[发明专利]生成三维对象

说明书

背景技术

已提出一种基于逐层来生成三维对象的增材制造系统，以作为用于产生三维对象的潜在便捷方式。根据所使用的增材制造技术的类型，通过这种系统所产生的对象的质量可能存在很大的差异。

附图说明

参照以下附图来描述一些实例：

图1a图示出根据一些实例用于生成三维对象的系统；

图1b是图示出根据一些实例的方法的流程图；

图1c是图示出根据一些实例的非暂时性计算机可读存储介质的框图；

图2是根据一些实例的增材制造系统的简化等距图示；

图3是图示出根据一些实例的生成三维对象的方法的流程图；

图4a-c示出根据一些实例的表示三维对象的数据；

图5a-d示出根据一些实例的构造材料层的一系列截面侧视图；以及

图6a-d示出根据一些实例的构造材料层的一系列俯视图。

具体实施方式

当通过说明书或权利要求书记载时，将以下术语理解为意指以下含义。单数形式“一个”、“一种”和“该”意指“一个或多个”。术语“包括”和“具有”如同术语“包含”一样，旨在具有相同的包括性意义。

一些增材制造系统通过构造材料(例如粉末或液体构造材料)的连续层部分的固化来生成三维对象。所生成的对象的属性可取决于构造材料的类型以及所采用的固化机制的类型。在一些实例中，固化可通过使用液体粘合剂以化学固化构造材料来实现。在其它实例中，固化可通过暂时性地将能量施加至构造材料来实现。例如，这可能涉及聚结剂的使用，该聚结剂是这样一种材料：当将适量的能量施加至构造材料与聚结剂的组合时可使该构造材料聚结及固化。例如，聚结剂可充当所施加的能量的吸收剂以使具有聚结剂的构造材料的部分经历聚结和固化。在一些实例中，可使用多试剂增材制造系统，例如2014年1月16日提交的题目为“生成三维对象”的PCT申请第PCT/EP2014/050841号中所描述的，其全部内容通过引用合并于此。例如，除了将聚结剂选择性地递送至构造材料层之外，还可将聚结改性剂选择性地递送至构造材料层。聚结改性剂可用来改变一部分构造材料(聚结改性剂已被递送至或已渗透在其上)的聚结程度。在其它实例中，可使用固化的其它方法，例如，选择性激光烧结(SLS)、光聚合等。本文描述的实例可使用任何上述增材制造系统及其适当改变。

在通过使用聚结剂和施加能量实现固化的实例中，构造材料(聚结剂已被递送至或已渗透在其上以形成对象)吸收的能量也可从正在生成的对象部分地传播出去并且进入周围的构造材料(聚结剂还未被递送至其上并且未想要固化于其中)。当使用具有相对高的热导率的构造材料时该影响可能加剧，因为这可防止储热层在其形成时形成在每个新产生的层的表面下方。一旦将其施加到最新的层上，储层中的热便可随后从正在生成的对象传播出去，例如，横向跨过构造材料，在最新层之下，并且/或进入将来的层中。

因此，正在生成的对象可接收比预期更少的热，并因此经历比预期更低程度的聚结和固化，例如，可能不像预期那样完全聚结和固化，导致较差的对象属性，例如较差的表面性质、精确性、强度或间层粘合。在一些实例中，正在生成的对象的薄部分可尤其处于欠固化(under-solidification)的风险，因为热会从薄部分传播出去。这可造成薄部分形成不完全并且甚至可能造成这些薄部分在生成对象之后断开。

因此，本公开提供各种实例，这些实例可例如使对象具有良好的对象属性，包括良好的表面性质、精确性、强度和间层粘合。例如，对象的薄部分可精确地形成并且不会断开。例如，这可通过提供在预期固化的第一部分中的第一密度的聚结剂、在第一部分周围(例如在第一部分的薄部分周围)的第二部分中的小于第一密度的第二密度的聚结剂来实现。第二密度可允许第二部分变热以使其防止热从第一部分(例如薄部分)流失，但不会高到足以使第二部分实现完全固化。

图1a是根据一些实例的用于生成三维对象的系统100的框图。系统100可包括至少一种试剂分配器102从而以第一密度和低于第一密度的第二密度选择性地递送聚结剂至构造材料层的部分上。系统100可包括控制器104以控制至少一种试剂分配器，以分别来自表示要生成的三维对象的数据的第一和第二图案，将聚结剂以第一密度和第二密度选择性地分别递送至上述层的第一和第二部分，以便在将能量施加至上述层时，构造材料可聚结并固化从而形成根据第一图案的三维对象的切片。第二部分可接近第一部分的边界。第二部分中聚结剂的存在可在施加能量时防止至少一些热从第一部分流失。