(57)【要約】      （修正有）【課題】電解または電気泳動析出用のラピッドプロトタイプモデルの製法を提供すること。【解決手段】製造工程が、流動性があり固化可能な材料と導電性物質を準備する工程と、その混合物を用いてラピッドプロトタイピングによりラピッドプロトタイピングモデルを作製し、その結果、その表面の１以上の領域で導電性であり、かつ、その内部において多孔質構造を有するようにする工程とからなる電解または電気泳動析出用のラピッドプロトタイピングモデルの製造方法。セラミックグリーンコンパクトの製造方法、セラミック成分の製造方法、金属被膜を有するラピッドプロトタイピングモデルの製造方法、金属成分の製造方法および３Ｄプリンタの使用に関する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下の工程、すなわち、
１以上の流動性で固化可能な材料と、１以上の導電性物質を準備する工程と、
前記混合物を用いてラピッドプロトタイピングによりラピッドプロトタイピングモデルを製造し、製造されたラピッドプロトタイピングモデルがその表面の１以上の領域（２６、２８、３０；７２、７４）で電気導電性材料の存在により導電性であり、かつその内部において多孔質構造を有するようにする工程と、
を用いたラピッドプロトタイピングモデル（２４；５５）、特に電解または電気泳動析出用のラピッドプロトタイピングモデル（２４；５５）の製造方法。
【請求項２】
グラファイト、カーボンブラック、炭素に基づく他の導電性物質（好ましくは炭素六員環層）および／または金属粒子、特に銀粒子を導電性材料として使用する請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
ラピッドプロトタイピングモデル（２４；５５）の製法において、１または複数の流動性で固化可能な材料が固化してマトリックスを形成し、その中に１または複数の導電性材料が埋設され、その結果これらがマトリックスと共に固化混合物を形成し、その固有抵抗が５００オームΩｍ以下である請求項１または２記載の製造方法。
【請求項４】
表面の導電性領域中の導電性材料の含有量が、導電性材料の同じ相対濃度測定して、パーコレーション濃度の１倍以上、好ましくは１．５倍以上である前記請求項いずれかに記載の製造方法。
【請求項５】
少なくとも１つの導電性物質がワックスおよびプラスチック、特に光り硬化性樹脂からなる群から選択されることを特徴とする前出の請求項の１つによる製造方法。
【請求項６】
少なくとも１つの導電性物質が流動性で固化可能な材料であることを特徴とする前出の請求項の１つによる製造方法。
【請求項７】
ラピッドプロトタイピングモデルは、加法ラピッドプロトタイピングによって、特に溶融沈着模型製造および／または立体平板印刷および／または３Ｄ印刷、たとえば、インクジェット模型製造および／または弾道粒子製造によって製造されることを特徴とする前記請求項いずれかに記載の製造方法。
【請求項８】
固化された状態で電気絶縁性である流動性で固化可能な材料を提供し、ラピッドプロトタイピングモデルがこの材料および混合物を用いてラピッドプロトタイピングにより製造し、その表面の少なくとも２の導電性領域が電気絶縁材料からおのおの分離して、それらが互いに電気絶縁されている工程を付加する前記請求項いずれかに記載の製造方法。
【請求項９】
ラピッドプロトタイピングモデルがその体積の部分で導電性で、その表面の導電性領域（２６、２８、３０；７２、７４）がその体積の導電性部分を通して接触されるように製造される前出の請求項の１つによる方法。
【請求項１０】
ラピッドプロトタイピングモデル（２４；５５）が立体平版印刷により製造され、流動性で固化可能な材料は光硬化可能であり、好ましくは光硬化性樹脂および光硬化可能なワックスからなる群から選択されることを特徴とする前出の請求項の１つによる方法。
【請求項１１】
混合物を提供し、その後混合物を固化して、予備成形した物体を、特にブロックの形態に、成形する工程、およびミリングによりラピッドプロトタイピングモデルを製造する工程、を付加する前記請求項いずれかに記載の製造方法。
【請求項１２】
以下の工程、すなわち、
前記請求項のいずれかに従うラピッドプロトタイピングモデル（２４；５５）の製造工程と、要すればラピッドプロトタイピングモデルの表面の不完全性を、特に材料の除去による再処理、特にサンドブラスティングにより、減少する工程と、ラピッドプロトタイピングモデルの上にスリップを電気泳動的に析出して、セラミック層を形成する工程と、要すれば析出したセラミック層を乾燥する工程と、要すればセラミック層および／またはラピッドプロトタイピングモデルの、材料の除去、セラミック層にセラミック材の更なる適用および／または固化剤の適用による処理工程と、モデルの除去、特に溶融除去、燃焼除去または溶解除去する工程、
を有する、セラミックグリーンコンパクトの製造方法。
【請求項１３】
以下の工程、即ち
請求項１２記載のセラミックグリーンコンパクトの製造工程、要すれば上記グリーンコンパクトの表面の材料除去による再処理工程、および上記グリーンコンパクトの熱処理してセラミック成分を形成する工程を有する、セラミック成分の製造方法。
【請求項１４】
グリーンコンパクトの熱処理が焼結であり、多孔質または緻密セラミック成分を与える請求項１３記載の製造方法。
【請求項１５】
以下の工程、即ち
請求項１〜１１いずれかに記載のラピッドプロトタイピングモデル（２４；５５）の製造工程と、要すれば表面不完全性の、好ましくは材料の除去による再処理、好ましくはサンドブラスティングによる減少工程と、ラピッドプロトタイピングモデル上への金属層の電解または電気泳動析出により、金属被膜を有するモデルを形成する工程と、および要すれば金属被膜および／またはラピッドプロトタイピングモデルの、好ましくはミリングおよび／またはポリッシングによる再処理工程、
を有する金属被膜を有するラピッドプロトタイピングモデル（２４；５５）を製造する方法。
【請求項１６】
以下の工程、即ち
金属層が自立性である、請求項１５記載の金属層を有するラピッドプロトタイピングモデル（２４；５５）の製造工程と、ラピッドプロトタイピングモデル（２４；５５）の、特に溶融除去、燃焼除去または溶解除去による除去して自立性金属層を金属成分（５５）として残す工程、
を有する金属成分（５５）の製造方法。
【請求項１７】
ラピッドプロトタイピングモデルを互いに絶縁性である表面の少なくとも二つの領域で導電性であり、ラピッドプロトタイピングモデル上への金属層の電解若しくは電気泳動析出またはスリップの電気泳動析出の間に、互いに絶縁された少なくとも二つのこれらの領域を、（ａ）時間的に異なる時点で出ある電圧下に置くおよび／または電圧無しで接続する、および／または（ｂ）互いに異なる電圧下に置いて、金属層および／またはスリップを互いに絶縁性である少なくとも二つの領域上に異なる膜厚で析出させる、請求項１２〜１６のいずれかに記載の製造方法。
【請求項１８】
金属層がラピッドプロトタイピングモデル上に析出されたセラミック層上に電解的に若しくは電気泳動的に析出し、および／またはセラミック層がラピッドプロトタイピングモデル上に析出された金属層上に電気泳動的に析出される、請求項１２〜１５のいずれかに記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電解または電気泳動析出用のラピッドプロトタイピングモデルの製造方法に関する。別の観点によれば、本発明はセラミックグリーンコンパクトの製造方法に関する。本発明は更にセラミック成分の製造方法、金属被膜を有するラピッドプロトタイピングモデルの製造方法および金属成分の製造方法に関する。最後に本発明は３Ｄプリンタの使用に関する。
【０００２】
例えばワックスまたはプラスチックのラピッドプロトタイピングモデルの製造は知られている。例えばインクジェット技術がこれに用いられる。この方法において、液体材料の小さなビーズが１またはそれ以上のプリントヘッドから放出され、形成されるラピッドプロトタイピングモデル上にあたってかつ固化する。従って、ラピッドプロトタイピングモデルが「ポイント的に（point-wise）」形成される。
【０００３】
ラピッドプロトタイピングモデルの別の形成方法は立体平版印刷である。この方法では、樹脂が層状に適用され、選択的に光照射される。光照射された樹脂領域が架橋する。局部固化が起こる。過剰の非架橋樹脂成分は容易に除去される。三次元のラピッドプロトタイピングモデルが残る。
【０００４】
特に大変複雑なラピッドプロトタイピングモデルが上記二つの方法によって高い精度で製造されうる。それらは、例えば歯科または宝石工業におけるモデルキャスト用モデルとして利用される。しかしながら、それらはまた電解もしくは電気泳動析出用のベース物体またはモールドとしても利用される。この場合、電気泳動および電解析出は小さな構造的詳細および優れた表面の具現によって区別される。
【０００５】
これまで、ラピッドプロトタイピングモデルの表面を電気泳動もしくは電解析出の前に導電性ラッカー（例えば銀導電性ラッカー）を用いて、またはスパッタリングすることにより導電性にした。
【０００６】
ついで、ラピッドプロトタイピングモデルは例えば電解的に被覆される。また、スリップが導電性ラッカーで被覆されたラピッドプロトタイピングモデル上に電気泳動方法において析出される。この操作の間においてセラミック層が析出され、グリーンコンパクトおよび最終的にセラミック成分が更なる方法において製造される。
【０００７】
ラピッドプロトタイピング方法とモデルを導電性にすることおよびスリップの被覆および析出との組合せからもたらせる使用の例が金属またはセラミック被覆若しくは成型の製造に存在する。個々のパーツおよび小さなシリーズが費用および時間を節約して最終材料から得られる。しかしながら、三次元のミクロ構造またはミクロ構造化された表面の製造がミクロシステムおよびミクロプロセス技術において新規な使用領域となる。
【０００８】
導電性ラッカーの適用の欠点は、正確にあらかじめ決定することができない幾何学的変化がその使用に際して起こることである。ラピッドプロトタイピングモデル用のスパッタリング方法において、より薄い膜厚がスパッタ流に対して水平に存在する構造領域上よりもスパッタ流に対して垂直な構造領域上に形成される。後者の場合において形成された薄い層はより高い電気抵抗を有する。二つのモデルを導電性にする方法、導電ラッカーの塗布およびスパッタリングは、労力集中型であり、より複雑な成分の場合には特に機械的に実施されえない。
【０００９】
導電性物質の添加により導電性にする固化しうる材料のある種のキャストモデルはモデル上へのセラミック層の電気泳動または電解析出のために用いられてきた。von H., Dauscher、M,.Hausselt、Ｊ．（Materials Process Technology）Elektrophoretische Herstellung keramischer Mikrostrukturen（セラミックミクロ構造の電気泳動的製造)、Keramische Zeitschrift、 56、 2004、 298-303.参照。
【００１０】
ＷＯ０２／０６４３３５Ａ１には、３Ｄ印刷の方法が開示されている。ＤＥ１０３３２８０２Ａ１には、負荷に付される酸化セラミック構造の製造方法を開示する。ＤＥ１０３１１４４６Ａ１には、選択的抑制（selective inhibition）による成形体の製造のための材料の結合方法を開示する。ＥＰ０４２０６１４Ａ１には、立体平版部分を被覆する方法を開示する。
【００１１】
本発明は、従来技術における欠点を克服することを目的とする。
【００１２】
本発明は、以下の工程、すなわち、
１以上の流動性で固化可能な材料と、１以上の導電性物質を準備する工程と、
前記混合物を用いてラピッドプロトタイピングによりラピッドプロトタイピングモデルを製造し、製造されたラピッドプロトタイピングモデルがその表面の１以上の領域で電気導電性材料の存在により導電性であり、かつその内部において多孔質構造を有するようにする工程と、
を用いたラピッドプロトタイピングモデル、特に電解または電気泳動析出用のラピッドプロトタイピングモデルの製造方法を提供する。
【００１３】
本発明は更に以下の工程、すなわち、
本発明による方法（好ましくは以下に記載する好ましい態様）によるラピッドプロトタイピングモデルの製造工程と、要すればラピッドプロトタイピングモデルの表面の不完全性を、特に材料の除去による再処理、特にサンドブラスティングにより、減少する工程と、ラピッドプロトタイピングモデルの上にスリップを電解的および／または電気泳動的に付着して、セラミック層を形成する工程と、要すれば析出したセラミック層を乾燥する工程と、要すればセラミック層および／またはラピッドプロトタイピングモデルの材料の除去による処理、セラミック層にセラミック材の更なる適用および／または固化剤の適用する工程と、モデルの除去、特に溶融除去、燃焼除去または溶解除去する工程、
を有する、セラミックグリーンコンパクトの製造方法を提供する。
【００１４】
本発明は更に、以下の工程、即ち
グリーンコンパクトの製造のための本発明による方法によってセラミックグリーンコンパクトの製造工程、要すれば上記グリーンコンパクトの表面の材料除去による再処理工程、および上記グリーンコンパクトの再処理工程にセラミック成分を形成する、セラミック成分の製造方法を提供する。
【００１５】
本発明はまた、以下の工程、即ち
ラピッドプロトタイピングモデルの製造のための本発明による方法（好ましくは以下の好ましい態様）によってラピッドプロトタイピングモデルの製造工程と、要すれば表面不完全性の減少、好ましくは材料の除去による再処理、好ましくはサンドブラスティングする工程と、ラピッドプロトタイピングモデル上への金属層の電解または電気泳動析出により、金属被膜を有するモデルを形成する工程と、および要すれば金属被膜および／またはラピッドプロトタイピングモデルの再処理、好ましくはミリングおよび／またはポリッシングする工程、
を有する金属被膜を有するラピッドプロトタイピングモデルを製造する方法を提供する。
【００１６】
本発明は、更に以下の工程、即ち
金属層が自立性である、請求項１５記載の金属層を有するラピッドプロトタイピングモデルの製造工程と、ラピッドプロトタイピングモデルの除去、特に特に溶融除去、燃焼除去または溶解除去して自立性金属層を金属成分として残す工程、要すれば金属成分の再処理、好ましくはミリングおよび／またはポリッシングする工程、
を有する金属成分の製造方法を提供する。
【００１７】
最後には、本発明は、１以上の固化した材料を含有し、かつその表面の１以上の領域に１以上の導電性材料を含有するラピッドプロトタイピングモデルをプリントアウトするための１以上の印刷システムおよび／または印刷ヘッドを有する３Ｄプリンタの使用によって目的を達成する。
【００１８】
以下において、ラピッドプロトタイピングは成分の幾何学的構造を記載するコンピューターに蓄積されたデータから、必要な形状形成に関して人の介在なしに同じ幾何学的寸法を有する成分を製造する処理方法として理解される。実際にラピッドプロトタイピングする前に、コンピューター中の幾何学データにより記載された成分をソフトウェアツールの使用によりその後の物理的特性に関して有利に試験される。従って、例えば得られた成分の機械的安定性および重量を計算することおよびそれらを明細と比較するために好適である。
【００１９】
削減または付加ラピッドプロトタイピングの間に区別をしてもよい。削減ラピッドプロトタイピングにおいて、材料が固体材料から取り除かれる。一方、付加ラピッドプロトタイピング（それは本発明による方法を実行するのに特に好適である）において、材料が形成されるラピッドプロトタイピングモデルに析出され、ラピッドプロトタイピングモデルがこの方法により形成される。
【００２０】
液体材料は所定の温度および所定の圧力で１，０００Ｐａ・ｓより低い粘度を有する材料を意味するものとして理解される。液状材料は、特にそれらが冷却、揮発成分の蒸発、重合、光重合、沈澱または架橋によって固体状態へ変化しうるならば、固化可能である。特に、２０℃で１，０１３ｈＰａで固体であり、昇温（例えば５０〜２５０℃の範囲）で１，０１３ｈＰａで粘度１０Ｐａ・ｓより小さいを有する物質はこの温度およびこの圧力で液体でかつ固化しうる材料に属する。それらは冷却時に（再）固化する。
【００２１】
定まった融点を有さない材料（たとえば、多相物質）の場合には、１，０１３ｈＰａ下での材料の粘度が１０Ｐａ・ｓ未満に下がる温度を融点と見なす。１または複数の流動性で固化可能な材料を提供する場合に、再固化可能な材料を、流動化させる出発材料として使用することができることは言うまでもない。
【００２２】
混合物は例えば、サスペンション、エマルションまたは溶液である。
【００２３】
本発明による方法において用いられる混合物は有利には１または２以上の添加剤を含有する。混合物は、有利には、例えば、存在する粒子との静電的および／または立体的相互作用を通してその均質化および安定化の効果を有する分散助剤を含有する。高い表面張力を有する１種以上の導電性パウダーの添加を可能にする湿潤剤の存在は更に予想される。混合物の濃縮剤または希釈剤として作用する材料も更に用いてもよい。
【００２４】
電解析出は直流の電場におけるイオンの移行および電極でのその放電により放出されたイオンを原料とする物質の被覆を形成する。電解析出の工業的利用方法はエレクトロプラスティー（また電鋳と呼ばれる）および電気メッキに分類される。エレクトロプラスティーにおいて、金属物体は電解方法によって製造される。電気メッキは金属被膜を形成するのに利用される。電気メッキは、機能性および装飾性電気メッキに分類されうる。
【００２５】
機能性電気メッキは触媒特性の改良や電気導電性の改良のために、機能性被膜、例えば腐食防止、摩耗保護の製造として作用する。機能性電気メッキの例としては、ネジの亜鉛メッキ、金属部品のハードクロムメッキ、電気接触体の金メッキまたは銀メッキおよび化学工業用の触媒の調製用または燃料セルの製造用の触媒活性金属層を有する支持材料の被覆が挙げられる。装飾的電気メッキは金属装飾層の製造用である。その例としては、プラスチックの電気メッキ、チューブ状スチール家具のクロムメッキおよび宝石および刃物類の金メッキが挙げられる。
【００２６】
電気泳動析出は直流電場中に分散粒子の液体中での移行であって、その間に、これらの粒子の析出が電極のまわりにおいて起こることを意味する。分散粒子は概してしゃく解剤の存在下に水性または有機分散剤中にスラリー化する。はっきりした電気的二重層を有する粒子がこの方法で形成される。電極の近接環境において十分な強い電場中で、分散粒子が凝集し、電極の表面構造の正確な形状を有する密接にパックされた粒子配列を形成する。続く処理工程、例えば乾燥および／または焼結は低い内部応力、密度勾配および組成の変化を有するセラミック成分になり、それはその寿命および摩耗特性に関して有利である。
【００２７】
表面の導電領域は特に固有抵抗が５００Ωｍより小さい空間部分の表面領域を意味するものと理解される。本発明の場合において表面の導電領域の導電性は概してこの領域を含む空間部分がラピッドプロトタイピングモデルの製造中に１以上の流動性、固化性材料および１以上の導電性物質の混合から得られる材料を含む事実から得られる。導電性材料は特に固有電気抵抗５００Ωｍ以下を有する物質を意味する。
【００２８】
セラミックグリーンコンパクトはそれがそれ自体の重さを永久的に支持する範囲で機械的に安定であるセラミック体を意味し、その結果機械的に安定であるが、水中に貯蔵することによって再び機械的に不安定になる。セラミックグリーンコンパクトは焼結することによりセラミック成分に変化しうる。セラミック成分は水中でも永久的に機械的に安定である。
【００２９】
本発明の利点はまずは、導電層の塗布による電気的接触にする作業工程が例えば相互に排除されるので、人的労働力の節約である。接触することは、もし適当な接触がラピッドプロトタイピング中にすでに確立されているならば、電極により特に容易に可能である。別の利点は、本発明の方法においてはラピッドプロトタイピングモデルの表面に別の層が適用されるべきではないので、高い寸法正確性を有する。正確な成分の製造は高い寸法安定性の故に更に可能である。
【００３０】
本発明の好ましい方法において、グラファイト、カーボンブラック、炭素ベースの他の導電性物質（好ましくは炭素６員環層）および／または金属粒子、好ましくは銀粒子を導電性材料として使用する。これらの材料を用いて、機械的に安定でかつ導電性物質の存在のために表面の１以上の領域において特に良好な導電性を同時に有するラピッドプロトタイピングモデルを製造することが可能であることが分かった。グラファイト、カーボンブラックおよび他の炭素ベースの導電性材料（好ましくは炭素６員環層）の使用が特に好ましい。
【００３１】
本発明の更に別の利点は、本発明によって提供されるモデル内部の多孔質性（即ち、電気泳動的にまたは電解的に被覆されるべき上面もしくは外表面の下部）により、モデルの析出層またはグリーンコンパクトまたは成分（セラミックおよび／または金属）からの除去がコンパクトモデルの使用と比べてかなり容易に行われることである。
【００３２】
導電性領域の固有抵抗は５００オームΩｍ以下である。このことはセラミックまたは金属層が層の厚さにおいてあまり異ならないで析出されることに寄与する。
【００３３】
導電性材料の大変低い濃度では、混合物の導電性は流動性で、固化しうる材料の導電性とほとんど違わない。導電性材料の添加において、混合物の導電性が導電性材料の濃度に比例して増大する。混合物中の導電性材料の濃度の連続的な増加中に導電性における顕著な比例しない増加がある濃度から観察される。この理由は材料内でいわゆる導電パスの形成される連続ネットワークの形成に基づく。導電性における増加が増加に比例しなくなる濃度はパーコレーション濃度である。
【００３４】
もし混合物中で導電性材料の濃度を導電性に対してプロットする（導電性カーブ）ならば、パーコレーション濃度は導電性カーブが凸から凹のカーブに変わる最初の変曲点での濃度より高い濃度で特に超える。
【００３５】
導電性材料のあまりに高い濃度を選ぶならば、ラピッドプロトタイピングモデルの機械的不安定性が起こるかもしれない。
【００３６】
また、混合物中での導電性材料のそのような高い含有量が選択されたら、ラピッドプロトタイピングによって製造されたラピッドプロトタイピングモデルがその表面の１以上の領域で導電性であり、同時に混合物は混合物にラピッドプロトタイピング方法における使用に関して良好な可能性を与える材料特性を有する。導電性材料の含有量は、ラピッドプロトタイピング方法によって決定される形成もしくは取り除かれる材料の特性によって上限がある。この目的のために、予備的実験において混合物の導電性材料の含有量を広い限界内で変化させて使用の可能性が最適である濃度を決定する。特に、導電性材料の濃度は、混合物の粘度がラピッドプロトタイピング方法を行うのに最適であるように選択される。
【００３７】
小さな粒子、特に平均粒径５ｎｍ〜５０μｍ、特に１０ｎｍ〜１０μｍを有する粒子を含む導電性材料を用いることが有利である。多様な粒子分布を有する導電性材料を用いることも好ましい。このことはバイモダル（bimodal）またはトリモダル（trimodal）分布でありうる。材料の粘度および導電性は好ましくは影響を受けうる。
【００３８】
塩化銅の添加、好ましくは混合物の３〜６ｍｏｌ／ｇの添加は、特に流動性で固化材料がカーボンブラックを導電性材料として添加するエポキシ樹脂である場合に、有効であることがわかった。
【００３９】
特に好ましい本発明の方法はラピッドプロトタイピングモデルの製造中に、１以上の流動性で固化しうる材料を固化して、１以上の導電性材料が埋設されたマトリックスを形成し、その結果マトリックスと共に、これらが固化した混合物を形成し、その固有抵抗が５００オームΩｍ以下であるものである。
【００４０】
更に好ましい本発明の方法は、表面の導電性領域における導電性材料の含有量が、導電性材料の同じ相対濃度で測定して、パーコレーション濃度の１倍以上、好ましくは１．５倍以上である方法である。この結果、電解もしくは電気泳動析出のための本発明による方法の処理段階において適用されるべき電圧はあまり高くあってはならないことになる。
【００４１】
導電性材料の同じ相対濃度でのパーコレーション濃度は、この場合以下の様に決定される：１若しくはそれ以上の導電性材料を同時に導電性材料でない１若しくはそれ以上の流動性で固化しうる材料に添加する。混合物中の導電性材料のお互いの割合はここでは一定に保たれる。混合物の導電性が導電性材料の添加の前後で測定される。添加を数回繰り返し、混合物の導電性の導電性材料の濃度に対する依存性を比較的広い濃度範囲で決定する。
【００４２】
好ましくは、流動性で固化しうる材料は、ワックスおよびプラスチック、特に熱可塑性および光硬化性樹脂からなる群から選択される。
【００４３】
本発明による好ましい態様では、少なくとも１つの導電性材料が同時に流動性で固化しうる材料でもある。
【００４４】
特に好ましい本発明の方法は、ラピッドプロトタイピングモデルが付加的ラピッドプロトタイピング、特に溶融析出模型および／または立体平版印刷および／または３Ｄ印刷、例えばインクジェット模型により製造される。
【００４５】
溶融析出模型において、プラスチックまたはワックスの連続フィラメントは軟化／溶融して、位置決め（再固化）される。立体平版印刷による成分の製造は例えば、層中におけるフォトポリマーの適用およびＵＶ光によるポリマーの選択的架橋によって行われる。インクジェット方法において、材料の小さなビーズはプリントヘッドから液状形状で放出され、形成される模型上に付着して、そこで固化する。
【００４６】
３Ｄ印刷の別の形態、インクジェット印刷はあらかじめ加熱したワックスまたはプラスチック（熱可塑性プラスチック）またはフォトポリマー樹脂が３Ｄプリンターを液状形状で離れ、成分上で固化する方法である。インクジェット印刷は材料が放出されるジェットの数およびプリントヘッドの数によって異なり得る。
【００４７】
従って、例えば米国のSolidscape Inc.およびBPM Technologyからの装置が１つのジェット（シングルジェット、製造する弾道粒子）および材料としてワックスおよび熱可塑性プラスチックをもって操作するが、３ＤシステムおよびObject Geometries Ltd.からのインクジェットプリンタはいくつかのジェット（マルチジェット型、ポリジェット）を備えており、材料としてワックスおよび／またはフォトポリマーで操作する。いくつかのジェットで動くシステムは模型の非常に早い製造をもたらす。
【００４８】
上記会社は２以上のプリントヘッドを備える装置を提供する。このことはラピッドプロトタイピングモデルをいくつかの材料から同時もしくは連続的に層に形成するのを可能にする。従って、実際にはアンダーカット中で支える支持構造が別途用いられる材料から物理的特性において異なる別の材料で形成される。
【００４９】
特に好ましい本発明の方法は、固化された状態で電気絶縁性である流動性で固化可能な材料を提供し、ラピッドプロトタイピングモデル（内部多孔質）がこの材料および混合物を用いてラピッドプロトタイピングによりラピッドプロトタイピングモデル（内部多孔質）を製造し、その表面の少なくとも２の導電性領域が電気絶縁材料からおのおの分離して、それらが互いに電気絶縁されている工程を付加するものである。
【００５０】
電気絶縁性材料はここでは固有抵抗５，０００Ωｍ以上の材料を意味する。例えば、ワックスがこの性能を満足する。
【００５１】
この結果は少なくとも２つの導電性領域が異なる電位でセットされ得ることである。このことは、ラピッドプロトタイピングモデルの表面の異なる箇所に電解析出または電気泳動析出によって異なる膜厚を析出することを可能にする。
【００５２】
特に好ましい本発明の方法はラピッドプロトタイピングモデルがその体積の部分で導電性で、その表面の導電性領域がその体積の導電性部分を通して接触されるように製造される方法である。ラピッドプロトタイピングモデルの低い内部抵抗がこの方法で達成される。
【００５３】
好ましくは、ラピッドプロトタイピングモデルは、流動性で固化しうる材料が好ましくは光硬化性であり、光硬化性樹脂および光硬化性ワックスからなる群から選択される立体平版印刷によって製造される。この場合において、モデルはまた、多孔質性に加えて材料が未硬化または不完全硬化である内部領域をも有する。これらの領域は密閉されており、液状材料がモデルを形成した後除去され得ない。
【００５４】
特に好ましい本発明の方法は混合物を提供し、混合物を固化した後、予備成形した物体を、特にブロックの形態に、成形する工程、およびミリングによりラピッドプロトタイピングモデルを製造する工程、を付加する方法である。
【００５５】
これは削減ラピッドプロトタイピング方法である。製造されたブロックは好ましくは内部において深くで多孔質であり、多孔質構造はミリングの間妨害されず、平滑表面（電気泳動または電解析出が起こるべき表面）が達成される。セラミックグリーンコンパクトまたはセラミック成分または金属被膜もしくは金属成分を有するラピッドプロトタイピングモデルの製造に関して本発明の好ましい方法は、ラピッドプロトタイピングモデルがその表面の少なくとも二つの領域で導電性であり、その領域は互いに絶縁性であり、ラピッドプロトタイピングモデル上への金属層の電解若しくは電気泳動析出またはスリップの電気泳動析出の間に、互いに絶縁された少なくとも二つのこれらの領域を、（ａ）時間的に異なる時点で出ある電圧下に置くおよび／または電圧無しで接続する、および／または（ｂ）互いに異なる電圧下に置いて、金属層および／またはスリップを互いに絶縁性である少なくとも二つの領域上に異なる膜厚で析出させる方法である。
【００５６】
この結果は、異なる膜厚が表面上の種々の場所に電解的にまたは電気泳動的に析出され得る。
【００５７】
セラミック成分の製造に関して本発明の好ましい方法は、グリーンコンパクトの熱処理が焼結であり、多孔質もしくは密なセラミック成分を提供するものである。
【００５８】
本発明による好ましい方法は金属層がラピッドプロトタイピングモデル上に析出されたセラミック層上に電解的に若しくは電気泳動的に析出し、および／またはセラミック層がラピッドプロトタイピングモデル上に析出された金属層上に電気泳動的に析出される方法である。
【００５９】
この場合、ラピッドプロトタイピングモデル上に析出されたセラミック層はまたラピッドプロトタイピングモデル上に析出した金属上に析出したセラミック層を意味する。
【００６０】
対応して、ラピッドプロトタイピングモデル上に析出した金属層はまた、上記セラミック上に析出したそのような金属層を意味する。従って、複層がセラミックおよび金属層の別々の析出により製造される。
【００６１】
本発明は、添付の図面かつ５つの実施の形態の例によって、以下により詳細に説明される。
【００６２】
本発明をまず、歯科用モデルの形態におけるラピッドプロトタイピングモデルの製造に関して図１〜５を用いて説明する。
【００６３】
発明は３部材ブリッジ修復物用の歯の成形体（セラミック成分）の製造によって説明される。ブリッジ修復物は、もはや存在しない歯に置き換える中間部材と、橋脚歯、すなわち第１および第２の橋脚歯にそれぞれ取り付けられる２つの部材を含む。
【００６４】
まず、患者の口腔の印象を採取する。このために、シリコン、アルジネートまたはポリエーテル印象組成物が一般的に用いられる。印象組成物が硬化した後、形成されたネガ型を石膏でキャスティングする。主模型をこのポジ型から製造する。主模型（示さない）は、患者の口の中で印象の精度で完全にその状況を再製する。
【００６５】
歯の模型をこの主模型からスキャニングによって形成する。ＢＥＧＯ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧからのスピードスキャンタイプのラインスキャナーが、たとえばこのために用いられる。このようにして得られたスキャンデータをコンピュータに送信し、スクリーンに表示する。義歯を、適当なソフトウェアを利用してこのデータ模型に基づいて作る。これはＢＥＧＯ  ＧｍｂＨ＆Ｃｏ．ＫＧからの標準的ソフトウェア（ソフトシェイプ・キャド（ＳＯＦＴＳＨＡＰＥ  ＣＡＤ）ソフトウェア）を用いて行われる。次に、データ模型の幾何学形状を拡大して、さらなる処理で生じる（たとえば、セラミックキャップの）焼結縮みを補正するようにする。さらに、調製ラインをデータ模型に基づいてこの中に調製エッジとして作る。セメントギャップもデータ模型に基づいてこの中に作る。セメントギャップは歯の残根上にキャップをセメント付けするのに必要な空間のことである。
【００６６】
次に、歯の模型の細孔率を特定する。これに関連して、歯の模型の内側について選択された細孔率はより大きく、一方で外側領域は０またはより低い細孔率を有する。
【００６７】
セラミックブリッジの幾何学的形状および患者の口腔におけるその位置をここで計算し、中間部材の位置と性質は計算によって特定され得る。対応するセラミックブリッジを口腔内で使用する場合に予想される力をここでシミュレートする。このために、シミュレーションでは、典型的な圧縮力とせん断力を表面に適用し、セラミックブリッジとその表面に与えられる力を有限要素法を利用して同定する。最も大きい力が予想されるセラミックブリッジの場所をこれによって同定する。キャップに加えて、次にこの方法を中間部材に適用する。次に、中間部材およびコネクタさらにはキャップにおける材料厚さが、同定された力に充分適応することができるか否かを計算する。否の場合には、このポイントにはより大きい材料強度を選択するように、キャップのデータ模型を変更する。次に、上記シミュレーション計算を再度変更されたデータ模型を用いて実行する。所定の強度を有するセラミックブリッジの幾何学形状が見出されるまで、この反復処理を実行する。
【００６８】
計画上の歯の成形体１０（図１）の幾何学形状を上記（計算）工程によって特定した後、ＳＴＬデータに基づいて存在する計画上の歯の成形体のデータ模型、すなわち、ラピッドプロトタイピング法で製造される歯の模型のデータ模型を、焼結縮みを補正するように、さらなる計算工程で変更する。後の歯の模型の表面上の（本実施の形態の例では）３つの導電性領域とその特定の接合を、次に特定する。
【００６９】
次に、データ模型を、ソリッドスケープ社、メリーマック、ＵＳＡからのＴ６６タイプの３Ｄプリンタで、３次元に印刷する。インクジェット印刷時には、液体材料の小さいビードが、プリントヘッドによって、形成されるワークピース上に放出され、そこで固化して歯の模型を形成する。歯の模型の細孔率は、データ模型に従って放出されたビードの濃度によって調節される。
【００７０】
（ａ）絶縁性ワックスおよび（ｂ）カーボンブラック粒子を用いて導電性とされたワックスを、歯の模型の製造に使用する。実施の形態の例では、製造元ソリッドスケープからの絶縁性ワックスを第１の印刷材料として用いる。このワックスは５４〜７６℃の融点を有し、導電性物質を有さない。１０：１の重量比でカーボンブラック（６００ｍ２／ｇのＣＴＡＢ表示領域を有するプリンテックス（Ｐｒｉｎｔｅｘ）ＸＥ２、デグッサ（Ｄｅｇｕｓｓａ）ＡＧ））と混合した製造元ソリッドスケープからのワックスを、カーボンブラック粒子を用いて導電性とされたワックスとして用いる。これは約１Ωｍの特定の電気抵抗を有するワックス／グラファイト混合物となる。導電性ワックスが、最終の歯の模型の導電性領域を規定することは言うまでもない。
【００７１】
図１は、縦断面で見た３部材ブリッジの最終の歯の成形体１０を示している。歯の成形体１０はマトリックス１２とベニヤ１４を有する。中間部材１６はここでは第１の端部部材１８（図面の左）と第２の端部部材２０（図面の右）との間にあり、この２つにコネクタ１１ａ、１１ｂによって接続されている。端部部材１８は、ここでは点線で描かれた橋脚歯（左）に取り付けられ、端部部材２０は、同様に点線で描かれた橋脚歯（右）に取り付けられている。中間部材１６はもはや存在しない歯と置き換わっている。歯の成形体を以下に記載する方法で製造した。
【００７２】
図２は最終の歯の模型２４の説明図を示し、歯の模型２４は左手端部部材１８（図１）の領域に第１の橋脚構造要素２５を有する。橋脚構造要素２５は、順に第１の絶縁部２１および導電部２２を有する。絶縁部２１は絶縁性ワックスから印刷され、導電部２２は導電性ワックスから印刷される。導電性領域２６は導電部２２の表面に沿って広がっている。橋脚構造要素は、図１で点線で示された橋脚歯の残根に少なくとも実質的に比例して対応している。模型内の孔は図には示されていない。
【００７３】
さらに、歯の模型２４は中間部材１６（図１）の領域に中間構造要素１９を有する。導電性領域２８は中間構造要素１９の表面にわたって広がっている。
【００７４】
最後に歯の模型２４は右手端部部材２０（図１）の領域に第２の橋脚構造要素１７を有し、橋脚構造要素１７は、導電部２７および絶縁部１５を有する。導電性領域３０は導電部２７の表面にわたって広がっている。
【００７５】
導電性領域２６、２８および３０は、特に関係する導電部２２、２３および２７の表面の領域のことであり、この場合には導電部２２、２３および２７自身が導電性であるために導電性である。別の実施の形態では、部２２、２３および２７は絶縁性であり、その表面に導電性物質の薄層を有するだけのものである。導電性表面領域２６、２８、３０の厚さはこの場合には約０．２ｍｍ〜１ｍｍである。両方の場合において導電性領域２６、２８、３０は製造精度との関連で細孔性を有さない。
【００７６】
３つの導電性領域２６、２８および３０（図２では異なるハッチングで示される）は互いに絶縁されている。導電性領域２６と導電性領域２８の間には絶縁体２９があり、導電性領域２８と３０の間にはさらに絶縁体３１がある。
【００７７】
歯の模型２４を印刷する場合には、調製エッジ３５ａおよび３５ｂを、前の作業工程で作られたデータ模型からの対応する設定に基づいて提供する。さらに、穴３２、３３、３４を絶縁部１５、２１内に窪ませ、その中にだぼまたは電極が係合する。図２に示される歯の模型２４では、第１の電極３６が提供され、これが穴３２に係合して、コンダクタ３７を介して橋脚構造要素２５の導電性領域２６と接続している。第２の電極３８は穴３３に係合して、コンダクタ３９を介して中間構造要素１９の導電性領域２８と接続し、第３の電極４０はコンダクタ４１を介して橋脚構造要素１７の導電性領域３０と接続している。
【００７８】
歯の模型は、ここでは図示しないだぼ（dowel）を介して、その１つは窪み４８に係合し、さらに、１つは窪み５０に係合して、同様にここでは図示しない模型支持体に固定される。このようにして歯の模型の形のラピッドプロトタイピングモデルの製造は完了する。
【００７９】
歯の成形体の製造のために、模型支持体に固定された歯の模型２４をスリップ浴に浸漬し、ここで電極３６、３８，４０はスリップに接触しないようにする。
【００８０】
電圧を、第２の電極３８とスリップ浴（ここでは図示しない）に接触するスリップ浴電極５４の間に印加して、規定の電流が流れるようにする。この場合には、スリップ浴として、エタノールと酸化アルミニウム粉末の安定化混合物を用いている。酸化アルミニウム用の好適な液化剤はポリアクリル酸であり、これは粒子の高充電性をもたらすとともに、バインダの機能も持つ。
【００８１】
電圧の印加によって、スリップ層が導電性領域２８（図３）上に析出する。ここで層厚は特に流した電荷、選択したスリップ材料および導電性領域２８の表面の大きさに依存する。スリップ層の層厚はここでは導電性領域２８の各ポイントで同じ寸法である。表面の大きさをデータ模型から計算する。流した電荷は、測定された電流と、電流が流れた際に測定された時間の積である。表面積と電流とが解れば、所望の厚さのセラミック層が析出する時間をこれにより計算し、少なくとも推測することができる。この時間は２、３分までである。その後、電流を流すことを中断する。このようなセラミック層４６を有する歯の模型を図３に示す。
【００８２】
次に、別の２つの導電性領域２６、３０を同時に接触させ、セラミック層を同様にその上に析出させる。均一なセラミック層（主に後のマトリックス）は、特定のセラミック層を一体化することによって形成される。
【００８３】
場合によっては、まず、セラミックを全ての導電性領域２６、２８、３０上に同時に析出させ、特に厚いセラミック層を製造するために、たとえば、領域２８ではより長く電圧を印加し続けることができる。
【００８４】
次に、セラミック層の層厚および形状をさらに増加させるまたは変更するために、さらなるスリップを手作業で塗布することができる。よって、歯の成形体は所望の独自の形状を得ると同時に耐えられる伝達力が増加する。
【００８５】
ブリッジを支持する歯が中間部材の領域には存在しないので、通常の場合、噛むときにブリッジ修復物のこの領域にはより大きい弾性変形が生じる。これを排除するために、コネクタ１１ａ、１１ｂについては何処よりも厚いセラミック層を（示すように）選択し、これによって変形を低減する。故に最後に析出させた２つのセラミック層は最初に析出させたセラミック層より低い層厚を有する。
【００８６】
セラミックキャップはしばしば、端部部材１８および２０の領域では＜０．８ｍｍの層厚を有するのだが、いくつかの場合には、中間部材１６の領域におけるセラミックは数ミリメートルの厚さである。図５はセラミック層５２を示し、セラミック層５２は歯の模型２４上で一体化しており、これから以後の作業工程の過程でキャップが形成される。一体化したセラミック層５２は、図で示したものとは異なり、全てのポイントで同じ層厚を有する。
【００８７】
析出し、一体化したセラミック層５２を備えた歯の模型２４を電気泳動装置から取り出す。一体化したセラミック層５２からのグリーンコンパクトを、次にミルによって再加工する。この作業時、セラミックのグリーンコンパクトは、ミリングカッターまたは研磨装置を用いてその調製エッジに対して規定の方法で研磨される。図４はその上にセラミック層５２を析出させた歯の模型２４の説明図を示し、セラミック層５２は調製エッジ３５で終わっている。突起４３は最終的に取り除かれる。
【００８８】
図２および３は、そこに示される歯の模型の部材についての調製エッジ３５ａ、３５ｂ、を示している。調製エッジ（調製境界）は規定の方法で明瞭に肩部として描くことができる。垂直方向における歯の成形体（たとえば、キャップ）の境界も、したがって、コーティング後に黙視で検知される。肩部の下部は図４に示されるように、残根の足である。残根の足は非常に太いので、たとえば、その伸長は層の厚さおよび残根から生じる表面領域に対応することができない。肩部を調製エッジ３５ａの下側表面まで研磨する場合には、水平方向におけるキャップの規定加工は同時に実施される。
【００８９】
歯の成形体（キャップまたはブリッジ）を、歯の模型（たとえば、ワックス模型）とともに求められる調製ラインに機械加工することができる。このために、好ましくは、たとえばだぼ用のたとえば穴を歯の模型の下側側面の規定ポイントに形成するように、データファイルを処理し、または下側側面が規定の方法で模型を収容する型に収まるように、下側側面を形成する。次に、このようにして製造された歯の模型をセラミック層とともにミルカッターを備える装置内に固定し、次に既にあるデータによってその輪郭を追尾する。この方法によって、たとえば、セラミック橋脚を製造することができ、これをインプラントに固定することができる。このために、ベニヤ表面は、正確に規定された幾何学形状に従って、ミルを利用して形成される。
【００９０】
このようにして仕上げられたグリーンコンパクトを、オーブン中で歯の模型上で１５０℃に加熱する。これはパウダーベッドの中で実施される。この処理の際、グリーンコンパクトは乾燥し（５４〜７６℃の融点を有する）ワックスは融解する。グリーンコンパクト内の初期のひび割れは、ラピッドプロトタイピング時に歯の模型の内部に導入した細孔と、パウダーベッドとの組み合わせによって、大部分は排除され得る。次に、グリーンコンパクトに１，３００〜１，７００℃での最終焼結を施して、最終の歯の成形体を形成するようにする。これによって生じる焼結縮みは、上記のように、歯の模型の形成時に考慮されており、形成された歯の成形体は高い精度で主模型に合うようになっている。
【００９１】
好ましくは、模型の燃焼および次の焼結はパウダーベッド中で実施される。コートされたワックス模型を燃焼ベースに置いただけの場合には、模型の不均一な融解と燃焼の結果、孔の存在にかかわらず、まれにストレスがグリーンコンパクト内で高まる可能性がある。しかし、これは、セラミック層が最低の強度を有する状態であるので、ひび割れにつながり得る。これは、電気泳動的にコートされた模型をパウダーベッドに入れることによって防止することができる。その結果、重力と模型の不均一な燃焼によるストレスおよびそれゆえの破損は生じない。したがって、パウダーベッドは以下の機能を有する。ａ）パウダーベッドは部品を均一に支持する。ｂ）パウダーベッドはワックスを吸い上げ、これをより良好に取り除く。
【００９２】
模型の熱溶解処理工程を損傷なく行うことができるように、セラミック層の強度を増す１つの方法は、バインダの使用である。これを予めスリップに添加してもよく、または好ましくは、乾燥したマトリックス上に導入する。
【００９３】
（実施例２：キャップまたはクラウン（歯の成形体）形態における本発明の方法によるセラミック成分の製造）
個別の歯の調製品である主模型を提供する。これをスキャンし、得られたデータをＰＣで処理する。この作業時、製造される模型の体積は、焼結時の体積減少に応じて増加させる、すなわち、焼結縮みを補正する。求められる幾何学形状を設計する場合には、歯の残根にキャップをセメント付けするのに必要なセメントギャップを考慮する。さらに、調製ラインを調製エッジとして明確に描く。
【００９４】
歯の模型に、密度の高い０．２ｍｍの厚さの表面をラピッドプロトタイピング時に形成し、一方で、歯の模型の内側体積を細孔性支持構造として形成するように、データ模型を設計する。次に、ＳＴＬデータに基づくデータ模型をラピッドプロトタイピング（印刷）法を介して歯の模型に変換する。このために、上記のように、（ａ）絶縁性ワックスおよび（ｂ）カーボンブラック粒子を用いて導電性としたワックスを用いる。領域は調製エッジによって区切られる。
【００９５】
場合によっては、歯の模型をデータ模型から立体平板印刷によって製造する。これに関連して、各場合、導電性ポリマーを層内に適用し、ＵＶ光を利用して硬化する。たとえば、ＳＬＡ７０００タイプの３Ｄ−システムからの装置をこのために用いる。
【００９６】
最終的な歯の模型の導電性領域を、対向電極とともに、上記のスリップを含むスリップ浴に接触させ浸漬する。
【００９７】
電圧印加後、所望の層厚および電流フローセットおよび電圧に依存して、数秒〜数分後に、セラミック層は最終形体にまで析出する。
【００９８】
このようにして製造されたセラミックのグリーンコンパクトを歯の模型とともに乾燥する。キャップのセラミックグリーンコンパクトは、ミルカッターまたは研磨装置を用いて、その調製エッジに対して規定の方法で研磨される。任意に追加のスリップを塗布して、その輪郭を変更することができる。次に、模型を熱的に分離する。これは５４〜７６℃の温度で行われる。なぜなら、この温度で既にワックスは融解に達しているからである。液体となって流れ落ちなかったワックスの残渣はさらなる温度上昇時に残渣なく燃焼する。場合によっては、模型を化学的に溶解することができる。UV照射により硬化されたポリマーから製造された場合によって用いられるラピッドプロトタイピングモデルは５５０℃以上の温度で完全に焼失する。
【００９９】
存在する孔のために、ラピッドプロトタイピングモデルの除去は被膜に対するダメージを伴わない。
【０１００】
グリーンコンパクトの焼結は１，３００〜１，７００℃の温度で行われる。グリーンコンパクトのセラミック粒子は焼結とともに、体積減少を生じる。上で示すように、体積減少は予め考慮されている。セラミックマトリックスに、たとえば、密（ｄｅｎｓｅ）焼結または表面焼結を施す。さらに、ガラスを浸透させて、強度を増加させる。
【０１０１】
得られたセラミックキャップまたは得られたクラウン（歯の成形体）は、高い精度で主模型および歯の調製物に合う。これは９０％以上の高密度を有し、したがって、高い強度を有する。これにガラスが浸透することはできず、その結果ガラスは浸透しない。
【０１０２】
実施例３：セラミックマイクロ成分の形態におけるセラミック成分の製造
【０１０３】
この実施例はスパーホイール（spur wheel）の形態における歯状ホイール（toothed wheel）（マイクロ成分）に関する。このスパーホイールの作動半径（参照半径）は５００μｍであり、歯の数はｚ＝１０である。このことはｍ＝５０μｍのモジュラスになる。歯状ホイールは１５０μｍの内部孔を有する。
【０１０４】
歯状ホイールの製造用のラピッドプロトタイピング方法にとってのデータモデルをコンピューター上に作り出す。ここで、データモデルにより製造されたセラミックグリーンコンパクトが焼結時に縮小することを考慮に入れる。データモデルの大きさはこの体積減少により拡大する。歯状ホイールのセラミックグリーンコンパクトのこれらのＣＡＤデータ（データモデル）を用いて焼結収縮によって拡大した歯状ホイールのネガは、その軸が水平に対して垂直になるように配置し、コンピューター上で製造される。加えて、このネガは同じ厚さの水平層に分割される。このネガは立体平版印刷のラピッドプロトタイピング方法によって製造される。カーボンブラックの添加により導電性にされた光硬化性樹脂を製造に用いる。光硬化性樹脂およびカーボンブラックの混合物の第１層を立体平版印刷によって非導電性材料に塗布し、完全に硬化する。次いで、層の塗布を行い、得られたデータのセットによって選択的露光を行う。
【０１０５】
最後の層の形成および選択的硬化の後、基材をラピッドプロトタイピングモデルと共に立体平版印刷装置から取り出す。ついで、ラピッドプロトタイピングモデルを過剰な液状樹脂から取り除く。ラピッドプロトタイピングモデルは非導電性基材上で焼結収縮により拡大されて歯状ホイール用の導電性ネガモールドの形に残る。ネガモールドを電気的に接続し、セラミックスリップ中に浸漬する。スリップの組成は第１実施例のそれに対応する。
【０１０６】
電圧をかけた後、ラピッドプロトタイピングモデル（ネガ）はスリップで満たされ、スリップがラピッドプロトタイピングモデルの導電性表面上に電気泳動的にセラミック層として析出する。ラピッドプロトタイピングモデル（ネガ）がセラミック層で満たされた時ラピッドプロトタイピングモデルがスリップ浴から取り出される。ラピッドプロトタイピングモデルは、そのラピッドプロトタイピングモデルが接続する基材と共に、モルタイザー（mortizer）中にクランプされる。析出した過剰のスリップを次いでミリングによって上に面するモールド表面から取り除く。このミリング方法において、後の歯状ホイールのスルーホールが形成され、歯状ホイール側の優れた平面平行関係が確立される。続く熱処理（上述）において、モデルがモールドから取り出され、歯状ホイールの形でセラミックマイクロ成分が濃縮焼結される。
【０１０７】
実施例４：本発明による方法によって金属成分の製造
【０１０８】
図６は波線で表される成分５６の製造のための電解析出用の本発明のラピッドプロトタイピングモデル５５を示す。モデルの内部の孔は図には示されない。
【０１０９】
成分５６はフラットでありその側面の１つ上にレリーフ表面を有し、それが図６において下側を向いている。
【０１１０】
成分のデジタルデータモデルをまずコンピューターによって形成する。次いで、レリーフ表面のネガを形成する。ラピッドプロトタイピングモデル５５をこれらの幾何学的データによって製造する弾丸粒子によって製造する。上記ワックスおよびこのワックスと前述のカーボンブラックとの混合物をこれに用いる。
【０１１１】
ラピッドプロトタイピングモデル５５は断面円形であり、垂直のラピッドプロトタイピングモデル５５の長軸に平行な断面を図６に示す。ラピッドプロトタイピングモデル５５は３つの断面６０、６２、６４を包含する。断面６０は非導電性ワックスから製造され、二つの断面６２および６４は導電性ワックスから製造される。断面６０は周辺突起６６につながり、それはモデル支持体上にラピッドプロトタイピングモデル５５を固定する。２つの断面６２および６４はペグ状突起６８、７０に下に向かってつながり、２つの領域６２および６４のそれぞれの電気的接触を行う。断面６２はその上方表面上に導電性領域７２を有する。断面６４は対応的に上面上に導電性領域７４を有する。
【０１１２】
ラピッドプロトタイピングモデル５５の製造後、これをまず導電性領域７２、７４を研磨することによって材料の除去により再処理する。次いで、ラピッドプロトタイピングモデル５５を銀塩の溶液７６で満たす。電流源８０に電気的に接続された電極７８をこの溶液に浸漬する。次いで、電流源８０を断面６４のペグ状突起７０に電気的に接続し、電圧を電極７８と断面６４との間に印加する。この結果、銀が断面６４の導電性領域７４上に析出する。電流は、所望の厚さの銀層が導電性領域７４上に析出されるまで維持される。銀層の厚さは流れる電荷によって決定され、それは電流の強さおよび時間並びに導電性領域７４の面積のかけ算となり、それはラピッドプロトタイピングモデル５５の製造の基本となる幾何学データから計算される。
【０１１３】
次に、溶液７６を取り除き、モデルを銅塩溶液で満たし、突起７０および６８を互いに電気的に接続する。次いで、銅層が電極７８および断面６２および６４の間に電圧をかけることによって導電性領域７２および導電性領域７４上に析出した銀層上に析出する。電気分解は、銅層の所望の厚さに達成したら遮断する。層の厚さが、成分５６が自立するように選択される。続く処理段階において、ラピッドプロトタイピングモデル５５が金属を攻撃しない酸でワックスを溶解することにより取り除かれる。成分５６、コンピューター上のモデル化されたレリーフ化した正確なイメージが存在するレリーフが残る。
【０１１４】
実施例５：金属被膜を有するラピッドプロトタイピングモデルの製造
【０１１５】
この実施例はメッキ化もしくは電解被覆されたプラスチック部分の製造に関する。金属被膜は機能的もしくは視覚的目的を果たす。プラスチック部分はＣＡＤによってコンピューター上でデザインされる。プラスチックのベースボディが溶融析出モデルのラピッドプロトタイピング方法を用いてＣＡＤデータで形成される。ラピッドプロトタイピング方法において用いられる材料は銀のフィラー顔料を有する熱可塑性プラスチックである。製造されたプラスチックのベースボディを電気的に接続し、対極が存在しニッケルスルファメートを含有する電解液中に浸漬する。対極とラピッドプロトタイピングモデルとの間に電圧をかけた後、ニッケルの析出がラピッドプロトタイピングモデルの表面の導電性領域で起こる。約１００μｍのニッケル層が形成される。この方法において製造された新しい表面の後処理が使用の場合に基づいて、例えば研磨によって可能である。
【０１１６】
他の成分、例えば射出成形モールド、ダイ、鏡、歯科用金マトリックス、人工皮革およびセラミック分離部分の製造におけるグレイン適用用プレスメッキが対応する方法においても製造され得る。本発明による方法を複雑な幾何学物体の成分の小さなシリーズの製造のために特に有利に用いられる。
【図面の簡単な説明】
【０１１７】
【図１】図１は本発明の１実施例による方法によって製造された歯科用模型の形におけるセラミック成分の長手方向の断面図である。
【図２】図２は本発明の１実施例の方法により製造された歯科用モデルの形態における長手方向の断面におけるラピッドプロトタイピングモデルである。
【図３】図３は付加的セラミック層を有する図２からの長手方向の断面におけるラピッドプロトタイピングモデルである。
【図４】図４は本発明の１実施例の方法により製造された調製ショルダーおよび析出セラミック層を有するラピッドプロトタイピングモデルの略図である。
【図５】図５は付加的連続セラミック層を保有する図３からの長手方向の断面におけるラピッドプロトタイピングモデルである。
【図６】図６は本発明の１実施例による方法によって金属成分の製造のためのラピッドプロトタイピングモデルの断面図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【外国語明細書】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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