[发明专利]便于从由多层形成的三维物体除去残余物的方法

说明书

本发明涉及由多层板材构造三维物体，更具体地说，涉及一种便于从这种物体的相邻部分除去残余物的方法。

已知通过把每层切成物体薄片轮廓的板材层连接在一起建造三维结构。这种技术能在广泛的应用范围中使用，并且对于使用CAD(计算机辅助设计)技术快速建造小数量的单独原型和模型具有特别的优点，或者便于使用CAM(计算机辅助制造)技术制造三维物体。这种技术的一个例子在授予DiMatteo的美国专利No.3,932,923中描述。在这种技术的大多数实施中，首先画出各层的轮廓，并且然后把轮廓层叠置且粘合在一起以形成三维物体。这往往由于在对准预先画出轮廓层时的配准问题导致低精度。

授予Berman的美国专利No.5,071,503提出了另外一种手段，其中通过选择性的涂敷粘合剂把每层粘合到部分建造的三维物体上，并且仅在此后形成要求形状的轮廓。在层粘合之后形成轮廓通过避免配准问题提高精度。PCT专利公开No.WO99/34976提出了一种采用一侧涂敷有粘合剂的聚合物材料板来形成这种类型的三维结构的技术，如通常用于层压用途等。通过涂敷防粘剂实现诸层的选择性粘着，以防止在位于要形成的物体轮廓之外的区域中的粘着。

尽管通过选择性粘结和切成板材形状非常有效地实现三维物体的构造，但物体周围多余残余物的除去可能是有问题的。如果残余物彼此粘结，会形成较大的块，这些块依据物体的形状非常难以或不可能除去。为了避免这样的问题，基于这种技术的工业装置一般进行选择性粘结，从而诸层仅仅附着在物体的轮廓内。结果，物体一般由非常多个残余材料的隔离板围绕和/或填充，这些板必须人工除去。这可能是非常费力和耗时的工作。

另一种手段由授予Feygin等的美国专利No.5,637,175提出，其中残余物区域连接到相邻板上，但以剖面线形式切开以减弱他们。就是说，导致连接到物体上但强度较弱的矩阵结构，从而它能由机械装置除去。这明显添加了另外的非无效生产步骤。

因此有对一种用来便于从由多层板材的连接形成的三维物体的相邻部分除去残余物的方法的需要。

本发明是一种用来便于从由多层板材的连接形成的三维物体的相邻部分除去残余物的方法。

根据本发明的讲述，通过选择性连接多块柔性材料板建造三维物体，每块板沿至少一条轮廓线切开，以便把板细分成与由物体相应轮廓限制的物体层形状相对应的至少一个物体形成区域、和在建造的物体中不需要的至少一个残余物区域，至少部分每个物体形成区域连接到相邻层的物体形成区域上，在这种用来建造三维物体的系统中，提供有一种用来便于残余物区域除去的方法，该方法包括：以这样一种方式产生至少部分多个残余物区域对相邻板的残余物区域的选择性连接，以便由多块板的至少部分残余物区域形成非刚性互连的多个残余物元件，从而残余物元件每一个的人工除去启动残余物元件以后一个的除去。

根据本发明另外一个特征，至少一些板的多个残余物区域沿至少一条分离线选择性地切开。

根据本发明另外一个特征，分离线和选择性连接这样配置，从而残余物元件围绕着残余物块，以致于在残余物元件除去之后，残余物块容易除去。

根据本发明另外一个特征，至少第一组残余物元件的每一个呈现基本上平行于板延伸的一般扁平形式。

根据本发明另外一个特征，选择性连接这样配置，从而第一组残余物元件的每一个由在其面积的主要部分上彼此连接的多个残余物区域形成。

根据本发明另外一个特征，选择性连接这样配置，从而第一组残余物元件按一般Z折叠排列互连。

根据本发明另外一个特征，选择性连接这样配置，从而第一组残余物元件的相邻元件在不大于其重叠面积三分之一上互连。

根据本发明另外一个特征，至少一些板的多个残余物区域沿至少一条分离线选择性地切开，并且第一组残余物元件的一个具有平行于板所测量的最大尺寸L，残余物元件由分离线细分成至少一个带条，该带条具有不大于最大尺寸L三分之一的最大横向尺寸W。

根据本发明另外一个特征，带条按照一般的螺旋图案。根据本发明另外一个特征，带条按照往复扫描图案。

根据本发明另外一个特征，至少一些板的多个残余物区域沿至少一条分离线选择性地切开，并且其中至少第二组残余物元件的每一个呈现基本上垂直于板延伸的一般扁平形式。