[发明专利]三维(3D)物体打印模拟器

说明书

在示例中，三维(3D)物体打印过程级别模拟器包括：层模块，用于对要构建的模拟3D物体的多个层进行建模；以及打印设备控制器，用于从层模块接收多个模拟值以模拟3D物体打印过程并基于与打印设备控制器相关联的打印设备的物理特性来调整3D物体打印过程。在示例中，网络‑物理三维(3D)物体打印模拟器包括：打印设备，包括处理器，用于发送描述要如何打印模拟3D物体的指令；以及层模块，用于至少基于多个层的密度来模拟从要打印的3D物体中的多个层的热转移。

背景技术

三维(3D)打印是用于从数字模型制作三维立体物体的增材打印过程。3D打印通常用于快速产品原型设计、模具生成和模具基模(mold master)生成中。3D打印技术被认为是增材过程，因为它们涉及连续材料层的施加。3D打印中使用的材料通常使用固化或熔融过程和机器。对于一些材料，这可以使用热辅助挤压或烧结来实现，并且对于其他材料可以使用数字光投影技术来实现。

附图说明

所附附图图示了本文描述的原理的各种示例，并且是说明书的一部分。所图示的示例仅为了说明而给出，并不限制权利要求的范围。

图1是根据本文描述的原理的示例的三维(3D)物体打印过程级别模拟器的框图。

图2是根据本文描述的原理的示例的网络-物理三维(3D)物体打印模拟器的框图。

图3和4是根据本文描述的原理的示例的3D打印模拟系统的框图。

图5是根据本文描述的原理的一个示例的由图3和4的打印模拟系统进行的模拟3D制造过程中的多个模拟层的等距视图。

图6是示出根据本文描述的原理的一个示例的当可烧结材料的新的模拟层被放在表面层的顶部上时层信息从一个层到另一个层的转移的框图。

图7是根据本文描述的原理的一个示例的由打印设备的熔融模块使之发生的模拟熔融过程的示例模型。

图8是示出根据本文描述的原理的一个示例的模拟三维(3D)物体的打印的方法的流程图。

遍及附图，相同的附图标记指定类似但不一定相同的元件。

具体实施方式

关于上述的内容，三维(3D)打印方法的示例包括照亮区处理。在照亮区处理期间，在目标位置处铺设可烧结材料的层。包括粘合剂的聚结分散体选择性地沉积成与可烧结材料的所选区域接触。然后将至少一个层暴露于辐射。这导致其中粘合剂被沉积的可烧结材料的所选区域熔融并硬化成为3D物体的层。聚结分散体可以包括水溶性或水分散性红外或近红外粘合剂。在一些示例中，这些粘合剂能够渗透到可烧结材料的层中并钝化到可烧结材料的外表面上。这些粘合剂还能够吸收电磁辐射并将吸收的电磁辐射转换成热能，热能继而熔化或烧结与粘合剂接触的可烧结材料。这使得可烧结材料熔融、粘合和/或固化，以形成3D物体的层。

确定所产生的3D物体的质量的因素是对被打印的部分的热控制。影响可烧结材料的热剖面的多种因素以及这些因素之间的相互关系可能相对复杂。这些因素中的一些包括打印设备如何处理可烧结材料、可烧结材料的物理/化学特性以及3D打印设备的操作条件。

本说明书描述了可以模拟可烧结材料的打印设备过程和物理/化学反应的系统、方法和设备。在一个示例中，这是为了预测沉积层的热状况而进行的。该系统、方法和设备的潜在使用包括增强打印设备的设计、在参与3D物体的现实生产之前探索硬件组件的不同选项(例如，不同类型的灯)、以及设计和测试固件控制方案(例如，驱动灯的波形、和/或用于各种移动部分的伺服电机)。此外，使用所描述的系统、方法和设备可以帮助开发和优化3D打印过程以及探索未来可烧结材料以构建更好和更高质量的3D物体。