制造方法、制造设备、数据处理方法、数据处理设备、数据载体技术

本发明专利技术涉及一种制造物品(6)的方法。所述方法包括将第一层(1)构造材料沉积在造型平台(13)上。所述方法包括将粘结剂沉积到所述第一层构造材料上，以将所述第一层的至少一个区域粘结在一起，形成支撑层(2)。所述方法包括将第二层(3)构造材料沉积在所述支撑层上以形成分隔层。所述方法包括将第三层构造材料沉积在所述分隔层(4a)上。所述方法包括将粘结剂选择性地沉积到所述第三层上以将所述第三层的一个或多个区域粘结在一起，形成所述物品(6)的第一层。本发明专利技术还提供数据处理方法、程序载体、数据处理设备和用于实施所述方法的制造设备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】制造方法、制造设备、数据处理方法、数据处理设备、数据载体
本专利技术涉及一种制造物品的方法，尤其是制造这样一种物品的方法：该物品由一系列层的构造材料构造，每个层的区域通过将粘结剂沉积到每层上而被选择地粘结。本专利技术还涉及使用这种方法的制造设备、以及用于处理控制这种设备的物品数据的数据处理方法、实施用于执行这种方法的程序指令的数据载体、和用于实施这些方法的数据处理设备。
技术介绍
三维打印是一类添加式制造技术，其中连续层的材料沉积到造型区域中，每层的部分被接合在一起，从而通过连续层的接合部分构造希望的物品。一项三维打印技术使用的方法是连续层的例如粉末的粒状材料从经过造型区域的打印头沉积到造型区域中。为了将造型材料的区域选择性地粘结在一起，液体粘结剂从打印头使用类似于喷墨打印的技术喷射到粒状材料上。粉末的沉积层足够薄到使得当被沉积的接续层的粒状材料具有使用液体粘结剂粘结在一起的选择区域时，每层的粘结部分形成延伸穿过所述层的连续的三维结构。所述粘结剂经由时间可以凝固或固化，例如在风干粘着剂的情形中通过与空气接触，由此将粒状材料的颗粒粘结在一起。可替换地，用于每层的粘结剂可能需要固化，例如在紫外线可固化的粘着剂情形中使用紫外线。为了使3D打印方法与包括传统的减法式制造方法的其它制造方法相比具有竞争力，3D打印必须能够高精度地制造物品，特别地，必须能够高度精确且小容差地再现企图制造的设计。因此，对制造物品的方法、相关设备和数据处理设备及数据处理方法存在需求，使物品能够高质量地进行制造，特别地，以高度精确地再现意图的设计的方式进行制造。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，本专利技术提供一种制造物品的方法。所述方法包括将第一层构造材料沉积在造型平台上。所述方法包括将粘结剂沉积到所述第一层构造材料上以将所述第一层的至少一个区域粘结在一起，形成支撑层。所述方法包括将第二层构造材料沉积在所述支撑层上以形成分隔层。所述方法包括将第三层构造材料沉积在所述分隔层上。所述方法包括将粘结剂选择性地沉积到所述第三层上以将所述第三层的一个或多个区域粘结在一起，形成所述物品的第一层。在一个实施方式中，所述第一层的粘结在一起的区域包括被布置在所述物品的第一层正下方的区域。在一个实施方式中，所述第一层的粘结在一起的区域包括基本上整个所述第一层。在一个实施方式中，所述区域包括带孔口部分、网格部分或者格栅部分中的一个，在这些部分中形成有孔口。在一个实施方式中，所述区域是连续的。在一个实施方式中，所述分隔层具有的厚度使得来自所述第三层的粘结剂不能渗透到所述支撑层。在一个实施方式中，所述支撑层的粘结剂与所述物品层的粘结剂不同。在一个实施方式中，在所述第一层被沉积之前，一分隔层沉积到所述支撑平台上。在一个实施方式中，所述粘结剂沉积到所述第一层以与所述粘结剂沉积到所述第三层不同的空间分辨率进行。在一个实施方式中，沉积构造材料的更多又一层，并且粘结剂选择性地沉积到每个又一层上以将每个又一层的一个或多个区域粘结在一起，形成所述物品的接续层。在一个实施方式中，所述构造材料包括金属粉末和/或陶瓷粉末。根据本专利技术的第二方面，本专利技术提供一种处理物品数据的方法。所述方法包括获取表示物品的结构的数据。所述方法包括生成表示在制造物品的过程中将被设置在所述物品下面的支撑层的结构的数据。所述方法包括组合所述表示物品的结构的数据和所述表示支撑层的结构的数据以形成表示被布置在所述支撑层上方的所述物品的结构的组合数据。所述方法包括输出所述组合数据。在一个实施方式中，所述方法包括确定在制造物品过程中将被设置在物品下面的支撑层的平面中的空间范围(extent)。在所述实施方式中，基于所确定的空间范围生成表示支撑层的结构的数据。根据本专利技术的第三方面，本专利技术提供一种承载程序指令的数据载体，其中所述程序指令被配置成控制数据处理设备以执行根据第二方面的方法。根据本专利技术的第四方面，本专利技术提供一种用于处理物品数据的设备。所述设备包括获取单元，所述获取单元能够操作以获取表示物品的结构的数据。所述设备包括生成单元，所述生成单元能够操作以生成表示在制造物品过程中被设置在物品下面的支撑层的结构的数据。所述设备还包括组合单元，所述组合单元能够操作以组合所述表示物品的结构的数据和所述表示支撑层的结构的数据以形成表示被布置在所述支撑层上方的所述物品的结构的组合数据。所述设备包括输出单元，所述输出单元能够操作以输出所述组合数据。根据本专利技术的第五方面，本专利技术提供一种添加式制造设备。所述设备包括支撑表面。所述设备包括构造材料沉积单元，所述构造材料沉积单元被布置成沿横过所述支撑表面的至少第一方向相对移动，用于将构造材料以多层递增地沉积在所述支撑表面上。所述设备包括粘结单元，所述粘结单元被布置成沿横过所述支撑表面的至少第一方向相对移动，用于将粘结剂选择性地沉积到每个已沉积的层上的位置。所述设备被配置成执行根据第一方面的方法。附图说明为了更好地理解本专利技术和显示如何实施本专利技术，仅以示例的方式参阅附图，其中：图1至6示出在示意性制造设备中本专利技术一个实施方式的步骤；图7示出在示意性制造设备中本专利技术替换实施方式的状态；图8示出在示意性制造设备中本专利技术替换实施方式的状态；图9示出在示意性制造设备中本专利技术替换实施方式的状态；图10示出相对于制造的物品，支撑层的粘结区域的第一示意性范围；图11示出相对于制造的物品，支撑层的粘结区域的第二示意性范围；图12示出具有形成于其中的孔口的支撑层的粘结区域；图13示出作为数据处理方法的本专利技术实施方式；和图14示出作为数据处理设备的本专利技术实施方式。具体实施方式本专利技术涉及3D打印技术，其中物品由一系列连续沉积的层构成，所述层的各部分不仅在所述层内而且与下层的部分接合在一起。特别地，本专利技术涉及粉末床和喷墨头3D打印，其中粘结剂从扫描喷墨头选择性地喷射到粒状构造材料的粉末层上。图1示出粉末床和喷墨头3D打印设备10的示意图。3D打印设备10具有打印工作台11，在打印工作台11的上部表面中形成井12。在井12内形成可移位的平台13，可移位的平台13被布置成可在井12内沿第一方向Z移位，其中第一方向Z在图1的构型中垂直于工作台11的表面平面。平台13由可回缩的支撑件14a和14b支撑，可回缩的支撑件14a和14b能够以受控的方式回缩以引起平台13下降到井12中。可回缩的支撑件14a、14b可以例如设有带齿部，所述带齿部使支撑件14a和14b能够以齿条-齿轮传动的方式通过相配合的带齿的轮的操作以受控的方式回缩。可替换地，可回缩的支撑件14a和14b可以以液压方式回缩或者通过可获得的一些其它手段回缩。设备10还包括打印头15，打印头15被布置成沿第一方向X横过井12的上方，同时当它平移时被支撑在所述井的上方。在图1的实施方式中，打印头15被支撑在轨道16上，打印头15被布置成沿着轨道16移动。打印头15可以通过例如传动带、传动螺杆、内部驱动马达或者任何其它适当的装置，以往复运动的方式在井12之上移动。重要的是，打印头15能够沿X方向横过井12的整个范围。必须注意的是，尽管图1的示例描绘了横截面中的XZ平面，但井12具有沿垂直于X和Z方向的第三方向Y延伸的范围并且例如延伸出纸面。工作台11、井12和平台13也具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制造物品的方法，包括：将第一层构造材料沉积在造型平台上；将粘结剂沉积到所述第一层构造材料上以将所述第一层的至少一个区域粘结在一起，形成支撑层；将第二层构造材料沉积在所述支撑层上以形成分隔层；将第三层构造材料沉积在所述分隔层上；将粘结剂选择性地沉积到所述第三层上以将所述第三层的一个或多个区域粘结在一起，形成物品的第一层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.19 GB 1420603.11.一种制造物品的方法，包括：将第一层构造材料沉积在造型平台上；将粘结剂沉积到所述第一层构造材料上以将所述第一层的至少一个区域粘结在一起，形成支撑层；将第二层构造材料沉积在所述支撑层上以形成分隔层；将第三层构造材料沉积在所述分隔层上；将粘结剂选择性地沉积到所述第三层上以将所述第三层的一个或多个区域粘结在一起，形成物品的第一层。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一层的粘结在一起的区域包括被布置在所述物品的第一层的正下方的区域。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述第一层的粘结在一起的区域包括基本上整个所述第一层。4.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中所述区域包括带孔口部分、网格部分或者格栅部分中的一个，在这些部分中形成有孔口。5.根据权利要求1、2或3所述的方法，其中所述区域是连续的。6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述分隔层具有的厚度使得来自所述第三层的粘结剂不能渗透到所述支撑层。7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述支撑层的粘结剂与所述物品层的粘结剂不同。8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在沉积所述第一层之前，一分隔层沉积到所述支撑平台上。9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述粘结剂沉积到所述第一层是以与所述粘结剂沉积到所述第三层不同的空间分辨率进行的。10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述构造材料包括金属粉末和/或陶瓷粉末。11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中沉积更多又一层构造材料，并且粘结剂选择性地...

【专利技术属性】
技术研发人员：H·欣布拉德，R·卡尔斯特伦，C·奥尔赛里乌斯，B·罗森奎斯特，
申请(专利权)人：数字金属公司，
类型：发明
国别省市：瑞典,SE