ES2566788T3

ES2566788T3 - Método de producción estereolitográfica y de diseño gráfico informatizado de un objeto tridimensional mejorado

Info

Publication number: ES2566788T3
Application number: ES12813437.6T
Authority: ES
Inventors: Sergio Zenere
Original assignee: DWS SRL
Current assignee: DWS SRL
Priority date: 2011-11-23
Filing date: 2012-11-20
Publication date: 2016-04-15
Anticipated expiration: 2032-11-20
Also published as: CA2856326A1; WO2013076549A1; JP5773233B2; BR112014011673A2; US20140316549A1; MX357375B; SG11201401762RA; IL232531B; IL232531A0; KR101564180B1; ITVI20110302A1; EP2782745B1; RU2580467C2; CN103946008B; CA2856326C; CN103946008A; US9703898B2; RU2014124951A; MX2014006235A; KR20140079456A

Abstract

Método de producción de un objeto tridimensional (1) que comprende una pluralidad de soportes (3) que están conectados al cuerpo (2) de dicho objeto por medio de elementos de enlace (4), en cada uno de los cuales es posible identificar una zona con forma (5), hendida con respecto a la superficie externa de dicho elemento de enlace (4) y que presenta un ángulo inferior (6) que delimita una zona de rotura preestablecida (7) para que se separe dicho soporte (3), donde cada uno de dichos elementos de enlace (4) comprende un primer cuerpo (8) que sobresale de la superficie externa que delimita el cuerpo (2) de dicho objeto y un segundo cuerpo (9) que sobresale de dicho soporte (3), presentando dicho primero y dicho segundo cuerpo (8, 9) la superficie externa que es curva y convexa y estando unidos entre sí de modo que se defina dicha zona con forma (5) cuyo ángulo inferior (6) delimita dicha zona de rotura preestablecida (7) por medio de un proceso de estereolitografía, que incluye el diseño gráfico informatizado de los elementos de enlace (4) de los soportes (3) a su cuerpo (2) que comprende las siguientes operaciones: - diseño del cuerpo (2) de dicho objeto tridimensional (1) y de una pluralidad de soportes (3); - diseño de una pluralidad de primeros elementos (80), cada uno definido por al menos un centro (80c) y una superficie externa curva y convexa (80s); - cruce de dichos primeros elementos (80) con el cuerpo (2) de dicho objeto tridimensional (1) de modo que se defina para cada uno de dichos primeros elementos (80) una parte que sobresalga del cuerpo (2) de dicho objeto tridimensional (1); - diseño en un extremo de cada uno de dichos soportes (3) de un segundo elemento (90) definido al menos por un centro (90c) y por una superficie externa curva y convexa (90s); - aplicación en el centro (80c, 90c) de cada uno de dichos elementos (80, 90) del versor (80v, 90v) que define su superficie externa curva y convexa (80s, 90s); - alineación entre sí de dichos versores (80v, 90v) de cada par de dichos elementos (80, 90); - cruce de dicho segundo elemento (90) con dicha parte de dicho primer elemento (80) que sobresale del cuerpo (2) de dicho objeto tridimensional (1); - definición de los valores de las distancias (X1, X4; Y1, Y2, Y3) de dichos centros (80c, 90c) de dichos elementos (80, 90) entre sí y con respecto a la superficie externa del cuerpo (2) de dicho objeto tridimensional (1); - diseño de dichos elementos (80, 90) y de dichos soportes (3) en las configuraciones obtenidas según dichos valores definidos de las distancias con el fin de definir dicha zona con forma (5) cuyo ángulo inferior (6) delimita dicha zona de rotura preestablecida (7).

Description

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DESCRIPCION

Metodo de produccion estereolitografica y de diseno grafico informatizado de un objeto tridimensional mejorado

[0001] La invencion se refiere a metodo de produccion de un objeto tridimensional por medio de un proceso estereolitografico, que incluye el diseno grafico informatizado del objeto y en concreto de los elementos de enlace de los soportes que unen las distintas partes del objeto entre si.

[0002] Es conocido que la estereolitografla es una tecnica que permite la realizacion de objetos tridimensionales directamente a partir de datos digitales procesados por un software de CAD/CAM.

[0003] La estereolitografla se usa principalmente para realizar prototipos, puesto que posibilita obtener, en un corto espacio de tiempo, objetos tridimensionales, incluso con una estructura compleja, que pueden analizarse y someterse a prueba antes de proceder a la fase de produccion industrial.

[0004] Con este fin, se ha generalizado el uso del proceso de estereolitografla para realizar los modelos de objetos que se produciran sucesivamente por medio de fundicion a cera perdida.

[0005] El proceso de estereolitografla produce sustancialmente objetos tridimensionales a traves de la superposition de una pluralidad de capas con un espesor del orden de una decima parte de un micrometro, que se obtienen mediante la exposition de una resina llquida que polimeriza en presencia de luz a una estimulacion luminosa selectiva en las zonas correspondientes al volumen del objeto que se va a producir.

[0006] El mercado ofrece una pluralidad de tipos de maquinas de estereolitografla, entre las cuales, por ejemplo, existen maquinas de estereolitografla que sustancialmente comprenden un recipiente adaptado para contener la resina llquida y estan delimitadas por un fondo transparente y una cabeza de modelado.

[0007] La cabeza de modelado se situa en la parte superior del recipiente y dispone de una superficie plana adaptada para soportar el objeto tridimensional que esta siendo formado y de medios de alimentation que mueven la superficie plana con respecto al fondo del recipiente.

[0008] Al inicio del proceso de formation del objeto, se sumerge la superficie plana en la resina llquida hasta que queda situada a una distancia del fondo que equivale al espesor de la primera capa que se va a obtener.

[0009] La capa de resina incluida entre el fondo del recipiente y la superficie plana de la cabeza de modelado se expone de manera selectiva a un rayo laser que proviene de un emisor de luz laser dispuesto debajo del fondo del recipiente y que esta asociado a un robot de coordenadas cartesianas.

[0010] De este modo, la resina esta expuesta a radiation electromagnetica unicamente en las zonas correspondientes al volumen del objeto que se va a realizar y durante la solidificacion se adhiere a la superficie plana de la cabeza de modelado.

[0011] Una vez que se ha completado el proceso de solidification, se levanta la cabeza junto con la primera capa del objeto que se adhiere a esta, con el fin de permitir el restablecimiento del nivel de resina en el interior del recipiente.

[0012] Una vez que se ha restablecido el nivel de resina, la cabeza se vuelve a sumergir en la resina y se repiten las operaciones descritas anteriormente para depositar una segunda capa que se adherira a la primera y as! sucesivamente, hasta que se haya completado el objeto que va a realizarse.

[0013] Si el objeto incluye partes que sobresalen de la base o que estan rebajadas en esta y que pueden deformarse o doblarse, durante el proceso de formacion del objeto se crean columnas especiales, comunmente denominadas soportes, para soportar dichas partes salientes o rebajadas, donde dichos soportes constituyen parte Integra del objeto y se retiran una vez se ha completado este ultimo.

[0014] Segun la tecnica conocida, la retirada de los soportes, de los cuales un gran numero puede estar presente en objetos particularmente complejos, se lleva a cabo manualmente por medio de una cortadora y conlleva determinados inconvenientes reconocidos.

[0015] Si el objeto se emplea de modelo para obtener partes que se funden por medio de la tecnica de fundicion a cera perdida, la retirada manual de los soportes del modelo no puede garantizar una alta calidad constante de la pieza acabada.

[0016] De hecho, si la retirada de los soportes se lleva a cabo cortandolos en una position que este excesivamente separada de la superficie del modelo, una vez que se ha solidificado el metal, los sobrantes

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correspondientes que sobresalen y que deben retirarse a traves de un procesamiento mecanico estaran presentes en la parte que se produce sucesivamente a traves de fundicion a cera perdida.

[0017] Si, por otro lado, se retiran los soportes cortandolos a ras de la superficie del modelo, las cuchillas de la cortadora, tal y como se conocen, crean en cualquier caso una hendidura en el cuerpo del modelo y en cada punto de corte, de modo que una zona hueca que debe rellenarse correctamente coincidira con dicha hendidura en la parte de metal solidificado.

[0018] Por consiguiente, puede entenderse que en la practica la imposibilidad de que el operador corte manualmente del mismo modo todos los soportes presentes en el modelo implica que habra salientes y huecos distribuidos aleatoriamente en la pieza acabada.

[0019] Por tanto, cabe senalar que es practicamente imposible realizar piezas de fundicion que presenten todas la misma calidad.

[0020] Otro inconveniente es que, debido a que el corte de los soportes depende unicamente de la aptitud del operador a la hora de manipular la cortadora, el tiempo de ejecucion y los costes son bastante altos.

[0021] Otro inconveniente esta representado por el hecho de que con la misma seccion resistente la tension de corte necesaria para cortar cada soporte varla conforme varla el tipo de material del que esta hecho el soporte.

[0022] Por consiguiente, con el fin de realizar soportes que puedan cortarse con un esfuerzo que presente un valor constante o un valor que pueda determinar el operador, serla necesario disenarlos y realizarlos con diferentes secciones transversales en funcion del tipo de material usado.

[0023] De acuerdo con el estado de la tecnica, se conoce un metodo que se usa para realizar soportes de objetos tridimensionales por medio de un proceso de estereolitografla y que esta descrito en el documento de patente US 2009/0072447 A1. Las indicaciones proporcionadas en dicho documento de patente son para el diseno de las secciones de los soportes que sostienen el objeto tridimensional durante su proceso de formacion.

[0024] Mas en concreto, las indicaciones contenidas en el documento de patente estan limitadas a la definicion de un metodo adecuado para determinar la forma geometrica optima de los soportes de modo que sean lo bastante resistentes para soportar el objeto tridimensional que se esta formando.

[0025] Por tanto, el documento de patente anteriormente mencionado no contiene indicaciones que resulten de utilidad para disenar y definir de forma analltica la forma geometrica de los elementos de enlace que unen los soportes al cuerpo tridimensional, de modo que las indicaciones del documento de patente anteriormente mencionado no posibilitan que se solucionen los inconvenientes de la tecnica conocida que se han descrito previamente.

[0026] La presente invencion pretende solucionar todos los inconvenientes anteriormente descritos. Un objeto de la invencion es proporcionar un metodo de produccion de un objeto tridimensional por medio de un proceso de estereolitografla, que incluye un diseno grafico informatizado del objeto tridimensional donde el objeto tridimensional que se obtiene por este metodo dispone de soportes para las partes salientes que pueden retirarse de forma sencilla y rapida, sin necesidad de utilizar herramientas para cortarlos cerca de la zona de union al cuerpo del objeto al que pertenecen.

[0027] Otro objeto de la invencion es garantizar que en la zona de union entre cada soporte y el cuerpo del objeto exista una zona de rotura preestablecida adecuada para facilitar la separation de los soportes.

[0028] Otro objeto adicional de la invencion es garantizar que en la zona de union entre cada soporte y el cuerpo del objeto, tras la separacion, permanezca adherido al objeto un cuerpo saliente que presente una longitud exactamente definida.

[0029] Otro objeto de la invencion es garantizar que la position, las dimensiones y la forma de la zona de rotura preestablecida y la longitud del cuerpo que sobresale del objeto pueda determinarse de antemano durante el diseno grafico informatizado del objeto en si.

[0030] Otro objeto adicional de la invencion es reducir el tiempo y costes necesarios para la retirada de los soportes en comparacion con la tecnica conocida.

[0031] Otro objeto de la invencion es mejorar, en comparacion con la tecnica anterior, la calidad del objeto tridimensional tras la retirada de los soportes.

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[0032] Otro objeto adicional de la invencion es reducir los costes de diseno de objetos tridimensionales en comparacion con la tecnica conocida.

[0033] Segun la forma de realizacion de la invencion que se describe mas adelante en la presente memoria, en el objeto tridimensional que se obtiene por el metodo segun la invencion, cada soporte esta unido al cuerpo del objeto tridimensional por medio de un elemento de enlace que dispone de una zona de rotura preestablecida adecuada para garantizar la separacion del soporte.

[0034] La invencion define un metodo que implementa un diseno grafico informatizado que usa elementos solidos con una superficie curva y convexa que penetra en el objeto tridimensional, los soportes y por ende entre ellos.

[0035] El metodo de diseno posibilita programar la forma geometrica y las caracterlsticas de calidad y resistencia de cada elemento de enlace, como se explicara mas adelante con mayor detalle.

[0036] En concreto, las dimensiones y la forma de cada elemento de enlace se definen independientemente de las dimensiones de los soportes y de la forma y posicion de la superficie del objeto tridimensional al que estan unidos.

[0037] De manera ventajosa, segun la invencion, el disenador puede disenar la forma y tamano del elemento de enlace de cada uno de los soportes y de los mismos soportes de acuerdo con sus necesidades y con las caracterlsticas del material, de modo que los soportes puedan retirarse de forma mas sencilla, rapida y economica que en la tecnica conocida.

[0038] Igualmente de manera ventajosa, el disenador puede disenar y planear el objeto con los elementos de enlace de cada uno de los soportes y representarlo sin estos ultimos. De este modo, el disenador puede mostrar el objeto sin la presencia de los soportes, lo que, por otro lado, no puede hacerse en la tecnica conocida. Asimismo, de manera ventajosa, dicha posibilidad de disenar la forma y tamano del elemento de enlace tambien posibilita definir el grado de calidad del objeto.

[0039] Igualmente de manera ventajosa, la retirada de los soportes puede llevarse a cabo manualmente, sin usar instrumentos de corte como, por ejemplo, cortadoras o herramientas similares de corte.

[0040] Asimismo, de manera ventajosa, la presencia del elemento de enlace con la correspondiente zona de rotura preestablecida tambien posibilita la colocacion segura de la cortadora o de herramientas similares de corte en el caso en que el elemento de enlace presente tales dimensiones que el soporte no pueda separarse ni retirarse manualmente.

[0041] Los objetos y ventajas de la invencion anteriormente definidos se describen con mayor detalle a continuacion en la presente memoria, haciendo referencia a una forma de realizacion preferida de la invencion que se proporciona por medio de un ejemplo no limitante en referencia a los dibujos adjuntos, donde:

- La Figura 1 muestra una vista esquematica del objeto tridimensional mejorado que se obtiene por el metodo segun la invencion;

- Las Figuras 2 y 3 muestran detalles de la Figura 1;

- Las Figuras de 4 a 6 muestran diferentes etapas del diseno del objeto de la invencion;

- Las Figuras de 7 a 12 muestran detalles del objeto mostrado en la Figura 1.

[0042] El objeto tridimensional que se obtiene por el metodo segun la invencion se muestra en una vista esquematica global en la Figura 1, donde esta indicado por el numero 1.

[0043] Puede observarse que comprende un cuerpo anular 2 de forma sustancialmente circular, que dispone de una pluralidad de soportes 3 unidos a este interna y externamente.

[0044] Es importante senalar que el objeto tridimensional ilustrado se muestra como mero ejemplo de cualquier objeto tridimensional que se obtiene por medio de un proceso de estereolitografla y que dispone de una pluralidad de soportes que sujetan sus partes durante el proceso de formacion.

[0045] Asimismo, el cuerpo anular 2 del objeto tridimensional 1 constituye el modelo deseado.

[0046] Por consiguiente, la decision de hacer referencia al objeto tridimensional 1 mostrado en las figuras se ha hecho unicamente en aras de la sencillez de descripcion e ilustracion, puesto que la explicacion proporcionada a continuacion en la presente memoria puede referirse a cualquier objeto tridimensional de cualquier forma y tamano obtenido por medio de un proceso de estereolitografla.

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[0047] Como ya se ha explicado, durante la formation del objeto se generan los soportes 3, los cuales, como se muestra en la Figura 1, estan unidos al objeto por medio de elementos de enlace, cada uno de los cuales esta indicado en su conjunto por el numero 4.

[0048] Segun la invention, en cada uno de los elementos de enlace 4 es posible identificar una zona con forma 5, hendida con respecto a la superficie externa del elemento de enlace 4, que presenta un angulo inferior 6 que delimita una zona de rotura preestablecida 7 para la separation del elemento de enlace 4.

[0049] En concreto, con referencia tambien a las Figuras 2 y 3, cada uno de los elementos de enlace 4 comprende un primer cuerpo 8 que sobresale de la superficie externa que delimita el cuerpo 2 del objeto tridimensional 1 y un segundo cuerpo 9 que sobresale del soporte 3, estando dichos cuerpos 8 y 9 unidos entre si de modo que definen la zona con forma 5 cuyo angulo inferior 6 delimita dicha zona de rotura preestablecida 7.

[0050] Por consiguiente, dicha zona de rotura preestablecida 7 define una section resistente cuya superficie depende de la longitud del perlmetro del angulo inferior 6. Por tanto, la presencia de la zona de rotura preestablecida 7 posibilita separar cada elemento de enlace 4 del cuerpo 2 del objeto 1 en un punto claramente definido, de forma sencilla y rapida y, sobre todo, sin necesidad de intervenir con herramientas de corte como por ejemplo tijeras o cortadoras. Asimismo, la presencia de la zona de rotura preestablecida 7 define una zona precisa en la cual es posible poner la cortadora u otras herramientas de corte si, debido a las dimensiones excesivas del elemento de enlace 4, la separacion del soporte correspondiente no puede llevarse a cabo manualmente.

[0051] Sin embargo, de este modo se garantiza que la separacion del soporte 3 tenga siempre lugar en la misma position, sin danar el cuerpo 2 del objeto tridimensional 1 y/o evitando que cualquier parte excesivamente larga del primer cuerpo 8 sobresalga del cuerpo 2.

[0052] Tambien es posible escoger la posicion del primer cuerpo 8 con respecto al cuerpo 2 del objeto 1 y del primer cuerpo 8 con respecto al segundo cuerpo 9 de modo que defina la posicion de la zona de rotura preestablecida 7 y la superficie de la seccion resistente de dicha zona de rotura preestablecida 7.

[0053] Ello posibilita ajustar el tamano de dicha superficie segun lo fragil que sea el material del que estan hechos los soportes 3, con el fin de favorecer su separacion al tiempo que se garantiza la resistencia mecanica que les permite cumplir su funcion de soporte.

[0054] Asimismo, la definition de la posicion del primer cuerpo 8 con respecto al cuerpo 2 del objeto 1 y del segundo cuerpo 9 con respecto al primer cuerpo 8 determina la longitud de la parte del primer cuerpo 8 que tras la retirada del soporte 3 sigue sobresaliendo del cuerpo 2.

[0055] Por consiguiente, el disenador puede escoger estas posiciones de modo que tras la retirada del soporte 3, la longitud de la parte del primer cuerpo 8 que sobresale del cuerpo 2 del objeto 1 no sea tal que afecte a la calidad de la superficie externa del objeto.

[0056] Con respecto a la forma de dichos cuerpos 8 y 9, cada uno de ellos presenta la superficie externa curva y convexa que puede formar parte de la superficie externa de una esfera, como se muestra en las Figuras de 1 a 3.

[0057] Segun otra forma de realization de la invencion, la superficie externa curva y convexa de cada uno de los cuerpos 8 y 9 puede formar parte de la superficie externa de un elipsoide que no esta ilustrado en las figuras para simplificar los dibujos.

[0058] En una forma de realizacion adicional de la invencion, la superficie externa curva y convexa del primer cuerpo 8 puede formar parte de la superficie externa de una esfera, mientras que la superficie externa curva y convexa del segundo cuerpo 9 puede formar parte de la superficie externa de un elipsoide y viceversa.

[0059] La decision de hacer los cuerpos 8 y 9 que conforman cada elemento de enlace 4 con una superficie externa esferica o elipsoidal simplifica las operaciones de diseno y las agiliza.

[0060] El metodo del diseno grafico informatizado de los elementos de enlace 4 de los soportes 3 de un objeto tridimensional 1 hecho por medio de un proceso de estereolitografla segun la invencion comprende una serie de operaciones que se encuentran enumeradas y explicadas en detalle en referencia a las Figuras de 4 a 6.

[0061] En primer lugar, mediante cualquier software de CAD/CAM disponible en el mercado, es posible dibujar el objeto tridimensional 1, una parte de cuyo cuerpo 2 se muestra en las Figuras de 4 a 6, refiriendose dicha parte a la zona en la que se dispone el elemento de enlace 4.

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[0062] A continuacion se disena un primer elemento 80, definido al menos por un centro 80c y una superficie externa curva y convexa 80s y que se cruza con el cuerpo 2 del objeto tridimensional 1 de manera que define una parte del primer elemento 80 que sobresale del cuerpo 2, como se muestra en la Figura 5.

[0063] De manera ventajosa, ello permite una mejor observacion del cuerpo 2 del objeto tridimensional 1, sobresaliendo todos los primeros cuerpos 8 del mismo cuerpo 2 segun la configuration mostrada en la Figura 8, sin los soportes 3. A continuacion, se disena un segundo elemento 90 en un extremo de cada uno de los soportes 3, estando tambien definido dicho segundo elemento al menos por un centro 90c y una superficie externa curva y convexa 90s, como puede observarse siempre en la Figura 5. En este punto dicho segundo elemento 90 se cruza con la parte del primer elemento 80 que sobresale del cuerpo 2 del objeto tridimensional 1, como se muestra en la Figura 6, para definir el elemento de enlace 4.

[0064] En la Figura 6, el cruce del segundo elemento 90 con la parte del primer elemento 80 que sobresale del objeto tridimensional 1 define la zona con forma 5 y la correspondiente zona de rotura preestablecida 7.

[0065] De este modo, la parte del primer elemento 80 incluida entre la zona de rotura preestablecida 7 y el cuerpo 2 del objeto tridimensional 1 define el primer cuerpo 8 mientras que la parte del segundo elemento 90 incluida entre la zona de rotura preestablecida 7 y el soporte 3 define el segundo cuerpo 9.

[0066] El primer elemento 80 y el segundo elemento 90 pueden ser esferas los dos, o los dos pueden ser elipsoides, o uno de ellos puede ser una esfera y el otro un elipsoide, de modo que cada uno de los elementos 8 y 9 que proceden de estos y que sobresalen respectivamente del cuerpo 2 del objeto 1 y del soporte 3 tiene constituida su superficie externa curva y convexa por parte de la superficie curva de dichos solidos.

[0067] La decision de hacer los elementos 80 y 90 con superficies esfericas o elipsoides ofrece unas considerables ventajas al operador que se encarga del diseno, tanto en terminos de simplification de la generation de las superficies que conforman dichos elementos como en terminos de facilidad de control de los cruces entre dichas superficies.

[0068] De hecho, se conoce que en diseno grafico informatizado una superficie se define por una pluralidad de triangulos, cada uno representado por un versor aplicado a su centro.

[0069] Por consiguiente, para representar una superficie es necesario emplear una pluralidad de versores, cada uno de los cuales se corresponde con uno de los triangulos que la definen.

[0070] Con el fin de alinear dos superficies entre si, el software de diseno grafico informatizado se ve forzado a procesar una enorme cantidad de datos que aumenta conforme dichas superficies se vuelven mas complejas.

[0071] Todo ello implica un tiempo prolongado de procesamiento de datos y un tiempo prolongado de ejecucion del diseno.

[0072] Si, por el contrario, segun la invention, para el diseno grafico informatizado se emplean elementos esfericos o elipsoides, los cuales tal y como se conoce de la geometrla solida son elementos de una sola superficie provistos de un centro, cada una de dichas superficies puede identificarse por medio de un unico versor aplicado en el centro del elemento.

[0073] Ello permite que haya toda una serie de ventajas.

[0074] En primer lugar, la labor del operador se simplifica en gran medida, de hecho cuando dos elementos 80 y 90 estan situados en contacto el uno con el otro, independientemente de su position, sus centros 80c y 90c estan siempre alineados a lo largo de la misma direction de alineacion de los versores 80v y 90v que definen sus respectivas superficies, como se muestra en las Figuras 6 y 7.

[0075] Asimismo, dicha alineacion se produce cuando dichos elementos son ambos esfericos o ambos elipsoides as! como cuando uno de ellos es esferico y el otro elipsoide.

[0076] Asimismo, dicha labor de diseno es mucho mas rapida puesto que el software requiere un tiempo de procesamiento menor.

[0077] Segun la geometrla euclidiana, la zona de rotura preestablecida 7 generada por el cruce entre los elementos 80 y 90 es, en consecuencia, un plano que es siempre ortogonal en la direccion definida por la alineacion de los versores 80v y 90v y siempre paralelo a un respectivo plano que es tangente al cuerpo 2 del objeto tridimensional 1 en el punto de intersection del cuerpo 2 con dicha direccion de alineacion de los versores

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80v y 90v. De manera ventajosa, ello contribuye a que la superficie externa del cuerpo 2 del objeto tridimensional 1 sea homogenea tras la retirada de los soportes 3.

[0078] La decision de hacer los elementos 80 y 90 esfericos o elipsoides ofrece tambien la ventaja de definir de manera unlvoca el punto en el que, en terminos de software, el elemento 80 debe cortarse si sobresale de un lado del cuerpo 2 donde no hay soporte 3.

[0079] En este caso, de hecho, la ortogonalidad del versor 80v con respecto a la zona de cruce del elemento 80 con la superficie externa del cuerpo 2 define el punto de corte de forma exacta y unlvoca.

[0080] Por otro lado, la misma operation serla mucho mas compleja si el elemento 80 tuviera su superficie externa de forma diferente a la esferica o elipsoide.

[0081] Por ultimo, es posible programar el control de la position de cruce entre los elementos 80 y 90 para definir la zona de rotura preestablecida 7 y, en consecuencia, la posicion y superficie de la section resistente correspondiente a esta.

[0082] Dicha superficie, de hecho, se puede determinar facilmente a traves de las ecuaciones conocidas de resistencia mecanica que pueden integrarse en el software de generation de disenos.

[0083] Por consiguiente, ello simplifica y tambien agiliza la labor necesaria para determinar la longitud de los cuerpos 8 y 9 que sobresalen del cuerpo 2 del objeto 1 que puede mostrarse de manera ventajosa de modo que el operario la pueda comprobar, como se muestra en la Figura 8, inmediatamente despues de realizar el cruce de cada primer elemento 80 con el cuerpo 2 mostrado en la Figura 5.

[0084] Despues de realizar el cruce entre los elementos 80 y 90 que puede observarse en la Figura 6, se definen los valores de las distancias de los centros 80c y 90c entre si y con respecto a la superficie externa del cuerpo 2 del objeto tridimensional 1 y despues se disenan los elementos y los soportes en configuraciones obtenidas, por consiguiente, en funcion de dichos valores definidos de las distancias.

[0085] Es posible definir diferentes configuraciones para que las seleccione el disenador, algunas de las cuales estan descritas a modo de ejemplo en las Figuras de 9 a 12.

[0086] En referencia a las Figuras de 9 a 11, es posible observar tres configuraciones distintas, en cada una de las cuales la zona de rotura preestablecida 7 del elemento de enlace 4 presenta siempre la misma superficie que viene indicada por S1 puesto que los centros 80c y 90c de los respectivos elementos 80 y 90 que la definen estan dispuestos a la misma distancia X1.

[0087] A la inversa, el centro 80c del primer elemento 80 esta dispuesto en distintas posiciones y a distintas distancias Y1, Y2, y Y3 con respecto a la superficie del cuerpo 2 del objeto 1, como se muestra en las Figuras 9, 10 y 11 respectivamente. Ello implica que, una vez que se ha retirado el soporte 3, cada primer cuerpo 8 respectivo sobresaldra de la superficie del cuerpo 2 del objeto 1 en distintas medidas D1, D2 y D3, que disminuyen progresivamente de la Figura 9 a la Figura 11.

[0088] En referencia a la Figura 12, es posible observar una configuration adicional, en la que el centro 80c del primer elemento 80 esta dispuesto a la misma distancia Y1 de la superficie del cuerpo 2 del objeto 1 que puede observarse en la configuracion de la Figura 9, pero los centros 80c y 90c de los elementos 80 y 90 estan dispuestos a una distancia X4 que es mayor que la distancia X1.

[0089] Ello se traduce, como puede observarse en la Figura 12, en un menor valor S2 de la superficie de la seccion resistente de la zona de rotura preestablecida 7 y en un mayor valor D4 del saliente del primer cuerpo 8 tras la retirada del soporte 3. Los ejemplos mostrados en las Figuras de 9 a 12 se refieren a elementos esfericos 80 y 90 pero estos elementos tambien pueden ser elipsoides.

[0090] Por consiguiente, puede entenderse que el diseno del elemento de enlace 4 con elementos esfericos o elipsoides posibilita ajustar de forma precisa, sencilla y rapida el tamano de la configuracion de la seccion resistente, de modo que adapte los esfuerzos necesarios para separar los soportes 3 segun las necesidades del usuario y el tipo de material del que estan hechos dichos soportes. Asimismo, tambien es posible definir los resaltes de los mismos elementos segun la calidad del objeto.

[0091] Basandose en la explication anterior, puede entenderse que la invention logra todos los objetos marcados.

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[0092] En concreto, logra el objeto de permitir que la retirada de los soportes del cuerpo del objeto se lleve a cabo de forma sencilla y rapida, sin necesidad de emplear herramientas para cortarlos cerca de las zonas de union al cuerpo del objeto al que pertenecen.

[0093] Asimismo, es posible definir un elemento de enlace en la zona de union de cada soporte al cuerpo del objeto, estando dicho elemento de enlace provisto de una zona de rotura preestablecida cuyo tamano puede modificarse a eleccion del disenador, de modo que se adapte el esfuerzo de rotura al tipo de material del que esta hecho el objeto tridimensional.

[0094] Ademas de lo anteriormente expuesto, es posible definir la longitud de las zonas que sobresalen del objeto y que permanecen adheridas a este tras haberse retirado los soportes, de modo que sea posible conocer de antemano y planear la calidad del objeto tridimensional que se va a producir.

[0095] Estas opciones son posibles gracias al uso del metodo de diseno grafico informatizado anteriormente descrito, que tambien posibilita disenar automaticamente los elementos de enlace de cada soporte del objeto tridimensional con las caracterlsticas de dimension deseadas y que se han descrito anteriormente, si las ecuaciones relativas a los criterios de resistencia seleccionados segun el material estan integradas en el software de generacion de disenos.

[0096] En la etapa de construccion, el objeto tridimensional y el metodo para disenarlo pueden estar sujetos a variantes y modificaciones que no estan descritas en este texto ni ilustradas en los dibujos adjuntos.

[0097] No obstante, se entiende que dichas variantes o modificaciones, si las hubiera, deben considerarse protegidas por la presente patente, siempre que entren en el alcance de las reivindicaciones siguientes.

[0098] En los casos en que las caracterlsticas tecnicas mencionadas en cualquier reivindicacion vayan seguidas de signos de referencia, dichos signos de referencia se han incluido con el unico proposito de hacer mas inteligibles las reivindicaciones y, por tanto, dichos signos de referencia no tienen ningun efecto limitante en la proteccion de dicho elemento identificado a modo de ejemplo por dichos signos de referencia.

Claims

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

REIVINDICACIONES

1. Metodo de produccion de un objeto tridimensional (1) que comprende una pluralidad de soportes (3) que estan conectados al cuerpo (2) de dicho objeto por medio de elementos de enlace (4), en cada uno de los cuales es posible identificar una zona con forma (5), hendida con respecto a la superficie externa de dicho elemento de enlace (4) y que presenta un angulo inferior (6) que delimita una zona de rotura preestablecida (7) para que se separe dicho soporte (3), donde cada uno de dichos elementos de enlace (4) comprende un primer cuerpo (8) que sobresale de la superficie externa que delimita el cuerpo (2) de dicho objeto y un segundo cuerpo (9) que sobresale de dicho soporte (3), presentando dicho primero y dicho segundo cuerpo (8, 9) la superficie externa que es curva y convexa y estando unidos entre si de modo que se defina dicha zona con forma (5) cuyo angulo inferior (6) delimita dicha zona de rotura preestablecida (7) por medio de un proceso de estereolitografla, que incluye el diseno grafico informatizado de los elementos de enlace (4) de los soportes (3) a su cuerpo (2) que comprende las siguientes operaciones:

- diseno del cuerpo (2) de dicho objeto tridimensional (1) y de una pluralidad de soportes (3);

- diseno de una pluralidad de primeros elementos (80), cada uno definido por al menos un centro (80c) y una superficie externa curva y convexa (80s);

- cruce de dichos primeros elementos (80) con el cuerpo (2) de dicho objeto tridimensional (1) de modo que se defina para cada uno de dichos primeros elementos (80) una parte que sobresalga del cuerpo (2) de dicho objeto tridimensional (1);

- diseno en un extremo de cada uno de dichos soportes (3) de un segundo elemento (90) definido al

menos por un centro (90c) y por una superficie externa curva y convexa (90s);

- aplicacion en el centro (80c, 90c) de cada uno de dichos elementos (80, 90) del versor (80v, 90v) que define su superficie externa curva y convexa (80s, 90s);

- alineacion entre si de dichos versores (80v, 90v) de cada par de dichos elementos (80, 90);

- cruce de dicho segundo elemento (90) con dicha parte de dicho primer elemento (80) que sobresale del cuerpo (2) de dicho objeto tridimensional (1);

- definition de los valores de las distancias (X1, X4; Y1, Y2, Y3) de dichos centros (80c, 90c) de dichos

elementos (80, 90) entre si y con respecto a la superficie externa del cuerpo (2) de dicho objeto

tridimensional (1);

- diseno de dichos elementos (80, 90) y de dichos soportes (3) en las configuraciones obtenidas segun dichos valores definidos de las distancias con el fin de definir dicha zona con forma (5) cuyo angulo inferior (6) delimita dicha zona de rotura preestablecida (7).
2. Metodo segun la reivindicacion 1), donde la parte de dicho primer elemento (80) incluida entre la superficie externa del cuerpo (2) de dicho objeto tridimensional (1) y dicha zona de rotura preestablecida (7) define dicho primer cuerpo saliente (8).
3. Metodo segun la reivindicacion 1), donde dicha parte de dicho segundo elemento (90) incluida entre dicho extremo de dicho soporte (3) y dicha zona de rotura preestablecida (7) define dicho segundo cuerpo saliente (9).
4. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores 2) o 3), donde dicho primer elemento (80) y dicho segundo elemento (90) son esferas.
5. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores 2) o 3), donde dicho primer elemento (80) y dicho segundo elemento (90) son elipsoides.
6. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores 2) o 3), donde dicho primer elemento (80) es una esfera y dicho segundo elemento (90) es un elipsoide.
7. Metodo segun cualquiera de las reivindicaciones anteriores 2) o 3), donde dicho primer elemento (80) es un elipsoide y dicho segundo elemento (90) es una esfera.