[发明专利]具有选择性过固化区域的3D打印对象

说明书

一种制造三维(3D)对象的方法可以包括：制造支撑结构，以及在该支撑结构上制造3D对象，其中，该支撑结构在3D对象的支撑区域处接触3D对象。该方法还包括：在3D对象的过固化区域处过固化3D对象，其中，该过固化区域不同于支撑区域，以及从3D对象移除支撑结构。在移除该支撑结构后，支撑痕迹保留在3D打印对象上支撑结构接触3D对象的位置，其中，3D对象的过固化区域突出超过支撑痕迹。

技术领域

本公开的实施例涉及对象的快速成型领域，尤其涉及使用快速成型技术形成的对象，其中，该对象形成有靠近牺牲支撑结构的过固化区域，当牺牲支撑结构从对象移除时，该过固化区域将从牺牲支撑结构留下的支撑痕迹限制在对象的一个或多个表面上。

背景技术

在常规的立体光刻(SLA)系统中，牺牲支撑结构(也简称为支撑结构)用于将三维(3D)打印部件附接到可移动构建平台(也简称为平台)。牺牲支撑结构在打印过程中保持3D打印对象(也称为3D对象、打印的3D对象、打印的对象或简称为对象)。牺牲支撑结构的使用校正了可移动构建平台与光固化树脂桶的表面之间的任何错位。此外，牺牲支撑结构固定打印对象并将打印对象保持在相对于构建平台和/或相对于光固化树脂的表面的已知固定高度和位置处。此外，牺牲支撑结构使3D打印对象能够在3D打印对象完成后轻松地从构建平台移取。无论取向如何，一般都需要支撑结构来开始打印部件并在打印过程中支撑部件和任何悬垂特征。

在完成3D打印对象的打印后，从3D打印对象移除支撑结构(例如，通过破坏或切割支撑结构)。从3D打印对象移除支撑结构通常会留下支撑结构痕迹(本文也简称为支撑痕迹)，这些痕迹是在支撑结构接合3D打印对象的位置处从3D打印对象突出的牺牲支撑结构的残留物。支撑痕迹通常很粗糙，具有不可预测的长度、高度和/或表面图案。在移除牺牲支撑结构之后留下的支撑痕迹会导致3D打印对象的底表面(例如，最靠近构建平台的表面)变得不平坦或以其他方式偏离目标底表面轮廓。

在常规的SLA制造工艺中，然后对支撑痕迹进行打磨以从打印对象的底表面去除支撑痕迹。然而，打磨工艺不精确，会打磨掉过多的材料，这也可能导致打印对象的底表面变得不平坦或以其他方式偏离目标底表面轮廓。此外，打磨工艺可能是一个耗时的工艺，通常需要手动进行。

此外，对于一些具有复杂几何形状的对象，可能难以或不可能完全去除在增材制造工艺中产生的支撑结构。在某些情况下，这可能造成这样的对象无法用于其预期目的。

发明内容

在本公开的第一方面中，一种制造三维(3D)对象的方法包括：制造支撑结构(例如，使用增材制造工艺)；在该支撑结构上制造3D对象(例如，使用增材制造工艺)，其中，该支撑结构在3D对象的支撑区域处接触3D对象；在3D对象的过固化区域处过固化3D对象，其中，该过固化区域不同于支撑区域；以及从3D对象移除支撑结构，其中，在移除支撑结构后，支撑痕迹保留在3D打印对象上支撑结构接触3D对象的位置，其中，3D对象的过固化区域突出超过支撑痕迹。

本公开的第二方面可以扩展本公开的第一方面。在本公开的第二方面中，支撑区域包括在3D对象的表面中的腔，其中，该支撑痕迹在腔内。本公开的第三方面可以扩展本公开的第一方面或第二方面。在本公开的第三方面中，该方法还包括：制造多个支撑结构，其中，支撑结构是该多个支撑结构中的一个，并且其中，在制造3D对象期间由该多个支撑结构支撑3D对象；以及从3D对象移除该多个支撑结构，其中，支撑痕迹保留在3D打印对象上该多个支撑结构中的每一个接触3D对象的位置，并且其中3D对象的过固化区域突出超过这些支撑痕迹。