[发明专利]用于基于像素的增材制造的层定向控制

权利要求书

1.一种在增材制造过程中制作工件的方法，在所述增材制造过程中，以逐层方式使起始材料固体化，其中使用被配置为像素的二维栅格阵列的辐射能量的图案化图像使所述工件中的每层固体化，所述方法包括：

针对所述工件中的每层，确定相对于所述层的所述栅格阵列的角度定向，其中选择所述角度定向将一个或多个像素的边缘与所述工件的边缘对齐；以及

在针对那个层使所述起始材料固体化之前，将所述图案化图像定向成所述角度定向。

2.如权利要求1所述的方法，其中，每个像素具有四边形的形状。

3.如权利要求2所述的方法，其中，每个像素具有矩形的形状。

4.如权利要求1所述的方法，其中，所述起始材料是光敏聚合物，并且使用紫外光将所述图案化图像投射。

5.如权利要求1所述的方法，其中，针对两个或更多个层随机选择所述角度定向。

6.如权利要求1所述的方法，其中，所述角度定向在标称角度定向和非标称角度定向之间改变。

7.如权利要求1所述的方法，其中，由优化算法来确定所述角度定向，所述角度定向将跨所述工件的外围边缘的像素的面积或数量最小化。

8.如权利要求1所述的方法，其中，沿构造轴来堆叠所述层，并且考虑沿所述构造轴的所述工件的表面质量来选择所述层的所述角度定向。

9.一种制作工件的方法，包括：

将未固化的树脂放置在槽中；

在沿第一轴的选择的位置处，将构造平台定位在所述树脂中以便暴露树脂的层；

将投射装置和所述构造平台中的至少一个绕所述第一轴旋转，以便按相对于树脂的所暴露的层的角度定向来将所述投射装置定向，其中选择所述角度定向将一个或多个像素的边缘与工件的边缘对齐；以及

使用所述投射装置，通过将辐射能量的图案化图像投射到树脂的所述层上来选择性地使树脂的所述层固化，其中所述图案化图像被配置为栅格图案，所述栅格图案包括分别沿相互垂直的第二和第三轴排列的像素的行和列，其中所述第二和第三轴垂直于所述第一轴，以及其中所述栅格图案按所述角度定向被对齐。

10.如权利要求9所述的方法，其中，每个像素具有四边形的形状。

11.如权利要求9所述的方法，还包括循环地重复以下步骤以采用逐层方式建立所述工件：定位；旋转；和投射。

12.如权利要求11所述的方法，其中，针对两个或更多个层随机选择所述角度定向。

13.如权利要求11所述的方法，其中，所述角度定向在标称角度定向和非标称角度定向之间改变。

14.如权利要求11所述的方法，其中，由优化算法来确定所述角度定向，所述角度定向将跨所述工件的外围边缘的像素的面积或数量最小化。

15.如权利要求11所述的方法，其中，考虑沿所述第一轴的所述工件的表面质量来选择所述层的所述角度定向。

16.一种用于制作工件的设备，包括：

被配置成包含液体树脂的槽；

在所述槽内沿构造轴可移动的平台；

可操作以将包括像素的行和列的辐射能量的图案化图像投射的投射装置；以及

用于将所述投射装置和所述平台的相对角度定向绕所述构造轴改变的部件，

其中所述设备适合于执行如前述权利要求中的任一项所述的方法。

17.如权利要求16所述的设备，其中，所述投射装置包括：

辐射能量源；以及

图像形成设备。

18.如权利要求17所述的设备，其中，所述辐射能量源包括紫外闪光灯。