CN1064581C - 用于制造带有自由悬空部分的立体制品的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于生产具有临空悬垂部分的立体制品的方法和装置，而在最终的制品几何结构中没有任何制品材料与其直接支承连接。在分层构筑材料以形成制品和其下的支承结构的过程中，通过将材料敷设于待形成的制品的悬垂部分之下而形成支承结构。容易拆开的支承结构是沿制品结构的悬垂部分底边的一交接面形成的。借助交接面材料与制品材料间形成的可分离弱粘接而构成一可拆开或可分开的弱接缝，上述分离材料可作为分离层或薄涂层来敷设。

Description

用于制造带有自由悬空部分的立体制品的方法

本发明涉及一种制作预定形状的立体制品的装置和方法。这种装置的用途之一是快速制作模型或制品。目前有各种各样用于这样注模的系统，其中包括分层敷设构筑可固化材料的系统。该现有技术的系统包括立体平版印刷术和熔敷模注。本申请人的US5121329号专利描述了后一种类型的一系统，它通过层层敷设正固化的材料直至形成所需要的形状来成形立体制品。

所有目前已有的各种立体注模系统不同程度存在的缺点是若在最终成形的制品结构中没有支承层或结构则不能在自由空间内形成注模的结构层。当构筑制品时，具有在最终形成的结构中不由模注材料直接支承的悬垂节段或部分的制品要求敷设材料作为支承结构来支承该悬垂部分。

在由上述US5121329号美国专利所描述的计算机控制的设备中，待成形制品的设计最初在计算机上创制，而特定的软件用来向用于操纵一模型基底部件和一模注材料敷设头的驱动电机提供驱动信号以便在流体状态下敷设材料从而通过敷设多层材料创制所需要形状的制品。在制品成形过程中可以采用这种系统在适合的软件控制下将材料敷设在底板或基底上从而形成附加的结构，该结构用作正被成形的制品的悬垂或自由空间节段的支承结构。将模或制品结构固定到这样的支承结构之上可解决制作模或制品的问题，但是它会引起另外的难题，即不损坏形成的最终模或制品而将支承结构从制品结构上脱开。如果支承结构由与用于构筑所需制品的材料相同的材料制成，则该支承结构与制品之间的粘接强度与制品或模本身中的各个单层之间的粘接强度完全相同。当用力最终将支承结构从制品上拆开时，要么部分支承结构材料留在该制品上，要么制品的一部分被撕下。无论哪种情况，制品或模都会受到损坏或甚至疤痕严重到毫无价值的地步。

本发明旨在提供一种方法和设备，该方法和设备通过下述方式可克服上述问题，即在成形制品的材料和其下方的支承结构材料之间形成可断开的弱粘接以便避免对最终制品的任何损坏。

本发明的主要目的是通过下述方式提供一种方法和设备，该方法是使在制品／支承交接面处的制品材料和其下方的支承结构材料之间的界面间的粘接强度达到最小从而用微小的力就可快速容易地将支承结构材料拆除，但该粘接强度仍具有足够的锚固强度从而当制品正在成形时可将模或制品固定住。为此目的选择材料，这些材料在模／支承结构的界面处的材料间提供微小的粘接强度而且易于分离的接缝。

按照本发明的一个优选实施例，第一种可固化材料按预定的格式敷设以形成所需要的制品和用于该制品自由悬垂部分下设的一独立分开的支承结构，上述两者之间的隔离带限定制品的悬垂部分的底边。其成份与构成制品的材料不同的第二种分离材料敷设于上述隔离带内。对该种材料加以选择以便其在沿制品、支承结构交接面的容易分开的接缝中与第一种材料形成软弱的、可断开的粘接。最好第一和第二材料通过多层敷设方式来构筑，而在立体制品和支承结构复合件上，分离材料敷设于相同竖直高度平面内的制品和支承结构间的相隔开的层之间。

在上述实施例中，其中，分离材料作为一层敷设，该材料形成与所形成的制品材料相接触的最终支承层，而且该材料与制品和支承结构均相接触。然而，该第二材料与制品材料形成的粘接强度显著低于主模注或制品材料本身的粘接强度。这样就允许支承结构易于拆开。

当按上述实施例敷设一独立分离层时，可成功地采用多种材料。下面给出材料组合的实例。譬如，用来形成制品和支承结构的材料可以是在环境温度下固化的热塑性树脂，如聚酰胺，而用于分离层的材料可以为碳氢化合物蜡。

在分离材料呈薄涂层敷设于制品材料和下设的支承结构之间的实施例中，该分离材料在模注材料和支承结构之间的交接面处以流态敷设成如此薄的一层，从而使其几何形状在模和支承的构筑中可忽略不计。在如此的工艺过程中，用来形成模或制品的材料最好也是以液态敷设的热塑性树脂，如聚酰胺。上述分离材料可以为脱模型材料，如溶于溶剂或水的聚合物、硬脂酸酯、硅氧烷或含氟化合物，或含有蜡或聚合物的悬浮液。

本发明的装置采用一对敷设器，其中每个带有用于敷设不同材料的各自的排放端头，该设备也可用来由第一材料构筑制品或模，由第二材料制成下设的支承结构，该第二材料与所支承的制品悬垂部分的底边形成弱粘接。例如，正如在此所述，用于制作制品的材料可以为热塑性树脂或蜡模浇注蜡，而用于支承结构的材料是一种蜡，该种蜡在与制品材料的接触面处形成弱粘接。

用于上述方法的装置的优点在于，各自带有一排放端头的两个敷设器装设在一个敷设头上。设置可控机构来使敷设头和材料接纳基板相互间沿X、Y和Z轴方向相对移动从而分层构筑立体制品。各敷设器上带有一排放喷嘴，该喷嘴中装有前述端头。最好其中一个喷嘴可相对于另一个可竖向调节从而不敷设喷嘴的排放端头总可定位在高于敷设喷嘴的排放端头一足够的高度从而使其不触及由敷设喷嘴所正在敷设的材料以避免相互间的干扰。

结合附图阅读下面的描述，可容易理解本发明的上述和其它的目的以及优点，在各图中相同的标号表示相同的部件。附图中：

图1为本发明的敷设头和敷设喷嘴机构的透视图；

图2为沿图1中2-2线的敷设头的竖向剖面图；

图3为构筑所成形制品的可分离支承结构的一种形状和方法的示意图；

图4为另一种分离层实施例成形的示意性透视图；

图5为采用一分离涂层的又一实施例的示意图；

图6为局部侧视图，表示图1和2中的两个敷设端头处于某一特定的敷设方式。

用来构筑如图3～5所示的立体制品的支承结构的成形和拆开系统可用于各种模注系统。特别适合的是通过形成连续的相邻层或层状体来成形立体制品的系统，尤其是指US5121329号专利中所描述的这种系统。在最终要在自由空间中悬出的悬垂部分之下，在模注或制品成形过程中无论何处需要支承结构，上面述及的分离层和分离涂层的方法均可适用。

优选的材料敷设和构制方法类似于US5121329号专利中所描述的方法。图1和2表示一敷设头2，其上装有一对敷设器8和30，用于进行下述的支承结构的成形和分离过程的一种系统。为此，敷设头2装设成相对于材料接纳基底56可相对运动，如图6所示，从而能把材料敷设成多道和多层以形成预定形状的物品。上述相对运动沿X、Y和Z轴方向进行从而把材料逐层敷设以形成一立体物品。可采用前述的US5121329号专利中所描述的步进电机驱动的螺杆来实现这样的相对运动。最好敷设头2装设于一底盘4上，该底盘4可沿X和Y轴方向运动，而图1和2中所示的导向螺杆6用来提供沿其中一个方向的运动。按下述方式设置底盘4，借助第二导向螺杆沿第二方向即Y轴方向运动，该方向与上述导向螺杆6的伸展方向相垂直。上述两个螺杆均由如步进电机之类的可控电机驱动。最好上述的相对运动受控于可由计算机控制的CAD／CAM系统，在该系统中待成形制品的设计最初在计算机上创制。可使用软件将计算机中的三维数据转化成驱动电机的受控运动以便导向螺杆通过预定的运动方式移动敷设头2而逐层按所要求的形状敷设和构筑各层材料。在上述的实施例中，基底或接纳基底(图6)可沿竖直或Z轴方向运动从而可实现三维运动。

第一敷设器最好是管形或导管8，它用来敷设一种材料。在应用于供料为固态的场合，如一柔性丝或线之时，在敷设器8上设置一加热线圈10以便加热和熔化该固体材料从而该材料呈流体状态供给带一排放端头14的一敷设喷嘴12。该排放端头14构成所敷设液态材料的出口。该材料在预定的条件下，如制品成形或模注的所控制的环境温度下将固化一体。管形敷设器8在接收端设有一套16，它固定于一固定环18上。由于下面要描述的原因，敷设器8最好采用与固定环18铰接的方式安装以便进行有选择的竖直运动。为此，一对基本沿水平延伸的铰轴20，从套16的相对侧面伸出并固定到固定环18上。

一提升支架22连接到敷设器8的另一端靠近端头14的位置，其上带有一连接板24。一提升装置，例如图示的双向作用驱动缸28，包括有一柱塞26，该柱塞26固定于连接板24上。驱动缸28可以为气动或液压的流体驱动缸。它为可往复动作的双向作用驱动缸，其由流体驱动可沿竖向伸出和收回柱塞26。在协调敷设来自图示二个敷设器的材料的软件程序控制之下，上述运动可使排放端头14上升和下降。对下面要描述的第二敷设器30来说排放端头14的竖向高度的调节具有一特定的用途。应注意到，提升装置28可包括各种机构，该机构包括一弹簧加载的电磁线圈(spring-loaded solenoid)，该线圈在受电激励时伸长并利用弹簧的回复而使柱塞26进行周期性的往复运动。如图6所示，一般要使柱塞26回缩从而使排放端头14相对敷设器30的端头36保持在一预定的较高位置。敷设器30在其敷设端部也带有一喷嘴34，该喷嘴34上固定有排放端头36。另外最好也采用一加热线圈32将导入管状敷设器30中的固体供料熔化成液体状态，而该材料是由液体状态通过端头36而敷设的。敷设器30通过一固定套箍31固定于底架顶部4上。

排放端头14和36分别与不同成份的材料的相应供应源连通并以流态供给，而后可在预定条件下固化。该材料由泵等直接从贮液器以液态供应。材料在开始时也可以固态供给，如以US5121329号专利中图5所示的柔性丝或线状供应。该柔性丝可由固体材料制成，该固体材料可相当迅速地加热到其固化温度之上并且在其敷设于接纳基底或基底56后一旦温度稍有降低即可迅速固化。可使用包括后面所述的各种材料在内的热塑性树脂、蜡或金属柔丝。这种线或丝在图2中用标号50表示，它可借助一适合的材料推进机构从一供应卷盘(未示出)通过一导管和一导向座54输送。使用一对夹辊46可有效地用作这种机构以用来夹紧和推进丝50。夹辊46的间歇性的受控驱动是由步进电机38和40来实现的，每个电机带动正齿轮42和44中的一个，通过该齿轮把驱动力传递给夹辊46。

电机38和40由适当的软件予以程控以间歇性地驱动夹辊46，进而有选择地向某一敷设器8或30推送丝状材料。用于向敷设器8供给的丝50的上述材料推进机构还可用于从一分开的供应盘向敷设器30推送丝。

图3～5表示用以在待制作的一立体制品的自由悬垂部分下方提供一可拆开支承结构的不同方法。图4表示一特别优选的实施例，其中，一分离层B用来在一制品或模58和一支承结构60之间提供一可分离、可断开的接缝。在该实施例中，制品58和支承结构60由同一材料A制成。如图所示，制品58沿其右侧有一悬垂部分，该悬垂部分的底侧由标号62表示。支承结构60中相邻的顶面或表面用标号64表示。表面62和64间隔开从而在其间形成一连接和分隔带，在该分隔带中填有一种分离材料B。

在由图4的实施例所示的一立体结构中，材料A和B可按多种方式敷设以形成复合结构，该复合结构由制品58、支承结构60和分离层B构成。采用本说明书中所描述的这种敷设设备，上述材料由排放端头14和36逐道敷设，其轨迹或路径可以是位于图4所示的X-Y平面内的直线。从基底56开始，材料从二个敷设器8和30来构筑进各层，而在沿Z轴的每一个竖向高度平面上敷设若干道。用于制品58及支承结构60的各层按图4所示的格式敷设直至达到下述位置：此处制品58的悬垂部分明显伸出到自由空间中而需要支承。因此在用于制品58的层带A-1敷设后，在同一水平或高度敷设分离材料B层带B-1。之后，在同一水平敷设支承结构层带A-2。随着敷设器8和30由步进电机38和40按间歇性驱动方式来控制操作以便将所需要的供料A和B以可凝固的液态供给和敷设，上述过程可连续进行。承载敷设过的材料的接纳基底56相对敷设器2作竖向调节以便连续形成材料层，进而最好以如图4所示的条带方式把制品58和支承结构60构筑到所需的完整高度。在每个Z坐标或高度水平相间敷设分离层材料B以便依次把制品58和支承结构60的相邻表面62和64之间形成的整个分离带填满。在形成图4所示的复合结构之后，由于材料B所形成的较弱或可拆开的接缝，支承结构60可易于拆下。

因此可以看出，第二材料B用来形成支承的最终层，该层与形成制品58底边62的材料A相接触。因此分离材料B作为一层与悬垂部分轮廓相一致并敷设于制品58和支承结构60之间的隔离带之内。对该材料B加以选择以便与制品或成型材料A形成粘接，该粘接明显弱于材料A自身间的粘接。当对支承结构60施加分开力时，它便断开，或许留有部分分离材料B而粘连到制品58的底边62。由于分离材料B与制品或模注材料A的粘接较弱，故残留在制品上的任何分离材料可易于剥离下来而不对模或制品造成损坏。采用下述方式可有助于这样的支承结构的拆下，该方式是，在厚为0．0001-0．125英寸的一相当薄的层内敷设分离材料B，其中以0．005-0．020英寸的范围为最佳，上述薄层厚度是由在制品58和支承结构60的相邻表面之间交接面处的隔离带来限定的。

可以使用多种材料以达到上面如图4所描述的支承结构60从所形成的制品58上迅速容易地拆开。用来形成制品58的结构和支承结构60的材料A最好为热塑性材料，该热塑性材料将在其所敷设的预定环境条件下易于固化。各种热塑性树脂均是适合的，比如蜡模浇注用蜡。分离材料可以是碳氢化合物蜡的混合物。模注或制品的材料A具有较高的抗拉强度。譬如，当使用其抗拉强度约为2700磅／平方英寸的聚酰胺模注材料A，并采用由碳氢化合物蜡混合物组成的分离材料B时，通过沿由分离材料B所形成的缝或分离区断开，所成形的制品58和支承结构60易于分离，这是因为分离材料B和模注或制品材料A的表面张力具有很大差别的缘故。与制品和支承结构材料A的表面张力相比大为减小的分离材料B的表面张力降低了由材料B所形成的接缝处交接面粘接强度，从而使支承结构60易于断开和分离而对制品58底边62产生最小损坏。

作为另一实例，聚酰胺模注材料和用于分离材料B的水溶性蜡已得到成功地应用。在前述实例中，不但交接面粘接强度减小，而且支承结构在五分钟内即溶解在室温的水中。但是如果采用水溶性分离材料，而用于制品和支承结构的材料A不溶于水，把复合组件58-60置于一水槽中，则任何残留的支承结构材料可易于溶解和去除。这样就可避免以机械方式拆下支承结构。

在另一实例中，用于制品58和支承结构的材料A是由蜡和聚合物的混合物组成的，而分离带或接缝处的分离材料B则采用水溶性蜡。这也形成非常弱的交接面粘接从而易于将支承结构分开，另外分离材料B易溶于室温下的水中从而大大便利于将支承结构分开。

图5表示与图4相似的实施例，但其中分离材料是以液态作为薄层70沿制品66和支承结构68之间的分离线或接缝来敷设的。同样，制品和支承结构采用相同的材料A制成。该材料A分多层敷设，是按图4所述方式沿竖向构筑的。然而在本实施例中，可流动的剂料D敷加于制品66和支承结构68之间的接触面上。该剂料破坏位于制品和支承结构之间的相同材料A中正常会产生的分子链接，从而在接触面70处产生显著弱化的链接。当对复合结构66和68施加拉力时，支承结构68易于清洁地裂开而根本不留下残渣材料或完全不对剩下的模或制品接触面造成损坏。在本系统中的分离剂料形成如此薄的一层D，从而使得该层的结构尺寸在制品和支承结构的构筑中可忽略不计。该薄分离涂层的厚度小于0．0002英寸。

溶液、乳化液和悬浮液均可用作分离涂层。用于制品66和支承结构68的材料A可以为上述针对图4中材料A所描述的任何材料。令人满意的分离涂料中包括可溶于溶剂的化合物，如聚合物和有机物，该聚合物例指丙烯酸酯，该有机化合物例指硬脂和壬二酸。当然可溶于水的聚合物也适于用作分离涂料，其中包括如聚环氧乙烷和乙二醇基聚合物、聚乙烯吡咯烷酮基聚合物、甲基、乙烯基醚和顺式丁烯二酐基聚合物、聚噁唑啉基聚合物和Polyqaternium II等材料。普通的脱模材料也可成功地用作分离涂料。这些材料包括含氟化合物、硅氧烷、卵磷脂和硬脂酸盐。悬浮液亦可用于上述分离材料，其中包括蜡，例如烷属烃类、微晶料和聚乙烯类以及聚合物。

图5实施例中在70处所采用的材料A包括：例如用于制品66和支承结构68的材料A的聚酰胺，而分离涂料D是硅氧烷。上述材料A的抗拉强度约为1000磅／平方英寸，而在位于制品和支承结构之间的分离接缝70处敷设有硅氧烷涂层的试件在交接面接缝处的抗拉强度约为105磅／平方英寸，并且试件受弯时在接缝70处易于断开。

适用于图5实施例的涂层的另一组材料包括用于制品和支承结构的蜡和聚合物混合体，而硬脂酸溶液用于分离涂层。图5所示的由上述材料制成的试样在接缝70处的抗拉强度如此之低以致于图5所示的复合结构在一试验夹持中开裂。

如图4或图5的实施例，在由相同材料A成形的制品悬垂部分和其下设的支承结构之间，无论是采用分离层抑或是分离涂层，均具有独特的优点。第一个优点涉及收缩特性。所有材料均在某种程度上收缩。如果具有明显不同收缩特性的材料用于制品或模型结构以及相邻的支承结构，则沿分离缝在二种材料之间将存在很大的收缩差值。这会产生极为严重的应力和粘接破坏，而制品则变形扭曲。这些潜在的有害作用通过下述方式降到最小程度，即在制品结构58或66及支承结构60或68上采用相同数量的材料而在其间则仅带有相当薄的分离层或涂层。不同材料的熔化和模注温度也产生影响。这样就必须对各种材料进行选择以便使其随使用的温度相互兼容从而达到所需要的效能。因此，当可加工的蜡敷加于制品和支承结构之间的交接面或分离区的一相当薄层中时，即便用作支承结构材料的可机加工的蜡需要60℃的较高环境温度以便获得构筑大而厚的支承结构的层压强度，在如浇注蜡之类的热塑性制品和支承结构较低的30℃模注温度下，该材料也会相当良好地叠置起来。换言之，甚至在材料A的模注温度下，图4所示的分离材料B相当薄的层也能相当好地叠层以形成具有足够强度的一层来支承位于其上的制品材料A。可望由这样一层材料B形成相当弱的粘接或叠层以实现迅速方便地分离支承结构60。

图3表示可结合图1、2和6所示敷设设备而成功采用的第三实施例。在此实施例中，第一材料A用来形成制品72，具有不同成份的第二材料C用来构筑支承结构74。该两结构沿分离线或接缝76相互面接触。同样该两材料A和C可借助于参照图4所述的敷设头2的多个行程而分层敷设，敷设头2的每一道行程形成图3和4所示的一长条或道。用于制品材料A和支承结构材料C的材料组合可以采用关于材料A和B的图4中所述的相同组合。

如上面参照图4所述，因为不同的材料是由排放端头14和36在同一水平面或竖直高度敷设的，例如图4所示的道或条A-1、A-2和B-1，故存在非敷设排放喷嘴及其端头对敷设排放喷嘴所敷设的材料干扰的问题。该问题通过下述方法来克服，提供如图1、2和6所述的装置，来竖向调节其中一个敷设端头相对另一个敷设端头的高度。参照这些附图，应注意，敷设器8至少在喷嘴12和端头14所设置的其出料端可借助提升装置28来竖向调节。如图3和图4所示，敷设器30用来敷设材料A，而敷设器8用于敷设材料B或C。如图6所示，敷设喷嘴12及端头14由提升装置28保持在处在敷设器30的端头36之上的更高位置上。该高度差在图6中放大示出以示强调。当端头36敷设时，要求端头14高于端头36几分之一英寸，甚至1／16英寸的数量级。当要通过端头14从敷设器8敷设材料时，要驱动提升装置28以外伸柱塞26及降低端头14从而该端头14比端头36低上述相同数量级。如此设置避免一个敷设喷嘴端头可能扰乱另一端头所敷设的材料。

应注意到，在单独的敷设头2上载设的二个敷设器可采用不同于图1和2所示的长管形敷设器／液化器的形式。如果供应到敷设器的不是采用丝或条状的可熔固体，要敷设的材料以液态由泵从贮液器直接供给，则可不需用带有其加热线圈的长管形敷设器。对于图5所示的实施例，薄涂层分离材料可从注射器泵过用作排放端头的针头。这样的排放组件可用作固定于敷设头2上的一个敷设器。另外在相同应用场合，液态分离材料可通过带有鬃毛的刷子的端头排出，该鬃毛用来将上述液体刷涂在位于与制品或模结构66的交接面70处的支承结构68的上表面上。在与制品66底侧上的相邻垂直表面的分离处，液体涂料还可沿支承结构68的每层竖向面涂刷，这是预料之中的事。在敷设制品66的其后相邻各层材料A之前，作为薄涂层而敷设的上述液体材料要固化并且至少局部硬化。

此外，相互独立的结构材料和分离材料可从单个敷设头上的单个喷嘴端头来敷设，而该敷设头具有多个供给通道。这种敷设头的结构在US5121329号专利的图6中示出，并在第14栏第11～36行予以描述。在该敷设头实施例中，各独立分开的材料可通过对丝或条熔化或通过从贮液器泵抽液体的方式以液态供进该敷设头中的各独立流动通道。可采用合适的流量调节器来有选择地和间隔性地敷设一种材料或另一种材料。

在不脱离下述权利要求所限定的本发明的实质和范围的条件下可以对上面所述的方法和设备做各种各样的改进。

Claims (15)

1、一种用于制造带有自由悬空部分的立体制品的方法，其步骤包括：

按一预定格式以流体状态敷设一第一可固化的结构材料，来淀积构成一立体复合体的多层所述材料，该复合体包括一立体制品和一独立的立体支承结构，该结构位于所述制品在分层敷设过程中需要支承的悬垂部分之下，而上述制品和支承结构由其间限定该制品的悬垂部分底边的一隔离层隔离开；

在与第一材料敷设相配合的多道敷设过程中，把一第二分离材料敷设于制品和支承结构之间的所述隔离带内并与第一材料相接触，而该第二材料的成份与所述的第一材料不同，从而在制品和支承结构之间所述的隔离带内的可易于断开的接缝中，该第二材料与该第一材料形成较弱的、可断开的粘接。

2、根据权利要求1所述的方法，其中，上述分离材料作为一层根据上述隔离带的轮廓予以敷设。

3、根据权利要求2所述的方法，其中，上述分离层按多层段方式构筑，即在复合体中在同一竖向高度平面上，间歇性地把该分离材料敷设于制品和支承结构的相邻相隔的层之间。

4、根据权利要求2所述的方法，其中，在每一敷设道中，上述分离材料沿竖直方向沉积的厚度在0．0001～0．125英寸之间。

5、根据权利要求1所述的方法，其中，上述结构材料为热塑性树脂，而上述分离材料为可机械加工的蜡。

6、根据权利要求1所述的方法，其中，上述结构材料为蜡模浇注蜡，而上述分离材料为可机械加工的蜡。

7、根据权利要求1所述的方法，其中，上述分离材料作为薄涂层敷设于上述隔离带中并与由第一结构材料形成的制品和支承结构的相邻面相接触。

8、根据权利要求7所述的方法，其中，上述薄涂层有一可忽略不计的厚度，但该厚度足够使该薄涂层覆盖制品和支承结构的相邻面并破坏在限定上述相邻面的第一结构材料部分之间正常会产生的分子链接。

9、根据权利要求8所述的方法，其中，上述结构材料为热塑性树脂，而形成上述涂层的分离材料为水溶性聚合物。

10、根据权利要求8所述的方法，其中，上述结构材料为热塑性树脂，而形成上述涂层的分离材料为溶于溶剂的聚合物。

11、根据权利要求8所述的方法，其中，上述结构材料为热塑性树脂，而形成上述涂层的分离材料为硅氧烷。

12、根据权利要求10所述的方法，其中，上述结构材料为热塑性树脂，而形成上述涂层的分离材料为硬脂酸溶液。

13、根据权利要求1所述的方法，其中，上述第一结构材料和第二分离材料是从二个独立的各具有一排放端头的喷嘴敷设的，并均固定在用于对材料接纳基底沿X、Y和Z轴方向作相对运动的一敷设头上，及对来自于喷嘴的结构材料和分离材料的敷设进行控制从而在某一时刻材料只从一个喷嘴敷设。

14、根据权利要求13所述的方法，其中，所述的喷嘴之一相对接纳基底可竖向调节，在敷设结构材料和分离材料时可控制地调节所述喷嘴的高度，从而，在材料敷设过程中，不敷料喷嘴的排放端头总是处在敷料喷嘴的排放端头之上足够的高度以越过上述敷料喷嘴所正在敷设的材料。

15、一种制造带有在一空间中自由悬吊的悬空部分的立体制品的方法，其步骤包括：

按一预定模式敷设一可固化的结构材料，来淀积多层所述材料，限定一立体制品，其具有在层淀积期间需支承的悬空部分；

在该空间中，在该立体制品的悬空部分之下敷设一水溶性分离材料，该敷设与结构材料的敷设相配合进行多道，并与结构材料接触，以形成对制品的立体支承结构，该分离材料是水溶性的，结构材料不溶于水，这样通过将制品放入水中可容易地将分离材料从立体制品中溶化掉。

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