用于预期的表面性能水平的辐射量确定制造技术

根据示例，一种装置包括处理器和存储器，在该存储器上存储有机器可读指令。指令可以使处理器识别针对三维(3D)物体的表面的预期的表面特性水平，确定作为辐射闪光施加到表面上的辐射量以获得预期的表面特性水平，以及输出作为辐射闪光施加的确定的辐射量，其中辐射源将确定量的辐射闪光施加到3D物体的表面上。

Determination of the amount of radiation used for the expected level of surface performance

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于预期的表面性能水平的辐射量确定
技术介绍
采用增材制造技术来构造或打印部件的3D制造装置越来越受欢迎和使用。增材制造技术通常采用分层工艺，其中构建材料的颗粒扩散到层中并选择性地熔合在一起。在该过程之后，将另外的颗粒扩散到另一层中并熔合在一起。该过程可以重复多次以构建具有期望配置的3D部件。附图说明通过示例的方式示出了本公开的特征，并且不限于以下附图，其中相同的数字表示相同的元件，其中：图1示出了可以确定作为辐射闪光被施加到3D物体表面上以获得预期的表面特性水平的辐射量的示例装置的框图。图2示出了用于确定辐射量并将确定的辐射量作为辐射闪光施加到3D物体的表面上的示例性装置的框图。图3示出了描绘用于实现使用尼龙12打印的3D物体的期望表面粗糙度的校准曲线的图。图4示出了用于将辐射闪光施加到3D物体的表面上的另一示例装置的框图；图5示出了另一个示例性装置的框图，该装置可以确定作为辐射闪光施加到3D物体表面上以获得预期的表面特性水平的辐射量；以及图6和图7分别描绘了用于确定作为辐射闪光施加到3D物体表面上以获得预期的表面特性水平的辐射量的示例方法的流程图。具体实施方式本文公开了用于确定要被作为辐射闪光施加到3D物体的表面(或等效地，已经3D打印的物体)以使表面具有预期的表面特性水平的辐射量的装置和方法。本文公开的装置和方法还可以包括确定量的辐射被输出和/或控制辐射源从而以确定的辐射量施加辐射闪光。确定的辐射量可以包括辐射被闪光施加的强度水平(例如，功率水平)和持续时间。在示例中，辐射作为辐射闪光施加，例如作为持续短时间的辐射突发。作为特定示例，可以施加辐射突发持续时间小于约2秒，并且在其他示例中，小于约100ms。另外，如本文所用的术语“辐射”可以限定为电磁光谱的区域，其在材料吸收电磁光谱时升高辐射材料的温度。将辐射的闪光施加到3D物体(例如，最近或之前已经制造的3D物体)的表面上可以使沿3D物体表面的薄区域熔化并流动。表面上的材料熔化和流动的程度可以取决于闪光施加到表面上的辐射量而变化。通过实施本文公开的装置和方法来改变闪光施加到表面上的辐射量，可以调整3D物体的表面以具有预期的表面特性水平。例如，可以调节辐射量以使表面具有特定的表面粗糙度。在其他示例中，可以调整辐射量以使表面具有特定的纹理、光泽、颜色、导电性等。还可以通过将材料的图案确定和放置到表面上以及材料的图案的至少部分熔化和流动来修改表面特性水平。通过实施本文公开的方法和装置，可以制造和/或精加工3D物体以具有预期的表面特性水平。换句话说，本文所公开的方法和装置通常可以通过施加辐射的受控脉冲或闪光来使3D物体的表面被调整以具有预期的表面特性水平。在继续之前，应注意，如本文所用，术语“包括”和“包括了”意味着但不限于“包括”或“包含”和“至少包括”或“至少包含”。术语“基于”意味着但不限于“基于”和“至少部分地基于”。参照图1，示出了示例装置100的框图，该示例装置100可以确定要作为辐射闪光施加到3D物体表面上以获得预期的表面特性水平的辐射量。应该理解的是，图1中描绘的装置100可以包括附加组件，并且可以在不脱离本文公开的装置100的范围的情况下移除和/或修改本文描述的一些组件。装置100可以包括可以控制装置100的操作的处理器102。装置100可以是计算设备，诸如个人计算机、膝上型计算机、智能电话、服务器计算机、平板计算机，或者类似。在其他示例中，装置100可以是或者形成3D制造设备、3D打印机等的一部分。处理器102可以是基于半导体的微处理器、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或其他硬件设备。装置100还可以包括存储器110，其上可以存储有处理器102可以执行的机器可读指令112-116(其也可以称为计算机可读指令)。存储器110可以是包含或存储可执行指令的电子、磁、光或其他物理存储设备。存储器110可以是例如随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、存储设备、光盘等。存储器110(也可以称为计算机可读存储介质)可以是非暂时性机器可读存储介质，其中术语“非暂时性”不包含暂时传播信号。处理器102可以获取、解码和执行指令112以识别3D物体(其也可以等效地称为3D打印物体)的表面的预期的表面特性水平。处理器102可以通过接收来自用户的指令来识别预期的表面特性水平，以制造具有预期的表面特性水平的3D物体。另外或在其他示例中，处理器102可以从存储在数据存储中的指令识别预期的表面特性水平。在任何方面，表面特性可以是粗糙度、纹理、颜色、光泽度、电导率、电阻率、它们的组合等。因此，预期的表面特性水平可以是可以通过将辐射的脉冲或闪光施加到3D物体的表面上而获得的一个或多个表面特性的预期或限定水平。尽管这里特别参考3D物体的单个表面的修改，但是应当理解，处理器102可以等效地识别3D物体的多个表面的预期的表面特性水平，其中预期的表面特性水平对于3D物体的多个表面可以相同或者可以不同。因此，对3D物体的特定表面的引用应被解释为适用于3D物体的附加表面。处理器102可以获取、解码和执行指令114以确定要作为辐射的闪光或脉冲施加到3D物体的表面上以获得预期或限定的表面特性水平的辐射量。要被闪光施加的辐射量可以包括辐射作为闪光或脉冲施加到表面上以使表面上的材料熔化并流动到特定程度并导致表面具有预期或限定的表面特性水平的强度水平和持续时间。因此，例如，处理器102可以确定辐射要被施加以获得预期的特性水平的强度水平、持续时间或两者。处理器102可以在预设辐射要被闪光施加的持续时间的情况下确定强度水平。同样地，处理器102可以在预设强度水平的情况下确定辐射将被闪光施加的持续时间。此外，处理器102可以在强度水平和持续时间都未预设的情况下确定强度水平和持续时间。例如，可以为特定类型的辐射源预设强度水平或持续时间。处理器102可以访问标识强度水平、持续时间和表面特性水平之间的相关性的数据，以识别要被闪光施加的辐射的强度水平、持续时间或两者。例如，数据可以标识用于物体的3D打印中使用的特定类型的材料或多种类型的材料，例如塑料、聚合物等，由以不同的强度水平和不同的持续时间施加辐射的闪光产生的多个表面特性水平。也就是说，数据可以包括在已经3D打印的3D物体的表面上施加辐射的闪光之前和之后的表面特性水平之间的相关性。相关性也可以基于特定类型的辐射源。举例来说，辐射源可以是氙灯、石英卤钨灯、激光器等中的一种，并且辐射可以是光的形式。辐射的闪光或脉冲可以在大约200微秒(μs)和大约2秒(s)之间的特定持续时间内有效，并且在特定示例中，数据可以识别对于在大约10毫秒到大约15毫秒之间有效的辐射的闪光的相关性。将表面特性水平、强度水平和持续时间进行相关的数据还可以包括将这些特征与颜色进行相关的数据。因此，例如，数据可以识别不同类型的材料、不同类型的辐射源、不同的闪光持续时间、不同的颜色、不同的强度水平和表面特性水平之间的相关性。可以通过测试各种材料、颜色、辐射源等来确定将这些特征进行相关的数据，并且可以使用测试结果将相关性结合到数据中。数据可以以查找表的形式存储，并且处理器102可以访问查找表以确定要本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种装置，包括：处理器；以及存储器，其上存储有机器可读指令，所述机器可读指令使所述处理器用于：识别针对三维(3D)物体的表面的预期的表面特性水平；确定要被作为辐射闪光施加到所述表面上以获得所述预期的表面性能水平的辐射量；以及输出要被作为辐射闪光施加的确定的辐射量，其中，辐射源用于将所述确定量的辐射闪光施加到所述3D物体的表面上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种装置，包括：处理器；以及存储器，其上存储有机器可读指令，所述机器可读指令使所述处理器用于：识别针对三维(3D)物体的表面的预期的表面特性水平；确定要被作为辐射闪光施加到所述表面上以获得所述预期的表面性能水平的辐射量；以及输出要被作为辐射闪光施加的确定的辐射量，其中，辐射源用于将所述确定量的辐射闪光施加到所述3D物体的表面上。2.根据权利要求1所述的装置，其中，为了确定所述辐射量，所述指令使所述处理器用于确定所述辐射要被闪光施加的强度水平、持续时间或两者，其中，所述持续时间取决于所述辐射源为约200微秒(μs)至约2秒(s)之间的时间段。3.根据权利要求1所述的装置，还包括：所述辐射源，其中，所述指令使所述处理器用于控制所述辐射源以将所述确定量的辐射闪光施加到所述3D物体的表面上，并且其中，所述辐射源是氙灯、石英卤钨灯以及激光中的一个。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述指令还使所述处理器用于：访问标识表面特性水平与闪光施加的辐射量之间的相关性的数据；以及基于访问的数据中标识的相关性来确定要被闪光施加的辐射量。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述指令还使所述处理器用于：识别所述表面的颜色；访问标识表面特性水平、闪光施加的辐射量以及颜色之间的相关性的数据；以及基于标识的相关性来确定要被闪光施加到所述表面上的所述辐射量。6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述表面特性包括粗糙度、纹理、颜色、光泽度、导电率、电阻率、摩擦学特性或其组合中的至少一种。7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述指令还使所述处理器用于：根据所述预期的表面特性水平来确定要在所述表面上形成的材料的图案，其中，所述材料的图案有助于所述表面具有所述预期的表面特性水平；确定要被闪光施加的所述辐射量也使所述材料至少部分地熔化和流动；控制成形部件以在所述表面上形成所述材料的图案；以及控制辐射源以在所述表面上形成所述材料的图案之后将所述确定量的辐射闪光施加到所述3D物体的表面上。8.根据权利要求1所述的装置，还包括：传感器，其用于检测所述3D物体的表面的表面特性水平；其中，所述指令还使所述处理器用于：基于检测到的所述3D物体的表面的表面特性水平，确定要被作为辐射闪光施加的辐射量。9.一种方法，包括：识别三维(3D)物体的表面的颜色；识别所述3D物体的表面的预期的表面特性水平；根据所述颜色和所述预期的表面特性水平来确定辐射要被作为辐射闪光施加到所述表面以使所述表面具有所述预期的表面特性水平的强度水平、持续时间或两者，其中，所述持续时间...

【专利技术属性】
技术研发人员：K·瑙卡，A·E·菲茨休，赵利华，
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