SE461752B - DEVICE AND MATERIALS FOR THE PREPARATION OF THREE-DIMENSIONAL GOODS - Google Patents

Description

461 752 Yß Ett sätt att åstadkomma en viss känsla för objektets tredimensionella geomelri tillämpas av vissa CAD-leverantörer, där systemet medger att konstruktören kan betrakta objektet från valfri synvinkel på bildskärmen och därigenom uppleva en fo tolik perspektivbild av detaljen. Stora ansträngningar har gjorts av leverantörer, i syfte att öka realismeni denna typ av presentation, tex. med hjälp av färgsättning och skuggeffekter. Det har i praktiken dock visat sig att denna typ av hjälpmedel tjänar större nytta vid säljande och estetiska presentationer än att de aktivt bidrager till minskat behov av rena fysiska modeller, i själva konstruktionsarbetet. 461 752 Yß A method of achieving a certain feeling for the object's three-dimensional geometry is applied by some CAD suppliers, where the system allows the designer to view the object from any point of view on the screen and thereby experience a photographic perspective image of the detail. Great efforts have been made by suppliers, in order to increase realism in this type of presentation, e.g. with the help of color scheme and shadow effects. In practice, however, it has been shown that this type of aid is more useful in sales and aesthetic presentations than that they actively contribute to a reduced need for pure physical models, in the design work itself.

En metod, att tillverka fysiska modeller m.h.a. CAD-databaser i direkt anslutning till konstruktörens arbetsplats beskrivs i US 4575330 ( C.W. Hull ). Denna, s.k. stereolitografiska metod, bygger på principen att en UV-strâlande focuserad ljusstråle tvärbinder och därmed härdar träffpunkten på ytskiktet av en flytande fotopolymer.A method, to manufacture physical models m.h.a. CAD databases directly adjacent to the designer's workplace are described in US 4575330 (C.W. Hull). This, s.k. stereolithographic method, is based on the principle that a UV-radiating focused light beam crosslinks and thus hardens the point of impact on the surface layer of a liquid photopolymer.

Ljuskällan, som är två-dimensionellt styrbar ovanför badet med den UV-härdande plastvätskan, kan då förmås att härda ett tvärsnitt ur den önskade modellen. Den så framställda sektionen avsätts på ett, i badets djupled, rörligt bord. Genom att successivt sänka bordet efter varje fullbordad tvärsektion kan varje lager bindas till varandra och en komplett modell av objektet framställas.The light source, which is two-dimensionally controllable above the bath with the UV-curing plastic liquid, can then be made to cure a cross-section of the desired model. The section thus prepared is deposited on a movable table in the depth of the bath. By successively lowering the table after each completed cross section, each layer can be bonded to each other and a complete model of the object produced.

Denna metod, som av tidsskäl endast bör framställa skalmodeller, har hittills med framgång endast prövats i mindre maskiner med kapacitet på några kubikdecimetrar. Måttnoggrannheten har uppgivits vara ett problem till följd av krympning och inre spänningar som orsakar skevning i den färdiga modellen.This method, which for reasons of time should only produce scale models, has so far been successfully tested only in smaller machines with a capacity of a few cubic decimetres. The dimensional accuracy has been stated to be a problem due to shrinkage and internal stresses that cause distortion in the finished model.

Utrustningens höga inköpskoslnad och förhållandevis tidskrävande process för modelltillverlmíxig, på ett antal timmar per modell, är faktorer som begränsar metodens användning.The equipment's high purchase cost and relatively time-consuming process for model production, of a number of hours per model, are factors that limit the use of the method.

Sammanfattningsvis kan sägas, att det fortfarande saknas effektiva och praktiska hjälpmedel i produktutvecklingsarbete för interaktiv modelltillverkning i omedelbar anslutning till konstruktörens arbetsplats.In summary, it can be said that there is still a lack of effective and practical aids in product development work for interactive model manufacturing in the immediate vicinity of the designer's workplace.

Uppfinningens ändamål och viktigaste kännetecken Ändamålet med uppfinningen är att skapa en anordning som möjliggör interaktiv tillverkning av tredimensionella modeller, som i allt väsentligt överensstämmer med den CAD-databas som operatören avser att reproducera. Anordningen skall på så vis medge snabb framställning av det aktuella objektet utan mänsklig inblandning efter det att operatören, via sin arbetsterminal, har beordrat tillverkning av en eller flera modeller.Object and main features of the invention The object of the invention is to create a device which enables interactive production of three-dimensional models, which essentially corresponds to the CAD database which the operator intends to reproduce. The device must thus allow rapid production of the object in question without human intervention after the operator, via his work terminal, has ordered the manufacture of one or more models.

Denna anordning, skall kunna placeras i kontorsmiljö och framställa komplexa tredimensionella modeller, som på ett digitalt sätt reproducerar det i databasen definierade objektet och detta har åstadkommits genom att bearbetningsmaskinen (1) innefattar minst ett organ (57) för förintning av materialpartiklar i sektionen (16) i form av minst en elektrod till en gnistbearbetningsmaskin, glödpenna eller liknande, vilket/ vilka organ och/ eller vilken sektion är medelst datorinstruktioner styrbart i sektionsplanets x- och/ eller y- riktning. , 461 752 Beskrivning av ritningarna Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 sig. 4 Pig. s Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8 Pig. 9 Fig. 10 Pig. 11 Fig. 12 sig. 13 Fig. 14 visar en typisk användarsituation där en anordning enligt uppfinningen möjliggör interaktiv tillverkning av modeller, vid terminalarbete. visar en anordning i perspektiv och partiell genomskäming så att uppfinningens inre visas. visar en kontaktram i perspektiv med invändiga kontakttänder samt en förstoring av ett utsnitt av ramen där kontakttänderna visas. visar ett materialämne i perspektiv där tre av de yttersta materialskivorna har separerats från materialämnet och varandra, i syfte att visa gallertrâdarnas riktning. a visar ett utsnitt av en materialskiva med omgivande elektrodlager i perspektiv. En spänningskälla är symboliskt ansluten mellan en gallertràd på skivans översida och en gallertråd gränsande till skivans undersida, varvid en gnisturladdning igenom gallertråclarnas korsningsorriråde även har illustrerats. visar en gnisturladdning mellan två gallertrådar i den yttersta skivan av ett materialärrme. Det aktuella korsningsområdet är även visat i uppförstoring i syfte att åskådliggöra hur gnistan kan avverka icke önskade gallertrådsrester. visar en alternativ anordning enligt uppfinningen där galler-trådarna kontinuerligt kan avlägsnas ur materialämnet genom urdragning efter fullbordad materialbearbetning i varje tvärsnitt. Figuren visar även gallertrådarnas bägge ändpartier i förstoring varav det ena ändpartiet visas i två vyer. visar hur ett tvärsnitt S-S i ett objekt utformas i en materialskiva med sina omgivande elektroder. visar en anordning med rörligt bearbetningsverktyg, enligt uppfinningen, i perspektiv. visar anordningen i ñg. 9 från sidan. Bearbetningsverktygets arbetsställe är dessutom uppförstorat i syfte att visa detaljer tydligare. visar en annan anordning med fast elektrodmatris från sidan.This device must be able to be placed in an office environment and produce complex three-dimensional models, which digitally reproduce the object defined in the database and this has been achieved by the processing machine (1) comprising at least one means (57) for annihilating material particles in the section (16 ) in the form of at least one electrode for a spark processing machine, incandescent pen or the like, which means (s) and / or which section is controllable by means of computer instructions in the x- and / or y-direction of the section plane. , 461 752 Description of the drawings Fig. 1 Fig. 2 Fig. 3 sig. 4 Pig. s Fig. 6 Fig. 7 Fig. 8 Fig. Fig. 10 Figs. Fig. 12 shows. Fig. 14 shows a typical user situation where a device according to the invention enables interactive manufacture of models, during terminal work. shows a device in perspective and partial cross-section so as to show the interior of the invention. shows a contact frame in perspective with internal contact teeth and an enlargement of a section of the frame where the contact teeth are shown. shows a material blank in perspective where three of the outermost material sheets have been separated from the material blank and each other, in order to show the direction of the grid threads. a shows a section of a material disc with surrounding electrode layers in perspective. A source of voltage is symbolically connected between a grid wire on the upper side of the disc and a grid wire adjacent to the underside of the disc, a spark discharge through the crossing area of the grid trawls also being illustrated. shows a spark discharge between two grid wires in the outermost disc of a material sleeve. The current intersection area is also shown in magnification in order to illustrate how the spark can remove unwanted lattice wire residues. shows an alternative device according to the invention where the grid threads can be continuously removed from the material blank by pulling out after completed material processing in each cross section. The figure also shows both end portions of the grid wires in magnification, of which one end portion is shown in two views. shows how a cross-section S-S in an object is formed in a sheet of material with its surrounding electrodes. shows a device with a movable machining tool, according to the invention, in perspective. shows the device in ñg. 9 from the side. The machining tool's workplace is also enlarged in order to show details more clearly. shows another device with fixed electrode array from the side.

Bearbetningsverktygets arbetsställe är dessutom uppförstorat i syfte att visa detaljer tydligare. visar hur en flatbäddsplotter kan förses med ett tillbehör som kan bearbeta skivor enligt uppfinningen. visar en anordning enligt uppfinningen från sidan där en enkelradig gnistelektrodkam kan föras med mycket hög hastigheti närheten av en obearbetad materialskíva. visar anordningen enligt fig.13 från ovansidan. 461 752 Beskrivning av utföringsexemp el På ritningarna, som visar utföringsexempel på anordningar för genomförande av sättet, betecknas med: 1 En komplett anordning för framställning av modeller, enligt uppfinningen. 2 En terminal eller arbetsstation ansluten till en CAD-dator eller liknande. 3 En modell framställd enligt uppfinningen. 4 En matningsskruv för framdrivning av materialämnet genom en kontaktram.The machining tool's workplace is also enlarged in order to show details more clearly. shows how a flatbed plotter can be provided with an accessory which can process boards according to the invention. shows a device according to the invention from the side where a single-row spark electrode cam can be moved at a very high speed in the vicinity of a raw material disc. shows the device according to Fig. 13 from the top. 461 752 Description of exemplary embodiments In the drawings, which show exemplary embodiments of devices for carrying out the method, are indicated by: 1 A complete device for producing models, according to the invention. 2 A terminal or workstation connected to a CAD computer or similar. A model made according to the invention. 4 A feed screw for propelling the material blank through a contact frame.

En drivanordníng för matníngsskruv. 6 Ett materialämne. 7 En styrenhet ansluten till en CAD-dator eller lil 8 Ett anslutningsdon, t.ex. en kabel, mellan styrenhet och kontakttänder. 9 En ram med invändiga kontaktdon för elektrisk anslutning till gallertrådar, kallad kontaktrarn. 11 Ett bord för färdigtillverkade modeller. 13 Ett kontaktdon kallat kontakttand. 16 En ark-, ban- eller skivformad sektion av material kallad materialskiva. 17 En gallemåd. 18 En gnista eller ljusbåge. 19 En spänningS-l strömkälla.A drive screw for the feed screw. 6 A material subject. 7 A control unit connected to a CAD computer or lil 8 A connector, e.g. a cable, between the control unit and the contact teeth. 9 A frame with internal connectors for electrical connection to grid wires, called the contact wire. 11 A table for ready-made models. 13 A connector called a contact tooth. 16 A sheet, web or disc shaped section of material called a material disc. 17 A bile method. 18 A spark or arc. 19 A voltage S-l power source.

En tänkt geometri i en materialskiva vilken avses att kvarlärnnas efter fullbordad gnístbearbeming. 21 En symboliskt illustrerad, av styrenheten pâverkbar, strömbrytare eller annat organ vilket kan bilda den avsedda strömkretsen. 22 Ett termiskt spärrskikt. 23 Ett kontaktblock för gallertrâdar. 24 Ett isolerande skikt, t.ex. ett lacklager, omslutande en gallertråd.An imaginary geometry in a sheet of material which is intended to be left after completion of spark machining. 21 A symbolically illustrated, actuatable by the control unit, switch or other means which can form the intended circuit. 22 A thermal barrier layer. 23 A contact block for grid wires. 24 An insulating layer, e.g. a lacquer layer, enclosing a lattice wire.

Ett hålrum orsakat av bearbemingen där material har avlägsnats, t.ex. smälts eller förångats, från materialskivan. 26 Ett anslutningsdon, t.ex. ett koniskt hål, för gallertrådar mot styrenhetens anslutningsdon. 27 Ett segment av en materialskiva motsvarande det aktuella tvärsnitt i det objekt som avses att tillverka en modell efter. 28 Ett magasin med obearbetat skivformigt material, t.ex. en rulle. 29 En servostyrd rörlig anordning för förflyttning av bearbetningsverktyget i två, med materialsklvan parallella, oberoende riktningar, kallad x-y servo.A cavity caused by the machining where material has been removed, e.g. melted or evaporated, from the material sheet. 26 A connector, e.g. a conical hole, for grid wires against the control unit connectors. 27 A segment of a sheet of material corresponding to the current cross-section of the object intended to be modeled. 28 A magazine with unprocessed sheet material, e.g. a roll. 29 A servo-controlled movable device for moving the machining tool in two, with the material split parallel, independent directions, called x-y servo.

En styrlist, t.ex. en kuggstång, för styrning och drift av x-y servot. 31 En modell, framställd med en anordning enligt uppfinningen, under uppbyggnad. 32 En montageplatta för fixering, t.ex. genom vakuum, av en modells första färdigbearbetade skivsektion. 33 En driv- och styranordning för translaterande rörelse, av den icke kompletta modellen, kallad stämpel. 34 Ett relativt mothållarplattan fast fundament. 4 S 461 752 En kabel för energiförsörining. 36 Ett bearbetningsverktyg, t.ex. en griistelektrod eller laserkanon, kallat verktyg. 37 En, för bearbetningsprocessen icke påverkande platta kallad mothållarplatta. 38 Ett, ur materialskivan, av bearbetningsprocessen skapat hålrum. 39 Ett magasin för uppsamling av materialskivsrester efter fullbordad bearbetning, t.ex. en rulle. 40 ' En kabel för anslutning mellan släpkontakten och anordningens strömförsörjning. 41 En släpkontakt för galvanisk kontakt till materialskivans folieskikt. 42 En gnistelektrod. 43 Ett elektriskt ledande skikt, t.e>c grafit eller rnetallfolie, väsentligen täckande hela materialskivarts ena sida, kallat folieskikt. 44 En logisk och/ eller lcraftförsörjande enhet vilken fördelar erforderliga spänningar till aktuella gnistelektroder, i enlighet med styrdata från. styr-enheten, kallad drivkrets. 45 En kabel för seriell komunikation och energiförsörjning mellan drivkretsar och styrenhet och/ eller strömförsörjningsenehet. 46 En flatbäddsplotter. 47 Ett aggregat vilket förser bearbetningsverktyget med erfoderlig energi. 48 En fjädrande anordning vilken förspärmer magasinet med icke sammanfogade materialskivor mot hörnbleck. 49 Ett för obearbetade materialskivor styrande magasin. 50 En stapel med obearbetade och icke sammartfogade materialskivor. 51 En servostyrd rörlig anordning för förflyttning av en enradig gnistelektrodkam och ett t.ex. IR-rör i en rikting parallel med materialskivan. 52 Ett hömbleck vilket positionerar en obearbetad materialskiva. 53 Ett värmestrålande element, t.ex. ett IR-rör. 54 Ett till en färdigtbearbetad materialslciva omgivande spillämne. 55 Ett skikt av termiskt påverkbart sammanfogande ämne, t.ex. smältlim. 56 En enradig gnistelektrodkam. 57 Ett organ för bearbetning av material. 58 En enhet för sammanfogning av bearbetade materialskivor.A guide strip, e.g. a rack, for controlling and operating the x-y servo. 31 A model, manufactured with a device according to the invention, under construction. 32 A mounting plate for fixing, e.g. by vacuum, of a model's first finished sheet section. A drive and control device for translational movement, of the incomplete model, called a stamp. 34 A relatively solid foundation relative to the retainer plate. 4 S 461 752 A cable for power supply. 36 A machining tool, e.g. a grist electrode or laser cannon, called a tool. 37 A plate, not affecting the machining process, called a counter plate. 38 A cavity created from the material board by the machining process. 39 A magazine for collecting sheet material residues after completion of processing, e.g. a roll. 40 'A cable for connection between the trailer contact and the power supply of the device. 41 A trailer contact for galvanic contact to the foil layer of the material board. 42 A spark electrode. 43 An electrically conductive layer, i.e. graphite or metal foil, substantially covering one side of the entire sheet of material, called a foil layer. 44 A logic and / or power supply unit which distributes the required voltages to current spark electrodes, in accordance with control data from. control unit, called drive circuit. 45 A cable for serial communication and power supply between drive circuits and control unit and / or power supply unit. 46 A flatbed plotter. 47 A unit which supplies the machining tool with the required energy. 48 A resilient device which biases the magazine with non-joined sheets of material against corner sheets. 49 A magazine governing unprocessed material sheets. 50 A stack of unprocessed and unassembled sheets of material. A servo-controlled movable device for moving a single-row spark electrode cam and a e.g. IR tube in a direction parallel to the material plate. 52 A corner plate which positions an unprocessed sheet of material. 53 A heat radiating element, e.g. an IR tube. 54 A waste material surrounding a finished material material. 55 A layer of thermally actuatable joining substance, e.g. hot melt adhesive. 56 A single-line spark-electrode comb. 57 A material processing body. 58 A unit for joining machined sheets of material.

Ett sätt vid vilket uppfinningen kan användas möjliggör olika principer för utformningen och funktionen hos materialämnet och anordningen. Enligt den ena möjliggörs god tredimensionell styrbarhet av bearbetningen med avsevärt mindre antal gallertxådar per materialskiva, än vad som vore fallet om varje enskilt' gnisturladdningsställe skulle vara anslutet till separata ledare. lig. 2, 3, 4, 5 och 6 visar anordningar enligt denna princip.One way in which the invention can be used enables different principles for the design and function of the material blank and the device. According to one, good three-dimensional controllability of the machining is possible with considerably less number of grid threads per sheet of material than would be the case if each individual spark discharge point were connected to separate conductors. lig. 2, 3, 4, 5 and 6 show devices according to this principle.

Genom att låta materialämnet 6, t.ex. ett block med större dimensioner än den färdiga modellen 3, vara sammanfogat av ett stort antal skivor l6a och 16b, mellan vilka materialskivor ett stort antal elektriskt ledande trâdformade och i sin 461 752 längsriktning parallella elektroder 17, kallade galler-trådar, är från varandra elektriskt isolerande anbringade, i ett gallerliknande mönster utefter hela den yta som bildas i tvärsnittet mellan varje materialskiva 16. Varje sådant elektrodlager är dessutom anordnat att vara transversellt mot närstående elektrodlager. Materialämnet 6 kan härigenom i sin längsrikming (enligt fig. 4) vara uppbyggt enligt; Elektrodlager med liggande gallertrådar 17 - materialskiva 16a- elektrodlager med stående gallertrådar 17- materialskiva 16b- elektrodlager med liggande galler-trådar 17, - materialskiva 16a, - osv. - osv. Ett materialärnne 6 uppbyggt på detta sätt skall vara homogent sammanfogat och utvändigt uppvisa släta och måttriktiga yttre begränsningsytor.By allowing the material blank 6, e.g. a block with larger dimensions than the finished model 3, be joined by a large number of disks 16a and 16b, between which material disks a large number of electrically conductive wire-shaped and in their longitudinal parallel electrodes 17, called grid wires, are electrically separated from each other. insulatingly applied, in a grid-like pattern along the entire surface formed in the cross-section between each sheet of material 16. Each such electrode layer is moreover arranged to be transverse to adjacent electrode layers. The material blank 6 can hereby be constructed in its longitudinal direction (according to Fig. 4) according to; Electrode layer with horizontal grid wires 17 - material disc 16a- electrode layer with vertical grid threads 17- material disc 16b- electrode layer with horizontal grid wires 17, - material disc 16a, - etc. - etc. A material core 6 constructed in this way must be homogeneously joined and externally have smooth and dimensional outer boundary surfaces.

Varje enskild gallertråd 17 bör, i sin ena ände, vara avslutad i, eller i anslutning till, en av materialämnets yttre begränsningsytor.Each individual grid wire 17 should, at its one end, be terminated in, or adjacent to, one of the outer confinement surfaces of the blank.

Gallertrådar 17, vilka omsluter en enskild xnaterialskiva 16 i två korsande lager, bildar ett rutmönster med ett stort antal korsningsområden, definierade av två transversella gallertrådars korsningspurikt, setti materialämnets längsrikming, och där mellan beläget material, setti materialärnnets tvärsriktning, se fig. 4.Grid threads 17, which enclose a single sheet of material 16 in two intersecting layers, form a grid pattern with a large number of intersection areas, defined by the intersection of two transverse grid threads, set the longitudinal direction of the material blank, and there between located material, set the cross direction of the material, see Fig. 4.

Genom att ansluta en gallertråd 17, i vardera elektrodlagret på ömse sidor om en enskild materialskíva 16 i materialämnet, till en lämpligt vald spänning 19 kan överslag fås att orsaka en gnisturladdriing med tillhörande ljusbåge 18 i koršningsområdet, mellan de anslutna elektroderna. Genom att anpassa strömmen och varakfigheten på derma ljusbåge, genom materialskivan 16, kan materialet i korsningsområdet fås att antingen smälta eller förångas. Ett hål genom materialskivan 16, i korsningsontrådet, kan på detta sätt åstadkommas, varvid den tillför-da energin och dess tidsmässiga varaktighet avgör hålets storlek och ytbeskaffenhet. Fler än en gallertråd 17 kan samtidigt anslutas varvid flera gnistöverslag 18 samtidigt kan åstadkommas.By connecting a grid wire 17, in each electrode layer on either side of an individual sheet of material 16 in the material blank, to a suitably selected voltage 19, an estimate can be made to cause a spark discharge with associated arc 18 in the crossing area, between the connected electrodes. By adjusting the current and duration of this arc, through the material disc 16, the material in the junction area can be made to either melt or evaporate. A hole through the sheet of material 16, in the junction wire, can be provided in this way, the supplied energy and its temporal duration determining the size and surface condition of the hole. More than one grid wire 17 can be connected at the same time, whereby several spark overlays 18 can be produced simultaneously.

Genom att sekvensiellt tillföra elektrisk energi i lämpligt valda galler-trådar 17, kan på detta sätt, önskade mönster av hål skapas i materialskivoma 16. Om delningen mellan gallertrådama 17 anpassas till hålens storlek, kan hålen fås att överlappa varandra, varvid gnisturladdningar i närliggande korsningsornråden bildar gatforrnade hålrum. Materialets ledningsfönnåga kan även anpassas så att gnisturladdningen kan fås att initialt uppstå genom ett tidigare skapat närliggande hål, varvid ljusbâgen söker den kortaste vägen genom materialet genom korsningsområdet. Ljusbågen 18 kan på detta sätt "rita" en hålbana mellan två närliggande korsningspunkter.By sequentially applying electrical energy in appropriately selected grid wires 17, in this way, desired patterns of holes can be created in the material sheets 16. If the pitch between the grid wires 17 is adapted to the size of the holes, the holes can be made to overlap, with spark discharges in adjacent intersecting wires. forms street-shaped cavities. The conductivity of the material can also be adapted so that the spark discharge can be caused to initially arise through a previously created adjacent hole, whereby the arc seeks the shortest path through the material through the intersection area. The arc 18 can in this way "draw" a hole path between two adjacent intersection points.

Det är således möjligt att smälta eller förånga bort önskade delar av rnaterialämnet 6 genom att sekvensiellt tillföra energi till lämpligt valda gallertrådar 17. Detta visas i fig. 8. Genom att samtidigt galvaniskt ansluta alla galleruådar 17, som omsluter en enskild materialskiva 16 och låta en styrenhet 7 ansluten till ett CAD-system 2, sekvensiellt omvandla alla korsningsorrtrådcn, som representerar hålrunt eller yttre begränsningsytor, för en motsvarande tvärsektíon S-S, i den på CAD-systemet kontruerade detaljen, till hålrum ZSa i den aktuella materialskivan 16, kan uppfinningen återge den fysiska detaljens geornetrier i den aktuella tvärsektionen S-S. Detta kan sekvensiellt upprepas genom att alla gallertrådar, som omsluter intilliggande materialskiva, anslutes och via styrenheten 7 fås att framställa nästa motsvarande tvä rsektion av den CAD-konstruerade detaljen. Materialskiva för materialskiva kan på detta sätt materialämnet 6's oönskade delar avlägsnas, så att en 6 7 461 752 komplett tre-dímensionell modell 3 av detaljen kan frarnställas. Anordningens styrenhet bör även bränna bort material 25b i materialämnet, så att operatören kan avskilja materialämnesrester och blottlägga modellen.It is thus possible to melt or vaporize the desired parts of the material blank 6 by sequentially supplying energy to appropriately selected grid wires 17. This is shown in fi g. 8. By simultaneously galvanically connecting all gallery wires 17 enclosing a single sheet of material 16 and having a control unit 7 connected to a CAD system 2, sequentially convert all the cross-wire wires representing hollow or outer boundary surfaces, for a corresponding cross-section SS, in the the part constructed on the CAD system, to cavity ZSa in the actual material disc 16, the invention can reproduce the geometries of the physical detail in the actual cross-section SS. This can be repeated sequentially by connecting all grid wires enclosing the adjacent sheet of material and making the next corresponding cross-section of the CAD-constructed part via the control unit 7. Material sheet for material sheet, in this way the undesired parts of the material blank 6 can be removed, so that a complete three-dimensional model 3 of the part can be produced. The device control unit should also burn off material 25b in the material blank, so that the operator can separate material blank residues and expose the model.

Modellen 3's förmåga att återge CAD-databasens geometrier beror på materialskivornal6's tjocklek och elektrodema 17's inbördes delning.The ability of model 3 to reproduce the geometries of the CAD database depends on the thickness of the material disk n6 and the mutual pitch of the electrodes 17.

Materialärrmet 6 kan liknas vid en tre-dimensionen gíttermatris i vilken material kan förångas eller smältas genom styrd griisturladdning. Gittermatrisens upplösning ger därvid modellens digitala ytstriiktiir. g En anordning 1 för genomförande av detta sätt skulle sålunda kunna bestå av en ram 9 i vilken tunna spetsformade kontakttänder 13 invändigt finns applicerade med samma delning som gallertrådarna. Ramen 9 skall därmed med god precision ornsluta materialämnet 6's yttre begränsningsytor varvid de från ramen 9 uppstickande kontakttändema 13 fås att tränga in någoti materialämnet 6.The material sleeve 6 can be likened to a three-dimensional lattice matrix in which material can be evaporated or melted by controlled pig discharge. The resolution of the grating matrix thereby gives the model's digital surface strictures. A device 1 for carrying out this method could thus consist of a frame 9 in which thin pointed contact teeth 13 are internally applied with the same pitch as the grid wires. The frame 9 must thus seal the outer boundary surfaces of the material blank 6 with good precision, whereby the contact teeth 13 projecting from the frame 9 are made to penetrate into the material blank 6.

Kontakttändema 13 hamnar därvid antingen i galvanisk kontakt med gallertrådarna 17 eller tillräckligt nära så att energin kan överföras med kontrollerad gnisturladdning. D.v.s. gallertrådama 17's delning vid materialämnet 6's yttre begränsningsytor och kontakttändema 13's tjocklek måste anpassas så att alla tänkbara toleransutfall på gallertrådarna 17's läge relativt kontakttänderna 13 garanterar en entydig koppling, även om tändema 13 inte står i galvanisk kontakt med gallertrådaxna 17.The contact teeth 13 then end up either in galvanic contact with the grid wires 17 or close enough so that the energy can be transferred with controlled spark discharge. I.e. the pitch of the grid wires 17 at the outer boundary surfaces of the blank 6 and the thickness of the contact teeth 13 must be adjusted so that all possible tolerances on the position of the grid wires 17 relative to the contact teeth 13 guarantee an unambiguous connection, even if the teeth 13 are not in galvanic contact with the grid shafts 17.

Vidare bör ramen förses med en mamingsanordning 4 och 5 vilken med god precision kan mata fram materialänmet 6 genom ramen 9 så att kontattändema 13 entydigt står i förbindelse med den avsedda materialskivan 16's omgivande gallertrådar 17. Matningsanordningen 4 och 5 skall härvid, på uppdrag av styrenheten 7, kunna pressa materialämnet 6 genom ramen 9 så att kontakttänderna 13's anslutningar skiftar fram ett elektrodlager i taget. Materialämnet 6 kan med fördel göras så långt i längsriktningen så att flera modeller kan tillverkas ur ett och samma ämne.Furthermore, the frame should be provided with a feeding device 4 and 5 which can feed the material blank 6 through the frame 9 with good precision so that the contact ends 13 are unambiguously connected to the surrounding grid wires 17 of the intended material disc 16. The feeding device 4 and 5 must, on behalf of the control unit 7, be able to press the material blank 6 through the frame 9 so that the connections of the contact teeth 13 shift one electrode layer at a time. The material blank 6 can advantageously be made so far in the longitudinal direction so that several models can be manufactured from one and the same blank.

Slutligen måste anordningen 1 även omfatta ett sätt att avlägsna eller på annat sätt eliminera kvarvarande gallertrådar 17 från modellen 3. Detta kan åstadkommas genom att anordningen förångar eller smälter bort gallertrådama 17i takt med att dessa förbrukas och inte längre behövs i processen. Fig. 6 illustrerar ett sätt att genomföra detta. I detta utföringsexempel skall gallertrådarna 17 uppvisa väsentligen samma terxniska egenskaper som materialämnet 6 i övrigt.Finally, the device 1 must also comprise a method of removing or otherwise eliminating remaining grid wires 17 from the model 3. This can be achieved by the device evaporating or melting the grid wires 17 as they are consumed and no longer needed in the process. Fig. 6 illustrates a way of doing this. In this exemplary embodiment, the grid threads 17 must have essentially the same thermal properties as the material blank 6 in general.

Gallertrådarna 17 kan härvid med fördel bestå av strängar 17 med låg resistivitet i själva materialskivan 16. Detta kan åstadkommas genom att ledande partiklar, t.ex. kolpulver, injiceras i tunna munstycken vid framställningen av materialskivan, t.ex. vid extrudering. Ett annat sätt är att sammanfoga materialskivorna 16 med ett ledande lim med väsentligen samma termiska egenskaper som materialskivorna.The grid threads 17 can in this case advantageously consist of strands 17 with low resistivity in the material sheet 16 itself. This can be achieved by conductive particles, e.g. carbon powder, is injected into thin nozzles in the production of the material sheet, e.g. in extrusion. Another way is to join the sheets of material 16 with a conductive adhesive with substantially the same thermal properties as the sheets of material.

Det kan vara önskvärt att låta gallertrådarna 17 uppvisa något högre smälttemperatur det omgivande materialämnet, för att härigenom säkerställa att gallertrådens ledningsiörmåga upprätthålls under det att materialskivan 16 smäl ts i korsningsornrådet. Fi g. 6 visar den ordning, enligt pilen P, med vilken lämpliga gallertrådar 17b måste anslutas via de symboliskt markerade strömbrytarna 21a - 21 n för att gallertråden 17a skall förbrukas, d.v.s. brännas bort, på ett korrekt sätt.It may be desirable to allow the grid wires 17 to exhibit a slightly higher melting temperature to the surrounding material blank, thereby ensuring that the conductivity of the grid wire is maintained while the material sheet 16 is melted in the crossing area. Fig. 6 shows the order, according to the arrow P, with which suitable grid wires 17b must be connected via the symbolically marked switches 21a - 21 n in order for the grid wire 17a to be consumed, i.e. burned off, properly.

Om temperaturledningsegenskapema från det obearbetade materialämnet 6 inte 7 461 752 förmår att kyla gallertrådarria 17a, så. att dessa förblir intakta, efter fullbordad bortbränning av gallertråden 17b, kan ett termiskt spärrskikt 22, t.ex. ett kristallint lim med hög smältpurikt, appliceras i delningsplanet mellan varje materialskiva 16.If the temperature conduction properties of the raw material blank 6 are not able to cool the grid wire tube 17a, then. that these remain intact, after complete burning off of the grid wire 17b, a thermal barrier layer 22, e.g. a crystalline adhesive with a high melting point, is applied in the dividing plane between each sheet of material 16.

Spärrskiktet 22 säkerställer därmed att gallertrådarna 17 endast kan förbrännas från ena sidan.The barrier layer 22 thus ensures that the grid wires 17 can only be burned from one side.

Denna anslutningsiiktning P och detta spärrskikt 22 säkerställer att gallertråden l7a förblir opåverkad intill dess att denna inte längre behöver användas i processen.This connection direction P and this barrier layer 22 ensure that the grid wire 17a remains unaffected until it no longer needs to be used in the process.

Kvar blir dock rester av det tenniska spärrskiktet 22 vilket företrädesvis kan uppvisa mycket spröda mekaniska hållfastheter. Skiktet 2 kommer därför inte att ensamt kunna utgöra en självbärande struktur i de ornråden av materialämnet som har blivit förångade eller bortsmälta, d.v.s. skiktet 22 övergår till någon form av stoft eller pulver, då detta inte bärs upp av materialskivor 16.However, residues of the tennis barrier layer 22 remain, which can preferably have very brittle mechanical strengths. The layer 2 will therefore not alone be able to constitute a self-supporting structure in the areas of the material blank which have been evaporated or melted away, i.e. the layer 22 turns into some form of dust or powder, as this is not supported by material sheets 16.

Ett annat sätt att avlägsna gallertrådarna är att förbränna bort en viss mängd material vid ämnet 6's yttre begränsningsytor så att gallertrådarna 17 blottas, som utstickande fransar, varvid urdragning med hjälp av valsar, placerade runt ämnets utgångsöppning, underlättas.Another way of removing the grid threads is to burn off a certain amount of material at the outer confinement surfaces of the blank 6 so that the grid threads 17 are exposed, as protruding lashes, whereby pulling out by means of rollers, placed around the exit opening of the blank, is facilitated.

Ett annat sätt, är att utföra gallertrådaina 17 i ett termiskt resistent med mekaniskt svagt material, t.ex. tunn metallfolie. Tunna enfibriga koltrådar har också uppvisat lämpliga egenskaper, enär dessa lätt går att böjutmatta efter fullbordad mode1ltillverl Ytterligare ett annat sätt att avlägsna gallertrådarna 17 utgörs av termisk förbränning, varvid varje gallertråd 17 måste stå i galvanisk kontakt i sina bägge ändar med en strörnförsörjande krets. Trådens inre resistans kommer härvid att mycket has tigt orsaka en förbränning av tråden som inte behöver påverka omgivande material på grund av den stora skillnaden i massa och kyleffekt.Another way, is to make the grid wires 17 in a thermally resistant with mechanically weak material, e.g. thin metal foil. Thin single-strand carbon wires have also exhibited suitable properties, as these can be easily bent out after completed model production. Yet another way of removing the grid wires 17 is by thermal combustion, each grid wire 17 having to be in galvanic contact at both ends with a current supply circuit. The internal resistance of the wire will in this case very quickly cause a combustion of the wire which does not have to affect the surrounding material due to the large difference in mass and cooling effect.

En annan princip, enligt uppfinningen, visas i fig. 7 där gallertrådarna 17 är anbringade med sin längsriktrring parallell med materialämnet 6's utmatnings- riktning ur anordningen 1. Denna princip förutsätter att anordningen 1 kan dra gallertrådarna 17 ur materialämnet 6 på ett kontrollerat sätt. Varje gallertråd 17 är eletriskt isolerad från omgivningen med t.ex. ett laclskikt. Tråden 17's bägge ändytor är dock oísolerade. I gallertrådarna 17's ena fria ände skapas därmed en punktforrnad elektrodyta, inuti materialämnet 6, som genom relativrörelse mellan tråden 17 och materíalämnet 6 kan posítioneras var som helst i materialämnet 6.Another principle, according to the invention, is shown in Fig. 7 where the grid threads 17 are arranged with their longitudinal guide ring parallel to the discharge direction of the blank 6 from the device 1. This principle presupposes that the device 1 can pull the grid threads 17 from the blank 6 in a controlled manner. Each grid wire 17 is electrically isolated from the environment with e.g. a lacl layer. However, both end surfaces of the wire 17 are uninsulated. In one free end of the grid wires 17, a point-shaped electrode surface is thus created, inside the material blank 6, which by relative movement between the wire 17 and the material blank 6 can be positioned anywhere in the material blank 6.

Alla gallertrådar 17 är i sin andra, icke fria ände, fastsatta i ett kontaktblocl< 23, genom t.ex. ingjutning av tråden 17. Kontaktblocket skall även medge galvanisk anslutning av gallertrådarna via anslutningsdon 26 till styrenheten. För varje läge av de fria gallertrådsändarna inuti materialämnet 6, blir det således möjligt att åstadkomma gnisturladdning 18 och därmed genererade hålrum 25. Anordningen bör således steg för steg dra ur gallertrådarna 17 genom relativrörelse mellan kontaktblocket 23 och materialämnet 6.All grid wires 17 are at their other, non-free end, fixed in a contact block <23, by e.g. casting of the wire 17. The contact block must also allow galvanic connection of the grid wires via connectors 26 to the control unit. For each position of the free grid wire ends inside the blank 6, it thus becomes possible to provide spark discharge 18 and thus generated cavities 25. The device should thus step by step pull out the grid 17 by relative movement between the contact block 23 and the blank 6.

Fördelen med den sistnämda anordningen är att de färdigproducerade modellerna direkt är fria från kvarvarande gallertrådar 17. Nackdelen är att antalet gallertrådar är avsevärt större än vad som krävs vid den först beskrivna principen.The advantage of the latter device is that the finished models are directly free from the remaining grid threads 17. The disadvantage is that the number of grid threads is considerably larger than what is required by the first described principle.

Enligt en annan utföringsvariant av uppfinningen, är ett bearbetningsverktyg 36 8 ”l 461 752 rörligt i två dimensioner (pil C och D) utefter en mothållarplatta 37, vilken inte bör påverka bearbemingsprocessen. En sådan anordning visas i fig. 9. Obearbetade materialskivor, t.ex. i form av kontinuerligt band 16 matas i steg fram från en rulle 28 (pil A) i läge bakom mothållarplattan 37, sett från verktyget 36, och fasthåller t.ex. med hjälp av vakuum, materialskivan 16 mot mothâllarplattan 37. Styrenheten, ej visad, startar verktyget 36 och för detta med x-y servot 29 i en bana 25, motsvarande t.ex. ytterkonturema av det aktuella tvärsnitteti det aktuella objektet, med hjälp av data från CAD-systemet. Se även fig. 8. Vertyget 36 förmår då antingen frånskilja material, t.ex. genom smältning eller förångning, eller sammanfoga material t.ex. genom terrnisk härdning och eller sintring, till en skivsektion, visas ej i ñg.9, som i allt väsentligt avbildar det aktuella tvärsnittets form i det aktuella objektet.According to another embodiment variant of the invention, a machining tool 36 8 ”1 461 752 is movable in two dimensions (arrows C and D) along a counter plate 37, which should not affect the machining process. Such a device is shown in fi g. 9. Unprocessed material sheets, e.g. in the form of a continuous belt 16 is fed in steps forward from a roller 28 (arrow A) in position behind the counter plate 37, seen from the tool 36, and holds e.g. by means of vacuum, the material disc 16 against the counter plate 37. The control unit, not shown, starts the tool 36 and for this with the x-y servo 29 in a path 25, corresponding to e.g. the outer contours of the current cross-section in the current object, using data from the CAD system. See also Fig. 8. The tool 36 is then able to either separate material, e.g. by melting or evaporation, or joining materials e.g. by thermal hardening and or sintering, to a slice section, is not shown in ñg.9, which essentially depicts the shape of the current cross section in the object in question.

Efter fullbordad bearbetning, matas stämpeln 32 med tillhörande, ej fullbordade, modell 31, fram till anliggning mot den färdiga skivsektionen (pil B). Således kommer denna färdiga skivsektion att pressas mellan den yttersta och sist monterade skívsektionen på modellen 31 och mothållarplattan 37. Genom att t.ex. tillföra värme från mothållarplattan 37 med inbyggd motståndsuppvärnming, kan ett smältlim på den sist färdigställda skivsektionen, fås att sammafoga denna skivsektion till den tidigare frarnställda stapeln av skivsektioner 31.After completion of processing, the stamp 32 is fed with the associated, unfinished, model 31, until abutment against the finished disc section (arrow B). Thus, this finished disc section will be pressed between the outermost and last mounted disc section on the model 31 and the counter plate 37. By e.g. supplying heat from the counter plate 37 with built-in resistance heating, a hot melt adhesive on the last completed sheet section can be made to join this sheet section to the previously produced stack of sheet sections 31.

Det är således möjligt, enligt detta sätt,att skiva för skiva bearbeta och sammanfoga en modell, som på ett digitalt sätt återger CAD-databasens geometrier. Efter tullbordad samrnanfogning kan den färdiga modellen frigöras från anordningen genom t.ex. att ett vakuumsug mellan modell och montageplatta 32 upphör.It is thus possible, according to this method, to process and merge disk by disk, which digitally reproduces the geometries of the CAD database. After customs-joined, the finished model can be released from the device by e.g. that a vacuum suction between model and mounting plate 32 ceases.

Detta sätt, med olika lösningar på transport av materialskivor 16, restprodukter 39 och modell 31 medger olika typer av bearbetning. Endast ett fåtal utföringsvarianter har visats i ritningarna.This method, with different solutions for transporting material sheets 16, residual products 39 and model 31 allows different types of processing. Only a few embodiments have been shown in the drawings.

Pig. 10 visar en skärande bearbetning med hjälp av ljusbåge 18 orsakad av ett gnistöverslag mellan en gnistelektrod 42 i verktyget 36 och ett elektriskt ledande folieskikt 43 på materialskivan 16's baksida. Motliållarplattan 37 bör härvid uppvisa en optimerad elektrisk och termisk resistans, så att ljusbågen 18 inte störs eller på armat sätt påverkas negativt. Den tillförda energin i ljusbågen 18 och x-y servot 29's rörelsehastighet kommer därvid att påverka det bearbetade hålrummet 25's geometri.Pig. 10 shows a cutting operation by means of arc 18 caused by a spark overlap between a spark electrode 42 in the tool 36 and an electrically conductive foil layer 43 on the back of the material sheet 16. The counter-plate 37 should have an optimized electrical and thermal resistance, so that the arc 18 is not disturbed or adversely affected in any way. The applied energy in the arc 18 and the speed of movement of the x-y servo 29 will thereby affect the geometry of the machined cavity 25.

En släpkontakt 41 ansluten till t.ex. elektrisk jord via kabeln 40 möjligör att ett elektriskt slutet system kan skapas mellan folieskiktet 43 och gnistelektroden 42.A trailer contact 41 connected to e.g. electrical ground via the cable 40 enables an electrically closed system to be created between the foil layer 43 and the spark electrode 42.

Vertyget 36 skulle även kunna vara ett energistrålande organ t.ex. en laserkanon vilken avger en väl fokuserad stnåle. Strålens energi måste härvid vara anpassad så att lämpligt hålrum 25 kan åstadkommas genom smältnirig eller förångning.The tool 36 could also be an energy radiating body e.g. a laser cannon which emits a well-focused steel needle. The energy of the jet must be adapted in this case so that a suitable cavity can be provided by melting or evaporation.

Mothållarplattan 37 bör då vara utformad i ett för laserstrâlen perrneabelt material med tillräcklig termisk resistans, t.ex. kvartsglas.The counter plate 37 should then be formed in a material which is permeable to the laser beam with sufficient thermal resistance, e.g. quartz glass.

En annan anordning för termisk bearbetning av materialskivoma visas i fig.11. I detta utföringsexempel har x-y servot ersatts med en relativt materialskivan fast elektrodmatris, eller grid av ledande punkter 42, t.ex. gnistelektroder, vilka sekvensiellt kan anslutas med styrdata från styrenheten, ej visad,i kabeln 45 via serie/ parallellomvandlande drivkretsar 44. I detta utföringsexempel kan elektrodmatrisen fungera som mothållarplatta, varför denna ej behövs. 9 461 752 ,0 Ytterligare ett annat utföringsexempel visas i fig. 12 där ett enkelt tillbehör gör det möjligt att använda en vanlig standard flatbäddsplotter 46 såsom bearbetningsmasldn enligt uppfinningen. I derma variant ersätts pennan i plotter-n 46's pennhållare med ett bearbetningsverktyg 36. Detta verktyg kan t.ex. antingen vara en gnistelektrod ifrån vilken en ljusbåge uppstår eller en varmspetselekuod uppvärmd genom värmeledriing, som t.ex. i en lödkolv eller genom en rörformad tunn hylsa i vilken ström kan tillföras och avledas genom en isolerad kabel i rörhylsans inre hålrum. Hylsan kan härvid upphettas till en för bearbetningen optimal temperatur. Energin till bearbetningsverktyget tillförs genom kabeln 35 från ett kraftaggregat 47. Denna variant kan också med fördel arbeta med en fokuserad vännestråle med tillräckligt hög energi för processen. Verktyget 36 kan då utgöras av en eller flera linser, kabeln 35 av en ñberoptisk ledare samt att kraftaggregatet 47 kan vara en ljuskälla för generering av t.ex. laser- eller IR-ljus.Another device for thermal processing of the material discs is shown in Fig. 11. In this exemplary embodiment, the x-y servo has been replaced with a relatively material disk solid electrode matrix, or grid of conductive points 42, e.g. spark electrodes, which can be sequentially connected with control data from the control unit, not shown, in the cable 45 via series / parallel converting drive circuits 44. In this exemplary embodiment, the electrode matrix can function as a counter plate, so this is not needed. 9 461 752, 0 Yet another embodiment is shown in fi g. 12 where a simple accessory makes it possible to use a standard standard bed plotter 46 as the machining machine according to the invention. In this variant, the pen in the pen holder of the plotter 46 is replaced with a machining tool 36. This tool can e.g. either be a spark electrode from which an arc arises or a hot tip electrode heated by heat conduction, such as e.g. in a soldering iron or through a tubular thin sleeve in which current can be supplied and diverted through an insulated cable in the inner cavity of the tube sleeve. The sleeve can then be heated to an optimum temperature for processing. The energy for the machining tool is supplied through the cable 35 from a power unit 47. This variant can also advantageously work with a focused friend jet with a sufficiently high energy for the process. The tool 36 can then consist of one or more lenses, the cable 35 of an ñberoptic conductor and that the power supply 47 can be a light source for generating e.g. laser or IR light.

Utföringsvarianten i fig. 13 och 14 bygger på en linjärt rörlig kam av gnistelektroder 56. Denna kam 56 kan med hög hastighet föras med servo anordningen 51 strax ovanför ytan av en obearbetad materialskiva 16. Varje materialskiva 16, som inte är sammanfogad med någon arman materialskiva före dess bearbetning, är försedd med dels ett ledande skikt 43 och ett tenniskt påverbart skikt av t.ex. smältlirn 55 på den sida av materialskivan som är vänd ifrån gnistelektroderna 42. Dessa skikt 43 och 55 kan med fördel vara integreradei ett och samma skikt, t.ex. ett ledande smältlimsskikt.The embodiment variant in Figs. 13 and 14 is based on a linearly moving cam of spark electrodes 56. This cam 56 can be moved at high speed with the servo device 51 just above the surface of a raw material disc 16. Each material disc 16, which is not joined to any other material disc before its processing, is provided with a conductive layer 43 and a tennis-peaceable layer of e.g. the melting line 55 on the side of the sheet of material facing away from the spark electrodes 42. These layers 43 and 55 can advantageously be integrated in one and the same layer, e.g. a conductive hot melt adhesive layer.

Under det att servoenheten 51 för fram elektrodkammen 56 kan styrenheten (ej visad) ansluta aktuella griistelekboder 42, i enlighet med det aktuella tvärsnittets geometrier, så att ljusbågar 18 uppstår mellan de på detta sätt aktivaerade gnistelektroderna 42 och det genom en lämpligt utforrnad jordningsanordning (ej visad) anslutna ledande skiktet 43. Det är på detta sätt möjligt att med mycket hög hastighet permanent avlägsna de material sektioner 25 av materialsldvan 16 som önskas. Anordningen kan alltså på detta sätt bearbeta en skiva per svep med servoanordningen 51.While the servo unit 51 advances the electrode cam 56, the control unit (not shown) can connect current grid electrodes 42, in accordance with the geometries of the current cross section, so that arcs 18 arise between the spark electrodes 42 thus activated and the grounding device (not shown) shown) connected conductive layer 43. In this way it is possible to permanently remove at a very high speed the material sections 25 of the material sheet 16 desired. The device can thus in this way process one disc per sweep with the servo device 51.

Den första så bearbetade skivan i varje ny modell kan efter fullbordad bearbetning och transport av elektrodkammen 56 till ett läge vid sidan, gripas av ett oscillerande montageplatta 32 med t.ex. vacuumkrafter. Den färdigbearbetade materialskivan kan därvid fås att ryckas loss från magasinet 49 ur fyra hörnbleck 52. När montageplattan 32 och den därpå fasthållna materialskivan har återgått till sitt ursprungsläge kan servot 51 åter starta och driva elektrodkammen 56 över nästkommande materialskiva vilken av fjäderanordningen 48 har pressats i läge mot de fyra hörnblecken 52 då den förutvarande skivan rycktes loss. Bearbetningen kan därvid upprepas. En på servoanordningen 51 monterad värmestrålande enhet 53 kommer parallellt med det att bearbetningen utförs eller separat att värma ett smältlirn 55 applicerat på den tidigare bearbetade skivans baksida.The first disk thus machined in each new model can, after completion of machining and transport of the electrode cam 56 to a side position, be gripped by an oscillating mounting plate 32 with e.g. vacuum forces. The finished sheet of material can then be made to be detached from the magazine 49 from four corner plates 52. When the mounting plate 32 and the sheet of material held thereon have returned to their original position, the servo 51 can restart and drive the electrode cam 56 over the next sheet of material pressed by the spring device 48. against the four corner plates 52 when the previous disc was torn off. The processing can then be repeated. A heat radiating unit 53 mounted on the servo device 51 will heat a melting line 55 applied to the back of the previously machined disc in parallel with the machining being carried out or separately.

' När så bearbetningen av skiva nummer 2 är fullbordad kommer även limmet på skiva nummer 1 att vara smält och färdigt för sammanfogning med skiva nummer 2. Detta sker genom att montageplattan 32 ånyo utför en oscillerande rörelse så att skiva nummer 1 hinner pressas tillräckligt lång tid mot skiva nummer 2 för att Ü 461 752 smältlimmet skall sammanfoga skivorna. När så montage plattan återvänder till sitt ursprungsläge kommer skiva nummer 2 att ryckas loss från de fyra hörnblecken 52.When the processing of board number 2 is completed, the glue on board number 1 will also be melted and ready for joining with board number 2. This is done by the mounting plate 32 again performing an oscillating movement so that board number 1 has time to be pressed long enough. against disc number 2 so that Ü 461 752 the hot melt adhesive joins the discs. When the mounting plate returns to its original position, disc number 2 will be torn off from the four corner plates 52.

Anordningen enligt fig. 13 och 14 kan därefter med mycket hög hastighet upprepa denna sekvens varvid en ny materialskiva 16 tillförs modellen 31 för varje svep med elektrodkammen 56 och moniageplattan 32. När modellen så har blivit fullbordad kan vacuumkraften mellan modellen och montageplattan fås att upphöra varvid den färdiga modellen jämte omgivande spillmaterial 54 frigörs från anordningen.The device according to Figs. 13 and 14 can then repeat this sequence at a very high speed, a new sheet of material 16 being fed to the model 31 for each sweep with the electrode cam 56 and the mounting plate 32. When the model has been completed, the vacuum force between the model and the mounting plate can be stopped. the finished model and surrounding waste material 54 are released from the device.

Vid brukandet av denna utföringsvariant och andra här beskrivna, där det omgivande spillmaterialet 54 medföljer den färdiga modellen 31, måste operatören manuellt avlägsna det omgivande spillmatexialet 54 som företrädesvis sitter lätt fastsatt vid modellen i mindre materialsektioner utplacerade av anordníngens styrenhet.Using this embodiment and others described herein, where the surrounding waste material 54 is included with the finished model 31, the operator must manually remove the surrounding waste material 54 which is preferably securely attached to the model in smaller material sections deployed by the device control unit.

Uppfinningen inskränker sig inte till här beskrivna exempel på anordningar utan ett flertal varianter och kombinationer är tänkbara inom ramen för uppfinningen.The invention is not limited to the examples of devices described here, but a number of variants and combinations are conceivable within the scope of the invention.

Det är således möjligt, inom ramen för uppfinningen, att utföra anordningar med fas ta nålformade eleklroder, istället för gallertrådförsedda materialärrmen, vilka nålelektroder tränger in i materialämnen och därigenom möjliggör partiell förângning eller srnältning. Det är också tänkbart att åstadkomma materialämnen av lättsrnälta homogena eller sintrade metallegeringar.It is thus possible, within the scope of the invention, to make devices with phased needle-shaped electrodes, instead of the grid-threaded material sleeve, which needle electrodes penetrate into material blanks and thereby enable partial evaporation or melting. It is also conceivable to provide material blanks of easily digestible homogeneous or sintered metal alloys.

Det är även tänkbart att använda keramiska material där bearbetningen kan åstadkommas genom nedbrytning av materialet genom koncentrerad mekanisk svängningsenergi t.ex. fokuserat ultraljud.It is also conceivable to use ceramic materials where the processing can be achieved by decomposing the material by concentrated mechanical pivoting energy e.g. focused ultrasound.

Härigenom kan mycket snabbt utan mänsklig inblandning tillverkas måttriktiga tredimensionella modeller och föremål ien anordning eller maskin som kan placeras i vanlig kontorsmiljö. Utrustningen och materialskivor borde gå att marknadsföra till förhållandevis låga kostnader och sättet borde därigenom bereda tillfälle för många konstruktörer, fonngívare och arkitekter, att ha direkt tillgång till uppfinningen vid sin arbetsplats. 11In this way, dimensional three-dimensional models and objects can be manufactured very quickly without human intervention in a device or machine that can be placed in a normal office environment. The equipment and material boards should be able to be marketed at relatively low costs and the method should thereby provide an opportunity for many designers, founders and architects, to have direct access to the invention at their workplace. 11

Claims (5)

461 752 (2. PATENTKRAV461 752 (2. PATENT REQUIREMENTS 1. Anordning för framställning av tredimensionella föremål (3) av ett väsentligen homogent material med hjälp av en bearbetnings- maskin (1), vilken är styrbar medelst datorinstruktioner, och vilket material, som utgöres av ett antal banark- eller skiv- formade sektioner (16), är införbart i sagda bearbetningsmaskin, där varje enskild sektion, är anordnad att underkastas en materialavverkande behandling i enlighet med givna datorinstruk- tioner, varefter de bearbetade, átskilda sektionerna är anordnade att i programmerad ordningsföljd sammanföras och integreras med varandra, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att bearbetningsmaskinen (1) innefattar minst ett organ (57) för förintning av materialpartiklar i sektionen (16) i form av minst en elektrod till en gnistbearbetningsmaskin, glödpenna eller liknande, vilket/vilka organ och/eller vilken sektion är medelst datorinstruktioner styrbart i sektionsplanets x- och/eller Y- riktning.Device for producing three-dimensional objects (3) from a substantially homogeneous material by means of a processing machine (1), which is controllable by means of computer instructions, and which material consists of a number of web-shaped or disc-shaped sections ( 16), is insertable in said processing machine, where each individual section is arranged to be subjected to a material-cutting treatment in accordance with given computer instructions, after which the processed, separate sections are arranged to be combined and integrated with each other in a programmed order, characterized that the processing machine (1) comprises at least one means (57) for destroying material particles in the section (16) in the form of at least one electrode for a spark processing machine, incandescent pen or the like, which means and / or which section is by means of computer instructions controllable in the x and / or Y direction of the section plane. 2. Anordning enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att materialet utgöres av en cellstruktur i form av ett skummat plastmaterial, företrädesvis av polystyrén.Device according to claim 1, characterized in that the material consists of a cell structure in the form of a foamed plastic material, preferably of polystyrene. 3. Anordning enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att plastmaterialet innehåller elektriskt ledande tillsats- material, vilket ger plastmaterialet ett elektriskt överslagsmot- stånd motsvarande ungefär överslagsmotstándet hos det omgivande mediet, som exempelvis kan utgöras av luft.Device according to claim 2, characterized in that the plastic material contains electrically conductive additive material, which gives the plastic material an electrical flash resistance corresponding to approximately the flash resistance of the surrounding medium, which may for instance be air. 4. Anordning enligt patentkrav 3, k ä n n e t e c k n a d d ä r a v, att tillsatsmaterialet utgöres av eller innehåller < 20% kol- pulver, företrädesvis 5 - 10%. V* 461 752Device according to claim 3, characterized in that the additive material consists of or contains <20% carbon powder, preferably 5 - 10%. V * 461 752 5. Anordning enligt patentkrav 2, kännetecknad därav, att materialet innehåller minst ett ämne som bildar eller frigör en skyddsgas vid bearbetningen.l -Device according to claim 2, characterized in that the material contains at least one substance which forms or releases a shielding gas during the processing.