构建具有平坦底表面的物体制造技术

一种方法包括将包括布置在虚拟体积内的物体模型的构建模型沿竖直轴线分成剖面层。这些层表示增材制造过程的层。识别一组基底层，其中每个基底层包括物体模型的平坦底表面。基底特性被分配给该组基底层。识别一组主体层，其不包括该组基底层。主体特性被分配给该组主体层。增材制造设备被指示根据构建模型、层和分配的特性来构建构建块，因此流体剂对于具有主体特性的该组主体层以第一速率沉积，并且对于具有基底特性的该组基底层以慢于第一速率的第二速率沉积。的第二速率沉积。的第二速率沉积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】构建具有平坦底表面的物体

技术介绍

[0001]增材制造系统可用于制造三维（3D）物体。例如，这可通过如下方式来实现，即：在构建平台上形成连续的构建材料层，选择性地将流体剂沉积到这些层的一部分上，并且施加能量，以使每层的已沉积能量吸收流体剂的那些部分吸收能量、加热、熔化和聚结。在冷却时，聚结的部分固化以在构建块（build cake）内形成3D物体。流体剂沉积的方式，例如沉积的图案和/或速率，可由作为构建指令的一部分提供的构建模型支配，该构建模型包括布置在虚拟体积内的物体的模型，并且由打印控制器解释和应用。
附图说明
[0002]将参考附图来描述本公开的示例，附图中：图1示出了指示增材制造设备构建包括物体的构建块的示例性方法的流程图；图2示出了指示增材制造设备构建包括物体的构建块的不同的示例性方法的流程图；图3a示出了包括物体模型的构建模型的示例；图3b示出了构建模型的一个示例，其包括分配有主体（bulk）和基底（base）特性的物体模型；图3c示出了构建模型的一个示例，其包括分配有主体、基底和过渡特性的物体模型；图4示出了指示增材制造设备构建包括多个物体的构建块的示例性方法的流程图；图5a示出了包括多个物体模型的构建模型的示例；图5b示出了构建模型的一个示例，其包括分配有主体和基底特性的多个物体模型；图5c示出了构建模型的另一个示例，其包括分配有主体和基底特性的多个物体模型；图6示出了包括控制器的设备的示例；以及图7示出了非暂时性机器可读存储介质的示例。
具体实施方式
[0003]图1示出了示例性增材制造方法的流程图1，其包括指示增材制造设备创建或构建包括物体的构建块。
[0004]在一些示例中，增材制造设备被指示使用构建材料来构建构建块，该构建材料散布在构建平台上，以在构建腔室中形成构建层。通过将流体剂选择性地沉积到构建层上，并施加来自能源的热能，以便例如熔合、烧结、熔化或以其他方式接合构建材料，构建层的选定部分被固化。流体剂通过打印头沉积，该打印头在每个构建层的表面区域上方通过。然后，将构建平台降低预定量，在先前形成的层上形成新的构建层，并重复该过程。得到在一
定体积的未固化构建材料内包括物体的构建块。构建材料可包括任何合适形式的构建材料，例如纤维、颗粒或粉末。构建材料可包括热塑性、陶瓷或金属材料。
[0005]流程图1包括将特性分配给构建模型的方法的示例。该方法包括将包括布置在虚拟体积内的物体模型的构建模型沿竖直轴线分成6剖面层。该示例的每一层表示待在增材制造过程中构建的对应层，但在其他示例中可表示待构建的层组。层的厚度可基于曾经构建的物体期望的分辨率来确定，并且这可以是预定的，或者由操作者设置。物体模型可以是任何形状的物体的模型，并且虚拟体积可以是腔室或者其一部分的模型，包括物体模型的构建块将在该腔室内构建。
[0006]示例性方法包括识别8一组基底层，该基底层中的每一层包括物体模型的平坦底表面，以及将基底特性分配给该组基底层。平坦底表面是建模物体的至少一部分的基底，并且将在下面更详细地描述，并且基底层表示将在其中构建物体的平坦底表面的层。
[0007]布置在虚拟体积中的物体模型的平坦底表面是建模物体的一部分，该部分的构建将导致流体剂沉积到流体剂尚未沉积在正下方的构建材料层中的层的区域上，该区域具有高于阈值的特性。所述特性可基于区域的面积和/或区域的其他尺寸。流体剂沉积到位于其中匹配区域包括未固化构建材料、也就是说其中没有沉积流体剂的构建材料的层上方的层上增加了构建质量不可接受的降低的风险，如下文更详细地论述的。在一些示例中，所述特性基于区域的面积，并且阈值面积大小可为大约2mm2，或者可大于5mm2。在一些示例中，所述特性基于区域的最小尺寸，并且阈值尺寸可以是最小尺寸大于0.2mm，或者可大于0.5mm。例如，长薄的矩形区域可具有大的面积，但小的宽度可能会使得其质量不易于在构建期间受到不利影响。
[0008]阈值面积大小可能取决于所使用的构建材料和流体剂、层厚度以及期望的构建质量。阈值面积大小可基于所提供的关于增材制造过程的信息自动确定，或者可由操作者设置。该表面可在物体内部或外部，例如中空物体可包括内部平坦底表面。
[0009]应当注意的是，物体模型的包括平坦底表面的表面可不与构建层平行布置。与所述层成一定角度延伸的物体的表面在构建期间仍可能导致流体剂沉积到一层的区域上，该区域具有大于阈值尺寸的面积，其中下面层中的匹配区域包括未沉积流体剂的未固化构建材料。这是由于当物体被切片成层时，成角度的表面转换成一系列台阶。这些层的厚度将影响物体表面可延伸的角度，并且仍然导致分类为平坦底表面。构建物体的成角度的表面可导致不同层中的多个平坦底表面。
[0010]物体的平坦底表面可存在于任何层中，其中流体剂被沉积到构建层上的流体剂没有沉积在正下方的构建材料层中的区域上。在一些示例中，平坦底表面可存在于任何层中，其中流体剂被沉积到构建层上的流体剂没有沉积在正下方的多个相邻的构建材料层中的区域上。
[0011]在一些示例中，可通过将在构建过程期间在层中沉积流体剂的面积与在构建过程期间在相邻层中沉积流体剂的面积比较，来识别构建模型中的平坦底表面。对于其中流体剂将被沉积到构建层上的流体剂没有沉积在正下方的构建材料层中的区域上的任何层，该区域的大小和/或尺寸可与阈值比较。
[0012]当使用如上所述的增材制造过程根据物体模型、层和分配的特性来构建物体时，在未固化构建材料层上创建对应于物体的平坦底表面的基底层的第一部分。因此，基底层
的第一部分由未固化构建材料支撑。当流体剂被沉积到基底层的第一部分内的构建材料上时，流体剂可能润湿、移位或以其他方式改变下面层的未固化材料，并且这可能导致完成物体的表面中的缺陷或质量下降。通过减慢用于基底层的流体剂的沉积速率，可避免或减少此类缺陷或质量下降。
[0013]在一些示例中，物体模型包括简单形状，例如，实心立方体。实心立方体如果布置成具有与构建层平行的面，将在其基底处包括一个平坦底表面，而其他外表面竖直定向，或者处于立方体的顶部处，并且因此构建在下面层的已基本上固化的部分上。在其他示例中，物体模型包括更复杂的形状，其包括包含多个平坦底表面的表面，例如，在物体的悬伸的或以其他方式基本上未支撑的部分的基底处。例如，布置成具有竖直布置的“T”的主体的T形物体模型可包括三个平坦底表面。然而，在“T”中，这些表面中的两个，即主体的任一侧的那些表面，竖直对准。这意味着所识别的一组基底层将是一组的两个基底层。
[0014]该方法还包括从这些层中识别10一组主体层，该组主体层不包括该组基底层，并且将主体特性分配给该组主体层。该组主体层可包括表示待在增材制造过程中构建的层的所有层或层的子集，不包括基底层。由于主体层不包括物体模型的平坦底表面，因此它们不易于以相同的方式受到缺陷的影响，并且在创建主体层时可采用更高的流体剂沉积速率。
[0015]将基底特性分配给该组基底层，并将主体特性分配给该组主体层，使得层类型能够在增材制造本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种增材制造方法，包括：将包括布置在虚拟体积内的物体模型的构建模型沿竖直轴线分成剖面层，所述层表示待在增材制造过程中构建的层；识别一组基底层，所述基底层中的每一层包括所述物体模型的平坦底表面，并且将基底特性分配给所述一组基底层；识别一组主体层，所述一组主体层不包括所述一组基底层，并且将主体特性分配给所述一组主体层；以及指示增材制造设备根据所述构建模型、所述层和分配的特性来构建构建块，使得流体剂对于具有所述主体特性的所述一组主体层以第一速率沉积，并且对于具有所述基底特性的所述一组基底层以第二速率沉积，其中，所述第二速率慢于所述第一速率。2. 如权利要求1所述的增材制造方法，其中，所述方法还包括：识别一组过渡层，所述过渡层中的每一层与所述一组基底层中的一层或另一过渡层相邻并在其上方，所述一组主体层不包括所述一组过渡层，以及将过渡特性分配给所述一组过渡层；并且指示所述增材制造设备根据所述构建模型、所述层和分配的特性来构建构建块，使得对于具有所述过渡特性的所述一组过渡层，所述流体剂以第三速率沉积，其中，所述第三速率慢于所述第一速率。3.如权利要求2所述的增材制造方法，其中，所述第二速率与所述第三速率相同。4.如权利要求2所述的增材制造方法，其中，所述第二速率慢于所述第三速率。5.如权利要求1所述的增材制造方法，其中，流体剂的沉积速率由打印头在层上方的通过次数确定，以使得所述打印头每单位面积沉积预定体积的流体剂，并且所述基底特性比所述主体特性指示更多的通过次数。6.如权利要求1所述的增材制造方法，其中，流体剂的沉积速率由使打印头在层上方通过以使得所述打印头每单位面积沉积预定体积的流体剂所花费的时间来确定，并且所述基底特性比所述主体特性指示更长的时间。7.如权利要求1所述的增材制造方法，其中，所述方法还包括通过在虚拟体积内布置多个物体模型来创建所述构建模型。8.如权利要求7所述的增材制造方法，其中，所述多个物体模型被布置在所述虚拟体积内，使得两个物体模型的平坦底表面竖直对准。9.如权利要求8所述的增材制造方...

【专利技术属性】
技术研发人员：S，
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：