[发明专利]用于打印三维(3D)物体的方法和装置

权利要求书

1.一种打印3D物体和所述3D物体的支撑结构的方法，所述方法包括：

生成包括一组水平切片的3D横截面数字数据，其中每个所述切片包括表示所述3D物体的水平横截面的一个或更多个主体区域，并且一些所述切片中的至少每一个还包括与所述主体区域相邻并且表示所述支撑结构的相应的水平横截面的一个或更多个支撑区域；

操纵所述3D横截面数字数据以通过在同一水平切片的主体区域和支撑区域之间执行垂直移位来创建一组移位切片以创建打印数字数据，其中，一些所述移位切片中的至少每一个包括所述水平切片中的一个的主体区域连同所述水平切片中的另一个的支撑区域；

基于所述打印数字数据来从打印头分层沉积主体材料和支撑材料，其中在同一扫描中，所述支撑材料的液滴和所述主体材料的液滴行进不同的距离；以及

在至少一些所述扫描之后硬化所沉积的主体材料和所沉积的支撑材料。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，沉积包括在同一扫描中创建与特定水平横截面相关的所述3D物体的区域连同与不同水平横截面层相关的所述支撑结构的区域。

3.根据权利要求1所述的方法，还包括：

基于在所述3D物体与所述支撑结构之间的几何关系来确定在所述主体区域和所述支撑区域之间的所述垂直移位的大小。

4.根据权利要求3所述的方法，其中所述几何关系是在表示在所述主体区域和所述支撑区域之间的界面的表面与水平线之间形成的角度。

5.根据权利要求4所述的方法，其中较高的角度需要较大的垂直移位。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述3D横截面数字数据还包括一组垂直列，其中每个所述列包括表示所述3D物体的垂直列的主体区域的一个或更多个切片，并且一些所述列中的至少每一个还包括垂直地相邻于所述主体区域并且表示所述支撑结构的相应的垂直列的支撑区域的一个或更多个切片，

以及其中，操纵所述3D横截面数字数据还包括在每个垂直相邻的主体区域和支撑区域之间向每列添加打印过程中的延迟。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，每个切片包括两个或更多个沉积层。

8.根据权利要求1所述的方法，其中：

操纵所述3D横截面数字数据还包括：在至少一些所述切片中创建空位，使得在沉积所有层之后，所述3D物体和所述支撑结构两者在相同的高度处，其中在每个空位中，没有支撑材料或主体材料被滴下。

9.一种用于打印3D物体和所述3D物体的支撑结构的系统，包括：

打印单元，其包括被配置成沉积用于形成所述3D物体的主体材料和用于形成所述支撑结构的支撑材料的一个或更多个打印头；

供应系统，其用于将所述主体材料和所述支撑材料供应到所述打印单元；以及

控制器，其被配置成：

生成包括一组水平切片的3D横截面数字数据，其中每个所述切片包括表示所述3D物体的水平横截面的一个或更多个主体区域，并且一些所述切片中的至少每一个还包括与所述主体区域相邻并且表示所述支撑结构的对应的水平横截面的一个或更多个支撑区域；

操纵所述3D横截面数字数据以通过在同一水平切片的主体区域和支撑区域之间执行垂直移位来创建一组移位切片以创建打印数字数据，其中，一些所述移位切片中的至少每个包括所述水平切片中的一个的主体区域连同所述水平切片中的另一个的支撑区域；

控制所述打印单元以基于所述打印数字数据来从所述一个或更多个打印头分层沉积所述主体材料和所述支撑材料，其中，在单次扫描中，所述支撑材料的液滴和所述主体材料的液滴行进不同的距离；以及

所述打印单元还包括一个或更多个硬化设备，其中所述控制器还配置成控制所述一个或更多个硬化设备以在每次扫描之后硬化所沉积的主体材料和所沉积的支撑材料。