[发明专利]用于设置增材制造工艺的三维物体的打印属性的方法

说明书

一种在例如3D打印的增层制造工艺中制造三维物体的方法，其中，三维物体的三维设计建模为多个三维像素或体素。针对每个像素或体素，计算至少一个参数，并且该至少一个参数用于选择在制造三维物体时使用的设置。参数可以是速度或速率，或者可以是围绕像素或体素的加权密度，热量将以该速度或速率远离像素或体素扩散。该方法提供了更高质量的三维物体的制造。

背景技术

已提出了逐层地生成三维物体的增材制造系统作为生成三维物体的潜在的便捷方式。

构建三维物体时，高分辨率的三维像素或体素的选择以及制造高分辨率的三维像素或体素的条件能够对尺寸精度以及最终的对象的机械属性造成影响。

附图说明

现在将通过非限制性示例的方式，参照附图描述多个示例，其中：

图1是根据本公开的方法的示例；

图2是分成可变大小的三维像素的三维物体的示例；

图3a示出三维物体内的三维像素的示例；

图3b示出计算以三维像素为中心、R为半径的球内的密度的示例；

图4示出在计算围绕半径R中的三维像素的密度时可应用为加权函数的示例高斯分布；以及

图5示出制造三维物体的装置的示例。

具体实施方式

增材制造技术可通过建造材料的固化生成三维物体。建造材料可以基于粉末，并且生成的对象的属性可取决于建造材料的类型以及所用的固化机制的类型。在包括烧结技术的这种技术的多个示例中，以逐层的方式提供建造材料，并且固化方法包括加热建造材料层，以产生所选区域中的融化。在其他技术中，可使用化学固化方法。

增材制造系统可基于结构设计数据生成对象。这可能涉及例如使用计算机辅助设计(CAD)应用来生成要生成的对象的三维设计的设计器。该模型可定义对象的固体部分以及其他属性，例如，颜色、密度、和/或固体部分的多孔性。

如上所述，在一些示例中，从结构设计数据(例如，三维设计)制造三维物体时使用的三维像素或体素的选择以及制造三维像素或体素的条件对最终的对象的精度和机械属性是有影响的。例如，像素不是孤立制造的，而是一个接着一个顺序制造的，且建于各层中，以形成三维物体。因此，每个个别的像素的属性(例如，其温度和冷却速率)可能被邻居像素的属性影响。

在本文描述的示例中，制造三维物体的方法考虑了三维模型的几何结构，包括但不限于：选择制造哪些三维像素所使用的哪些设置时，周围材料可能对每个像素有影响。

因此，如图1中所示，根据一个示例，制造三维物体的方法100可包括：将三维物体的三维设计建模为多个三维像素(102)。针对一三维像素，该方法包括：计算与围绕所述三维像素的三维区域有关的至少一个参数(104)，以及使用该至少一个参数选择在制造三维物体中的所述三维像素时使用的至少一个设置(106)。

因此，在一个示例中，该方法提供了一种逐像素或逐区域修改制造工艺的一个或多个设置的方式，以将该像素或区域的周围环境考虑进去。例如，在基于熔化的制造工艺中，与处于较低密度区域中的像素相比，大的固体部分所围绕的像素可能易于处于更高的温度，且在这样的示例中，可考虑这些温度差，以优化建造精度。

在一些示例中，将三维物体的三维设计建模为多个三维像素(102)可包括：将三维设计建模为多个一样的立方体三维像素(例如，体素)。三维像素可具有与随后的制造工艺中使用的装置的分辨率一样的分辨率。在可选的示例中，三维像素可能比制造工艺的分辨率更低。

在可替代的示例中，多个三维像素可包括不同大小的像素。例如，如果第一区域的对象属性在大的区域中是一致的，则将对象的第一区域建模为比第二区域更低的分辨率是合适的。