CN106029333B

CN106029333B - 增加的三维打印物品的层间粘附性

Info

Publication number: CN106029333B
Application number: CN201480076042.1A
Authority: CN
Inventors: S·A·米勒
Original assignee: Empire Technology Development LLC
Current assignee: Empire Technology Development LLC
Priority date: 2014-02-24
Filing date: 2014-02-24
Publication date: 2018-06-12
Anticipated expiration: 2034-02-24
Also published as: US20160325487A1; CN106029333A; WO2015126431A1

Abstract

一般描述了用于增加3D打印物品的层间粘附性的技术。3D打印系统的打印头可以包括挤出喷嘴，其被配置为将一个或多个聚合物层沉积到衬底上以形成3D打印物品。微等离子体源可以与挤出喷嘴耦合并且可以被配置为用来自微等离子体的等离子体来处理衬底的表面或者沉积的聚合物层的表面。等离子体可以包括至少一种反应物种，其在处理时可以氧化衬底的表面或沉积的聚合物层的表面，从而增加3D打印物品的层间粘附性。

Description

增加的三维打印物品的层间粘附性

背景技术

除非本文另外指出，否则在这一部分所描述的材料不是本申请权利要求的现有技术并且不因包含在该部分中而承认是现有技术。

虽然第一三维(3D)打印物品通常是模型，但是通过创建可能是更复杂系统中的功能部件如铰链、工具和结构元件的3D打印物品，该行业迅速发展。这些部件中的许多部件可以承载机械负荷，并且部件的负荷承载能力越强，部件的功能应用可能更泛化。对于更先进3D打印物品而言出现的机械难题可能是由于形成的3D打印物品的层之间的差的表面粘附性而引起的分层，尤其当在形成中使用塑料时。

目前在3D打印系统中解决该机械问题的尝试可能使用改进和/或替选或额外的方案来增加形成的3D打印物品的层之间的表面粘附性。

概述

本公开一般描述了用来增加三维(3D)打印物品的层间粘附性的方法、装置、系统、设备和/或计算机程序产品。

根据一些示例，描述了用于增加3D打印物品的层间粘附性的方法。示例的方法可以包括将来自3D打印机的挤出喷嘴的聚合物层沉积到衬底上以形成3D打印物品，其中挤出喷嘴与微等离子体源耦合。示例的方法还可以包括用来自微等离子体源的等离子体来处理衬底的表面或沉积的聚合物层的表面。

根据其它示例，描述了打印头。示例的打印头可包括挤出喷嘴，该挤出喷嘴被配置为将一个或多个聚合物层沉积到衬底上以形成3D打印物品。示例的打印头还可以包括与挤出喷嘴耦合的微等离子体源，所述微等离子体源被配置为用来自微等离子体源的等离子体来处理衬底的表面或者沉积的聚合物层的表面。

根据另外的示例，描述了用于增加3D打印物品的层间粘附性的系统。示例的系统可包括沉积模块，该沉积模块包括挤出喷嘴并且被配置为将来自挤出喷嘴的一个或多个聚合物层沉积到衬底上以形成3D打印物品。示例的系统还可以包括处理模块，该处理模块包括与挤出喷嘴耦合的微等离子体源并且被配置为用来自微等离子体源的等离子体来处理衬底的表面或一个或多个沉积的聚合物层的表面。示例的系统可进一步包括控制器，该控制器被配置为在3D打印物品制造期间协调沉积模块和处理模块的操作。

根据其它另外的示例，可以描述了具有存储在其上的用于增加3D打印物品的层间粘附性的指令的计算机可读存储介质。指令在被执行时可以使得执行类似于上文提供的方法的方法。

前面的概述仅仅是示例性的，而不意在以任何方式进行限制。通过参考附图以及下面的详细说明，除了上文所描述的示例性的方案、实施例和特征之外，另外的方案、实施例和特征将变得清晰可见。

附图说明

通过下面结合附图给出的详细说明和随附的权利要求，本公开的前述特征以及其它特征将变得更加清晰。应理解的是，这些附图仅描绘了依照本公开的多个实施例，因此，不应视为对本申请范围的限制，将通过利用附图结合附加的具体描述和细节对本公开进行说明，在附图中：

图1A和1B图示在三维(3D)打印系统中采用来增加3D打印物品的层间粘附性的打印头的示例配置；

图2图示经过等离子体处理的衬底和未经等离子体处理的衬底的表面粘附性的示例比较；

图3A和3B图示可与挤出喷嘴耦合的微等离子体源的示例；

图4图示可与挤出喷嘴耦合的微等离子体源的另一示例；

图5图示通过采用与微等离子体源耦合的挤出喷嘴来增加3D打印物品的层间粘附性的示例系统；

图6图示通用计算装置，其可用于促进通过采用与微等离子体源耦合的挤出喷嘴来增加3D打印物品的层间粘附性；

图7是图示通过采用与微等离子体源耦合的挤出喷嘴来增加3D打印物品的层间粘附性的示例方法的流程图，该示例方法可以通过诸如图6的计算装置的计算装置来执行；以及

图8图示示例的计算机程序产品的框图，

全部根据本文所描述的至少一些实施例来布置。

具体实施方式

在下面的详细说明中，将参考附图，附图构成了详细说明的一部分。在附图中，除非上下文另外指出，否则相似的符号通常标识相似的部件。在详细说明、附图和权利要求中所描述的示例性实施例不意在限制。可以使用其它实施例，并且可以做出其它改变，而不偏离本文呈现的主题的精神或范围。如在本文中总体地描述的和在图中图示的那样，本公开的各方面可以以广泛多样的不同配置被布置、替代、组合、分割和设计，所有这些在本文中都被明确地构想。

本公开总体上涉及与增加3D打印物品的层间粘附性有关的方法、装置、系统、设备和/或计算机程序产品，以及其它方面。

简言之，一般描述了增加3D打印物品的层间粘附性的技术。3D打印系统的打印头可以包括挤出喷嘴，该挤出喷嘴被配置为将一个或多个聚合物层沉积到衬底上以形成3D打印物品。微等离子体源可与挤出喷嘴耦合且可被配置为利用来自微等离子体源的等离子体来处理衬底的表面或沉积的聚合物层的表面。等离子体可包括在处理时可以氧化衬底的表面或所沉积的聚合物层的表面从而增加3D打印物品的层间粘附性的至少一种反应物种(reactive species)。

图1A和1B图示依照本文所描述的至少一些实施例布置的、在3D打印系统中采用来增加3D打印物品的层间粘附性的打印头的示例的配置。

如示意图100A所示，3D打印系统的打印头可以包括挤出喷嘴110和微等离子体源104。挤出喷嘴110可以被配置为将一个或多个聚合物层沉积到衬底108的表面上，如聚合物沉积路径112所示。在一些示例中，挤出喷嘴110可进一步被配置为随着聚合物层沉积而旋转从而跟踪聚合物沉积的变化。微等离子体源104可以被配置为处理114衬底的表面或者处理一个或多个所沉积的聚合物层的表面，取决于相对于挤出喷嘴110的位置的微等离子体104的位置。响应于对位于微等离子体源104中的两个电极中的至少一个电极施加电压，可以利用来自微等离子体源104的等离子体降落106来处理表面。

在一个实施例中，微等离子体104可定位成使得等离子体降落106在来自挤出喷嘴110的聚合物沉积路径112之前以处理114衬底108的表面，如配置102所示。在另一实施例中，微等离子体源104可定位成使得等离子体降落106在来自挤出喷嘴110的聚合物沉积路径112之后以处理先前沉积的聚合物层的表面，如配置120中所示。为了该部分的目的，配置102可称为领先等离子体配置，配置120可称为尾随等离子体配置。

如图1B的示意图100B所示，打印头的替选配置可包括与挤出喷嘴110合并的等离子体源104，以使得当聚合物层沿着始自挤出喷嘴110的沉积路径112被沉积到衬底108的表面上时，利用等离子体降落106来处理114一个或多个聚合物层的表面。

来自微等离子体源104的等离子体可包括由在微等离子体源104内激活的一种或多种气体形成的至少一种反应物种，诸如羟基自由基或氮氧化物自由基。气体可以包括自然存在于空气中的气体，例如例如氢气、氮气和/或氧气。如果微等离子体源104处于允许气体通过微等离子体源104的打开配置，则气体可以通过和/或供应到微等离子体源104并且被激活。如果微等离子体源104处于使得阻止气体通过微等离子体源104的闭合配置，则微等离子体源104可以电离微等离子体源104的环境大气中的气体以激活气体，从而在等离子体内形成自由基物种。

电压随后可以施加到位于微等离子体源104内的两个电极中的至少一个电极。施加的电压可以引起来自微等离子体源104的等离子体降落106以利用来自微等离子体源104的等离子体来处理衬底108的表面或所沉积的聚合物层的表面。形成在等离子体内的自由基物种可以氧化衬底的表面或所沉积的聚合物层的表面。表面氧化可以增加衬底或所沉积的聚合物层与待从挤出喷嘴110沉积的下一层之间的层间粘附性。

在一些实施例中，两个或更多个微等离子体源可以与挤出喷嘴耦合。微等离子体源可以相对于挤出喷嘴定位，使得在领先等离子体配置中，至少一个等离子体降落在来自挤出喷嘴的聚合物沉积之前，并且在尾随等离子体配置中，至少一个等离子体降落在来自挤出喷嘴的聚合物沉积路径之后。微等离子体源可以定位在衬底表面或先前沉积的聚合物层的表面上方，例如大约0.5mm至大约1mm的距离处，取决于微等离子体源相对于挤出喷嘴的位置。例如，位于尾随等离子体配置的微等离子体源可以定位在衬底表面上方比位于领先等离子体配置的微等离子体源更高的高度处。在其它实施例中，微等离子体源可以在打印头内与挤出喷嘴分离。

图2示出了依照本文所描述的至少一些实施例布置的、经过等离子体处理的衬底的表面粘附性与未经等离子体处理的衬底的表面粘附性的示例比较。

如示意图200所示，在衬底204的表面上的水滴202可以图示等离子体处理对表面粘附性的影响。在配置210中，衬底204的表面没有经过等离子体处理。在配置220中，衬底204的表面已经通过来自微等离子体源的等离子体的处理，如之前图1中所论述的。如配置220所示，与配置210相比，水滴204与衬底204具有更大的表面区域接触，这可以指示由于等离子体处理所引起的增加的表面粘附性。

在配置220中用于处理衬底204的来自微等离子体源的等离子体可以包括至少一种反应物种，诸如羟基自由基或氮氧化物自由基，其是由在微等离子体源内激活的一种或多种气体形成的。一种或多种气体可包括自然存在于空气中的气体，例如例如氢气、氮气和/或氧气。形成在等离子体内的自由基物种可以氧化衬底204的表面以增加表面粘附性。例如，自由基物种可以蚀刻表面的化学物质以将化学惰性的表面变成有极性的、氧化表面，其中有极性的氧化表面可具有允许增加表面粘附性的改进的结合性质。例如，通过将吸收的碳氢化合物和油从衬底204的表面清除以及物理地蚀刻衬底204的表面以产生微观尺度的粗糙度，来自微等离子体源的等离子体可以进一步改善结合以及增加表面粘附性。

微等离子体源内的等离子体可以是宏观尺度介电阻挡放电(DBD)、微中空等离子体、或射频(RF)等离子体。等离子体的尺寸通常可以是例如任何尺寸，例如尺寸小于1mm²。由于等离子体降落的小的尺寸，在等离子体源内产生等离子体所需的能量可以最优地集中于待处理的衬底的表面或沉积的聚合物层的表面上。结果，等离子体可随着等离子体从微等离子体源降落而以高速率高效地氧化待处理表面，同时留下3D打印物品的其它区域不受干扰。

在一些实施例中，微等离子体源内的等离子体可以保持在一压力下，诸如保持在大气温度下。为将等离子体保持在大气温度下，可以实现在微等离子体源内彼此相距小距离定位的两个高压电极(阴极和阳极)。电压施加到这些电极还会引起来自微等离子体源的等离子体降落以处理衬底的表面或所沉积的聚合物层的表面，如之前所论述的。

图3A和图3B图示根据本文所描述的至少一些实施例布置的、可与挤出喷嘴耦合的微等离子体源的示例。

如图3A的示意图300A所示，微等离子体源可以是介电阻挡放电(DBD)器件302，被配置为产生DBD等离子体304。DBD器件302可制造到硅芯片306中，其中硅芯片306可充当阴极。在DBD器件302中，介电层310可以将硅芯片306与可充当阳极的溅射金属层312分离。DBD器件302可封装在氮化硅层308中。由于DBD器件302的配置，DBD器件302可以处于闭合配置中，其可以防止一种或多种气体通过DBD器件302。反之，DBD器件302可以电离存在于DBD器件302的环境大气中的气体以激活气体而在DBD等离子体内形成自由基物种。然后，电压314可以施加到阳极，即DBD器件302的溅射金属层312。施加的电压314可以引起来自DBD器件302的DBD等离子体304到衬底316的表面的等离子体降落，以处理表面。DBD等离子体304内的反应物种可以引起处理表面的氧化，这会增加衬底316与待由挤出喷嘴沉积的下一聚合物层之间的层间粘附性。

DBD器件302可以位于衬底表面上方一定高度处，例如距离大约0.5mm至大约1mm，以防止DBD器件302直接接触到衬底的表面。该高度可取决于DBD器件302如何相对于挤出喷嘴定位。例如，如果DBD器件302相对于挤出喷嘴定位为使得DBD等离子体304降落在来自挤出喷嘴的聚合物层沉积之前，则DBD器件302可以定位在衬底316的表面上方较低的高度处。如果DBD器件302相对于挤出喷嘴定位为使得DBD等离子体304降落在来自挤出喷嘴的聚合物层沉积之后，则DBD器件302可以定位在衬底316的表面上方较高的高度处。

如图3B的示意图300B所示，微等离子体源可以是被配置为产生DBD等离子体的DBD器件352的替换配置。DBD器件352的替换配置可以包括两个或更多个金属件，诸如铝件(例如，354和356)，具有钻通铝件的一个或多个穿孔358。穿孔358可允许DBD器件352处于打开配置，这允许气体连续地通过DBD器件。铝件可被阳极化以在钻成穿孔而创建DBD等离子体之后在铝件的一个或多个表面上形成氧化铝。DBD器件352的打开配置可允许通过穿孔358的气体在DBD器件352中激活以在DBD等离子体内形成反应物种。在施加电压360时，等离子体降落可以利用包括反应物种的DBD等离子体来处理衬底的表面或所沉积的聚合物层的表面。反应物种可引起处理后表面的氧化，这会增加衬底或沉积的聚合物层、与待由挤出喷嘴沉积的下一聚合物层之间的层间粘附性。

类似于之前在图3A的示意图300A中所描述的DBD器件302，DBD器件352可以定位在衬底表面上方的一高度处，例如大约0.5mm至大约1mm，以防止DBD器件352与衬底表面直接接触。该高度可以取决于DBD器件352如何相对于挤出喷嘴定位。例如，如果DBD器件352相对于挤出喷嘴定位而使得等离子体降落在来自挤出喷嘴的聚合物层沉积之前，则DBD器件352可以定位在衬底表面上方较低的高度处。如果DBD器件352关于挤出喷嘴耦合而使得等离子体降落在来自挤出喷嘴的聚合物层沉积之后，则DBD器件352可以定位在衬底表面上方较高的高度处。

图4示出了依照本文所描述的至少一些实施例布置的、可与挤出喷嘴耦合的微等离子体源的另一示例。

如示意图400所示，微等离子体源可以是被配置为产生微中空等离子体的微中空等离子体源402。微中空等离子体源402可以包括形成在阴极408与阳极404之间的绝缘介电层406。微中空等离子体源402还可以包括延伸贯通阴极408、介电层406和阳极404的一个或多个穿孔410。在形成阴极408、介电层406和阳极404配置之后，穿孔可以通过激光器形成。穿孔410可允许微中空等离子体源402处于打开配置，这允许一种或多种气体通过微中空等离子体源402和/或通过微中空等离子体源402连续地供应。气体可在微中空等离子体源402内激活以在微中空等离子体内形成至少一种反应物种。在对阳极404施加电压时，等离子体降落可利用包括反应物种的微中空等离子体来处理衬底的表面或沉积的聚合物层的表面。微中空等离子体内的反应物种可引起处理后表面的氧化，这会增加衬底或沉积的聚合物层、与待从挤出喷嘴沉积的下一聚合物层之间的层间粘附性。

所产生的微中空等离子体可具有高密度、诸如从每立方厘米大约10¹⁴电子(电子/cc)到大约10¹⁵电子/cc，以及高温度、诸如从例如大约1000开尔文(K)到大约2000K。微中空等离子体的温度可能显著地高于从之前在3A和图3B中所讨论的DBD器件产生的DBD等离子体，后者可以是从近似大约290K至大约500K的温度。虽然高温对于简单的表面氧化可能是严苛的，但是微中空等离子体的高密度可非常适合以高的扫描速率变换有机表面，并且因此非常适合3D打印。为使得微中空等离子体对于3D打印更高效，有效温度可以降低，例如，通过使室温气体以高速通过穿孔410以降低施加到衬底表面或沉积的聚合物层的表面上的平均气体温度。

图5示出了根据本文所描述的至少一些实施例布置的、通过采用与微等离子体源耦合的挤出喷嘴来增加3D打印物品的层间粘附性的示例的系统。

系统500可以包括至少一个控制器520、至少一个沉积模块522以及至少一个处理模块524。控制器520可由人控制来操作或者可配置用于自动操作，或者可由远程控制器550通过至少一个网络(例如，经由网络510)来指导。与控制器不同的生产过程相关联的数据可以存储在数据存储器560中和/或从数据存储器560接收。

控制器520可以包括或者控制沉积模块522，沉积模块522被配置为将来自3D打印头的挤出喷嘴的一个或多个聚合物层沉积到衬底上以形成3D物品。控制器520还可以包括或控制处理模块524，处理模块524被配置为利用来自与挤出喷嘴耦合的微等离子体源的等离子体来处理衬底的表面或沉积的聚合物层的表面。等离子体可以包括至少一种反应物种，其可以氧化所处理的表面以增加3D打印物品的层间粘附性。在电压施加到位于微等离子体源内的两个电极中的至少一个电极而引起来自微等离子体源的等离子体降落时，表面可以被利用等离子体降落来处理，等离子体降落包括至少一种反应物种。

如之前所论述的，微等离子体源可以与挤出喷嘴耦合。微等离子体源可相对于挤出喷嘴定位而使得在领先等离子体配置中来自微等离子体源的等离子体降落在来自挤出喷嘴的聚合物沉积的路径之前，或者在尾随等离子体配置中在来自挤出喷嘴的聚合物沉积的路径之后。如果微等离子体源定位在领先等离子体配置中，则衬底的表面可被处理以增加层间粘附性。如果微等离子体源位于尾随等离子体配置中，则先前沉积的聚合物层的表面可被处理以增加层间粘附性。

已经使用具体的装置、配置和系统描述了用于通过采用与微等离子体源耦合的挤出喷嘴来增加3D打印物品的层间粘附性的图1至图5的示例。用来增加3D打印物品的层间粘附性的实施例不限于根据这些示例的具体装置、配置和系统。

图6示出了依照本文所描述的至少一些实施例布置的通用计算装置，其可用来利于促进通过采用与微等离子体源耦合的挤出喷嘴来增加3D打印物品的层间粘附性。

例如，计算设备600可用作服务器、台式计算机、便携式计算机、智能手机、专用计算机或类似设备，诸如控制器、新组件、在操作系统中现有组件的集群，包括车辆和智能住宅。在示例的基本配置602中，计算设备600可以包括一个或多个处理器604和系统存储器606。存储器总线608可用于处理器604与系统存储器606之间通信。基本配置602在图6中由内虚线内的那些组件图示出。

取决于期望的配置，处理器604可以是任何类型，包括但不限于微处理器(μP)、微控制器(μC)、数字信号处理器(DSP)或它们的任何组合。处理器604可以包括一个多等级的高速缓存(诸如等级高速缓存存储器)612、一个或多个处理器核心614和寄存器616。示例处理器核心614可以(各自)包括算术逻辑单元(ALU)、浮点单元(FPU)、数字信号处理核心(DSP核心)或它们的任何组合。示例存储器控制器618也可与处理器604一起被使用，或在一些实施方式中存储器控制器618可以是处理器604的内部部分。

根据所需的配置，系统存储器606可以是任意类型，包括但不限于易失性存储器(诸如RAM)、非易失性存储器(诸如ROM、闪存等)或其任意组合。系统存储器606可以包括操作系统620、应用622以及程序数据624。应用622可以包括沉积模块626和处理模块627，其关于其自身可以是应用的集成部分或者独立应用。沉积模块626可以配置为将来自3D打印头的挤出喷嘴的一个或多个聚合物层沉积到衬底上以形成3D物品。处理模块627可配置为利用来自与挤出喷嘴耦合的微等离子体源的等离子体来处理衬底的表面或沉积的聚合物层的表面。程序数据624可以包括与沉积和处理有关的处理数据628，以及其它数据，如本文所描述的。

计算设备600可具有用于促进基本配置602和任何所需的装置和接口之间的通信的附加特征或功能以及附加接口。例如，总线/接口控制器630可用于便于基本配置602与一个或多个数据存储设备632之间经由存储接口总线634的通信。数据存储设备632可以是一个或多个可移除存储设备636、一个或多个非可移除存储设备638或者其组合。可移除存储设备和非可移除存储设备的示例举几个例子来说包括诸如软盘驱动器和硬盘驱动器(HDD)的磁盘设备、诸如压缩盘(CD)驱动器或数字多功能盘(DVD)驱动器的光盘驱动器、固态驱动器(SSD)和磁带驱动器。示例的计算机存储介质可以包括以用于诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息的存储的任何方法或技术实现的易失性和非易失性的介质以及可移除和非可移除的介质。

系统存储器606、可移除存储设备636和非可移除存储设备638是计算机存储介质的示例。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其它存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)、固态驱动器或其它光学存储设备、磁盒、磁带、磁盘存储设备或其它磁存储设备、或者可用于存储所需信息并且可由计算设备600访问的任何其它介质。任意这样的计算机存储介质可以是计算设备600的部件。

计算装置600还可以包括接口总线640，该接口总线用于方便从各接口设备(例如，一个或多个输出设备642、一个或多个外围设备接口644和一个或多个通信设备646)经由总线/接口控制器630到基本配置602的通信。一些示例的输出设备642包括图形处理单元648和音频处理单元650，其可配置为经由一个或多个A/V端口652与诸如显示器或扬声器的各外部设备通信。一个或多个示例的外围设备接口644包括串行接口控制器654或并行接口控制器656，其可配置为经由一个或多个I/O端口658与诸如输入设备(例如，键盘、鼠标、笔、语音输入设备、触摸输入设备等)或其它外围设备(例如，打印机、扫描仪等)的外部设备通信。示例的通信设备646包括网络控制器660，其可布置成便于经由一个或多个通信端口664通过网络通信链路与一个或多个其它计算装置662的通信。一个或多个其它通信设备662可包括服务器、客户端设备以及类似设备。

网络通信链路可以是通信介质的一个示例。通信介质通常可通过计算机可读指令、数据结构、程序模块或诸如载波或其它传输机制的调制数据信号中的其它数据来具体化，并且可以包括任何信息输送介质。“调制数据信号”可以是使得其特性中的一个或多个以将信号中的信息编码的方式设定或改变的信号。通过举例而不是限制的方式，通信介质可以包括诸如有线网络或直接线连接的有线介质，以及诸如声波、射频(RF)、微波、红外(IR)和其它无线介质的无线介质。如本文所使用的术语计算机可读介质可以包括存储介质和通信介质两者。

计算装置600可实现为通用或专用服务器、主机或包括任意上述功能的类似计算机的部分。计算装置600还可以实现为包括膝上型计算机或非膝上型计算机配置的个人计算机。

示例性的实施例还可以包括打印头，具有至少一个挤出喷嘴的，所述至少一个挤出喷嘴与在3D打印系统中采用的微等离子体源耦合以增加3D打印物品的层间粘附性。这些方法能够以任意数量的方式实现，包括本文所描述的结构。一种这样的方式可以是通过在本公开中描述的类型的设备的机器操作。另一种可选的方式可以是方法的一个或多个单个的操作与执行一些操作的一个或多个人类操作者相结合来执行，而其它操作可以由机器来执行。这些人类操作者无需彼此在一起，但是每个均仅配有执行程序的一部分的机器。在其它实施例中，人类交互可自动化，诸如通过可以被机器自动化的预选标准。

图7是图示根据本文所描述的至少一些实施例布置的、可通过诸如图6中的计算装置的计算装置执行的、用于通过采用与微等离子体源耦合的至少一个挤出喷嘴来增加3D打印物品的层间粘附性的示例方法的流程图。

示例的方法可包括如模块722和/或724中的一个或多个所图示的一个或多个操作、功能或动作。在模块722至724中所描述的操作还可以存储为计算机可读介质、诸如计算装置710的计算机可读介质720中的计算机可执行指令。

增加3D打印物品的层间粘附性的示例过程可以开始于模块722，“将来自与微等离子体源集成的挤出喷嘴的一个或多个聚合物层沉积到衬底上以形成3D打印物品”，其中沉积模块可以被配置为将来自挤出喷嘴的一个或多个聚合物层沉积到衬底上以形成3D打印物品。挤出喷嘴可与微等离子体源耦合，其中微等离子体源可相对于挤出喷嘴定位而使得微等离子体源的等离子体降落可以在来自挤出喷嘴的聚合物沉积的路径之前或之后。

模块722之后可以是模块724，“利用来自微等离子体源的等离子体来处理衬底的表面或一个或多个所沉积的聚合物层的表面”，其中处理模块可被配置为利用来自微等离子体源的等离子体来处理衬底的表面或沉积的聚合物层的表面，取决于微等离子体源相对于挤出喷嘴的位置。例如，如果微等离子体源相对于挤出喷嘴定位成使得来自微等离子体源的等离子体降落在领先等离子体配置中在聚合物沉积路径之前，则衬底的表面可以被处理。如果微等离子体源相对于挤出喷嘴定位成使得来自微等离子体源的等离子体降落在尾随等离子体配置中在聚合物沉积路径之后，则先前沉积的聚合物层的表面可以被处理。在将电压施加到位于微等离子体源的内的两个电极中的至少一个电极上而引起来自微等离子体源的等离子体降落时，可以处理衬底的表面或沉积的聚合物层的表面。等离子体可以包括形成在微等离子体源内的反应物种，其中反应物种氧化衬底的表面或沉积的聚合物层的表面，这会增加层间粘附性。

包括在上述过程中的模块仅为示例的目的。在3D打印系统中采用与微等离子体源耦合的挤出喷嘴来增加3D打印物品的层间粘附性可通过具有更少或附加模块的类似过程来实现。在一些实施例中，模块可以按不同的次序来执行。在一些其它的实施例中，各模块可去除。在另外的实施例中，各模块可以划分成额外的模块，或者组合在一起成为较少的模块。

图8示出了根据本文所描述的至少一些实施例布置的、示例的计算机程序产品的框图。

在一些实施例中，如图8所示，计算机程序产品800可以包括信号承载介质802，其还可以包括一条或多条机器可读指令804，当通过例如处理器执行时，这些机器可读指令可提供本文所描述的功能。因此，例如，参考图6中的处理器604，在处理器604上执行的沉积模块626和处理模块627可以响应于通过介质802传送到处理器604的指令804而承担图8所示的一个或多个任务，以执行与如本文所描述的增加3D打印物品的层间粘附性相关联的动作。根据本文所描述的一些实施例，这些指令中的一些指令可包括例如用于将来自从与微等离子体源集成的挤出喷嘴的一个或多个聚合物层沉积到衬底上以形成3D打印物品、以及利用来自微等离子体源的等离子体处理衬底的表面或一个或多个沉积的聚合物层的表面的一条或多条指令。

在一些实现方式中，图8所描绘的信号承载介质802可以涵盖计算机可读介质806，诸如但不限于硬盘驱动器、固态驱动器、压缩盘(CD)、数字多功能盘(DVD)、数字带、存储器等。在一些实现方式中，信号承载介质802可以涵盖可记录介质808，诸如但不限于存储器、读/写(R/W)CD、R/W DVD等等。在一些实现方式中，信号承载介质802可以涵盖通信介质810，诸如但不限于数字和/或模拟通信介质(例如，光纤电缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。因此，例如，程序产品800可通过RF信号承载介质传送给图6的处理器604的一个或多个模块，其中信号承载介质802由无线通信介质810(例如，符合IEEE 802.11标准的无线通信介质)来传送。

根据一些实施例，描述了增加3D打印物品的层间粘附性的方法。示例的方法可以包括将来自3D打印机的挤出喷嘴的聚合物层沉积到衬底上以形成3D打印物品，其中挤出喷嘴与微等离子体源耦合。示例的方法还可以包括用来自微等离子体源的等离子体来处理衬底的表面或沉积的聚合物层的表面。

在其它实施例中，可以向微等离子体源供应一种或多种气体，其中一种或多种气体可被激活以在等离子体中形成至少一种反应物种，该反应物种氧化衬底的表面或沉积的聚合物层的表面以增加层间粘附性。电压可以施加以引起从等离子体源到衬底表面或沉积的聚合物层的表面上的等离子体降落，从而利用来自微等离子体源的等离子体来处理衬底的表面或沉积的聚合物层的表面。微等离子体源可关于挤出喷嘴定位，使得等离子体降落在来自挤出喷嘴的聚合物沉积路径之前或之后。在另一聚合物层沉积之前，可以引起到先前沉积的聚合物层的表面上的来自微等离子体源的等离子体降落。

在另外的实施例中，微等离子体源可定位在衬底的表面或者沉积的聚合物层的表面上方例如距离大约0.5mm至大约1mm的距离处。挤出喷嘴可随着聚合物层沉积而旋转以跟踪聚合物沉积的变化。微等离子体源可被包含在挤出喷嘴中以允许随着聚合物层从挤出喷嘴沉积而用等离子体处理聚合物层。

根据一些示例，可以描述打印头。示例的打印机可包括被配置为将一个或多个聚合物层沉积到衬底上以形成3D打印物品的挤出喷嘴。示例的打印头还可以包括与挤出喷嘴耦合的微等离子体源，该微等离子体源被配置为利用来自微等离子体源的等离子体来处理衬底的表面或者沉积的聚合物层的表面。

在其它示例中，示例的打印机可进一步包括两个或更多个电极，所述两个或更多个电极被配置为施加电压以引起从微等离子体源到衬底表面或每个聚合物层的表面上的等离子体降落，以便氧化衬底的表面或每个聚合物层的表面，其中两个或更多个电极可位于微等离子体源内。微等离子体源可关于挤出喷嘴定位而使得等离子体降落在挤出喷嘴的路径之前或之后。等离子体降落的表面区域可布置成尺寸小于大约1mm²。衬底的表面或每个聚合物层的表面的氧化可以增加3D打印物品的层间粘附性。

在另外的示例中，微等离子体源内的等离子体可以是宏观尺度介电阻挡放电(DBD)等离子体、微中空等离子体或射频(RF)等离子体，并且等离子体可保持在大气压下。包括DBD等离子体的微等离子体源可由一个或多个硅芯片或两个或更多个穿孔铝件构成。微等离子体源可被配置为沉积具有至少一种反应物种的等离子体以处理衬底表面或沉积的聚合物层的表面。一种或多种气体可配置为在打开配置中通过微等离子体源以允许激活一种或多种气体而形成至少一种反应物种。微等离子体源可配置为在闭合配置中电离微等离子体源内存在的一种或多种气体以允许激活一种或多种气体而形成至少一种反应物种，其中至少一种反应物种包括羟基自由基或氮氧化物自由基。

根据一些实施例，描述了用于增加3D打印物品的层间粘附性的系统。示例的系统可包括沉积模块，该沉积模块包括挤出喷嘴且配置为将来自挤出喷嘴的一个或多个聚合物层沉积到衬底上以形成3D打印物品。示例的系统还可以包括处理模块，该处理模块包括与挤出喷嘴耦合的微等离子体源且配置为用来自微等离子体源的等离子体来处理衬底的表面或一个或多个沉积的聚合物层的表面。示例的系统可进一步包括控制器，该控制器配置为在3D打印物品制造期间协调沉积模块和处理模块的操作。

在其它实施例中，处理模块可配置为，响应于由两个或更多个电极施加电压而引起来自微等离子体源的等离子体降落，而用来自微等离子体源的等离子体来处理衬底的表面或一个或多个沉积的聚合物层的表面。处理模块可包括与挤出喷嘴耦合的两个或更多个微等离子体源，其中两个或更多个微等离子体源可关于挤出喷嘴定位而使得至少两个等离子体降落在来自挤出喷嘴的聚合物沉积的路径之前和之后。

在另外的实施例中，两个或更多个微等离子体源可进一步定位在衬底的表面或先前沉积的聚合物层的表面上方例如从大约0.5mm至大约1mm的距离处。两个或更多个微等离子体源中的一个可相对于衬底的表面定位成在衬底的表面或先前沉积的聚合物层的表面上方比两个或更多个微等离子体源中的另一个更高，使得至少两个等离子体降落中的一个在聚合物沉积路径之前。微等离子体源可与挤出喷嘴分离地定位。

根据一些示例，描述了其中存储有用于增加3D打印物品的层间粘附性的指令的计算机可读存储介质。指令可以在执行时使得执行类似于上文提供的方法的方法。

示例

下面是可以如何实现一些实施例的说明性的示例，并且不意在以任何方式限制实施例的范围。

示例1：与制造到硅芯片中的介电阻挡放电(DBD)微等离子体源耦合的挤出喷嘴

挤出喷嘴可与制造到硅芯片中的DBD器件耦合。DBD器件可以包括将硅芯片与溅射镍层分离的介电聚酰亚胺层。聚酰亚胺层和溅射镍层可进一步封装在氮化硅层中。硅芯片可充当阴极，溅射镍层可充当阳极。DBD器件可与挤出喷嘴耦合而使得在领先等离子体配置中来自DBD器件的等离子体降落在来自挤出喷嘴的聚合物层沉积之前。结果，DBD器件定位在衬底表面上方0.5mm处以防止DBD器件直接接触衬底表面。

一旦定位，DBD器件可以在±250伏特(V)、10千赫兹(kHz)频率的交流电(AC)模式中运行。电流可引起从DBD器件到衬底表面的等离子体降落以利用DBD等离子体来处理衬底的表面。等离子体可处于近似290K的室温下并且可以在小于2秒内调整衬底的表面。通过在DBD器件的环境大气中激活氢气而形成的DBD等离子体内的羟基自由基可以引起衬底表面氧化，这会增加衬底与待由挤出喷嘴沉积的下一聚合物层之间的层间粘附性。

示例2：与由两个或更多个铝件制成的DBD微等离子体源耦合的挤出喷嘴

挤出喷嘴可与由两个铝箔制成的DBD器件耦合，每个铝箔70微米厚，一个或多个穿孔延伸贯通铝箔的厚度而允许打开配置。滤波可被阳极化到10微米的深度而在铝箔的一个或多个表面上形成氧化铝。DBD器件可与挤出喷嘴耦合而使得在尾随等离子体配置中来自DBD器件的等离子体降落在来自挤出喷嘴的聚合物层沉积之后。结果，DBD器件定位成在沉积的聚合物层表面上方1.0mm处以防止DBD器件与沉积的聚合物层的表面直接接触。

一旦定位，DBD器件可以在275V功率下、以5-50kV的AC扫描运行而形成DBD等离子体，并且打开配置可允许通过穿孔的氮气和氢气的混合物在DBD器件352内激活从而在DBD等离子体内形成氮氧化物自由基。在施加电压时，等离子体降落可以利用包括氮氧化物自由基的DBD等离子体来处理沉积的聚合物层的表面。氮氧化物自由基可引起处理的表面的氧化，这会增加沉积的聚合物层与待由挤出喷嘴沉积的下一聚合物层之间的层间粘附性。

示例3：与两个微中空等离子体源集成的挤出喷嘴

挤出喷嘴可与两个微中空等离子体源耦合，每个微中空等离子体源均包括形成在两个钼层之间的介电氧化铝层，其中一个钼层充当阴极，另一层充当阳极。微中空等离子体源还可以包括由激光器形成的穿孔，其中穿孔可以延伸贯通钼层和氧化铝层以允许打开配置且可有近似1000微米的直径。打开配置可允许空气通过微中空等离子体源和/或通过微中空等离子体源连续地供应。空气内的氢气、氮气和氧气可在微中空等离子体源内激活以在等离子体内形成羟基自由基和氮氧化物自由基。

第一微中空等离子体源可与挤出喷嘴耦合，使得在领先等离子体配置中来自微中空等离子体的等离子体降落在来自挤出喷嘴的聚合物层沉积之前。结果，微中空等离子体定位在衬底表面上方大约0.5mm处以防止微中空等离子体与衬底表面直接接触。在施加1-10毫安(mA)的电流到充当阳极的另一钼层时，等离子体降落可通过微中空等离子体来处理衬底的表面，该等离子体包括羟基自由基以及氮氧化物自由基。所产生的微中空等离子体可以包括高密度和高温度，例如从1000-2000开尔文(K)。自由基可引起衬底表面的氧化，这会增加衬底与待由挤出喷嘴沉积的聚合物层之间的层间粘附性。

第二微中空等离子体源可与挤出喷嘴耦合，使得在尾随等离子体配置中来自微中空等离子体的等离子体降落在来自挤出喷嘴的聚合物层沉积之后。结果，微中空等离子体可位于衬底表面上方大约1.0mm处，以防止微中空等离子体与沉积的聚合物层表面直接接触。在施加1-10mA的电流到充当阳极的另一钼层时，等离子体降落可通过包括羟基自由基和氮氧化物自由基的微中空等离子体来处理沉积的聚合物层的表面，其中自由基可引起沉积的聚合物层的表面的氧化。表面的氧化可以增加沉积的聚合物层与待由挤出喷嘴沉积的下一聚合物层之间的层间粘附性。

存在通过其可实现本文中所述的处理和/或系统和/或其它技术的各种媒介物(例如，硬件、软件和/或固件)，并且优选媒介物将随着部署这些处理和/或系统和/或其它技术的环境而变化。例如，如果实施者确定速度和精度是最重要的，则实施者可选择主要硬件和/或固件媒介物；如果灵活性是最重要的，则可选择主要软件实施方式；或者，再一次可替换地，实施者可选择硬件、软件和/或固件的某一组合。

虽然按照“包括”各组件或步骤(解释为“包括，但不限于”的含义)描述了各个组成、方法、系统和设备，但是组件、方法、系统和设备还能够“主要由各组件和步骤构成”或者“由各组件和步骤构成”，并且这些术语不应解释为限定实质上闭合成员组。

前面的详细说明已经通过框图、流程图和/或示例阐述了设备和/或过程的各个实施例。在这些框图、流程图和/或示例包含一项或多项功能和/或操作的程度上，可以通过各种各样的硬件、软件、固件或几乎其任意组合来单独地和/或共同地实现这些框图、流程图或示例内的每项功能和/或操作。在一个实施例中，本文所描述的主题的多个部分可经由专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)或其它集成格式来实现。然而，在本文公开的实施例的一些方案可以整体地或部分地等同地实现为集成电路、在一个或多个计算机上运行的一个或多个计算机程序(例如，实现为在一个或多个计算机系统上运行的一个或多个程序)、在一个或多个处理器上运行的一个或多个程序(例如，实现为在一个或多个微处理器上运行的一个或多个程序)、固件、或几乎任何组合，并且根据本公开的内容，设计电路和/或编写用于软件和/或固件的代码将是可能的。

本公开不限于本申请中描述的具体实施方式，其旨在例示各个方面。在不背离其精神和范围的情况下可以进行很多修改和改变。在本公开的范围内的功能上等同方法和设备，除了在此举例的那些，在阅读以上描述之后，将是可能的。这些修改和变化旨在落入所附的权利要求的范围内。公开仅仅受到所附权利要求项以及这些权利要求的等同物的完整范围所限制。将理解的是，本公开不限于特定的方法、系统、或组件，当然这些可以变化。还应理解的是这里使用的术语目的只是在于描述具体实施方式，并非进行限制。

此外，本文中描述的主题的机制能够分配为各种形式的程序产品，并且，本文中描述的主题的例示性实施方式的应用与用于实际进行分配的信号承载介质的特定类型无关。信号承载介质的示例包括但不限于：可记录类型的介质，诸如软盘、硬盘驱动器、压缩盘(CD)、数字通用盘(DVD)、数字带、计算机存储器等；以及传输型介质，诸如数字和/或模拟通信介质(例如，光纤电缆、波导、有线通信链路、无线通信链路等)。

本领域技术人员将认识到，以本文中所阐述的方式描述装置和/或处理、其后使用工程实践将这样的所述的装置和/或处理集成到数据处理系统中在本领域内是常见的。也就是说，本文中所述的装置和/或处理的至少一部分可经由合理量的实验集成到数据处理系统中。本领域技术人员将认识到，典型数据处理系统一般地包括以下中的一个或多个：系统单元壳体、视频显示装置、诸如易失性和非易失性存储器的存储器、诸如微处理器和数字信号处理器的处理器、诸如操作系统的计算实体、驱动器、图形用户界面、以及应用程序、诸如触控板或触摸屏的一个或多个交互装置、和/或包括反馈回路的控制系统。

本文中所述的主题有时示出包含在不同的其它部件中的或与不同的其它部件连接的不同部件。应该理解这些描述的架构仅为示例，实际上实现相同功能的很多其它架构可以被实现。在概念方面，实现相同功能的部件的任何设置是有效地“相关联”的，从而实现特定的功能。因此，这里组合以实现特定功能的任何两个部件可以看做是彼此“相关联”的，从而实现特定的功能，而与架构或中间部件无关。同样地，任何这样关联的两个部件还可以视为是彼此“可操作地连接”或“可操作地耦合”以实现特定的功能，并且能够这样相关联的任何两个部件还可以视为是彼此“可操作地可耦合的”以实现特定的功能。可操作地结合的特定示例包括但不限于物理可匹配的和/或物理交互的部件和/或无线可交互和/或无线交互部件和/或逻辑交互的和/或逻辑可交互的部件。

关于本文的实质上任意复数和/或单数术语的使用，为适于上下文和/或应用，本领域技术人员可以将复数转换为单数和/或将单数转换为复数。为了清楚起见，这里可以明确地阐述各种单数/复数置换。

本领域技术人员应该理解，通常，这里使用的术语，尤其是所附权利要求书中使用的术语(例如所附权利要求书的主体部分)通常意在作为“开放式”术语(例如，术语“包括”应该被解释为“包括但不限于”，术语“具有”应该被解释为“至少具有”，术语“包含”应该被解释为“包含但不限于”等)。本领域技术人员应进一步理解，如果目的在于引入特定数目的权利要求记载，这样的目的应该明确地记载于权利要求中，如果没有这样的记载，则这样的目的不存在。例如，为了便于理解，下述的所附权利要求可以包含引导语“至少一个”和“一个或多个”的使用以引入权利要求记载。然而，即使同一个权利要求包括引导语“一个或多个”或“至少一个”以及不定冠词例如“一个”或“一”(例如，“一个”或“一”通常应该被解释为表示“至少一个”或“一个或多个”)，这些短语的使用也不应该被解释为暗示通过不定冠词“一个”或“一”的权利要求记载的引导对任何包括这样引入的权利要求记载的特定权利要求限制为仅包括一个这样的记载的发明；对于用于引入权利要求记载的定冠词也同样适用。此外，即使明确记载了特定数量的引入权利要求记载，本领域技术人员也应该认识到这样的记载通常应该被解释为表示至少为所记载数量(例如，没有其它修饰地简单记载“两个记载”通常表示至少两个记载或者两个或更多个记载)。

此外，在其中使用类似约定“A、B和C等中的至少一个”的那些实例中，通常这样的结构意在在某种意义上让本领域技术人员能够理解约定(例如“具有A、B和C中的至少一个的系统”应该包括但不限于只有A、只有B、只有C、有A和B、有A和C、有B和C、和/或有A、B和C等的系统)。本领域技术人员将进一步理解的是，表示两个或更多个另选术语的几乎任何转折词和/或词组，无论在说明书、权利要求书还是在附图中，都应该被理解为预想到包括术语中的一个、术语中的另一个或两个术语的可能性。例如，词组“A或B”应该理解为包括“A”或“B”或“A和B”的可能性。

如本领域的技术人员将理解的，出于任何和所有的目的，诸如在提供书面描述方面，本文中公开的所有范围还涵盖任何和所有可能的子范围及其子范围的组合。任何所列出的范围可以容易地识别为充分描述并且能够将同一范围分割成至少相等的两份、三份、四份、五份、十份等。作为非限制性示例，可以容易地将本文中讨论的每个范围分割成下三分之一、中三分之一和上三分之一等。如本领域的技术人员还将理解的，所有例如“高达”、“至少”、“大于”、“小于”等的语言包括所叙述的数量，并且指随后可以被分割成如上所述的子范围的范围。最后，如本领域的技术人员将理解的，范围包括每个单个构件。因此，例如，具有1到3个单元的组是指具有1个、2个或3个单元的组。类似地，具有1到5个单元的组是指具有1、2、3、4或5个单元的组，以此类推。

虽然本文中已经公开了各个方面和实施例，但是其它方面和实施例是可能的。本文中所公开的各个方面和实施例是出于例示的目的，而非意图限制，其中真实范围和精神由以下权利要求来指明。

Claims

1.一种用于增加三维打印物品的层间粘附性的方法，所述方法包括：

沿着路径定位三维打印机的挤出喷嘴；

将微等离子体源与挤出喷嘴耦合，使得所述微等离子体源沿着挤出喷嘴的所述路径定位，其中所述微等离子体源被定位为沿着所述路径在所述挤出喷嘴之前或之后；

将沿着所述路径来自所述挤出喷嘴的聚合物层沉积到衬底的表面上以形成所述三维打印物品；以及

通过对定位在所述微等离子体源内的两个电极中的至少一个电极施加电压以引起从所述微等离子体源到所述衬底的所述表面或所沉积的聚合物层的表面上的等离子体降落，利用来自所述微等离子体源的等离子体来处理所述衬底的所述表面或所沉积的聚合物层的表面。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

向所述微等离子体源供应一种或多种气体，其中所述一种或多种气体被激活以在所述等离子体中形成至少一种反应物种，所述至少一种反应物种氧化所述衬底的所述表面或所沉积的聚合物层的所述表面以增加层间粘附性。

3.如权利要求1所述的方法，其中利用来自所述微等离子体源的所述等离子体处理来所述衬底的所述表面或所沉积的聚合物层的所述表面包括：

在沉积另一聚合物层之前，对所述定位在所述微等离子体源内的两个电极中的至少一个电极施加电压以引起从所述微等离子体源到先前沉积的聚合物层的表面上的所述等离子体降落。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

在所述衬底的所述表面或所沉积的聚合物层的所述表面上方0.5mm至1mm处定位所述等离子体源。

5.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

随着所述聚合物层被沉积而旋转所述挤出喷嘴以跟踪聚合物沉积的变化。

6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

将所述微等离子体源包含在所述挤出喷嘴中以允许随着所述聚合物层被从所述挤出喷嘴沉积而利用所述等离子体来处理所述聚合物层。

7.一种打印头，包括：

三维打印机的挤出喷嘴，被配置为将一个或多个聚合物层沉积到衬底的表面上以形成三维打印物品；以及

包含在所述挤出喷嘴中的微等离子体源，所述微等离子体源被配置为在所述一个或多个聚合物层被从所述挤出喷嘴沉积时，利用来自所述微等离子体源的等离子体来处理所述衬底的表面或沉积的聚合物层的表面。

8.如权利要求7所述的打印头，进一步包括定位在所述微等离子体源内的两个或更多个电极，其中所述微等离子体源被配置为对所述两个或多个电极中的至少一个电极施加电压以引起从所述微等离子体源到所述衬底的所述表面或每个聚合物层的表面上的待沉积的等离子体降落。

9.如权利要求7所述的打印头，其中所述微等离子体源是宏观尺度介电阻挡放电(DBD)源、微空心等离子体源或射频(RF)等离子体源。

10.如权利要求9所述的打印头，其中所述微等离子体源由一个或多个硅芯片或两个或更多个匹配的穿孔铝件构成。

11.如权利要求7所述的打印头，其中所述微等离子体源被配置为将等离子体沉积到所述衬底的所述表面或所沉积的聚合物层的所述表面上，其中等离子体包括至少一种反应物种。

12.如权利要求11所述的打印头，其中一种或多种气体被配置为在打开配置中通过所述微等离子体源，以允许激活所述一种或多种气体而形成所述至少一种反应物种。

13.如权利要求11所述的打印头，其中所述微等离子体源被配置为在闭合配置中电离存在于所述微等离子体源中的一种或多种气体，以允许激活所述一种或多种气体而形成所述至少一种反应物种。

14.如权利要求11所述的打印头，其中所述至少一种反应物种包括羟基自由基或氮氧化物自由基。

15.一种用于增加三维打印物品的层间粘附性的系统，所述系统包括：

沉积模块，包括沿着路径定位的三维打印机的挤出喷嘴，所述沉积模块被配置为沿着所述路径将来自所述挤出喷嘴的一个或多个聚合物层沉积到衬底的表面上以形成三维打印物品；

处理模块，包括两个或更多个微等离子体源，所述两个或更多个微等离子体源与所述挤出喷嘴耦合并且沿着所述挤出喷嘴的所述路径定位使得所述两个或更多个微等离子体源中的第一微等离子体源在所述挤出喷嘴之前、并且所述两个或更多个微等离子体源中的第二微等离子体源在所述挤出喷嘴之后，所述处理模块被配置为利用来自所述两个或更多个微等离子体源的等离子体来处理所述衬底的表面或所沉积的所述一个或多个聚合物层的表面；以及

控制器，被配置为在所述三维打印物品的制造期间协调所述沉积模块和所述处理模块的操作。

16.如权利要求15所述的系统，其中所述处理模块还包括定位在所述两个或更多个微等离子体源中的每个微等离子体源内的两个或更多个电极，其中所述两个或更多个微等离子体源中的每个微等离子体源被配置为，对所述两个或更多个电极中的至少一个电极施加电压以引起从所述两个或更多个微等离子体源中的每个微等离子体源到所述衬底的所述表面或一个或多个所沉积的聚合物层的所述表面上的待沉积的等离子体降落。

17.如权利要求16所述的系统，其中从所述两个或更多个微等离子体源中的所述第一微等离子体源沉积的等离子体降落在来自所述挤出喷嘴的聚合物沉积的路径之前，并且从所述两个或更多个微等离子体源中的所述第二微等离子体源沉积的等离子体降落在来自所述挤出喷嘴的聚合物沉积的路径之后。

18.如权利要求15所述的系统，其中所述两个或更多个微等离子体源被进一步定位成在所述衬底的所述表面或先前沉积的聚合物层的表面上方0.5mm至1mm处。

19.如权利要求18所述的系统，其中所述两个或更多个微等离子体源中的在所述挤出喷嘴之前的所述第一微等离子体源相对于所述两个或更多个微等离子体源中的在所述挤出喷嘴之后的所述第二微等离子体源，在所述衬底的所述表面或者所述先前沉积的聚合物层的所述表面上方被定位的更高。

20.如权利要求15所述的系统，其中所述两个或更多个微等离子体源与所述挤出喷嘴分离地定位。