乾燥される。ここでは、スリップの各層塗布後に支持構造体を１層分の高さだけ下げる。所望の物体を得るために、好ましくは、所望の断面に応じたバインダーが吐出される。ここでは、バインダーを、層の厚さに応じて、各層の後に、または複数の層の後にのみ適用することができる。その後、バインダーを硬化させ、余分な材料を除去することにより、完成した物体が得られる。驚くべきことに、本発明の範囲内において、スリップを使用することによって、高い充填密度および層間の良好な結合を達成することができることがわかった。さらに、驚くべきことに、従来のプロセスのように粉末を使用することによって達成されなかった、高いグリーン密度を有する物体が各層を乾燥させることによって得られることがわかった。

【0034】

特に、本発明に係る装置の使用により、連続的または離散的に変化する組成および／または性質を有する物体の製造が可能になる。したがって、本発明に係る方法の実施形態では、３次元物体が、物体の一部または全部にわたって、特にｘ方向および／またはｙ方向において変化する組成および／または性質を有することが好ましい。より好ましくは、物体は、物体の全体または一部に延びる１つまたは複数の勾配を有する。別の好ましい実施形態では、物体は、異なる性質および／または組成を有する離散的領域を有する。物体の組成および／または性質は、適切なスリップを選択することによって適合させることができる。好ましい実施形態では、全質量を基準にして６０～９５重量％の固形分を含み、レーザー回折法で求めた平均粒径が０．１～１００μｍの粒子を含むスリップを使用する。スリップは、炭化ケイ素もしくは窒化ケイ素などのセラミック粒子、分散剤、またはグラファイトもしくはカーボンブラックなどの炭素源、およびバインダーなどの有機添加剤などの焼結助剤もしくは加工助剤で構成されている。

【0035】

本発明は、さらに、本発明に係る方法によって、および／または本発明に係る装置を使用することによって得られる物品に関するものである。好ましくは、物品は、異なる性質および／または組成を有する１つまたは複数の勾配または離散的領域を有する３次元物体である。特に、高い精度を特徴とする物体は、本発明に係る方法によって得られる。同時に、例えば、ドリルヘッドなどの工具のように、必要に応じて、高い強度と硬度を有する物体を提供する材料を使用することができる。したがって、物体は、特に、ドリルヘッドである。さらに、本発明に係る方法および本発明に係る装置は、例えば、半導体製造などの高精度用途で要求されるように、物体の性質を正確に設定することができる。したがって、代替的に好ましい態様では、物体はウェハチャックである。

【0036】

本発明は、さらに、３次元物体を製造するための本発明に係る装置の使用に関する。好ましくは、３次元物体は、特にｘおよび／またはｙ方向に、連続的または離散的に変化する組成および／または性質を有する。

【0037】

本発明に係る装置は、特に、積層造形法での使用に適している。したがって、本発明は、さらに、付加製造法、特にレーザー選択焼結およびバインダージェットにおける本発明に係る装置の使用に関する。

【0038】

本発明は、以下の図を用いてより詳細に説明されているが、これらの図は決して本発明のアイデアを限定するものとはみなされない。

【0039】

図１は、本発明の好ましい実施形態を模式的に示したもので、ドクターブレード本体を移動可能な仕切壁によって異なるチャンバ（１、２、３）に分割することができ、チャンバには異なるスリップを対応して導入することができる。

【0040】

図２は、仕切壁が回動可能な設計を有する本発明の好ましい実施形態を模式的に示したものである。このようにして、ドクターブレード本体を異なるチャンバ（１、２、３）に分割することができ、これにより、製造される物体に勾配を設定するために、ドクターブレード本体内のチャンバに含まれる材料を選択的に混合することができる。

【0041】

図３は、本発明に係る装置の代替的に好ましい実施形態の例示的な上面図であり、ドクターブレード本体（１）は、分割部材（２）を用いて異なるチャンバ（３）に分割されており、シール部材（４）として、Ｏリングシール（Ａ）、リップシール（Ｂ）、または溝状の窪みまたは歯（Ｃ）の形態のシール部材が用いられている。

【図1】

【図2】

【図3】

【外国語明細書】