预测三维打印的层的值分布制造技术

在一些示例中，预测要作为三维(3D)打印的一部分被打印的给定层的属性的值分布，其中，所述预测基于已经作为所述3D打印的一部分被打印的先前层中的所述属性的值分布。基于所述给定层的所述属性的预测值分布来控制对象的3D打印。

Predicting the Value Distribution of Three-Dimensional Printing Layers

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】预测三维打印的层的值分布
技术介绍
三维(3D)打印系统可以用于形成3D对象。3D打印工艺过程涉及基于3D对象的电子表示在计算机的控制下沉积连续的一种或多种构建材料的层。连续添加层直到形成整个3D对象。附图说明关于以下附图描述了本公开的一些实施方式。图1是根据一些示例的使用属性的预测值来控制三维(3D)的过程的流程图。图2是根据替代示例的使用属性的预测值来模拟3D的过程的流程图。图3是根据一些示例的用于模拟3D打印系统的布置的框图。图4是根据一些示例的3D打印系统的框图。图5是根据进一步示例的包括热相关引擎的布置的框图。图6是根据附加示例的过程的流程图。图7是根据一些示例的存储有机器可读指令的存储介质的框图。图8是根据一些示例的系统的框图。具体实施方式在本公开中，除非上下文另外明确指示，否则使用术语“一(a)”、“一个(an)”或“所述(the)”旨在同样包括复数形式。同样地，当在本公开中使用时，术语“包括(includes)”、“包括有(including)”、“包含(comprises)”、“包含有(comprising)”、“具有(have)”或“有(having)”指定存在所述元件，但不排除存在或添加其他元件。形成连续的构建材料(或多种构建材料)层以构建3D对象的三维(3D)打印工艺可以被称为增材制造工艺。在一些示例中，构建材料可以包括由细小粉末或微粒形式的颗粒构成的粉末状构建材料。粉末状构建材料可以包括金属颗粒、塑料颗粒、聚合物颗粒或其他材料的颗粒。当沉积构建材料层时，可以将试剂递送到此构建材料层。所递送的试剂可以包括用于熔融此构建材料层的一部分的熔剂，其中，所熔融的部分对应于3D对象的一部分。试剂还可以是喷射细化剂(detailingagent)，其限定要被熔融或被聚结(coalesced)的构建材料层的一部分的边界。还可以施加热量以固化每个连续的构建材料层。在其他示例中，可以采用其他类型的3D打印工艺，包括使用激光来选择性地熔融构建材料层的选择性激光烧结3D打印工艺。而且，尽管参考了构建材料最初为粉末形式的示例，但在其他示例中，构建材料可以是不同的形式。要作为3D打印工艺的一部分形成的构建材料层的温度分布可以取决于正在构建的3D对象的先前打印的层的温度。如果要打印的层的温度未被控制在指定的公差范围内，则可能影响3D对象的机械特性或其他特性。例如，如果正在形成的层的温度太高或太低，则可能导致3D对象的至少一部分的机械强度或操作特性不能满足目标规格。通常，打印具有一致的机械特性或其他特性的3D对象的能力取决于3D打印系统中在3D打印过程期间预测层间相互作用的能力。根据本公开的一些实施方式，采用预测解决方案来预测要作为3D打印的一部分被打印的给定层的属性，其中，所述预测基于已作为所述3D打印的一部分被打印的一个先前层(或多个先前层)中的属性的值。在一些示例中，预测属性可以包括温度。在其他示例中，预测属性可以包括要打印的给定层的密度、厚度或某个其他属性。通常，根据本公开的一些实施方式，可以基于已经打印的先前层中的属性的值分布来预测尚未打印的给定层的属性的值分布。给定层的属性的预测值分布可以用于控制通过3D打印系统进行的3D打印，或者用于更新用作模拟通过3D打印系统进行的3D打印的一部分的模型。注意，尽管给出了参考用于预测构建材料层的一个属性的值，但是应注意，在进一步示例中，根据一些实施方式的解决方案可以预测构建材料层的多个属性的值。图1是根据一些实施方式的控制3D打印的过程的流程图。图1的过程包括：(在102处)预测要作为3D打印的一部分被打印的给定层的属性的值分布，其中，所述预测基于已经作为所述3D打印的一部分被打印的先前层中的所述属性的值分布。如下文进一步解释的，所述预测基于一个模型(或可替代地，多个不同模型)的使用。所述过程进一步包括：(在104处)基于属性的预测值分布来控制对3D对象的一部分的3D打印。以这种方式，通过使用根据一些实施方式的技术或机制，可以控制3D打印使得可以得到具有一致的机械特性或其他特性的3D对象。机械特性的示例可以包括3D对象的一部分的机械强度。3D对象的另一个特性可以包括功能特性，所述功能特性涉及要由3D对象的一部分执行的功能或操作。作为示例，为了通过3D打印系统打印3D对象，目标规格可以指示，要在目标温度(或跨给定层的目标温度分布)下打印3D对象的给定层。可以执行在目标温度(分布)下打印给定层，以实现3D对象的一部分的目标机械特性或功能特性。然而，使用根据本公开的一些实施方式的预测解决方案，基于3D对象的先前打印的一层(或多层)的温度(或温度分布)，可以确定(尚未打印的)给定层的预测温度(或温度分布)可能与目标温度(或温度分布)不同。基于预测温度与目标温度的偏差，3D打印系统可以修改3D打印系统的加热设备以产生目标水平的热量，使得当通过3D打印系统打印给定层时，将在目标温度下打印给定层。例如，如果预测温度大于目标温度(因为先前打印的层将对给定层贡献热量以导致给定层的温度升高)，则(由于来自加热设备和来自先前打印的层的热量贡献)可以调整3D打印系统的加热设备以产生较少的热量，使得当打印给定层时，将在目标温度下进行打印。另外或作为替代方案，可以在模拟3D打印系统的操作的背景下应用根据一些实施方式的预测解决方案。模拟器可以使用一个模型(或多个模型)来模拟3D打印系统的操作。模型(其可以用于预测3D对象的层的属性的值)的示例可以包括回归模型，所述回归模型接收一个输入参数(或多个输入参数)并基于所述一个输入参数(或多个输入参数)产生一个输出参数(或多个输出参数)。例如，回归模型可以将先前层的属性(例如，温度、密度、厚度等)的值分布作为输入，并且产生要打印的当前层的属性的预测值分布。回归模型估计变量之间的一个或多个关系。回归模型可以包括线性回归模型或非线性回归模型。线性回归模型表示因变量(输出的变量)与自变量(输入的变量)之间的关系，其中，使用线性预测函数来表示一个或多因变量与一个或多个自变量之间的一个或多个关系。另一方面，非线性回归模型使用非线性预测函数来指定一个或多个因变量与一个或多个自变量之间的一个或多个关系。可以通过将历史数据点(包括因变量的值和自变量的值)线性拟合到多维空间中的直线上来生成线性回归模型，其中，所述直线表示线性预测函数。可以通过将历史数据点非线性拟合到多维空间中的曲线上来生成非线性回归模型，其中，所述曲线表示非线性预测函数。在其他示例中，可以使用其他类型的模型。图2是根据一些实施方式的模拟过程的流程图。所述模拟过程包括：(在202处)预测要作为3D打印的一部分被打印的给定层的属性(例如，温度、密度、厚度等)的值分布，其中，所述预测基于点计数信息以及已经作为所述3D打印的一部分被打印的先前层中的所述属性的值分布。如在此所使用的，“点计数信息”是指，要在打印目标上的多个位置(即“多个点”)中的给定位置(通常称为“点”)处提供的3D打印剂(例如，熔剂、喷射细化剂、诸如墨料等打印流体，等等)的量。打印目标可以包括打印平台，在所述打印平台上要形成3D对象。打印目标还可以指，已经在打印平台上形成的3D对象的先前打印的层的子组件。在预测属性的值时考虑点本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种方法，包括：通过包括处理器的系统来预测要作为三维(3D)打印的一部分被打印的给定层的属性的值分布，其中，所述预测基于已经作为所述3D打印的一部分被打印的先前层中的所述属性的值分布；以及通过所述系统基于所述给定层的所述属性的预测值分布来控制对象的所述3D打印。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：通过包括处理器的系统来预测要作为三维(3D)打印的一部分被打印的给定层的属性的值分布，其中，所述预测基于已经作为所述3D打印的一部分被打印的先前层中的所述属性的值分布；以及通过所述系统基于所述给定层的所述属性的预测值分布来控制对象的所述3D打印。2.如权利要求1所述的方法，其中，所述预测进一步基于所述先前层的点计数信息，所述点计数信息指示置于打印目标上的多个位置中的每个位置处的流体量。3.如权利要求2所述的方法，其中，所述预测使用模型，所述模型接收所述点计数信息以及所述先前层中的所述属性的值分布作为输入，并且输出所述给定层的所述属性的预测值分布。4.如权利要求1所述的方法，其中，所述预测使用多个不同模型，所述多个不同模型中的每个对应模型接收所述先前层中的所述属性的值分布作为输入，并且输出所述给定层的所述属性的对应预测值分布，所述方法进一步包括：确定所述多个不同模型中的哪个模型产生最小误差。5.如权利要求4所述的方法，其中，所述多个不同模型使用对应的不同层模型，所述不同层模型中的每个对应层模型包括具有第一数量的表面层、具有第二数量的内部层和具有第三数量的底层，其中，所述第一数量、所述第二数量和所述第三数量中的每一个等于一或大于一，并且所述不同层模型中的第一层模型与所述不同层模型中的第二层模型的不同之处在于所述第二数量或所述第三数量中的至少一者。6.如权利要求4所述的方法，进一步包括：响应于所述确定来调整在所述多个不同模型中的每个模型中使用的权重。7.如权利要求6所述的方法，其中，所述调整基于减小所述给定层中的所述属性的预测值分布与所述给定层中的所述属性的实际值分布之间的误差。8.如权利要求1所述的方法，其中，所述属性包括温度。9.如权利要求1所述的方法，其中，所述属性选自密度和厚度。10.如权利要求1所述的方法，其中，所述先前层中的所述属性的值分布由3D打印系统的至少一个传感器捕获。11.一种存储有指令的非暂时...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·科塔里，K·李，V·西恩，曾军，赵利华，G·欧贝吉，G·J·迪斯波托，T·海勒斯，
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