三维对象制造制造技术

描述了制造三维对象的装置和制造三维对象的方法。在一些示例中，将包含着色剂的第一流体和包含吸收电磁辐射的吸收剂的第二流体施加在颗粒材料层上。将第二流体施加到该颗粒材料层取决于第一流体吸收电磁辐射的能力。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】三维对象制造
技术介绍
生成三维对象的装置(包括俗称为“3D打印机”的那些)已被提议作为制造三维对象的潜在方便方式。这些装置通常接收形式为对象模型的三维对象的定义。处理该对象模型，以指导该装置使用一种制造材料或多种制造材料来制造对象。这可以在逐层的基础上执行。对象模型的处理可基于装置类型和/或实施的制造技术而变化。在三维中生成对象提出了不存在于二维打印装置的许多挑战。附图说明根据下面的具体描述，结合附图，本公开的各种特征将显而易见，所述附图通过示例的方式一起说明了本公开的特征，并且其中：图1为根据一个示例的制造三维对象的装置的示意图；图2为示出根据一个示例的制造三维对象的方法的流程图；图3为示出根据一个示例的制造三维对象的方法的流程图；图4为根据一个示例的用于制造三维对象的打印头组件的示意图；图5为示出根据一个示例的用于分配流体的策略的示意图；图6为示出根据一个示例的用于分配流体的策略的示意图；图7为示出根据一个示例的用于分配流体的策略的示意图；且图8为示出根据一个示例的用于分配流体的策略的示意图。具体实施方式在下面的描述中，出于解释目的，阐述了许多具体细节。本说明书中引用“一个示例”或类似用语意指在至少那一个示例中、但未必在其它示例中包含关于该示例所描述的特定特征、结构或特性。在三维对象制造中，例如在所谓的“3D”打印中，存在控制所生成的对象的结构的挑战。例如，可能期望制造具有各种机械属性的对象，这些机械属性可能影响所制造的对象的材料属性或受其影响。还期望控制所制造的对象的颜色。在某些情况下，可能期望改变对象的至少一部分的颜色，而不影响该对象的机械属性，或者改变对象一部分的机械属性，而不影响该对象的颜色。此类考虑不存在于二维打印。本文描述的某些示例有助于在打印操作中制造具有期望结构的三维对象。现在将参考图1来描述一种制造三维对象的装置的示例。图1示出了制造三维对象110的装置100的示例。装置100可包括所谓的“3D打印机”。装置100包括构造区域102、分配装置104和处理器(下文称作控制器)106。构造区域102可包括滚筒(platen)108，在其上可以构建三维对象110。分配装置104分配、沉积或以其它方式施加多种材料，以生成三维对象110。下面更具体地讨论这些材料的示例。材料可包括例如用于基板上的透明和/或有色试剂(例如熔剂或聚结剂)。在图1中，分配装置104例如通过有线接口和/或通过无线接口，通信地耦合至处理器106。处理器106可以编程为基于制造控制数据来控制分配装置104。该制造控制数据可以指示用于多种材料的布置指令。例如，这些指令可包括用于至少一个打印头112的发射信号以沉积特定材料。这些发射信号可与二维或三维空间中的特定位置相关联。分配装置104可以是相对滚筒108可移动的，以便在特定位置沉积材料。三维对象110可以逐层构建，在此情况下分配装置104可以将材料沉积在各层上。在此情况下，布置指令可涉及在用于特定层的特定打印分辨率的像素下布置可用材料或材料组合(例如沉积用于与该层相关联的体素的材料成分)。分配装置104可以在某些示例中包括喷墨沉积机构。在图1的示例中，该装置将多种液体试剂打印到粉状基板114的层上。该粉状基板为颗粒材料。在一些示例中，分配装置104可包括第一和第二分配器。在此示例中，分配装置104包括六个喷墨打印头112。各喷墨打印头112可以适配为将试剂沉积到基板114上。尤其是，各喷墨打印头112可以在基板114的多个连续层的限定区域上沉淀特定的试剂。试剂可以充当熔剂或熔合抑制剂。后者可能导致创建“空白”或“空”的材料成分。在图1中，装置100包括基板提供机构116，以提供可由分配装置104分配、沉积或以其它方式施加多种材料至其上的至少一个基板层。在此示例中，基板提供机构116包括提供粉状基板114的连续层的粉状基板提供机构。图1示出了两层：已由基板提供机构116沉积第二层114b至其上的第一层114a。在某些情况下，基板提供机构116要相对滚筒108移动，以使连续层可以在彼此的顶部沉积。在本示例中，该装置还包括定影仪(fuser)118，以施加能量从而由粉状基板114形成三维对象的部分。例如，图1示出将可控数量的流体试剂沉积到粉状基板的第二层114b的可编址区域上的特定打印头114。将该流体试剂沉积到粉状基板上，这样，该层的可编址区域单元上的试剂滴与打印分辨率体素相关。该体素的高度由基板114的各层深度确定。上面讨论的布置指令可以控制打印头112的操作以形成该体素。施加试剂之后，定影仪118要固定或固化基板的层114b的部分。例如，定影仪118可以向基板的层114b施加波长范围内的电磁辐射。电磁辐射的施加可以熔化、烧结或熔合基板的层114b的材料，如下参考图2所描述的。在某些示例中，定影仪118可包括诸如紫外或红外光源的能源，例如灯或激光。图1示出了已在第一层114a中固定的四个打印分辨率体素。这样，可以在第一层114a中形成的体素上来构造第二层114b中的体素，以构造三维对象。基板114的低层还可以为三维对象的悬挂固定部分提供支撑，以便可以在制造结束时移除该基板，以显示完成的对象。在图1所示的示例中，可以有六种试剂，每个试剂涉及不同的属性。例如，试剂中有4种可能包括为制造三维对象提供全色空间的着色剂。其中一种试剂可以基本上是无色或是中性色的电磁辐射吸收试剂。其中一种试剂可以是冷却基板或以其它方式防止基板的颗粒材料熔合的细化剂。处理器106可以根据布置指令来控制不同试剂的分配、沉积或施加。在某些示例中，布置指令可以规定在三维对象110的各个部分中形成的颜色。处理器106可以确定不同着色剂的相对量，以实现规定的颜色。可以通过改变体素中(多种)着色剂的量，来调整该体素的期望颜色和/或光密度。在一些示例中，处理器106可以确定施加于指定体素的基本上无色或中性色的吸收剂的量。可以如下所述来确定无色或中性色的吸收剂的数量。对无色或中性色的吸收剂的量的控制可有助于形成具有在整个对象基本一致的机械属性的多色三维对象110。也就是说，机械属性可能不是颜色依赖的。替代地或另外地，对无色或中性色的吸收剂的数的控制可有助于有色的三维对象110的机械属性的变化。也就是说，对象110的不同部分可各自具有不同的机械属性。更具体地，装置100要在颗粒材料层上施加第一流体。第一流体包括着色剂。该装置还要在颗粒材料层上施加第二流体。第二流体包括吸收电磁辐射的吸收剂。该装置根据第一流体的吸收电磁辐射的能力，向颗粒材料层施加第二流体。该装置可包括分配装置，以在颗粒材料层上分配第一流体和第二流体。该装置可包括处理器，以控制分配装置在第一流体的电磁辐射吸收特性的基础上分配第二流体。在一些示例中，可以将流体直接施加在颗粒材料层上。在其它示例中，可以将流体间接施加在颗粒物质上；例如，可以将一种流体施加在之前施加的流体上，而不接触颗粒材料层。在一些示例中，要施加的第二流体的数量或体积可取决于第一流体吸收电磁辐射的能力。在其它示例中，根据第一流体吸收电磁辐射的能力，可以从多种各自具有不同电磁吸收特性的流体中选择第二流体。在一些示例中，第一流体的吸收电磁辐射的能力可为已知的，或是基于第一流体的吸收特性本文档来自技高网...

【技术保护点】
制造三维对象的装置，所述装置：将第一流体施加在颗粒材料层上，所述第一流体包括着色剂；并且将第二流体施加在所述颗粒材料层上，所述第二流体包括吸收电磁辐射的吸收剂；其中所述装置根据所述第一流体吸收电磁辐射的能力，将所述第二流体施加至所述颗粒材料层。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.制造三维对象的装置，所述装置：将第一流体施加在颗粒材料层上，所述第一流体包括着色剂；并且将第二流体施加在所述颗粒材料层上，所述第二流体包括吸收电磁辐射的吸收剂；其中所述装置根据所述第一流体吸收电磁辐射的能力，将所述第二流体施加至所述颗粒材料层。2.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置将一定数量的所述第二流体施加至所述颗粒材料层，并且根据所述第一流体吸收电磁辐射的能力来确定所述数量。3.根据权利要求1所述的装置，其中所述装置根据所述第一流体吸收电磁辐射的能力，从各自具有不同的电磁吸收特性的多种流体选择所述第二流体。4.制造三维对象的装置，所述装置包括：分配装置，以将第一流体和第二流体分配在颗粒材料层上，所述第一流体包括着色剂，并且所述第二流体包括吸收电磁辐射的吸收剂；和处理器，以控制所述分配装置，从而在所述第一流体的电磁辐射吸收特性的基础上，分配所述第二流体。5.根据权利要求4所述的装置，包括电磁辐射源，以发射具有与所述吸收剂吸收电磁辐射并将吸收的电磁辐射转化为热能的波长相对应的波长的电磁辐射。6.根据权利要求4所述的装置，包括提供机构，以提供所述颗粒材料层。7.根据权利要求4所述的装置，其中所述分配装置包括第一分配器和第二分配器，其中所述第一分配器分配所述第一流体，并且所述第二分配器分配所述第二流体。8.根据权利要求4所述的装置，其中所述分配器分配多种着色...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·拉米雷斯·穆埃拉，赵利华，亚历杭德罗·曼纽尔·德·佩尼亚，
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