產(chǎn)生三維對象的制作方法
【專利摘要】根據(jù)一個(gè)方面，提供用于產(chǎn)生三維對象的裝置。該裝置包括：第一試劑分配器，用于選擇性地將聚結(jié)劑遞送到建構(gòu)材料的層的各部分上；第二試劑分配器，用于選擇性地將聚結(jié)改性劑遞送到建構(gòu)材料的層的各部分上；以及控制器，用于控制試劑分配器以各自的圖案選擇性地將試劑中的每個(gè)遞送到建構(gòu)材料的層上，該圖案來源于代表待被產(chǎn)生的三維對象的切片的數(shù)據(jù)，使得當(dāng)能量被施加到層時(shí)，建構(gòu)材料聚結(jié)并固化，以根據(jù)圖案來形成三維對象的切片。
【專利說明】
產(chǎn)生三維對象
【背景技術(shù)】
[0001 ]在逐層基礎(chǔ)上產(chǎn)生三維對象的增材制造系統(tǒng)已被提出作為生產(chǎn)少量三維對象的潛在的便利的方法。
[0002]通過這種系統(tǒng)生產(chǎn)的對象的質(zhì)量可能會(huì)取決于所使用的增材制造技術(shù)的類型而有很大的差異。通常，低質(zhì)量和低強(qiáng)度的對象可使用較低成本的系統(tǒng)來生產(chǎn)，反之高質(zhì)量和高強(qiáng)度的對象可使用較高成本的系統(tǒng)來生產(chǎn)。
【附圖說明】
[0003]現(xiàn)在將參考附圖，僅借助于非限制性示例描述示例，其中:
[0004]圖1是根據(jù)一個(gè)示例的、具有定義的對象屬性的對象模型的圖示；
[0005]圖2a_2g示出了根據(jù)一個(gè)示例的、建構(gòu)材料的一層或多層的一系列橫截面；
[0006]圖3是概述了根據(jù)一個(gè)示例的、產(chǎn)生三維對象的方法的流程圖；
[0007]圖4是根據(jù)一個(gè)示例的增材制造系統(tǒng)的簡化等距圖示；
[0008]圖5是概述了根據(jù)一個(gè)示例的、操作增材制造系統(tǒng)的方法的流程圖；
[0009]圖6a_6b示出了根據(jù)各種示例的增材制造系統(tǒng)的部分的配置的一系列簡化等距視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]增材制造技術(shù)可通過建構(gòu)材料的固化產(chǎn)生三維對象。建構(gòu)材料可以是基于粉末的，并且產(chǎn)生的對象的屬性取決于建構(gòu)材料的類型和所使用的固化機(jī)制的類型。
[0011]增材制造系統(tǒng)可基于結(jié)構(gòu)化的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)產(chǎn)生對象。這可能涉及設(shè)計(jì)者產(chǎn)生待被產(chǎn)生對象的三維模型，例如使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)應(yīng)用。模型可定義對象的實(shí)心部分。模型數(shù)據(jù)可被處理以產(chǎn)生模型的平行平面的切片，以使用增材制造系統(tǒng)從模型中產(chǎn)生三維對象。每個(gè)切片可定義待被增材制造系統(tǒng)固化的建構(gòu)材料的各層的一部分。從三維模型產(chǎn)生的切片數(shù)涉及增材制造系統(tǒng)能夠產(chǎn)生或處理的每層的厚度。產(chǎn)生較薄的建構(gòu)材料的層的增材制造系統(tǒng)可比產(chǎn)生較厚的建構(gòu)材料的層的系統(tǒng)能夠產(chǎn)生較高分辨率的對象。產(chǎn)生三維對象所花費(fèi)的時(shí)間可高度取決于層的數(shù)量。
[0012 ]在一些對象屬性中的變化，諸如對象剛性，例如，可通過待被產(chǎn)生的三維對象的模型的精心設(shè)計(jì)獲得。例如，在對象模型里面包含諸如結(jié)構(gòu)筋的特定設(shè)計(jì)特征能使對象或?qū)ο蟮囊徊糠值膭傂栽黾?，與不具有這種特征的對象或?qū)ο蟮囊徊糠窒啾取?br>[0013]然而，許多對象屬性可取決于所用的建構(gòu)材料的性質(zhì)和建構(gòu)材料被固化以形成期望的三維對象的工序。這樣的屬性可包括，例如，表面粗糙度、精度和強(qiáng)度。
[0014]正如從以下的描述中將變得顯而易見的，本文中所描述的系統(tǒng)可允許三維對象被創(chuàng)造使得可在單一產(chǎn)生的對象內(nèi)具有可控制可變的，或不同的對象屬性。這可允許對象具有，例如，一個(gè)或多個(gè)可變屬性，其可包括:可變精度屬性;可變表面粗糙度屬性；以及可變強(qiáng)度或其他機(jī)械或物理屬性。例如，創(chuàng)造的對象可包括具有第一級表面粗糙度的一部分和具有第二級表面粗糙度的第二部分。
[0015]然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，本文中所描述的系統(tǒng)并不限于產(chǎn)生具有可變對象屬性的三維對象，而且還允許待被產(chǎn)生的三維對象具有基本上均勻或同質(zhì)的對象屬性。
[0016]可變對象屬性
[0017]具有可變對象屬性的對象可使用定義待被產(chǎn)生的三維對象的數(shù)據(jù)和定義一個(gè)或多個(gè)對象屬性的對象屬性數(shù)據(jù)來產(chǎn)生。對象屬性數(shù)據(jù)可例如定義對象的一部分以及對象一被產(chǎn)生已定義部分就具有的期望的對象屬性。對象屬性數(shù)據(jù)可例如針對待被產(chǎn)生對象的整體或針對待被產(chǎn)生對象的一個(gè)或多個(gè)部分被定義。對象屬性數(shù)據(jù)還可被用來針對對象的一個(gè)或多個(gè)部分定義多個(gè)對象屬性。
[0018]在一個(gè)示例中，對象屬性數(shù)據(jù)可在對象模型100內(nèi)被定義，如在圖1中所示。如在圖1中所示，待被產(chǎn)生的對象100被圖示。對象100具有被定義為具有第一對象屬性的第一部分102，并且具有被定義為具有第二對象屬性的第二部分104。
[0019]在其他示例中，對象屬性數(shù)據(jù)可針對對象被定義為全局地。例如，對象可被定義為具有預(yù)定的表面粗糙度值。在一個(gè)這樣的示例中，全局對象屬性數(shù)據(jù)可在對象設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)中被指定。在另一示例中，全局對象屬性數(shù)據(jù)可由用戶指定，例如，通過增材制造系統(tǒng)的用戶界面、通過軟件驅(qū)動(dòng)器、從存儲(chǔ)默認(rèn)或預(yù)定對象屬性數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器、或以任何其他合適的方式。
[0020]盡管本文的說明描述了三個(gè)主要的可變對象屬性，但在其他示例中其他合適的對象屬性可被定義。其他的對象屬性可包括，例如，對象孔隙度屬性、層間強(qiáng)度屬性、對象彈性屬性、密度等等，并且可取決于用來產(chǎn)生對象的建構(gòu)材料或試劑的類型。
[0021]工序概述
[0022]現(xiàn)在將參考圖2a_2g和圖3來描述根據(jù)示例的產(chǎn)生有形三維對象的工序。圖2a_2g示出了根據(jù)一個(gè)示例的、建構(gòu)材料的一層或多層的一系列橫截面。圖3是概述了根據(jù)一個(gè)示例的、產(chǎn)生三維對象的方法的流程圖。
[0023]在圖3的方法中，在302處，建構(gòu)材料的第一層202a可被提供，如在圖2a中所示。建構(gòu)材料的第一層被提供在合適的支撐構(gòu)件上(未示出)。在一個(gè)示例中，提供的建構(gòu)材料的層的厚度在大約90微米至110微米的范圍內(nèi)，盡管在其他示例中，較薄或較厚的建構(gòu)材料的層可被提供。使用較薄的層能夠產(chǎn)生較高分辨率的對象，但會(huì)增加產(chǎn)生對象所花費(fèi)的時(shí)間。
[0024]在圖3的方法中，在304處，聚結(jié)劑204和聚結(jié)改性劑206被選擇性地遞送到建構(gòu)材料的層202a的表面的一個(gè)或多個(gè)部分。根據(jù)來源于待被創(chuàng)建的三維對象模型的數(shù)據(jù)執(zhí)行試劑204和206的選擇性的遞送。
[0025]選擇性的遞送是指聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑兩者都可在各自獨(dú)立的圖案中被遞送到建構(gòu)材料表面層的已選定的部分。圖案通過來源于待被創(chuàng)造的三維對象模型的數(shù)據(jù)被定義。在一些示例中，聚結(jié)劑204可根據(jù)第一圖案被選擇性地遞送到建構(gòu)材料的一部分，并且聚結(jié)改性劑206可根據(jù)第二圖案被選擇性地遞送到建構(gòu)材料的一部分。在一個(gè)示例中，圖案定義位圖。
[0026]對象的任何部分的對象屬性可以是可控制可變的，取決于在其中聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑被遞送到建構(gòu)材料的圖案。
[0027]在一個(gè)示例中，聚結(jié)劑204和聚結(jié)改性劑206是可使用任何適當(dāng)?shù)牧黧w遞送機(jī)制被遞送的流體，如將在下面更詳細(xì)地描述的。在一個(gè)示例中，試劑是以液滴的形式被遞送。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，圖2a至圖2g是以示意性的形式示出了試劑的遞送。
[0028]圖2b示出了被遞送到建構(gòu)材料表面的試劑204和206滲透到建構(gòu)材料的層202a中。在兩個(gè)不同的試劑之間，試劑滲透的程度可不同，或可基本上相同。滲透的程度可取決于，例如，被遞送的試劑的量、建構(gòu)材料的性質(zhì)、試劑的性質(zhì)，等等。在圖2a_2g中所示的示例中，試劑被圖示成基本上完全滲透到建構(gòu)材料的層202a中，不過應(yīng)當(dāng)理解，這僅僅是用于圖示的目的且不以任何方式進(jìn)行限制。在其他示例中，試劑中的一個(gè)或兩個(gè)都可滲透到層202a中少于100%。在一些示例中，試劑中的一個(gè)或兩個(gè)可完全滲透到建構(gòu)材料的層202a中。在一些示例中，試劑中的一個(gè)或兩個(gè)可完全滲透到建構(gòu)材料的層202a中，并可進(jìn)一步滲透到建構(gòu)材料的底層。
[0029]在圖3的方法中，在306處，一旦聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑已被遞送，預(yù)定水平的能量被暫時(shí)施加到建構(gòu)材料的層202a。在一個(gè)示例中，施加的能量是紅外線或近紅外線能量，盡管在其他示例中其他類型的能量可被施加，諸如微波能量、紫外(UV)光、鹵素光、超聲波能量等等。能量被施加的時(shí)間長度，或能量曝光時(shí)間，可取決于例如以下中的一個(gè)或多個(gè):能量源的特性;建構(gòu)材料的特性;聚結(jié)劑的特性；以及聚結(jié)改性劑的特性。使用的能量源的類型可取決于以下中的一個(gè)或多個(gè):建構(gòu)材料的特性;聚結(jié)劑的特性；以及聚結(jié)改性劑的特性。在一個(gè)示例中，系統(tǒng)400被配置成施加預(yù)定時(shí)間長度的能量。
[0030]能量的暫時(shí)施加可使在其上聚結(jié)劑已被遞送或已滲透的建構(gòu)材料的部分升溫超過建構(gòu)材料的熔點(diǎn)并聚結(jié)。在冷卻時(shí)，已聚結(jié)的部分變成為固體并形成正被產(chǎn)生的三維對象的部分。一個(gè)這樣的部分如在圖2c中的部分208a所示。
[0031]由在其上聚結(jié)劑已被遞送或已滲透的建構(gòu)材料吸收的能量還可傳導(dǎo)到周圍的建構(gòu)材料并且可足夠使周圍的建構(gòu)材料升溫。這可引起例如建構(gòu)材料的升溫超過其熔點(diǎn)，或可引起例如建構(gòu)材料的升溫雖還在其熔點(diǎn)之下，但已達(dá)到適合引起建構(gòu)材料的軟化和粘合的溫度。這可導(dǎo)致并不打算固化的建構(gòu)材料的部分的后續(xù)固化，并且這種效應(yīng)在本文中被稱為聚結(jié)滲出。聚結(jié)滲出可導(dǎo)致例如產(chǎn)生三維對象的總體精度降低。
[0032]聚結(jié)滲出的影響可通過將聚結(jié)改性劑遞送到建構(gòu)材料的適當(dāng)部分上被管理。在本示例中，聚結(jié)改性劑用來降低在其上聚結(jié)改性劑已被遞送或已滲透的建構(gòu)材料的一部分的聚結(jié)程度。
[0033]產(chǎn)生的三維對象的質(zhì)量可取決于當(dāng)對象正被產(chǎn)生時(shí)存在的環(huán)境條件。例如，建構(gòu)材料的溫度可在某些情況下被小心地控制或管理。同樣地，其他的環(huán)境條件，諸如環(huán)境溫度、濕度等也可在某些情況下被小心地控制或管理。
[0034]聚結(jié)改性劑可被用于多種目的。在一個(gè)示例中，如在圖2中所示，聚結(jié)改性劑206可被遞送到鄰近聚結(jié)劑204被遞送之處，如在圖2a中所示，以有助于降低橫向聚結(jié)滲出的影響。這可被用來例如提高對象邊緣或表面的清晰度或精度，和/或降低表面粗糙度。在另一示例中，聚結(jié)改性劑可穿插在聚結(jié)劑中被遞送(如將在下面進(jìn)一步描述的)，其可用來使對象屬性能夠被修改，如之前所述。
[0035]供給的能量、建構(gòu)材料、以及聚結(jié)和聚結(jié)改性劑的組合可被選擇，使得排除任何聚結(jié)滲出的影響:i)當(dāng)能量被暫時(shí)施加到其上時(shí)，在其上沒有聚結(jié)劑已被遞送的建構(gòu)材料的各部分不聚結(jié)；ii)當(dāng)能量被暫時(shí)施加到其上時(shí)，在其上僅聚結(jié)劑已被遞送或已滲透的建構(gòu)材料的各部分聚結(jié)；以及iii)當(dāng)能量被暫時(shí)施加到其上時(shí)，在其上僅聚結(jié)改性劑已被遞送或已滲透的建構(gòu)材料的各部分不聚結(jié)。
[0036]在其上聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑都已被遞送或已滲透的建構(gòu)材料的各部分可經(jīng)歷改性聚結(jié)度。改性度可取決于例如以下中的任意一個(gè)或多個(gè):
[0037]在建構(gòu)材料的任何部分處的聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑的比例；
[0038]用來將聚結(jié)劑遞送到建構(gòu)材料的圖案；
[0039]用來將聚結(jié)改性劑遞送到建構(gòu)材料的圖案；
[0040]聚結(jié)劑的化學(xué)屬性；
[0041]聚結(jié)改性劑的化學(xué)屬性；
[0042]建構(gòu)材料的化學(xué)屬性；
[0043]在建構(gòu)材料和試劑之間的化學(xué)相互作用；以及
[0044]當(dāng)能量被施加時(shí)，在建構(gòu)材料和試劑之間的相互作用。
[0045]在一些示例中，改性度可取決于用來將聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑遞送到建構(gòu)材料的順序。在一些示例中，改性度可取決于用來將聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑遞送到建構(gòu)材料的時(shí)序。
[0046]如上所述，在建構(gòu)材料的一層已經(jīng)被處理后，建構(gòu)材料的新的一層202b被提供在先前處理過的建構(gòu)材料的層202a頂部上，如在圖2d中所示。這在圖3的框302中圖示。以這種方式，先前處理過的建構(gòu)材料的層充當(dāng)建構(gòu)材料的后續(xù)層的支撐體。
[0047]圖3的框304和306的工序然后可被重復(fù)以逐層產(chǎn)生三維對象。例如，圖2e圖示了根據(jù)圖3的框304，正被選擇性地遞送到最近提供的建構(gòu)材料的層的附加的聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑。例如，圖2f圖示了試劑滲透到建構(gòu)材料202b中。例如，圖2g圖示了根據(jù)圖3的框306，在施加能量時(shí)，建構(gòu)材料202b的各部分以及圍繞建構(gòu)材料的建構(gòu)材料的聚結(jié)和固化，其中聚結(jié)劑已被遞送或已滲透。
[0048]在能量的施加期間，從在其上聚結(jié)劑已被遞送或已滲透的建構(gòu)材料的一部分中吸收的熱量可傳導(dǎo)到先前固化的部分，諸如部分208a，使該部分的一部分加熱到其熔點(diǎn)之上。這種效應(yīng)有助于創(chuàng)造在固化的建構(gòu)材料的相鄰的層之間具有強(qiáng)的層間粘合的部分210，如在圖2g中所示。
[0049]如上所述，通過調(diào)整用來將聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑遞送到被用來產(chǎn)生對象的建構(gòu)材料的各層的方式，產(chǎn)生具有可控制可變的屬性的三維對象是有可能的。
[0050]用來將聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑遞送到被用來產(chǎn)生對象的建構(gòu)材料的各層的特定方式能夠使對象可具有不同的對象屬性。
[0051 ] 系統(tǒng)概述
[0052]現(xiàn)在參考圖4，示出了根據(jù)本發(fā)明的示例的增材制造系統(tǒng)400的簡化等距圖示。
[0053]系統(tǒng)400可被操作，如下文參照圖5的流程圖進(jìn)一步描述的，通過使建構(gòu)材料的連續(xù)層的各部分選擇性固化來產(chǎn)生有形的三維對象。
[0054]在一個(gè)示例中，建構(gòu)材料是基于粉末的建構(gòu)材料。如本文所使用的，術(shù)語基于粉末的材料旨在包含干燥和潮濕兩種基于粉末的材料、微粒狀材料和顆粒狀材料。
[0055]然而，應(yīng)當(dāng)理解的是，在本文中所描述的示例并不限于基于粉末的材料，并且可酌情通過合適的修改與其他合適的建構(gòu)材料使用。例如，在其他示例中，建構(gòu)材料可以是膏狀物或凝膠，或任何其他合適形式的建構(gòu)材料。
[0056]示例系統(tǒng)配置
[0057]系統(tǒng)400包括系統(tǒng)控制器402，控制增材制造系統(tǒng)400的一般操作。在圖4中所示的示例中，控制器402是聯(lián)接到存儲(chǔ)器404的基于微處理器的控制器，例如經(jīng)由通信總線(未示出)。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)處理器可執(zhí)行的指令406。控制器402可執(zhí)行指令406，并因此根據(jù)這些指令來控制系統(tǒng)400的操作。
[0058]系統(tǒng)400進(jìn)一步包括聚結(jié)劑分配器408，以選擇性地將聚結(jié)劑遞送到被提供在支撐構(gòu)件414上的建構(gòu)材料的層。在一個(gè)示例中，支撐構(gòu)件具有大約從1cm乘1cm達(dá)到10cm乘10cm的范圍的尺寸。在其他的示例中，支撐構(gòu)件可具有更大或更小的尺寸。
[0059]系統(tǒng)400還包括聚結(jié)改性劑分配器410，以選擇性地將聚結(jié)改性劑遞送到被提供在支撐構(gòu)件414上的建構(gòu)材料的層。
[0060]控制器402根據(jù)試劑遞送控制數(shù)據(jù)416控制聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑到提供的建構(gòu)材料的層的選擇性遞送。
[0061]在圖4中所示的示例中，試劑分配器408和410是打印頭，諸如熱打印頭或壓電噴墨打印頭。在一個(gè)示例中，諸如通常在市場上可買到的噴墨打印機(jī)中使用的合適的打印頭可被使用。
[0062]打印頭408和410可被用來當(dāng)聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑處于合適的液體形式時(shí)將其選擇性地遞送。在一個(gè)示例中，打印頭可被選擇以每英寸300到1200個(gè)點(diǎn)(DPI)之間的分辨率來遞送劑滴。在其他的示例中，打印頭可被選擇以較高或較低的分辨率來遞送劑滴。在一個(gè)示例中，打印頭可具有噴嘴陣列，打印頭通過其能夠選擇性地噴射出流體液滴。在一個(gè)示例中，每滴可為大約每滴10微微升(pi)，盡管在其他示例中可使用能夠遞送更大或更小的液滴尺寸的打印頭。在一些示例中，可使用能夠遞送可變大小的液滴的打印頭。
[0063]在一些示例中，試劑分配器408可被配置為遞送比從試劑分配器410遞送的聚結(jié)改性劑的液滴大的聚結(jié)劑的液滴。
[0064]在其他示例中，試劑分配器408可被配置為遞送與從試劑分配器410遞送的聚結(jié)改性劑的液滴相同尺寸的聚結(jié)劑的液滴。
[0065]在其他示例中，試劑分配器408可被配置為遞送比從試劑分配器410遞送的聚結(jié)改性劑的液滴小的聚結(jié)劑的液滴。
[0066]在一些示例中，第一和第二試劑可包括液體載體，諸如水或任何其他合適的溶劑或分散劑，以使其能夠經(jīng)由打印頭被遞送。
[0067]在一些示例中，打印頭可以是按需滴定的打印頭。在其他示例中，打印頭可以是連續(xù)滴定的打印頭。
[0068]在一些示例中，試劑分配器408和410可以是系統(tǒng)400的組成部分。在一些示例中，試劑分配器408和410可以是用戶可替換的，在這種情況下，它們可以可移除地可插入到合適的試劑分配器接收器或接口模塊(未示出)。
[0069]在一些示例中，單噴墨打印頭可被用來選擇性地遞送聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑。例如，打印頭的第一組打印頭噴嘴可被配置成遞送聚結(jié)劑，而打印頭的第二組打印頭噴嘴可被配置成遞送聚結(jié)改性劑。
[0070]在圖4中圖示的示例中，試劑分配器408和410具有在所謂的頁寬陣列配置中能夠使其跨越支撐構(gòu)件414的整個(gè)寬度的長度。在一個(gè)示例中，這可通過多個(gè)打印頭的適當(dāng)排列來實(shí)現(xiàn)。在其他示例中，可使用具有噴嘴陣列的單打印頭，該噴嘴陣列具有能夠使其跨越支撐構(gòu)件414的寬度的長度。在其他示例中，試劑分配器408和410可具有無法使其跨越支撐構(gòu)件414的整個(gè)寬度的較短的長度。
[0071]試劑分配器408和410被安裝在可移動(dòng)的滑動(dòng)架上(未示出)，以使其能夠沿圖示的y軸越過支撐體414的長度雙向移動(dòng)。這使聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑的選擇性的遞送能夠以單程方式越過支撐體414的整個(gè)寬度和長度。在其他示例中，試劑分配器408和410可被固定，并且支撐構(gòu)件414相對于試劑分配器408和410可移動(dòng)。
[0072]應(yīng)當(dāng)注意的是，本文中使用的術(shù)語“寬度”一般用來表示在平行于圖4中所示的X軸和y軸的平面中的最短尺寸，而本文中使用的術(shù)語“長度”一般用來表示在該平面中的最長尺寸。然而，將理解的是，在其他示例中，術(shù)語“寬度”可與術(shù)語“長度”互換。例如，在其他示例中，當(dāng)可移動(dòng)的滑動(dòng)架可越過支撐體414的寬度雙向地移動(dòng)時(shí)，試劑分配器可具有使其能夠跨越支撐構(gòu)件414的整個(gè)長度的長度。
[0073]在另一示例中，試劑分配器408和410并不具有使其能夠跨越支撐構(gòu)件整個(gè)寬度的長度，但另外在圖示的X軸中越過支撐體414的寬度是雙向可移動(dòng)的。該配置使聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑的選擇性遞送能夠采用多程方式越過支撐體414的整個(gè)寬度和長度。然而，其他配置，諸如頁寬陣列配置，能夠使三維對象更快地被創(chuàng)造。
[0074]聚結(jié)劑分配器408可包括聚結(jié)劑的供給，或者可連接到聚結(jié)劑的分離的供給。聚結(jié)改性劑分配器410可包括聚結(jié)改性劑的供給，或者可連接到聚結(jié)劑的分離的供給。
[0075]系統(tǒng)400進(jìn)一步包括:建構(gòu)材料分配器418，以在支撐體414上提供建構(gòu)材料的層202。合適的建構(gòu)材料分配器可包括，例如，刮片和乳輥。建構(gòu)材料可從料斗或建構(gòu)材料倉庫(未示出)被供給到建構(gòu)材料分配器418。在所示的示例中，建構(gòu)材料分配器418越過支撐體414的長度(y軸)移動(dòng)以沉積建構(gòu)材料的層。如先前所述，建構(gòu)材料的第一層將被沉積在支撐體414上，而建構(gòu)材料的后續(xù)層將被沉積在建構(gòu)材料的先前沉積的層上。
[0076]在所示的示例中，支撐體414在z軸上是可移動(dòng)的，使得當(dāng)建構(gòu)材料的新的層被沉積時(shí)，在建構(gòu)材料的最近沉積的層的表面與試劑分配器408和410的下表面之間保持預(yù)定的間隙。然而，在其他示例中，支撐體414在z軸上可以不是可移動(dòng)的，而試劑分配器408和410在z軸上可以是可移動(dòng)的。
[0077]系統(tǒng)400還包括:能量源420，以將能量施加到建構(gòu)材料來根據(jù)聚結(jié)劑已被遞送或已滲透處引起建構(gòu)材料的各部分的固化。在一個(gè)示例中，能量源420是紅外線(IR)或近紅外線光源。在一個(gè)示例中，能量源420可以是能夠均勻地將能量施加到沉積在支撐體414上的建構(gòu)材料的單一能量源。在一些示例中，能量源420可包括能量源陣列。
[0078]在一些示例中，能量源420被配置成以基本上均勻的方式將能量施加到建構(gòu)材料的層的整個(gè)表面。在這些示例中，能量源420可以說是未聚焦的能量源。在這些示例中，整層可具有同時(shí)施加在其上的能量，其可有助于增加三維對象可被產(chǎn)生的速度。
[0079]在其他示例中，能量源420被配置成以基本上均勻的方式將能量施加到建構(gòu)材料的層的整個(gè)表面的一部分。例如，能量源420可被配置以將能量施加到建構(gòu)材料的層的整個(gè)表面的條帶。在這些示例中，能量源可越過建構(gòu)材料的層被移動(dòng)或被掃描，使得越過建構(gòu)材料的層的整個(gè)表面最終施加基本上相等量的能量。
[0080]在一個(gè)示例中，能量源420可被安裝在可移動(dòng)的滑動(dòng)架上。
[0081]在其他示例中，隨著能量源越過建構(gòu)材料的層移動(dòng)，其可施加可變量的能量，例如，根據(jù)試劑遞送控制數(shù)據(jù)。例如，控制器402可控制能量源僅將能量施加到在其上已施加有聚結(jié)劑的建構(gòu)材料的各部分。
[0082]在進(jìn)一步的示例中，能量源420可以是聚焦的能量源，諸如激光束。在該示例中，激光束可被控制以越過建構(gòu)材料的層的整個(gè)或一部分掃描。在這些示例中，激光束可被控制以根據(jù)試劑遞送控制數(shù)據(jù)越過建構(gòu)材料的層掃描。例如，激光束可被控制以將能量施加到在其上聚結(jié)劑被遞送的層的那些部分。
[0083]盡管未在圖4中示出，在一些示例中，系統(tǒng)400可另外包括預(yù)加熱器，以將沉積在支撐體414上的建構(gòu)材料維持在預(yù)定的溫度范圍內(nèi)。預(yù)加熱器的使用可有助于減少通過能量源420必須被施加的能量的量，以引起在其上聚結(jié)劑已被遞送或已滲透的建構(gòu)材料的聚結(jié)和后續(xù)的固化。
[0084]在一些示例中，支撐體414可以不是系統(tǒng)400的固定部分，但可以是例如可移動(dòng)模塊的部分。在一些示例中，支撐體414和建構(gòu)材料分配器都可以不是系統(tǒng)400的固定部分，但可以是例如可移動(dòng)模塊的部分。在其他示例中，系統(tǒng)400的其他要素可以是可移動(dòng)模塊的部分。
[0085]系統(tǒng)操作
[0086]為了產(chǎn)生三維對象，控制器402獲取試劑遞送控制數(shù)據(jù)416。這在圖5的框502中圖示。試劑遞送控制數(shù)據(jù)416為待被產(chǎn)生的三維對象的每個(gè)切片定義在建構(gòu)材料上的部分或位置，如果有的話，在其中聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑中的至少一個(gè)是待被遞送的。
[0087]試劑遞送控制數(shù)據(jù)例如可通過合適的三維對象處理系統(tǒng)(未示出)得到。在一些示例中，三維對象處理系統(tǒng)可被包含在增材制造系統(tǒng)400內(nèi)。例如，存儲(chǔ)器404可另外包括:指令406，當(dāng)其被控制器402執(zhí)行時(shí)，使控制器402充當(dāng)如本文中所述的三維對象處理系統(tǒng)。
[0088]在其他示例中，三維對象處理系統(tǒng)可在增材制造系統(tǒng)400之外。例如，三維對象處理系統(tǒng)可以是在與系統(tǒng)400分離的計(jì)算設(shè)備上可執(zhí)行的軟件應(yīng)用或者軟件應(yīng)用的部分。
[0089]例如，這樣的對象處理系統(tǒng)可獲得代表待被產(chǎn)生的三維模型的對象設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。對象處理系統(tǒng)可另外獲得對象屬性數(shù)據(jù)。
[0090]如之前所述，對象屬性數(shù)據(jù)可從對象設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)獲得，或者可例如經(jīng)由用戶界面從用戶、從軟件驅(qū)動(dòng)器、從軟件應(yīng)用獲得，或者可從存儲(chǔ)默認(rèn)或用戶定義的全局對象屬性數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器獲得。
[0091 ]在一些示例中，對象處理系統(tǒng)可獲得涉及增材制造系統(tǒng)400的特性的數(shù)據(jù)。這樣的特性可包括，例如，建構(gòu)材料層的厚度、聚結(jié)劑的屬性、聚結(jié)改性劑的屬性、建構(gòu)材料的屬性、和能量源的屬性。
[0092]使用這樣的特性、對象設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、以及對象屬性數(shù)據(jù)，對象處理系統(tǒng)可產(chǎn)生試劑遞送控制數(shù)據(jù)416，其針對待被處理的建構(gòu)材料的每層描述了在建構(gòu)材料上的位置或部分，在該處聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑中的至少一個(gè)待被遞送。在一個(gè)示例中，聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑待被遞送的建構(gòu)材料的位置或部分通過各自的圖案被定義。
[0093]在一些示例中，對象處理系統(tǒng)可確定聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑將被遞送到建構(gòu)材料的順序。
[0094]在一些示例中，對象處理系統(tǒng)可確定聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑將被遞送到建構(gòu)材料的順序和對應(yīng)的時(shí)序數(shù)據(jù)。在一些示例中，時(shí)序數(shù)據(jù)可定義涉及在遞送聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑之間的時(shí)間延遲。
[0095]在一些示例中，對象處理系統(tǒng)可另外產(chǎn)生指示在建構(gòu)材料的每個(gè)位置或部分處待被遞送的聚結(jié)劑的體積和聚結(jié)改性劑的體積的體積數(shù)據(jù)。
[0096]取決于以上所述的特性，聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑將被遞送之處的密度是可被改變的。例如，當(dāng)在其上聚結(jié)劑已被遞送或已滲透的建構(gòu)材料的一分部接收施加的能量時(shí)，由這些部分吸收的能量傳導(dǎo)到其他的周圍區(qū)域。在一個(gè)示例中，聚結(jié)劑的屬性和被遞送的聚結(jié)劑的量可被選擇使得在球體中能量輻射在大約1.5倍層厚度的范圍內(nèi)。這可不僅有助于確保足夠的層間粘合，而且還有助于確保在建構(gòu)材料的橫向相鄰的部分之間有足夠的粘合。
[0097]以這種方式，對象處理系統(tǒng)可例如確定在聚結(jié)劑的相鄰液滴之間的橫向間距可被增加的同時(shí)仍確保足夠的對象強(qiáng)度。這樣做降低了聚結(jié)劑可被遞送到建構(gòu)材料的層的平均密度，并因此降低了聚結(jié)劑的消耗，但不影響對象強(qiáng)度。
[0098]在一些示例中，試劑遞送控制數(shù)據(jù)可針對建構(gòu)材料的任何部分定義聚結(jié)劑將在聚結(jié)改性劑之前被遞送。在其他示例中，試劑遞送控制數(shù)據(jù)可針對建構(gòu)材料的任何部分定義聚結(jié)劑將在聚結(jié)改性劑之后被遞送。
[0099]根據(jù)試劑遞送控制數(shù)據(jù)416控制系統(tǒng)400的操作能使待被產(chǎn)生的三維對象可具有可控制的可變的對象屬性，如上所述。
[0100]在框504處，控制器402控制建構(gòu)分配器418以在支撐體414上提供建構(gòu)材料的第一層。在一些示例中，由建構(gòu)分配器418提供的建構(gòu)材料的層的厚度可以是固定的。在其他示例中，由建構(gòu)分配器418提供的建構(gòu)材料的層的厚度可以是可修改的，例如，在控制器402的控制下。為了控制建構(gòu)材料的遞送，控制器402可使建構(gòu)分配器418被安裝在其上的滑動(dòng)架在y軸上越過支撐體414的長度移動(dòng)，例如，在如圖4中所示的從右到左的方向上。
[0101]在一些示例中，在控制聚結(jié)劑分配器408和聚結(jié)改性劑分配器410以選擇性地將聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑遞送到建構(gòu)材料的已提供的層之前，控制器402控制建構(gòu)材料分配器418以提供建構(gòu)材料的完整的層。在這些實(shí)施例中，當(dāng)聚結(jié)劑分配器和聚結(jié)改性劑分配器如在圖4中所示沿著y軸正從左到右移動(dòng)時(shí)，將發(fā)生聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑的遞送。
[0102]在其他示例中，當(dāng)建構(gòu)材料分配器418正在提供建構(gòu)材料的層時(shí)，控制器402控制聚結(jié)劑分配器408和聚結(jié)改性劑分配器410以選擇性地將聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑遞送到建構(gòu)材料。換句話說，當(dāng)建構(gòu)材料分配器418正在提供建構(gòu)材料以形成建構(gòu)材料的新的層時(shí)，聚結(jié)劑分配器408和聚結(jié)改性劑分配器410可將聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑遞送到剛剛已由建構(gòu)材料分配器418提供的層的建構(gòu)材料。在所示的配置中，當(dāng)遞送聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑時(shí)，聚結(jié)劑分配器和聚結(jié)改性劑分配器以及建構(gòu)材料分配器418返回到支撐體414的右手邊以分配建構(gòu)材料的新的層。
[0103]例如，通過將附加的試劑分配器添加到滑動(dòng)架上，如在圖6a中所示，提高的速度和效率是可實(shí)現(xiàn)的。在圖6a中，示出了一種配置，其具有排列在建構(gòu)材料分配器418的兩側(cè)中的一側(cè)上的一對聚結(jié)劑分配器408a和408b，以及排列在建構(gòu)材料分配器418的兩側(cè)中的一側(cè)上的一對聚結(jié)改性劑分配器410a和410b。當(dāng)滑動(dòng)架正沿y軸在兩個(gè)方向中的一個(gè)方向上移動(dòng)時(shí)，該配置允許建構(gòu)材料的層被沉積并且聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑被遞送到沉積的層，因此能夠雙向操作。
[0104]根據(jù)進(jìn)一步的示例，圖6b圖示了另一配置。在圖6b中，示出了一種配置，其具有排列在聚結(jié)劑分配器408和聚結(jié)改性劑分配器410的兩側(cè)中的一側(cè)上的一對建構(gòu)材料分配器418a和418b。再次，當(dāng)滑動(dòng)架正沿y軸在兩個(gè)方向中的一個(gè)方向上移動(dòng)時(shí)，該配置允許建構(gòu)材料的層被沉積并且聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑被遞送到沉積的層，能夠雙向操作。
[0105]相比于在圖4中所示的配置，這樣的配置能夠使速度提升，以建構(gòu)材料分配器或試劑分配器中的任一個(gè)的重復(fù)為代價(jià)。
[0106]在進(jìn)一步的示例中，建構(gòu)材料分配器418可從試劑分配器408和410分離。例如，建構(gòu)材料分配器418可位于與試劑分配器408和410被設(shè)置在其上的那些滑動(dòng)架分離的滑動(dòng)架上。在另一示例中，建構(gòu)材料分配器418可位于與試劑分配器408和410相同但被短距離分離的滑動(dòng)架上。
[0107]可替換的配置
[0108]盡管本文中所描述的示例涉及使用單一聚結(jié)劑和單一聚結(jié)改性劑，但是在其他示例中，也可使用多個(gè)聚結(jié)劑。在其他示例中，也可使用多個(gè)聚結(jié)改性劑。
[0109]例如，在一些示例中，第一聚結(jié)劑可以是從第一聚結(jié)劑分配器選擇性地可遞送的，并且第二聚結(jié)劑可以是從第二聚結(jié)劑分配器選擇性地可遞送的。第一聚結(jié)劑可具有與第二聚結(jié)劑不同的化學(xué)屬性和/或不同的濃度。
[0110]例如，在一些示例中，第一聚結(jié)改性劑可以是從第一聚結(jié)改性劑分配器選擇性地可遞送的，并且第二聚結(jié)改性劑可以是從第二聚結(jié)劑分配器選擇性地可遞送的。
[0111]在一些示例中，第一聚結(jié)改性劑可具有與第二聚結(jié)改性劑不同的化學(xué)屬性。在一些示例中，第一聚結(jié)改性劑可具有與第二聚結(jié)改性劑不同的濃度。在一些示例中，第一聚結(jié)改性劑可同時(shí)具有與第二聚結(jié)改性劑不同的化學(xué)屬性和不同的濃度。
[0112]例如，第一聚結(jié)改性劑可通過第一因子修改聚結(jié)，然而第二聚結(jié)改性劑可通過第二因子修改聚結(jié)。在一些示例中，兩個(gè)聚結(jié)改性劑均可將聚結(jié)度降低不同的量。在一個(gè)示例中，一個(gè)聚結(jié)改性劑可降低聚結(jié)度，而一個(gè)聚結(jié)改性劑可增加聚結(jié)度。在一個(gè)示例中，兩個(gè)聚結(jié)改性劑均可增加聚結(jié)度。
[0113]在進(jìn)一步的示例中，除了聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑之外，更多的試劑可被使用。
[0114]例如，在一些示例中，另外的試劑分配器可被提供以選擇性地將包含著色劑(諸如彩色顏料或染料)的試劑遞送到建構(gòu)材料的層。
[0115]在進(jìn)一步的示例中，另外的試劑分配器可被提供以選擇性地遞送包含功能性試劑的試劑以將預(yù)定功能添加到所產(chǎn)生的三維對象中。例如，這樣的試劑可包括使所產(chǎn)生的三維對象的一部分能夠呈現(xiàn)導(dǎo)電性的導(dǎo)電元件。
[0116]在其他示例中，聚結(jié)劑可包括合適的著色劑，以使三維對象的各部分能夠具有預(yù)定的顏色。
[0117]如之前所述，建構(gòu)材料的每層可被處理的速度對三維對象可被產(chǎn)生的速度有影響。打印頭的使用，例如，使聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑的小液滴能夠以高精度并以高速度被遞送到建構(gòu)材料的層。
[0118]在其他示例中，聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑可通過噴嘴而不是通過打印頭來被遞送。例如，比起使用噴墨打印頭所可以實(shí)現(xiàn)的，這可以以較低的精度來產(chǎn)生大的對象，但所花的時(shí)間更短。這可能是特別有利的，例如，當(dāng)處理大型建構(gòu)材料的層時(shí)，例如大于大約2 O O cm乘I OOcm的建構(gòu)材料的層。
[0119]材料說明
[0120]為了使制造如本文中所描述的三維對象的方法和系統(tǒng)能夠如所描述的運(yùn)行，建構(gòu)材料、聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑的屬性需要被慎重地挑選。
[0121 ]合適材料的示例在下文給出。
[0122]建構(gòu)材料
[0123]根據(jù)一個(gè)示例，合適的建構(gòu)材料可以是粉末狀半結(jié)晶熱塑性材料。一種合適的材料可以是尼龍12，其可購自例如Sigma-Aldrich(西格瑪奧德里奇)有限責(zé)任公司。另一種合適的材料可以是PA2200，其可購自電子光學(xué)系統(tǒng)公司(Electro Optical Systems EOSGmbH)o
[0124]在其他示例中，可使用任何其他合適的建構(gòu)材料。這樣的材料可包括，例如，粉末狀金屬材料、粉末狀復(fù)合材料、粉末狀陶瓷材料、粉末狀玻璃材料、粉末狀樹脂材料、粉末狀聚合物材料等。
[0125]聚結(jié)劑
[0126]根據(jù)一個(gè)非限制性的示例，合適的聚結(jié)劑可以是包括炭黑的墨水型制劑，諸如，例如，可購自Hewlett-Packard(惠普)公司的商業(yè)上叫做CM997A的墨水制劑。
[0127]在一個(gè)示例中，這種墨水可另外包括紅外光吸收劑。在一個(gè)示例中，這種墨水可另外包括近紅外光吸收劑。在一個(gè)示例中，這種墨水可另外包括可見光吸收劑。包含可見光增強(qiáng)劑的墨水的示例為基于染料的彩色墨水和基于顏料的彩色墨水，諸如，可購自Hewlett-Packard (惠普)公司的商業(yè)上叫做CE039A和CE042A的墨水。
[0128]聚結(jié)改性劑
[0129]如上所述，聚結(jié)改性劑的作用是修改聚結(jié)劑的效果。已被證明的是，不同的物理和/或化學(xué)效應(yīng)可被用來修改聚結(jié)劑的效果。
[0130]例如，并且不受限于任何理論，在一個(gè)示例中，聚結(jié)改性劑可用來在建構(gòu)材料的個(gè)別顆粒之間產(chǎn)生機(jī)械分離，例如，以防止這些顆粒連接在一起并因此防止它們固化以形成所產(chǎn)生的三維對象的一部分。示例聚結(jié)改性劑可包括包含固態(tài)物的液體。這樣的試劑可以是，例如，膠態(tài)墨水、基于染料的墨水、或基于聚合物的墨水。
[0131]這樣的試劑可在被遞送到建構(gòu)材料的層之后使固態(tài)物的薄層覆蓋或部分覆蓋建構(gòu)材料的一部分，例如，在任何的載體液體蒸發(fā)之后，并因此可充當(dāng)如本文所述的聚結(jié)改性劑。
[0132]在一個(gè)示例中，這樣的聚結(jié)改性劑可包括固態(tài)物顆粒，固態(tài)物顆粒具有比待被遞送至其的建構(gòu)材料的顆粒的平均尺寸小的平均尺寸。此外，聚結(jié)改性劑的分子量及其表面張力應(yīng)當(dāng)使聚結(jié)改性劑能夠充分地滲透到建構(gòu)材料中。在一個(gè)示例中，這樣的試劑還應(yīng)具有高溶解度，使得試劑的每滴包括高百分比的固態(tài)物。
[0133]在一個(gè)示例中，鹽溶液可被用作聚結(jié)改性劑。
[0134]在另一示例中，商業(yè)上叫做CM996A墨水并可購自Hewlett-Packard(惠普)公司的墨水可被用作聚結(jié)改性劑。在另一示例中，商業(yè)上叫做CN673A墨水并可購自Hewlett-Packard(惠普)公司的墨水也已被證明可作為聚結(jié)改性劑。
[0135]在另一示例中，并且不受限于任何理論，聚結(jié)改性劑可通過阻止建構(gòu)材料達(dá)到其熔點(diǎn)之上的溫度來修改聚結(jié)劑的效果。例如，已被證明的是，呈現(xiàn)出合適冷卻效果的流體可被用作聚結(jié)改性劑。例如，當(dāng)這樣的試劑被遞送到建構(gòu)材料時(shí)，施加到建構(gòu)材料的能量可由聚結(jié)改性劑來吸收，致使其蒸發(fā)，這可有助于防止在其上聚結(jié)改性劑已被遞送或已滲透的建構(gòu)材料到達(dá)建構(gòu)材料的熔點(diǎn)。
[0136]在一個(gè)示例中，包含有高百分比的水的試劑已被證明為合適的聚結(jié)改性劑。
[0137]在其他示例中，可使用其他類型的聚結(jié)改性劑。
[0138]可增加聚結(jié)度的聚結(jié)改性劑的示例可包括，例如，合適的增塑劑?？稍黾泳劢Y(jié)度的聚結(jié)改性劑的另一示例可包括，例如，表面張力改性劑以增加建構(gòu)材料的顆粒的可濕性。
[0139]應(yīng)當(dāng)理解，本文中所描述的示例可以以硬件的形式、或硬件和軟件的組合來實(shí)現(xiàn)。任何這樣的軟件可以以易失性或非易失性存儲(chǔ)器的形式被存儲(chǔ)，諸如，例如，像ROM的存儲(chǔ)設(shè)備，不論是否可擦除或可重寫，或者是以存儲(chǔ)器的形式被存儲(chǔ)，諸如，例如，RAM、存儲(chǔ)器芯片、設(shè)備或集成電路，或被存儲(chǔ)在光學(xué)或磁性可讀介質(zhì)上，諸如，例如，CD、DVD、磁盤或磁帶。應(yīng)當(dāng)理解，存儲(chǔ)設(shè)備和存儲(chǔ)介質(zhì)是機(jī)器可讀取存儲(chǔ)器的示例，其適于存儲(chǔ)當(dāng)被執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)本文中所描述的示例的一個(gè)或多個(gè)程序。因此，示例提供程序和機(jī)器可讀取存儲(chǔ)器，該程序包括用于實(shí)現(xiàn)在任一前述權(quán)利要求中所請求的系統(tǒng)或方法的代碼，該機(jī)器可讀取存儲(chǔ)器存儲(chǔ)這樣的程序。
[0140]在本說明書(包括任何所附的權(quán)利要求、摘要和附圖)中公開的所有特征，和/或這樣公開的任何方法或工序的所有步驟，可以以任何組合被組合，除非組合中這些特征和/或步驟中的至少一些是互相排斥的。
[0141]在本說明書(包括任何所附的權(quán)利要求、摘要和附圖)中所公開的每個(gè)特征，可由服務(wù)相同的、等價(jià)的或類似的目的的可替換的特征替換，除非另有明確說明。因此，除非另有明確說明，所公開的每個(gè)特征僅是通用系列的等價(jià)的或類似的特征的一個(gè)示例。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于產(chǎn)生三維對象的裝置，包括: 第一試劑分配器，用于選擇性地將聚結(jié)劑遞送到建構(gòu)材料的層的各部分上； 第二試劑分配器，用于選擇性地將聚結(jié)改性劑遞送到建構(gòu)材料的層的各部分上；以及 控制器，用于控制所述試劑分配器以各自的圖案選擇性地將所述試劑中的每個(gè)遞送到建構(gòu)材料的層上，所述圖案來源于代表待被產(chǎn)生的三維對象的切片的數(shù)據(jù)，使得當(dāng)能量被施加到所述層時(shí)，所述建構(gòu)材料聚結(jié)并固化，以根據(jù)所述圖案來形成所述三維對象的切片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述裝置產(chǎn)生具有對象屬性的三維對象，所述屬性涉及其中聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑被遞送到建構(gòu)材料的所述圖案。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括:建構(gòu)材料分配器，用于在建構(gòu)材料支撐體上提供建構(gòu)材料的第一層，并在建構(gòu)材料的先前提供的層上提供建構(gòu)材料的后續(xù)的層。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述第一和第二試劑分配器具有能使它們跨越所述支撐體的長度，并且其中所述支撐體和所述分配器中的至少一個(gè)相對于另外一個(gè)是可移動(dòng)的，以使聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑能夠被選擇性地遞送到所述建構(gòu)材料的層的任何部分的表面。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一試劑分配器是第一打印頭，并且其中所述第二試劑分配器是不同的第二打印頭。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述第一試劑分配器包括打印頭的第一噴嘴陣列，并且其中所述第二試劑分配器包括所述打印頭的第二噴嘴陣列。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器控制所述試劑分配器根據(jù)控制數(shù)據(jù)將所述試劑選擇性地遞送到所述建構(gòu)材料的層的表面上，所述控制數(shù)據(jù)是來源于代表待被產(chǎn)生的三維對象的切片的數(shù)據(jù)與代表待被產(chǎn)生的所述三維對象的至少一部分的至少一個(gè)期望對象屬性的數(shù)據(jù)的組合。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其中所述建構(gòu)材料分配器提供具有大約90至110微米范圍內(nèi)的層厚度的建構(gòu)材料的層，并且其中所述試劑分配器提供每滴大約10微微升的劑滴。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括:第三試劑分配器，用于選擇性地將第二聚結(jié)劑遞送到建構(gòu)材料的層上;和/或第四試劑分配器，用于選擇性地將第二聚結(jié)改性劑遞送到建構(gòu)材料的層上。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述控制器從代表三維對象的數(shù)據(jù)和對象屬性數(shù)據(jù)中產(chǎn)生控制數(shù)據(jù)。11.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，進(jìn)一步包括:跨越支撐體雙向可移動(dòng)的滑動(dòng)架，在所述支撐體上安裝有，或在其上可安裝:選擇性地遞送聚結(jié)劑的一對第一試劑分配器、選擇性地遞送聚結(jié)改性劑的一對第二試劑分配器、以及建構(gòu)材料分配器，所述試劑分配器和所述建構(gòu)材料分配器被布置以允許當(dāng)所述滑動(dòng)架正以任一方向移動(dòng)時(shí)遞送建構(gòu)材料、聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑。12.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，進(jìn)一步包括:越過支撐體雙向可移動(dòng)的滑動(dòng)架，在所述支撐體上安裝有，或在其上可安裝:選擇性地遞送聚結(jié)劑的所述第一試劑分配器、選擇性地遞送聚結(jié)改性劑的所述第二試劑分配器、以及一對建構(gòu)材料分配器，所述試劑分配器和所述建構(gòu)材料分配器被布置以允許當(dāng)所述滑動(dòng)架正以任一方向移動(dòng)時(shí)遞送建構(gòu)材料、所述聚結(jié)劑和所述聚結(jié)改性劑。13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，進(jìn)一步包括:未聚焦能量源，用于將能量施加到建構(gòu)材料使所述建構(gòu)材料的一部分聚結(jié)并固化，以根據(jù)聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑被遞送之處形成所述三維對象的切片。14.一種控制系統(tǒng)以產(chǎn)生三維對象的方法，包括: 獲取控制數(shù)據(jù)，所述控制數(shù)據(jù)來源于代表待被產(chǎn)生的三維對象的一部分的數(shù)據(jù)； 沉積建構(gòu)材料的層； 根據(jù)已獲取的控制數(shù)據(jù)，在已沉積的建構(gòu)材料的層上選擇性地沉積聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑；以及 將能量施加到已沉積的建構(gòu)材料，使所述建構(gòu)材料的各部分聚結(jié)并固化，以根據(jù)聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑被沉積之處形成所述三維對象的一部分。15.—種用于產(chǎn)生三維對象的裝置，包括: 接收第一可移除可插入試劑分配器以選擇性地將聚結(jié)劑遞送到在建構(gòu)材料的層上的第一組可選擇部分的接口； 接收第二可移除可插入試劑分配器以選擇性地將聚結(jié)改性劑遞送到在已提供的建構(gòu)材料的層上的第二組可選擇部分的接口；以及 控制器，用于: 控制所述試劑分配器，當(dāng)被插入到其各自的接口時(shí)，選擇性地將所述試劑遞送到建構(gòu)材料的連續(xù)層上由控制數(shù)據(jù)確定的位置處，所述控制數(shù)據(jù)來源于代表待被產(chǎn)生的三維對象的一部分的數(shù)據(jù)；以及 控制能量源，將能量施加到建構(gòu)材料使所述建構(gòu)材料的一部分聚結(jié)并固化，以根據(jù)聚結(jié)劑和聚結(jié)改性劑被遞送之處形成所述三維對象的切片。
【文檔編號(hào)】B29C67/00GK105916663SQ201480073354
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2014年1月16日
【發(fā)明人】亞歷杭德羅·曼紐爾·德·佩尼亞, 埃斯特韋·科馬斯·塞斯佩德斯, 路易斯·巴爾德斯
【申請人】惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)