[发明专利]增材制造工艺优化技术及相关系统和方法

说明书

根据一些方面，提供了一种增材制造的方法，其中复数个材料层形成在构建平台的表面上，每个材料层形成为除了接触构建平台的表面和/或在先形成的材料层之外还接触容器。该方法包括形成与容器接触并与在先形成的材料层接触的材料层，并且在形成材料层之后，通过同时在垂直于构建平台的表面的方向上向材料层施加第一力，和在平行于构建平台的表面的方向上向材料层施加第二力来使材料层分离于容器。

背景技术

增材制造(例如，三维(3D)打印)通常通过使部分构建材料在特定位置处凝固来提供用于制造对象的技术。增材制造技术可以包括立体光刻(stereolithography)、选择性或熔融沉积成形、直接复合制造、层合对象制造、选择性相区沉积、多相喷射凝固、弹道颗粒制造、颗粒沉积、激光烧结或其组合。许多增材制造技术通过形成通常为期望对象的截面的相继的层来构建部件。通常，各层形成为使得其粘附至在先形成的层上或对象被构建在其上的基材上。

在一种被称为立体光刻的增材制造方法中，通过通常首先在构建平台上然后一个在另一个顶部上相继地形成可固化聚合物树脂的薄层来创建固体对象。曝光于光化辐射使液体树脂的薄层固化，这使其硬化并粘附至在先固化的层或构建平台的底表面。

发明内容

本申请一般地涉及用于增材制造(例如，三维打印)装置内的工艺优化的系统和方法。

根据一些方面，提供了一种增材制造的方法，其中复数个材料层形成在构建平台的表面上，每个材料层形成为除了接触构建平台的表面和/或在先形成的材料层之外还接触容器。该方法包括形成与容器接触并与在先形成的材料层接触的材料层，并且在形成材料层之后，通过同时在垂直于构建平台的表面的方向上向材料层施加第一力以及在平行于构建平台的表面的方向上向材料层施加第二力来使材料层分离于容器。第一力和第二力的大小可以通过至少一个处理器至少部分地基于材料层包括悬突部(overhang)的程度中的一个或更多个来计算。该方法还可以包括移动擦拭器经过容器的表面。

以上是本发明的非限制性概述，其由所附权利要求限定。

附图说明

将参照以下附图描述多个方面和实施方案。应当理解，附图不一定按比例绘制。在附图中，在多个图中示出的每个相同或几乎相同的部件由相同的附图标记表示。为了清楚起见，可以不在每个附图中标注每个部件。

图1A至图1B描绘了根据一些实施方案的说明性增材制造系统；

图2A至图2H描绘了根据一些实施方案的通过说明性增材制造系统形成对象的两个相继层之间的多个阶段；

图3是根据一些实施方案的用于增材制造的工艺优化的方法的流程图；以及

图4A至图4B是示出根据一些实施方案的可以在其上实现本发明的方面的说明性立体光刻打印机的两个不同视图的示意图。

具体实施方式

如上所述，一些增材制造技术通过使液体(例如，光聚合物树脂)凝固(solidifying)(在本文中也被称为“固化(curing)”)来形成固体对象。在一些这样的装置中，固体材料层形成为使得其除了粘附至另一表面(例如，容器)之外，还粘附至在先形成的层上或者在其上对象被构建的基材上。在这样的装置中，由于施加使层分离于表面(例如，容器)所需的力同时保持正在制造的对象与基材的粘附性，可能产生许多问题。在分离机制方面通常固有的是将力施加至对象本身并通过对象本身，但这样的力的施加可能导致几个潜在的问题。