对用于生成三维物体的装置中的温度进行控制制造方法及图纸

一种对用于生成三维物体的装置(1100)中的温度进行控制的方法，所述方法包括：对将被用于生成三维物体(101)的构造材料的样本执行校准测试，根据校准测试(103)对至少一个温度点进行校准，并且在装置(103)的后续温度控制期间使用至少一个校准后的温度点。

Control the temperature in a device for generating a three-dimensional object

A device for generating three-dimensional objects (1100) method is used to control the temperature, the method includes: to be used to generate three-dimensional objects (101) perform calibration test of the construction material sample, according to the calibration test (103) to calibrate the at least one temperature point, and the device (103 the temperature control during follow-up) using at least one calibrated temperature.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对用于生成三维物体的装置中的温度进行控制
技术介绍
已经提出了在逐层的基础上生成三维物体的增材制造系统，作为制造三维物体的潜在便捷方式。附图说明为了更好地理解本文所描述的示例，并且为了更清楚地示出如何可以实现这些示例，现将仅通过示例的方式来参考以下附图，其中：图1示出用于对温度进行控制的方法的示例；图2示出与校准测试相关的方法的示例；图3a至图3c是例示了用于执行校准测试的方法的示例；图4示出温度曲线的示例，并且例示了熔点的示例；图5示出用于对熔点进行校准的方法的示例；图6示出温度曲线的示例，并且例示了结晶点的示例；图7示出用于对结晶点进行校准的方法的示例；图8a至图8c示出可视化方法的示例；图9示出用于对结晶点进行校准的方法的示例；图10示出用于生成三维物体的装置的示例；图11示出用于生成三维物体的装置的示例；以及图12示出与校准测试相关的方法的另一示例。具体实施方式生成有形的三维物体的工序可以包括例如一系列步骤，包括：形成构造材料层，将试剂(例如聚结剂和聚结改性剂)选择性地递送至构造材料层的表面的一个或多个部分；将预定水平的能量暂时施加到构造材料层。暂时施加能量可以导致在其上聚结剂已被递送或已经渗透的构造材料的部分加热到构造材料的熔点之上并聚结。在冷却时，已经聚结的部分变为固体并且形成正在生成的三维物体的一部分。然后重复这些步骤以形成三维物体。也可以与这些用于生成三维物体的步骤一起使用其他的步骤和过程。在本文所描述的示例中，聚结剂和聚结改性剂可包括可以使用任何适当的流体递送机构(也称为试剂分配器)来递送的流体。在一个示例中，试剂以液滴形式递送。聚结改性剂可被用于多种目的。在一个示例中，聚结改性剂可以被递送至与聚结剂被递送的位置相邻的位置，例如以便有助于降低横向聚结渗出的影响。这可被用于例如提高物体边缘或表面的清晰度或精确度和/或用于降低表面粗糙度。在另一示例中，聚结改性剂可以与聚结剂穿插地递送，其可被用于使得物体性质能够被改性。本文所描述的示例涉及构造材料。在一个示例中，构造材料是基于粉末的构造材料。如本文所使用的，术语基于粉末的材料旨在包含基于干燥粉末和基于潮湿粉末的材料两者、微粒状材料和颗粒状材料。本文所描述的示例涉及对用于生成三维物体的装置中的温度进行控制的方法及装置，其中对构造工序中的至少一个温度点(例如构造工序中的熔点和/或结晶点)进行校准。如本文中所使用的，“熔点”是指构造材料例如通过烧结、熔化、熔合或聚结而变成粘结块的温度。如将在下面的示例中更为详细描述的，可以执行校准测试以对至少一个温度点进行校准，校准测试基于将被用于生成三维物体的构造材料。根据示例，至少一个温度点的校准可以具有如下优点，即，当构造三维物体或部件时，能够关联于这种校准后的温度点(例如熔点和/或结晶点)而更准确地对构造材料的温度进行控制。当生成三维物体时，在一个示例中，在结晶温度和熔化温度之间对构造材料(例如粉末状或颗粒状的材料)进行预热。例如，构造材料可以被加热并保持为刚好低于熔合温度并且保持在构造材料的结晶点之上。取决于所使用的构造材料的类型(例如，哪种类型的粉末状材料、或哪种类型的塑料、或者所使用的特定制造商)，结晶点和熔点可以显着改变。应注意，在被用于对温度进行监控的传感器中或者在被用于生成三维物体的其它系统部件中也可以存在变化。根据本文所描述的示例，通过对至少一个温度点(例如特定构造材料的熔点或结晶点中的至少一个)进行校准，能够更精确地对构造材料的特征进行控制，从而允许更可靠地生成三维物体。图1示出在用于生成三维物体的装置中对温度进行控制的方法的示例。该方法包括：对将被用于生成三维物体的构造材料的样本执行校准测试(步骤101)。根据校准测试来对至少一个温度点进行校准(步骤103)。在步骤105中，在装置的后续温度控制期间使用至少一个校准后的温度点。图2示出用于执行用于对至少一个温度点进行校准的校准测试的方法的示例。校准测试可以被用于例如对将要在构造工序中使用的结晶点和/或熔点进行校准。该方法包括：将聚结剂沉积在例如构造带的至少一部分上(步骤201)。应注意，聚结剂可以包括当被暴露于能量源时被用于与构造材料相互作用或聚结的任何材料或流体。例如，聚结剂可以包括吸收性油墨或其它印刷流体。应注意，聚结改性剂也可以沉积在聚结剂上或者与聚结剂一起沉积。在步骤203中，将构造材料沉积在聚结剂上。例如，可以将构造材料层沉积在将要执行监控操作的聚结剂的至少一部分上。在一个示例中，将单层的构造材料沉积在聚结剂上。在另一示例中，将多层的构造材料沉积在聚结剂上。在步骤205中，将能量施加到构造材料。例如，能量可以通过用于对构造材料进行加热的能量源(例如灯、可见光源、紫外线光源、微波能量源、辐射源或激光源)来施加。也可以使用其它能量源或热源。在一个示例中，受控量的能量被施加。在一个示例中，步骤201包括将聚结剂沉积在构造带的至少一部分上，例如在将要监控或者采取温度测量的区域中、例如仅在构造带的中心区域中、或者仅在一个角落中。根据另一示例，步骤201包括将聚结剂沉积在多个区域中，该多个区域被监控以形成平均值或最小值或最大值。在这种示例中，可以在能够被分别监控的多个范围(region)中的每一个范围中执行校准测试。在另一示例中，步骤201包括将聚结剂沉积在整个构造带上。在这些示例中的每一个示例中，可以使用至少一个热传感器(例如热相机或传感器阵列)，来监控特定范围或多个范围或者整个构造带。图3a至图3c示出一个示例，该示例例示了如何可以进一步地实施图2的方法。在图3a中，聚结剂33被示出为沉积在例如构造带32的至少一部分中(构造带例如由支撑体31所限定，例如为诸如粉末床等床的表面)。在图3b中，构造材料35(例如粉末层)形成或沉积在聚结剂33上。在一个示例中，构造材料层沉积在整个打印区域上(并因此位于聚结剂之上)。在另一示例中，构造材料层沉积在聚结剂的至少一部分上。如上所述，可以沉积单层或多层的构造材料。应注意，图中所示的层的厚度仅是为了说明性的目的，并且可以与所示出的不同或发生变化。图3c示出施加到构造材料的能量37，例如来自对构造材料35进行加热的灯或热源的受控能量。如以上所提及的，除了图3a至图3c所示出的示例之外，聚结剂和构造材料还可以沉积在其它范围或区域上。图4示出温度曲线的示例，并且例示了构造材料的熔点的示例。当将能量施加到构造材料时，温度升高直到达到了范围40为止，与达到了熔点的温度点相对应。在一个示例中，该工序将针对特定的构造材料在恒定温度下进行(即，不管使用了哪种聚结材料，例如当构造材料对熔点具有更大的影响时)。在这种示例中，可以针对正在使用的每种构造材料来执行校准测试。在另一示例中，该工序将针对构造材料和聚结剂的特定组合在恒定温度下进行。在这种示例中，可以针对正在使用的构造材料与聚结剂的每种组合来执行校准测试。因此，通过执行图2或图3a至图3c的校准步骤，随后确定在哪个温度达到熔点，这能够实现对特定构造材料或者构造材料与聚结剂的组合的熔点进行校准的示例。在一个示例中，可以在执行诸如图2和图3a至图3c所示的校准测试的同时，对温度曲线或温度数据进行监控。图5示出用于对熔点进行校准的方法的实例。在步骤501中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在用于生成三维物体的装置中对温度进行控制的方法，所述方法包括：对将被用于生成三维物体的构造材料的样本执行校准测试；根据所述校准测试对至少一个温度点进行校准；以及在所述装置的后续温度控制期间使用至少一个校准后的温度点。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在用于生成三维物体的装置中对温度进行控制的方法，所述方法包括：对将被用于生成三维物体的构造材料的样本执行校准测试；根据所述校准测试对至少一个温度点进行校准；以及在所述装置的后续温度控制期间使用至少一个校准后的温度点。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述校准测试包括：沉积聚结剂；将构造材料沉积在所述聚结剂上；以及将能量施加到所述构造材料。3.根据权利要求1所述的方法，其中所述校准测试包括：沉积构造材料；将聚结剂沉积在构造材料的至少一部分上；以及将能量施加到所述构造材料和所述聚结剂。4.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述至少一个温度点包括熔点，并且其中所述方法包括：当所述能量被施加到所述构造材料时，接收与所述构造材料的温度相关的温度信号；对接收到的温度信号进行监控，以检测作为熔点的特征的温度变化；以及将校准后的熔点设置为检测到所述温度变化时的温度。5.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述至少一个温度点包括结晶点，并且其中所述方法包括：将能量施加到所述构造材料直到所述构造材料已超过熔点为止；当所述构造材料冷却时，接收与所述构造材料的温度相关的温度信号；对接收到的温度信号进行监控，以检测作为结晶点的特征的温度变化；以及将校准后的结晶点设置为检测到所述温度变化时的温度。6.根据权利要求4或5所述的方法，其中对温度信号进行监控包括：对温度曲线的轮廓进行监控或者对温度数据进行监控。7.根据权利要求6所述的方法，其中检测作为熔点或结晶点的特征的温度变化包括：将所述温度曲线的所述轮廓与表示结晶点或熔点的特征的至少一个预定曲线进行比较；或者将温度数据与表示结晶点或熔点的特征的预定温度数据进行比较。8.根据权利要求2或3所述的方法，其中所述温度点包括熔点，并且其中所述方法包括：当将能量施加到所述构造材料的层上时，对所述构...

【专利技术属性】
技术研发人员：波尔·马丁内斯·福尔诺斯，塞格欧·皮加德·阿拉门迪亚，大卫·拉米雷斯·穆埃拉，萨尔瓦多·桑切斯·里韦斯，
申请(专利权)人：惠普发展公司有限责任合伙企业，
类型：发明
国别省市：美国,US