[发明专利]提取3D物体

说明书

在示例实施方案中，提取三维(3D)物体的方法包括：在振动提取平台上形成包括包裹在构造材料内的熔融3D物体的构造坯体，以及振动该提取平台以使构造材料分裂并使其筛分通过提取平台中的开口。

背景技术

增材制造工艺可以通过提供从数字模型图案化的构造材料的逐层累积和固化来生成三维(3D)物体。在一些示例中，利用热处理构造材料层以使在每层的选定区域中的材料熔化和固化。选定区域包括2D截面区域，其表示正在形成或打印的物体的3D切片。在一些示例中，可以在熔化过程之前预热构造材料层。在一些示例中，可以通过沉积熔融剂来限定选定区域，该熔融剂有助于吸收热以熔化选定区域内的材料。在一些示例中，这样的增材制造工艺可以导致固化的3D物体被包裹在可以以不同程度的坚固度结合在一起的构造材料的块或“坯体”内。

附图说明

现在将参考附图描述示例，其中：

图1示出用于从粉末构造坯体中提取3D物体的示例性提取系统的透视图；

图2示出已在容器中沉积和加工的构造坯体的示例；

图3示出振动提取平台以将粉末构造材料从构造坯体中分裂的示例；

图4示出提取平台的示例，其被实施为具有交叉线的线路筛格(course screengrid)的筛平台；以及

图5示出提取3D物体的示例方法的流程图。

在整个附图中，相同的附图标记表示相似但不一定相同的元件。

具体实施方式

在3D打印的一些示例中，在完成3D打印作业的打印之后，得到包括其内包含固化的3D物体的加热的构造材料块的构造体积。这样的构造材料块可以例如用实施粉末构造材料的逐层累积和固化的基于粉末的打印系统来生产。用于在这样的逐层3D打印工艺中打印3D物体的构造材料可包括各种粉末材料，比如聚苯乙烯、陶瓷、玻璃、尼龙和金属(包括钢、钛、铝和银)。因此，包含3D物体的构造材料块在本文中可替代地称为“坯体”、“粉末坯体”、“构造坯体”、“粉末构造坯体”等。

3D物体周围的粉末坯体的强度或坚固度可取决于与用于产生坯体的特定打印工艺相关的各种因素。这样的因素可包括，例如，所用粉末构造材料的类型、施加到构造材料层的预热的量、用于熔化构造材料层的选定区域所施加的热量等。因此，在不同的示例中，除了完全熔融和固化的3D物体之外，坯体还可包括连续的构造材料，其坚固度范围从松散结合的粉末到弱熔融的粉末。在一些示例中，坯体可以在更接近3D物体的区域(其在打印期间已经暴露于更高水平的热)中包括更坚固地熔融的粉末。

因此，在完成打印过程之后，从加热的粉末坯体中提取3D物体可能涉及许多打印后步骤。例如，初始的打印后布骤可包括在提取物体之前允许加热的坯体冷却的时间。在一些示例中，可将坯体从打印系统中移除并置于冷却的环境中以帮助加速冷却。如果坯体包括松散结合的粉末，则提取3D物体的下一步骤可包括用手挖到松散的粉末中并小心地移除物体。然而，在坯体包括部分熔融的粉末的一些示例中，下一步骤可包括使坯体物理破裂以帮助坯体更快地冷却并使坯体块破裂脱离3D物体或多个3D物体。其他打印后步骤可包括使用加压空气清洁3D物体以去除剩余的细粉末、抛光物体的表面、将涂层施加到物体的表面，等等。

这些和其他打印后过程可涉及人与粉末坯体的显著的相互作用。例如，在将包括部分熔融粉末的坯体分裂之前，可以将坯体从3D打印装置中物理地移除并重新定位到有助于向坯体施加可能导致坯体分裂的机构的设置中。这样的机构通常包括各种类型的手持器械，比如锤子、铲子、刷子，等等。这些和其他器械可用于进一步将坯体分裂成越来越小的块，从而可以将粉末从3D物体或多个3D物体上清除。这样的打印后过程会增加创建3D打印部件的有效时间、劳动力和成本。