[发明专利]利用喷射成形的3D打印

说明书

公开了利用喷射成形3D打印部件的技术。3D打印机接收用于打印结构的指令，其中所述指令基于结构的数据模型。3D打印机接收合适的材料，比如金属、塑料或复合材料，并且利用喷射成形基于指令来打印结构。在一个实施例中，3D打印机采用喷射成形来精加工3D打印部件的具有阶梯效应的成角度表面。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年3月1日提交的题为“3-D PRINTING USING SPRAY FORMING”的美国专利申请No.15/446,932的权益，其通过引用明确地整体并入本文。

技术领域

本公开总体上涉及制造技术，并且更具体地涉及利用喷射成形的3D打印方法。

背景技术

近年来，随着三维(3D)打印在各种应用中的越来越多的广泛使用，已经在制造方面取得了关键的技术发展和进步。这些应用在制造多种类型的复杂机械结构的情况下尤其普遍。关于3D打印技术本身的进展，最近已经取得了类似的进步，并且实现了里程碑。作为这些最近进步的主题的许多现代3D打印技术包括例如立体光刻(SLA)、数字光处理(DLP)、熔融沉积成型(FDM)、选择性激光烧结(SLS)、选择性激光熔化(SLM)等。

现有3D打印应用的各种限制仍然存在。作为说明，利用FDM和其它技术的3D打印依赖于材料层的连续沉积。作为这种逐层沉积技术的结果，打印部件尤其是相对于成角度的表面可能表现出阶梯效应。举例来说，在打印部件是面板(比如用于车辆的引擎罩)的情况下，该部件可能不符合适用的车辆要求和规格。因此，这些打印部件可能需要额外的打磨、机加工或其它精加工步骤以使它们平滑。

例如，利用常规制造技术，面板可以是3D打印的。然后，该部件可以准备用于第二制造步骤，其中利用打磨、手动喷射成形或一些其它工艺来减少或消除阶梯效应。需要单独的制造步骤来生产平滑的3D打印部件可能导致制造效率低下、增加的复杂性以及增加的成本。此外，由于在常规方法中，通常利用对于生产该部件的3D打印机未校准的技术来消除阶梯效应，因此可能损害所得到的打印部件的精度。

发明内容

在下文中将参考三维打印技术更全面地描述方法的若干方面。

对结构进行三维(3D)打印的方法的一个方面包括：接收用于打印该结构的指令，所述指令基于该结构的数据模型；接收材料；以及基于所述指令打印该结构，打印包括对材料进行喷射成形以产生所述结构。

对结构进行3D打印的方法的另一方面包括：接收用于打印该结构的指令，所述指令基于该结构的数据模型；接收材料；利用材料基于所述指令打印该结构，所述打印包括：形成材料的连续层以产生具有阶梯表面部分的中间结构；以及将材料喷射成形到阶梯表面部分上，以通过使阶梯表面部分平滑由中间结构产生所述结构。

对结构进行三维(3D)打印的方法的另一方面包括：接收用于打印该结构的指令；接收用于该结构的一层或更多层的标称尺寸和相应公差；基于所述指令打印该结构，所述打印包括：形成材料的连续层以产生中间结构；扫描中间结构以确定一层或更多层的物理尺寸；以及喷射成形中间结构的选定部分以产生所述结构，使得物理尺寸落在标称尺寸的接受公差内。

应该明白的是，根据以下详细描述，利用喷射成形进行3D打印的其它方面对于本领域技术人员来说将变得显而易见，其中通过图示仅示出并描述了几个实施例。如本领域技术人员将认识到的，面板、工具壳体以及用于生产面板的方法能够具有其它和不同的实施例，并且其若干细节能够在各种其它方面进行改变，所有这些都不背离本发明。因此，附图和详细描述本质上被认为是示例性的，而不是限制性的。

附图说明

现在将通过示例的方式而非限制的方式在详细描述中、在附图中展示利用喷射成形的3D打印的各个方面，其中：

图1A-图1B示出了利用熔融沉积成型(FDM)的常规3D打印机的示图。

图2是示出3D打印的示例性过程的流程图。