调整模拟制造技术

本文描述了用于调整模拟的方法的示例。在一些示例中，方法可以包括模拟三维(3D)制造。在一些示例中，方法可以包括基于来自构建包围体的点处的热传感器的测量值来调整3D制造的模拟的边界条件。模拟的边界条件。模拟的边界条件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】调整模拟

技术介绍

[0001]三维(3D)实体零件可以使用增材制造根据数字模型进行生产。增材制造可以用于快速原型设计、模具生成、模具母版生成和短期制造。增材制造涉及连续施加构建材料层。这与通常通过移除材料来创建最终零件的一些加工工艺不同。在一些增材制造技术中，可以固化或熔融构建材料。
附图说明
[0002]图1是可以用在调整模拟的示例中的3D打印设备的示例的简化立体图；
[0003]图2是图示了可以被实施用于调整模拟的功能的示例的框图；
[0004]图3是可以用于调整模拟的装置的示例的框图；
[0005]图4是图示了用于调整模拟的方法的示例的流程图；
[0006]图5是根据本文描述的技术的一些示例的模拟结果的可视化的示例的简化立体图；
[0007]图6A是图示了构建体积的示例的图；
[0008]图6B是图示了构建体积的底面屏障的示例的图；
[0009]图6C是图示了构建体积的侧面屏障的示例的图；以及
[0010]图6D是图示了构建体积的侧面屏障的示例的图。
具体实施方式
[0011]增材制造可以用于制造三维(3D)物体。3D打印是增材制造的示例。3D打印的一些示例可以在像素级选择性地沉积试剂(例如，液滴)，以实现对体素级(voxel
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level)能量沉积的控制。例如，热能可以被投射到构建区域中的材料之上，此处，取决于沉积试剂的体素，材料中可能发生相变(例如，熔化和固化)。
[0012]体素是3D空间中位置的表示。例如，体素可以表示3D空间的组成部分。例如，体素可以表示作为3D空间的子集的体积。在一些示例中，体素可以布置在3D网格上。例如，体素的形状可以是矩形或立方体。体素尺寸维度的示例可以包括25.4毫米(mm)/150≈170微米(150个点每英寸(dpi))、490微米(50dpi)、2mm等。术语“体素级”及其变型可以指与体素尺寸相对应的分辨率、尺度或密度。在一些示例中，术语“体素”及其变型可以指“热体素”。在一些示例中，热体素的尺寸可以被定义为有热意义的最小值(例如，大于或等于42微米或600点每英寸(dpi))。可以用一组体素来表示构建体积。构建体积是可以在其中制造一个或多个物体的体积。
[0013]在3D制造(例如，多射流熔融(MJF))的一些示例中，构建体积中的每个体素可能经历热程序(大约15小时的构建时间(例如，用于逐层打印的时间)和大约35小时的附加冷却)。包括物体的体素的热程序可能影响物体的制造品质(例如，功能品质)。
[0014]热感测可以提供一定量的热信息(例如，在约50小时的构建和冷却期间的相对少量的时间热信息和/或构建体积的相对少量的空间热信息)。例如，当体素作为熔融层的一
部分被暴露时，热传感器(例如，相机、成像器等)可以捕获热体素的50小时程序中的约10秒，由此导致缺乏时间覆盖。在构建体积的壁和底面处的热传感器可以报告几个选定点的瞬态温度，由此导致空间覆盖范围不足。
[0015]一些基于理论的模拟方法(例如，基于热力学定律的模拟)可以为热程序(例如，制造)提供附加的空间和时间信息。然而，一些类型的模拟可能不会捕获当前(例如，最新的)现实和/或可能不会考虑打印机操作中的(多个)变化(例如，环境变化、打印机漂移、打印机变化和/或打印机功能)。例如，打印机在不同的环境中的行为可能不同(例如，由于湿度的变化)。例如，可能发生打印机漂移，此时性能随时间逐渐变化。不同的打印机(相同型号或不同型号)的行为可能略有不同。不同的打印机功能(例如，设置、粉末刷新率等)可能导致打印机行为改变。一些类型的基于理论的模拟无法捕获打印机操作中的这些变化。
[0016]制造模拟是用于对实际制造进行建模模拟的程序。例如，模拟可以是用于提供制造预测的方法。在本文描述的技术的一些示例中，由一个或多个热传感器获得的数据流可以用于校正模拟和/或提供附加的(例如，完整的)空间和时间覆盖并反映用于3D制造的当前(例如，最新的)落地真实情况。例如，来自一个或多个热传感器的数据可以用于校正MJF制造的模拟。
[0017]在本文描述的技术的一些示例中，可以利用由热传感器生成的数据流，这些热传感器与构建体积的五个屏障(四个侧壁和一个底面)相对应(例如，嵌于其上)。例如，这些数据流可以用于调整(例如，持续校正)过程模拟，以确保过程模拟反映当前状况(例如，最新的情况)。
[0018]在一些示例中，来自边界的点处的热传感器的数据流可以不同于整个区域的热图像。例如，某点处的热传感器可以提供相对减少的空间覆盖范围(例如，每个边界的一个或多个点的覆盖范围相比于热图像区域覆盖范围)。在一些示例中，热传感器可以提供相对增加的时间覆盖范围。例如，可以在延长的时间段内周期性地(例如，以大约五秒的间隔)获取来自边界的点的数据，而热成像器可以在层被暴露时捕获相对短的时段(例如，针对一个热体素是10秒)。利用一个或多个点处的热传感器改进过程模拟可以通过使用感测数据以调整过程模拟所使用的边界条件中的模拟参数来实现。
[0019]本文描述的技术的一些示例可以提供过程模拟，所述过程模拟考虑到当前为止的落地真实情况并且可以持续学习和适应情境变化。这可以允许超越离线预测的过程模拟，其可以在打印之前预测某批的产量。例如，所描述的技术的一些示例可以有益地允许将过程模拟用于操作性应用，因为定量结果具有提高的准确性和及时性(例如，最新的结果)。本文描述的技术的一些示例可以在打印机操作系统中实施，以提供模拟结果和/或打印控制(例如，打印校正)。
[0020]虽然塑料(例如，聚合物)可以用作说明本文描述的方法中的一些方法的方式，但是本文描述的技术可以用于增材制造的各种示例中。例如，一些示例可以用于塑料、聚合物、半结晶材料、金属等。一些增材制造技术可以是基于粉末的并且通过粉末熔融来驱动。本文描述的方法的一些示例可以应用于基于面积的粉末床基于熔融的增材制造，如立体光固化(Stereolithography，SLA)、多射流熔融(Multi Jet Fusion，MJF)、金属射流熔融(Metal Jet Fusion)、选择性激光熔化(Selective Laser Melting，SLM)、选择性激光烧结(Selective Laser Sintering，SLS)、基于液体树脂的打印等。本文描述的方法的一些示例
可以应用于其中液滴携带的试剂被用于体素级热调制的增材制造。
[0021]在一些示例中，“粉末”可以指示或对应于以空气袋隔绝的颗粒。“物体”可以指示或对应于颗粒被烧结、熔化或固化且主要由本身没有气泡或只有小气泡的材料填充的位置(例如，区域、空间等)。例如，物体可以由烧结的或熔化的粉末形成。
[0022]在所有附图中，相同或相似的附图标记可以表示相似但不一定相同的元件。当在没有附图标记的情况下提及元件时，这可以泛指该元件，而不必限于任何特定的附图。在一些情况下，多个元件可以用数字和字母来指代(例如，热传感器106a本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种方法，包括：模拟三维(3D)制造；以及基于来自构建包围体的点处的热传感器的测量值来调整所述3D制造的模拟的边界条件。2.如权利要求1所述的方法，其中，调整所述边界条件包括确定所述测量值与模拟温度之间的温差。3.如权利要求1所述的方法，其中，响应于确定所述测量值与模拟温度之间的差大于阈值，执行对所述边界条件的调整。4.如权利要求1所述的方法，进一步包括基于一组感测温度和一组模拟温度来确定拟合函数。5.如权利要求4所述的方法，其中，确定所述拟合函数包括基于新旧来对所述一组感测温度进行加权。6.如权利要求4所述的方法，其中，所述拟合函数是基于回归、基于内核的拟合或机器学习而被确定的。7.如权利要求4所述的方法，其中，调整所述边界条件包括基于所述拟合函数来确定估计调节量。8.如权利要求7所述的方法，其中，调整所述边界条件包括将阻尼参数应用于所述估计调节量。9.如权利要求7所述的方法，其中，调整所述边界条件包括将所述估计调节量应用于所述边界条件。10.一种三维(3D)打印设备，包括：热传感器，所述热传感器对应于构建体积的屏障；以及控制器，其中，所述控制器用于：模拟针对第一时间范围的三维(3D)制造，以产生模拟温度；确定所述模拟温度与来自所述热传感器的感测温度之间的温差；以及基...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾军，C，
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：