CN107073814B - 持续拉动三维打印 - Google Patents

Abstract

本公开描述了三维(3D)打印机系统和方法，其可以用于“持续拉动”3D打印。说明性3D打印机包括：树脂容器；基板；光源，其被布置在树脂容器下方并且可操作成使树脂容器中的树脂固化；和控制系统，其可操作成：(a)接收规定3D结构的模型数据；(b)确定与3D物体的层对应的2D图像；和(c)生成控制信号以操作光源和基板来依次将3D物体的层形成到基板上，其中在每个层形成后，基板将3D物体的已形成部分向上移动，并且其中贯穿3D物体的层的形成，至少3D物体的已形成部分的表面维持与树脂容器中的树脂接触。

Description

持续拉动三维打印

相关申请的交叉引用

该申请要求2014年10月3日提交的美国临时专利申请号62/059,521的优先权，在此通过引用将该美国临时专利申请以其整体并且并用于所有目的结合于此。

背景技术

三维(“3D”)打印是一种增材制造处理，其中连续材料层被铺设在彼此顶部上以形成固体3D物体。随着时间的过去，已经开发出各种3D打印，包括基于挤出的3D打印(例如，熔融层积成型(FDM))和基于光聚合的处理，诸如立体光刻(SLA)和数字光处理等。

在立体光刻处理中，3D结构每次建起一层，其中通过将光反应性的树脂暴露到使树脂固化的紫外线(UV)光源来形成每个层。注意的是，立体光刻也可以称为光学制造、光固化和/或固体自由形式制造和固体成像。

更具体地，在典型的立体光刻处理中，用户通过3D打印应用程序的软件界面创建物体的数字3D模型。3D打印应用程序然后利用一组水平平面将3D模型切成片。3D模型的每个切片然后能被转换成二维掩模图像，使得3D模型被表示成一系列的二维掩模图像，其每一个描绘来自3D模型的对应层的形状。掩模图像依次被投射到可光固化的液体或粉末树脂表面上，同时光被投射到树脂上以使其固化成层的形状。可替换地，替代使用掩膜，3D模型的每个切片可以由切片的形状中的二维图像表示，使得投射器能将一系列的这样的二维图像投射到树脂表面上以形成与3D模型对应的物体。

发明内容

示例实施例涉及三维(3D)打印系统和方法。使用立体光刻的3D打印可能是一种耗时的处理。更具体地，在立体光刻处理中，许多时间被花费在固化每个层后从大桶的树脂移除树脂物体，搅动树脂以破坏表面张力，并且然后将树脂物体的固化部分浸渍回到桶中以固化下一层。示例实施例可以通过“持续拉动”3D打印系统和处理来帮助减少3D打印所要求的时间。更具体的，示例系统和方法可以帮助提供使用立体光刻的3D物体的打印，而不要求进程中的物体(即，已经被固化的树脂层)在固化每个层之前被从液体树脂完全移除。

在一方面，示例3D打印机系统包括：树脂容器，其被布置成保持液体树脂；基板；光源，其被布置在树脂容器下方，其中光源可操作以发出电磁辐射，电磁辐射使得树脂容器中的一部分树脂固化；和控制系统。控制系统可操作成：(a)接收规定三维结构的模型数据；(b)确定与三维物体的多个层对应的多个二维图像；和(c)至少部分地基于规定结构，生成控制信号以操作光源和基板来依次将三维物体的所述多个层形成到基板上，其中在每个层形成后，基板将三维物体的已形成部分向上移动，并且其中贯穿三维物体的所述多个层的形成，至少三维物体的已形成部分的表面维持与树脂容器中的树脂接触。

在另一方面，公开了用于控制3D打印机的计算机实施方法。方法涉及：(a)接收描述三维物体的模型数据；(b)确定与三维物体的多个层对应的多个二维图像；(c)初始地定位基板使得基板的表面接触树脂容器中的树脂；和(d)操作光源和基板来依次将三维物体的所述多个层形成到基板上，其中在每个层形成后，基板将三维物体的已形成部分向上移动，并且其中贯穿三维物体的所述多个层的形成，至少三维物体的已形成部分的表面维持与树脂容器中的树脂接触。

在进一步方面，公开了用于控制3D打印机的另一个计算机实施方法。方法涉及：(a)接收规定三维结构的模型数据；(b)确定与三维结构对应的一系列层，其中每个层具有对应形状，并且其中所述多个层包括至少第一层和第二层；(c)定位基板使得基板的第一表面位于树脂容器中的液体树脂内的打印界面处；(d)操作光源以将第一层的第一形状投射到基板的第一表面上，以固化三维结构的第一层；(e)在固化第一层后：(i)振动树脂容器，和(ii)向上移动基板，使得第一层的第一表面位于打印界面处；和(f)操作光源以将第二层的第二形状投射到第一层的第一表面上并且固化三维结构的第二层，其中在第一层的固化和第二层的固化之间，第一层的第一表面维持与树脂容器中的树脂接触。

在另外方面，公开了用于控制3D打印机的另一个计算机实施方法。方法涉及：(a)接收规定将由树脂层形成的三维结构的模型数据，其中每个层通过固化液体树脂形成，其中树脂容器保持液体树脂的体积和第二液体的体积，第二液体具有与树脂不同的比重，使得第二液体与液体树脂分离并且在液体树脂的体积和第二液体的体积之间提供打印界面；(b)定位基板使得基板的下表面位于打印界面处；(c)操作光源以将与第一层对应的第一形状投射到打印界面，以固化三维结构的第一层；(d)在固化第一层后，向上移动基板使得第一层的下表面位于所述界面处；和(e)操作光源以将与第二层对应的第二形状投射到打印界面，以固化三维结构的第二层，其中在第一层的固化和第二层的固化之间，第一层的下表面维持与树脂容器中的树脂接触。

在进一步方面，公开了用于控制3D打印机的另一个计算机实施方法。方法涉及：(a)接收规定三维结构的模型数据；(b)确定与三维结构的多个层对应的多个形状，其中每个层的边缘具有预定的二维图案，并且其中所述多个形状包括至少与第一层对应的第一形状和与第二层对应的第二形状；(c)定位基板使得基板的表面接触树脂容器中的树脂；(d)操作光源以将第一形状投射到基板的表面上，并且通过在基板的表面和树脂容器中的树脂之间的界面处固化树脂来形成三维结构的第一层；(e)在形成第一层后，向上移动基板，使得第一层的下表面在打印界面处接触树脂容器中的树脂；和(f)操作光源以将第二形状投射到第一层的表面上，并且通过在第一层的表面和树脂容器中的树脂之间的界面处固化树脂来形成三维结构的第二层，其中在第一层的形成和第二层的形成之间，第一层的表面维持与树脂容器中的树脂接触。

对于本领域的普通技术人员而言，通过适当地参考附图，阅读以下详细说明，这些以及其它方面、优点和替代将是显而易见的。此外，应理解的是，在发明内容章节以及该文件的其它地方中提供的描述旨在于通过举例的方式而非通过限制性方式对要求保护的主题进行说明。

附图说明

图1A示出根据示例实施例的三维打印机系统。

图1B示出用于与三维打印机系统交互并且控制三维打印系统的示例程序逻辑模块。

图1C至1F图示根据示例实施例的在对物体进行三维打印的处理中机械臂的移动。

图1G示出根据示例实施例的另一个三维打印机系统。

图2是图示根据示例实施例的三维打印方法的流程图。

图3A至3C图示根据示例实施例的其中打印物体的两个层的操作序列。

图4A至4C图示根据示例实施例的其中形成物体的两个层的三维打印机的另一个操作顺序。

图5是图示根据示例实施例的在树脂容器中的三维打印方法，其中通过液体树脂和第二液体的分离来提供打印界面。

图6是图示根据示例实施例的利用振动树脂容器的三维打印方法的流程图。

图7A至7C图示三维打印机的操作序列，期间根据图6中所示的方法形成物体的两个层。

图8是图示根据示例实施例的利用利用层的边缘图案的三维打印方法的流程图。

图9A和9B图示根据示例实施例的3D打印物体的层的边缘图案的示例。

具体实施方式

以下详细说明参考附图描述本公开的各种特征和功能。在图中，相似的附图标记通常指示相似的部件，除非文中特别声明。这里所述的设备不是限制性的。应理解的是，本公开的某些方面在广泛的不同构造中能被布置和组合，所有这些都被包含于此。

I.概述

如上所指出的，在立体光刻3D打印中，许多时间被花费在固化每个层后从大桶的液体树脂移除树脂物体，搅动树脂以破坏表面张力，并且然后将树脂物体浸渍回到桶中以固化下一层。示例实施例可以通过持续拉动处理来帮助减少3D打印所要求的时间。

在一些实施例中，液体打印界面可以被利用在持续拉动3D打印处理中。在这样的实施例中，3D打印机可以使用立体光刻，并且可以具有被保持在液体树脂桶(例如树脂容器)上方的基板和位于桶下方的投射器。桶可以填充有液体树脂和与液体树脂具有不同比重的另一液体。例如，树脂容器可以填充有液体树脂和比液体树脂更稠密(例如，其具有较高的比重)的第二液体，诸如甘油。因而，液体树脂和第二液体可以自然地分离，并且由于液体树脂的相对较低的比重，液体树脂可以漂浮在第二液体上方。此外，可以在液体树脂和第二液体发生分离的平面中提供平面打印界面。

此外，第二液体(例如，甘油)的粘性可以大于树脂容器中的树脂的粘性。从而，当在基板和第二液体的体积的上表面之间的打印界面处固化树脂层时，与液体树脂相比第二液体的较高的粘性可以允许固化层易于被从打印界面移除，这进而在获得的3D打印物体中形成更光滑的边缘。

在一些实施例中，3D打印机可以被构造成通过在连续的层的固化之间振动树脂容器来实施持续拉动处理，这可以改进持续拉动3D打印处理的结果(例如，在获得的3D打印物体中具有更光滑的表面)。

在一些实施例中，3D打印机可以被构造成通过在全帧图像立体光刻中添加图案诸如像素或锯齿形到每个图像的边缘来实施持续拉动处理，其中被打印的物体不需要在固化每个层后被从液体树脂移除。通过修改用于固化所述层为具有边缘图案的图像，这样的边缘图案可以被添加到每个层。

II.说明性的3D打印机

被构造用于持续拉动3D打印处理的3D打印机可以采取各种形式。以下描述这样的3D打印机的一些示例。然而，应理解的是，这里描述的示例3D打印机不旨在是限制性的，并且其它类型的3D打印机和这里所述的3D打印机的变型可以可能的。

在一些实施例中，3D打印机系统可以包括机械臂或另一机器人装置，其将基板悬挂在光反应性的树脂的上方。机械臂初始地将基板浸在树脂中，同时树脂下方的投射器将图像投射向光反应性的树脂以在基板上形成第一层。然后机械臂移动基板，并且随着后续层被固化在第一层上，机械臂移动基板和第一层。该处理然后随着逐层地建起物体而被重复。

此外，在一些实施例中，机械臂可以被构造成移动基板，并且因而以两个或更多个自由度移动被打印在其上的物体。这进而可以允许层的创建，所述层是“楔形的”，或者换言之，所述层具有非平行平面中的相对表面。相应地，一些层或所有层可以不平行于相邻层。如此构造，示例3D打印系统可以允许物体的创建，所述物体与在建造体积例如被树脂盘的尺寸限制的3D打印机中创建的那些物体大得多。

改变3D打印物体中的层的角度能力可以允许结构设计中的柔性和/或3D打印物体的结构特性的更大控制。例如，通过改变3D打印物体内的层的定向，能够智能地控制物体的特性诸如结构刚性、弹性等。

另外地或可替换地，具有安装到机械臂上的基板的3D打印机系统可以允许创建具有较少的临时支撑结构的物体，否者在3D打印处理中可能需要这些临时支撑结构。例如，诸如拱形的物体(或者具有垂悬部的另一物体)的3D打印否则可能要求支撑结构被创建在拱形的下方，以便在打印处理中支撑拱形。当这样的支撑结构在对物体进行3D打印后需要被移除时，这可能对处理添加时间和/或人力，并且可能在移除支撑的位置处导致缺陷。然而，在一些实施例中，在打印处理中，基板从上方悬挂进程中的物体，这在一些情形中可以去除需要在物体下方创建支撑结构。

图1A示出根据示例实施例的3D打印机系统100。3D打印机系统100包括树脂容器102以及布置在树脂容器下方的光源104。光源104可操作用于以受控方式朝向树脂容器发出电磁辐射，使得电磁辐射固化树脂容器102中的树脂105。此外，3D打印系统100包括机械臂106，其具有附接到机械壁的基板108。

机械臂106可操作以将基板108定位在树脂容器102上方，并且以至少两个自由度(更加具体地，在所述示例中，以六个自由度)相对于树脂容器102移动基板108。结果，3D打印机系统100的建造体积延伸超过树脂容器的边缘。

在示例实施例中，机械臂106可以具有三个旋转关节的关节型机器人，允许机械臂106六个自由度。然而，更多和更少的旋转关节是可能的。此外，应注意的是，3D打印机系统能将基板安装到各种类型的机器人装置，并且不限于机械臂。例如，基板能被安装到双轴顶部(head)单元或具有四个自由度的机械臂。其它示例也是可能的。

基板108可以被实施为机械臂106上的末端执行器。此外，机械臂106可以是可编程的，使得一组控制指令能被生成用于以在基板108上创建特定物体的方式移动机械臂106。

取决于特定实施例，基板108可以在尺寸和/或形状上变化。此外，取决于特定实施例，基板108可以由各种材料形成或者材料组合形成。一般地，基板108的表面可以由当固化时树脂的基层将会粘附到其上的任何材料形成。此外，由于基板从上方保持正被打印的物体，基板的面对树脂容器的表面的尺寸、重量分布、形状和/或粘接性能可以被设计成以便为一定的载荷提供支撑(例如，使得基板能保持物体直到一定重量、形状和/或尺寸)。

取决于特定实施例，树脂容器102可以是各种尺寸和/或形状。此外，树脂容器102的底部可以由允许来自用于固化树脂105的适当区域的电磁谱的电磁波的透射的任何材料形成，使得由投射器104发出的适当电磁波能经过树脂容器102的底部以固化树脂105。例如，如果树脂105是紫外线可固化的光敏聚合物，则树脂容器102的底部可以由能通过紫外线的任何材料形成。其它示例是可能的。

此外，应注意的是，示例实施例不被限制到这里所述的立体光刻技术。在一些实施例中，激光可以被用于替代紫外线光源来固化树脂。此外，可以利用各种类型的树脂，包括液体的和粉末的可光固化的树脂，而不背离本发明的范围。上述实施例的其它变型是可能的。

取决于特定实施例，投射器104可以采取各种形式。一般地，投射器可以是任何可控制的光源，其从用于固化树脂105的电磁谱的适当区域发出电磁波。在一些实施例中，投射器104可控制成发出根据3D模型的特定切片形成的电磁辐射(例如，紫外线光)，使得树脂105固化以形成具有相同形状的3D物体的层。在一些实施例中，投射器可以是紫外线滤波器被移除的标准消费者投射器。其它类型的投射器也是可能的。

在进一步的方面，可以期望在3D打印处理期间搅拌树脂105的表面。具体地，搅拌树脂的表面可以改进3D打印处理，通过例如改进已打印的物体的层的均匀性。因而，在一些实施例中，诸如在图1中所示的，刮刀114可以在树脂容器102中实施。刮刀114可以操作用于跨树脂容器102移动，以便搅拌液体树脂105的表面。

例如，刮刀114可以被操作成，在3D打印物体的处理期间，诸如在形成每个层之后或者根据一些预定的间隔，周期性地搅拌或“刮”树脂105的表面。在一些实施例中，刮刀114可以被人手动操作。另外地或可替选地，刮刀114可以被自动化(例如，机动化)，使得控制系统110在3D处理期间能自动地操作刮刀。例如，控制系统110可以在每个层的固化被完成后自动地将刮刀跨树脂容器102移动。

示例系统诸如3D打印机系统100的建造体积可以至少部分地由基板被安装到其上的机器人装置的移动和/或触及范围限定。例如，在图1中，建造体积可以由机械臂106的移动范围限定。其它示例是可能的。

此外，示例实施例，诸如3D打印机系统100，与建造体积由盘的尺寸(例如，树脂容器102的表面积)和/或由基板的表面积限定的3D打印机中创建的物体相比，可以允许创建大得多的物体。

例如，考虑图1C至1F，其一起图示在3D打印拱形物体112的处理期间来自示例3D打印机系统100的机械臂106的移动。更具体地，图1C至图1F示出在3D打印处理的各个阶段的拱形物体112的状态，从图1C到图1F按时间顺序进展。在该处理中，机械臂106沿着曲线130移动基板108，以便创建拱形物体112。由于建造体积至少部分地由机械臂的移动范围限定，所以3D打印机能够创建延伸超过树脂容器的边缘的拱形物体500。

此外，示例实施例，诸如3D打印机系统100，可以允许创建具有非平行的层的物体。具体地，当基板被安装在具有两个或更多个自由度的机器人装置诸如机械臂108上时，机器人装置能改变基板相对于树脂105的表面的姿态，由此改变正进行的物体相对于树脂105的表面的姿态，使得物体的层相对于彼此成角度。例如，基板的角度在图1C至1F中所示的3D打印处理期间在不同的时间改变，使得在拱形物体112的至少一些层是楔形的。

另外地或可替换地，与通常由其它3D打印技术获得的结构(例如，诸如通常会包括支撑件的拱形或者其它具有垂悬部的物体的结构)相比，系统诸如3D打印机系统100可以允许创建具有较少的支撑结构的物体。当支撑结构在对物体进行3D打印后需要被移除时，这可能增加处理的时间和/或人力，并且可能在移除支撑的位置处导致缺陷。因而，与其它类型的3D打印机相比，诸如3D打印机系统100的打印机能够生产具有更光滑的表面的物体。

例如，在基板不从树脂容器的上方悬挂物体的系统中，打印拱形或具有垂悬部的另一物体可能要求在3D打印处理期间为拱形或垂悬部创建支撑。然而，当基板将物体悬挂在树脂容器上方时，诸如在3D打印机系统100中，这样的支撑是不需要的。

在一些情形中，打印非平行层的能力使其更易于创建弯曲物体，诸如图1C至1F中所示的拱形物体112。另外地或可替换地，通过改变3D打印物体内的层的定向，能够智能地控制物体的特性，诸如结构刚度、弹性等。相应地，3D打印机系统100可以在规定正被打印的物体的结构特性时允许更多柔性。例如，3D打印机系统100可以被用于创建更稳定的结构(例如，能应对更高压缩载荷的结构)。其它示例也是可能的。

再次参考图1A，3D打印机系统100也可以包括控制系统110或者被通信联接到控制系统110。控制系统110可以采取可执行程序逻辑的形式或者包括可执行程序逻辑，其可以被设置成3D打印机系统100的一部分或者与3D打印机系统100结合。该程序逻辑可以被执行以例如生成用于3D打印机系统100的控制信号。例如，多个程序逻辑模块可以被包括作为控制系统诸如控制系统110的一部分。

在示例实施例中，控制系统110可以操作成：(a)接收数据，包括物体或结构的三维模型；和(d)至少部分地基于3D模型，生成控制信号，所述控制信号随着光源104的操作(经由机器人装置106的控制)调整(coordinate)基板108的移动，以按逐层方式形成由3D模型规定的物体112。特别地，通过将树脂容器中的树脂暴露到来自光源的电磁辐射来形成物体112中的每个树脂层。

图1B示出用于与三维打印机系统交互并且控制3D打印系统的示例程序逻辑模块。特别地，3D建模应用150和对应的GUI 152可以允许3D模型的生成。此外，为了制备用于打印的3D模型，模型处理模块154可以向3D模型施加切片处理。例如，各种技术可以被用于定义用于3D模型的等值面网格，然后将3D模型切成层。其它示例也是可能的。

切片处理可以将3D模型切成片段，每个片段对应于层，使得由3D模型描绘的物体能从3D模型的片段逐层地生成。另外，可以沿着非平行平面将3D模型切片，使得一些或全部片段具有非平行的相对表面。

分段后的3D模型然后可以传送到以下两者：(i)机器人控制模块156，其可以生成机器人控制信号；和(ii)图像坐标模块158，其可以生成用于3D打印的图像控制信号，包括图像文档和光源控制信号，以便基于3D模型打印3D物体。此外，应注意的是，机器人控制模块156、图像坐标模块158和/或其它程序逻辑模块可以利用图像控制信号的正时来调整机器人控制信号的正时，从而正确地执行3D打印处理。

其它类型的3D打印机也是可能的。例如，3D打印机可以被构造用于使用仅能向上和向下移动(即，仅具有一个自由度)的基板的立体光刻。在其它实施例中，3D打印机可以被构造用于使用能够以两个自由度移动的基板的立体光刻，所述两个自由度例如可竖直移动(即，向上和向下)和可水平移动(例如，平行于树脂容器中的树脂的表面)。3D打印机其它示例和构造也是可能的。

图1G图示根据示例实施例的另一个3D打印机190。3D打印机190包括基板机构192，其可操作成向上和向下(即，以一个自由度)移动基板108。应注意的是，图1G中所示的基板108、树脂105、树脂容器102、光源104和/或控制系统110可以与图1中所示的相同附图标记的方面相同或者不同。此外，应注意的是，3D打印机190中的控制系统110和用于其它3D打印机的控制系统可以一般地包括某种形式的非瞬时性计算机可读介质(例如，某种形式的存储器或数据存储)，具有可执行以实施3D打印处理的程序指令。

3D打印机190也可以包括在树脂容器的底部上的衬底194。衬底194可以由允许来自光源104的紫外线辐射经过到达液体树脂105的材料形成。例如，衬底194可以由透明或半透明材料诸如聚二甲硅氧烷(PDMS)的层形成。

为了打印物体的每个层，基板108可以被定位在液体树脂105中，在衬底194上方。更具体地，基板108可以被定位成使得基板108的底部和衬底的顶部之间的距离大体上等于正被固化的层的期望高度。在本文中，“基本上等于”应被理解成意味着分离使得当基板和衬底之间的液体树脂被固化时能形成期望高度的层，例如，等于或者可能稍大于正被固化的层的期望高度(例如，如果期望1mm的层，则1mm或者稍大于1mm)的分离。然后通过将基板108和衬底194之间的液体树脂暴露到来自光源104的紫外线辐射，可以形成3D物体的层196。

在一些实施例中，衬底194可以由特氟龙或其它类似材料形成，诸如聚甲基戊烯膜，替代由PDMS形成。特氟龙具有与PDMS类似的粘接特性；例如，固化的树脂不显著地粘接到任一材料，因而一旦层完成，这允许固化的树脂被容易地从衬底移除。然而，特氟龙倾向于比PDMS更有效地耗散热。结果，与对比3D打印处理期间的特氟龙衬底的内部温度的增加相比，PDMS衬底的内部温度在3D打印处理的过程期间增加更多。当PDMS衬底的温度增加时，可能变得更难以从PDMS衬底移除固化的树脂。因此，特氟龙可以允许从衬底更清洁地分离固化的树脂层。

III.说明性方法

图2是图示根据示例实施例的3D打印方法200的流程图。方法200可以由3D打印机的控制系统实施。例如，方法200可以被实施用于3D打印机的立体光刻，所述3D打印机包括被布置成保持液体树脂的树脂容器、基板和被布置在树脂容器下方的光源，光源可控制以发出电磁辐射并且选择性地使液体树脂的部分固化。当然，示例方法，诸如方法200可以由其它类型的3D打印机和/或由用于其它类型的3D打印机的控制系统实施。

如由框202所示，方法200涉及控制系统接收描述三维物体的模型数据。例如，框202可以涉及控制系统接收描述用于3D打印的目的的物体的文件，诸如标准镶嵌语言(STL)文件，对象(OBJ)文件或多边形(PLY)文件以及其他可能性。控制系统然后可以确定与三维物体的多个层对应的一系列的二维(例如，截面)图像，如由框204所示。例如，在框204处，基于软件或基于固件的“切片器”可以处理3D模型文件，以生成一系列的层并且输出具有用于特定3D打印机的指令的文件(例如，G代码文件)。

一旦控制系统已经确定待被打印的层的序列，控制系统定位基板使得能开始3D打印。更具体地，在框206处，控制系统定位3D打印机的基板，使得基板的底表面浸在树脂容器中的液体树脂中。特别地，基板可以被定位在液体树脂中，恰好在树脂容器的底部处的衬底上方。例如，基板可以被定位成使得基板的底部和打印界面(例如，树脂容器中的衬底的顶部)之间的距离大体上等于被固化的层的期望高度，诸如以上参考图1所述。

然后，如由框208所示，控制系统然后操作光源和基板(例如，通过控制基板被附接到其上的机械特征)以顺序地形成三维物体的所述多个层到基板上，贯穿三维物体的所述多个层的形成，保持三维物体的已形成(例如，固化)部分与树脂容器中的液体树脂接触。

重要地，根据方法200，当在每个层形成后基板将三维物体的已形成的部分向上移动时，三维物体的已形成的部分维持与树脂容器中的液体树脂接触。这样，贯穿整个3D打印处理，进程中的物体的固化的部分(例如，至少最新固化的表面)可以与液体树脂维持接触。因而，3D打印机在每个层被形成后不从液体树脂移除物体的固化的部分。结果，与如果在每层被固化后物体的固化的部分被完全地从液体树脂移除(例如，为了在物体的最新固化的表面和树脂之间留有空气间隙，使得树脂的表面能被搅拌)所要求的时间相比，3D打印处理可以在较少时间中被完成。

图3A至3C图示根据示例方法诸如方法200打印物体的两个层的顺序。特别地，图3A示出具有基板108的3D打印机300，基板108处在初始位置并且准备好将物体的第一层打印到基板108的底表面上。这样的定位可以发生在例如方法200的框206处。在图3A中，光源104投射第一形状304，第一形状304被规定用于第一层302。第一形状304可以被朝向基板108的底表面投射持续适当量的时间，以获得具有期望的厚度的层。第一层302被以虚线示出，以指示在图3A所示的时间段期间第一层正在被形成(即，固化)。

当第一层已经被形成时，基板108可以被向上移动，如图3B中所示。注意在图3B中，第一层302被固化并且因而以实线示出。此外，一旦被固化，第一层302粘接或者以其他方式附接到基板108。因而，当向上移动基板108时，第一层302也被向上拉动。然而，当示例方法200被实施时，基板108不将整个第一层302拉出液体树脂105。而是，基板的向上移动使得至少第一层302的下表面维持与液体树脂105接触。

此外，当第一层已经被形成时，光源104可以被关断，如图3B中没有投射所示。在实践中，投射器在两个层的固化之间被关断的持续时间可以改变。在一些情形中，多秒钟或多分钟的较长持续时间是可能的。在其它情形中，较短的持续时间是可能的。例如，光源可以被关断持续近似数十秒钟或多个毫秒的持续时间。在其它实施例中，可能的是，在两个层的固化之间可以不关断光源。例如，光源能立即或者物理上尽可能快地从投射与第一层对应的形状过渡到投射与恰好随后一层对应的形状。用于在3D打印期间层之间的过渡的其它正时示例或者变型也是可能的。

在进一步方面，一旦形成第一层302，各种技术和/或构造可以被用于帮助在得到的3D打印物体上获得更光滑的表面和/或帮助以其它方式改进3D打印处理。这样的技术能在基板108向上移动第一层302之前、在基板108正在向上移动第一层302的同时和/或在基板108向上移动第一层302之后被执行。下面参考图4A-4C、5、6、7A-7C、8、9A和9A描述这样的技术和构造的示例。

此外，一旦基板向上拉动第一层302，物体的第二层306可以被形成在第一层302的下表面上，如图3C中所示。特别地，光源104朝向第一层302的下表面投射被规定用于第二层306的第二形状308，使得第二层306以第二形状形成。此外，当方法200的框208被实施时，图3B和3C中所示的处理可以被重复以形成物体的后续层。

A.利用通过液体树脂和第二液体的分离提供的打印界面的持续拉动3D打印

如上所指出的，示例立体光刻处理可以利用被填充有液体树脂和甘油的桶。液体树脂和甘油可以具有不同的比重，使得它们自然地分离，其中液体树脂的体积上升到甘油的体积的上方。树脂和甘油的自然分离可以在分离的液体的体积相遇的平面上提供平坦的(例如，平面的)“界面”。这样，为了在3D打印处理期间形成每一个层，基板可以被定位在树脂-甘油界面处并且树脂可以被固化以形成层。

此外，液体树脂可以比树脂容器中的第二液体具有较低粘性，这可以更容易地从打印界面移除每个固化的层。例如，与其它类型的液体(例如，水)相比和/或与使用固体衬底提供打印界面相比，使用甘油提供树脂容器中的液体的下部体积可以减小界面处的表面张力。表面张力的减小可以获得具有更光滑的表面的3D打印物体。

图4A至4C图示其中形成物体的两个层的3D打印机400的操作顺序。在所示示例中，3D打印机400的树脂容器102被填充有具有不同粘性的两种液体。特别地，3D打印机400的树脂容器102保持液体树脂405的体积和与液体树脂相比具有不同粘性和比重的第二液体412的体积。如所指出的，第二液体412可以是甘油，使得第二液体自然地与树脂分离，并且因而在液体树脂405和第二液体412发生分离的平面中提供大体上平面的打印界面414。

在示例实施例中，可以由诸如在图4A-4C中所示的3D打印机实施持续拉动3D打印处理，例如，3D打印机从具有与甘油的体积自然地分离的液体树脂的上部体积的桶打印。在这样的实施例中，在每个层被固化后，基板可以远离树脂-甘油打印界面仅被向上拉动到足以允许下一个层被固化在先前固化的层下方。结果，能够完成3D打印物体，而不需要在物体的连续的层的打印之间从液体树脂完全地移除物体。

图5是图示根据示例实施例的在树脂容器中的3D打印方法500，其中通过液体树脂和第二液体的分离来提供打印界面。方法500可以由被以如图4A-4C中所示的3D打印机400相同或相似的方式构造3D打印机实施(例如，由这样的3D打印机的控制系统实施)。当然，应理解的是，方法500可以由其它类型的3D打印机和/或由用于其它类型的3D打印机的控制系统实施，而不背离本发明的范围。

如由框502所示，方法500涉及控制系统接收用于待由固化树脂层形成的3D结构的模型数据。控制系统然后生成与3D结构对应的一系列的层，其包括至少第一层和第二层，如由框504所示。这样做，控制系统可以确定每个层的特殊形状，使得层堆叠以形成3D结构。这样，第一层可以具有第一形状并且第二层可以具有第二形状，第一形状和第二形状可以彼此相同或不同。

3D打印机的基板然后被定位在由第一液体树脂和第二液体的分离提供的打印界面处，如由框506所示。例如，重新参考图4A，基板408被定位用于形成3D物体的第一层。特别地，基板408被定位成使得基板的下表面被浸在树脂容器中的液体树脂405的体积中并且被定位在界面414处。

应注意的是，当基板408被描述成被定位在液体树脂405和液体树脂下方的另一液体412之间的“界面处”(或“打印界面处”)时，这应被理解为，基板被恰好定位在界面上方，其中从界面的分离基本上等于被固化的层的高度。在本文中，“基本上等于”应被理解成意味着分离使得当基板的下表面和界面之间的液体树脂被固化时将获得期望高度的层，例如，等于或者可能稍大于正被固化的层的期望高度(例如，如果期望1mm的层，则1mm或者稍大于1mm)的分离。

再次参考方法500，一旦基板被定位在打印界面处，控制系统通过将第一形状投射到打印界面，可以操作光源来使第一层固化，如由框508所示。例如，参考图4A，UV投射器403被切换到接通以形成第一层402。特别地，呈第一层的形状的投影404被朝向界面414投射，使得基板408的下表面和界面414之间的液体树脂以期望的形状固化，因而形成第一层402。第一层402被以虚线示出，以指示在图4A所示的时间段期间第一层正在被形成(即，在固化处理中)。

继续方法500，在形成第一层后，控制系统可以向上移动基板直到第一层的下表面位于打印界面处为止，如由框510所示。这样，第一层的下表面可以被恰好定位在液体树脂和第二液体分离的平面上方。例如，一旦第一层已经被形成，基板408可以被向上移动，如图4B中所示。注意在图4B中，第一层402被固化并且因而以实线示出。此外，一旦被固化，第一层402粘接或者以其他方式附接到基板408。因而，当向上移动基板408时，第一层402也被向上拉动。然而，当示例方法诸如方法200或方法500被实施时，基板408在第一层402固化后不将整个第一层402拉出液体树脂405。而是，基板的向上移送使得至少第一层402的下表面维持与液体树脂405接触。

此外，当第一层402已经被完全固化时，光源403可以被关断，如图4B中没有投影所示。在实践中，投射器在两个层的固化之间被关断的持续时间可以改变。在一些情形中，多秒钟或多分钟的较长持续时间是可能的。在其它情形中，较短的持续时间是可能的。例如，光源403可以被关断持续近似数十秒钟或多个毫秒的持续时间。在其它实施例中，可能的是，在两个层的固化之间可以不关断光源403。例如，光源403能立即或者物理上尽可能快地从投射与物体的每个层对应的形状过渡到投射与物体的下一层对应的形状。用于在3D打印期间层之间的过渡的其它正时示例或者变型也是可能的。

再次参考方法500，一旦第一层的下表面被定位在打印界面处，控制系统通过将第二形状投射到打印界面414上，可以操作光源来使第二层(例如，在顺序中的下一层)固化，如由框512所示。例如，如在图4C中所示，一旦基板向上拉动第一层402，物体的第二层406可以被形成在第一层402的下表面上。特别地，光源403朝向第一层402的下表面投射被规定用于第二层406的第二形状408，使得第二层406以第二形状固化在第一层402的下表面和打印界面414之间。此外，当框512被实施时，图4B和4C中所示的处理可以被重复以形成物体的后续层。

注意的是，甘油和树脂的具体组合能被使用在除了这里描述的那些打印机构造之外的打印机构造和/或被与其它类型的3D打印机处理一起使用。

B.利用树脂容器的周期性振动的持续拉动3D打印

在一些实施例中，3D打印机可以被构造成在3D打印处理期间使保持液体树脂的树脂容器振动。此外，这样做可以允许3D打印机贯穿打印处理使进程中的物体的底表面与液体树脂保持接触(例如，不需要在每个层被完成后将进程中的物体从液体树脂全部移除)，与不使树脂容器振动(或采取其它动作)以在打印处理期间周期性地搅拌树脂容器的持续拉动3D打印处理相比，具有改进的结果。

图6是图示根据示例实施例的利用振动树脂容器的3D打印方法600的流程图。方法600可以由被以如参考图7A-7C所述的3D打印机相同或相似的方式构造3D打印机(例如，由这样的3D打印机的控制系统)实施。当然，应理解的是，方法600可以由其它类型的3D打印机和/或由用于其它类型的3D打印机的控制系统实施，而不背离本发明的范围。

图7A至7C图示3D打印机700的操作顺序，期间根据方法600形成物体的两个层。根据方法600，3D打印机700的树脂容器702在物体的两个连续的层的固化之间振动。在这样的实施例中，在每个层被固化后，基板708可以远离打印界面，仅被向上移动到足以允许下一个层被固化在先前固化的层下方(例如，在最近固化的层的底部和衬底794之间)。结果，能够完成3D打印物体，而不需要在物体的连续的层的打印之间从液体树脂705完全地移除物体。

再次参考图6，方法600涉及控制系统接收规定三维结构的模型数据，如框602所示。控制系统然后生成与3D结构对应的层的序列，其包括至少第一层和第二层，如由框604所示。这样做，控制系统可以确定每个层的特殊形状，使得层堆叠以形成3D结构。相应地，第一层可以具有第一形状并且第二层可以具有第二形状，第一形状和第二形状可以彼此相同或不同。

一旦控制系统已经确定待被打印的层的序列，控制系统定位基板使得能开始3D打印。更具体地，如由框606所示，控制系统定位3D打印机的基板，使得基板的底表面被浸在树脂容器中的液体树脂中并且被定位在打印界面处。特别地，基板可以被定位在液体树脂中，恰好在树脂容器的底部处的衬底(例如，PDMS或特氟龙衬底)上方。例如，图7A示出基板708，所述基板708处于已定位且准备好用于物体的第一层的打印。特别地，基板708被定位成使得基板708的底部和衬底794顶部之间的距离大体上等于正被固化的层的期望高度。

继续方法600，一旦基板被定位成恰好在衬底的上方，则控制系统可以操作光源以将第一形状投射到基板的表面上，这使基板的下表面和衬底之间的树脂固化以形成三维结构的第一层，如由框608所示。例如，在图7A中，光源704投射第一形状716，第一形状304被规定用于第一层702。第一形状716可以被朝向基板708的底表面投射持续适当量的时间，以获得具有期望的厚度的层。第一层702被以虚线示出，以指示在图7A所示的时间段期间第一层正在被形成(即，固化)。

现在继续方法600，在使第一层固化后，控制系统：(i)振动树脂容器，如由框610所示，并且(ii)向上移动基板直到第一层的下表面位于打印界面上方为止，如由框612所示。例如，如图7B中所示，一旦物体的第一层已经被固化，基板708被向上移动并且树脂容器102被振动。在图7B中，树脂容器102的振动由树脂容器102任一侧上的箭头所示。树脂容器102的振动可以搅动树脂容器中的液体树脂，这进而可以帮助允许第一层702维持与连续的层的打印之间的液体树脂接触。此外，注意的是，框610可以涉及在框612执行的基板的向上移动之前、期间和/或之后使树脂容器102振动。

在所示示例中，机械系统720可操作成使树脂容器102振动。特别地，机械系统720包括被附接到树脂容器102的上板和被附接到树脂容器102的下方的支撑结构722的下板。如图7B中所示，上板可以被可控制地从一侧移动到另一侧，而下板被保持在固定位置，以便使树脂容器102振动。应理解的是，所图示的机械系统720仅仅是被用于使树脂容器振动的系统的一个示例。用于使树脂容器振动的其它机械系统和非机械系统是可能的。

此外，在方法600的框612被执行后，第一层702的下表面可以被定位在液体树脂705中，恰好在树脂容器102的底部的衬底794的上方。在示例实施例中，基板708可以被定位成使得第一层的底部和衬底的顶部之间的距离大体上等于正被固化的层的期望高度。

继续方法600，一旦第一层的下表面被定位在打印界面处，通过将第二形状投射到打印界面414上(例如，投射到第一层的下表面上)，控制系统操作光源来使物体的第二层固化，如由框614所示。根据示例实施例，在第一层的固化和第二层的固化之间，至少第一层的下表面维持与树脂容器中的液体树脂的持续接触。

例如，如在图7C中所示，一旦基板向上拉动第一层702，物体的第二层706可以被形成在第一层702的下表面上。特别地，光源704朝向第一层702的下表面投射被规定用于第二层706的第二形状718，使得第二层706以第二形状固化在第一层702的下表面和衬底794之间。此外，当框610-614被重复时，图7B和7C中所示的处理可以被重复以形成物体的后续层。

C.利用图案边缘的持续拉动3D打印处理

如上指出的，在持续拉动3D打印处理期间，各种技术可以被用于获得一致的打印结果(例如，光滑的表面)，而不要求固化的树脂被完全从液体树脂移除。这样做，一些实施例可以涉及添加图案到每层的边缘。具有图案的边缘的层有助于减小固化的层和液体树脂之间的表面张力，并且因而减小不精确度，不精确度可能由于在固化的树脂被基板向上拉动时液体树脂“依附”到固化的树脂而发生。

图8是图示根据示例实施例的利用利用层的边缘图案的3D打印方法800的流程图。方法800可以由被以如参考图1G所述的3D打印机相同或相似的方式构造3D打印机(例如，由这样的3D打印机的控制系统)实施。当然，应理解的是，方法900可以由其它类型的3D打印机和/或由用于其它类型的3D打印机的控制系统实施，而不背离本发明的范围。

如由框802所示，方法800涉及3D打印机的控制系统接收描述三维结构的模型数据。控制系统然后确定与三维结构的多个层对应的多个形状，其中每个层的边缘具有预定的二维图案，如由框804所示。在示例实施例中，所述多个层包括至少具有第一形状的第一层和具有第二形状的第二层。注意的是，边缘图案可以不由在框802处接收的模型数据指示。这样，对于给定层实施框804可能涉及基于模型数据确定给定层的形状，并且然后用预定的边缘图案修改确定出的形状。

继续方法800，框806涉及定位基板使得基板的表面接触3D打印机的树脂容器中的液体树脂。例如，参考图1G，基板108可以被定位在液体树脂105中，恰好在树脂容器102的底部处的衬底194(例如，PDMS或特氟龙衬底)上方。其它示例也是可能的。

接下来，在方法800的框808处，控制系统操作3D打印机的光源以将第一层的形状投射到基板的下表面上，用于使三维结构的第一层固化。例如，参考图1G，为了形成三维结构的第一层196，光源104可以将具有第一层的图像投射到打印界面上，以使基板108的下表面和衬底194之间的树脂固化。

在形成第一层后，方法800涉及向上移动基板，使得第一层的下表面在打印界面处接触树脂容器中的树脂，如由框810所示。例如，基板可以被向上移动直到第一层的下表面被定位在液体树脂中，恰好在树脂容器中的衬底的上方。特别地，基板可以将第一层的下表面定位成使得下表面和衬底之间的距离基本上等于第二层的期望高度。其它示例也是可能的。控制方法然后可以操作3D打印机的光源以将第二形状投射到第一层的下表面上并形成三维结构的第二层，如由框812所示。在示例实施例中，在第一层的形成和第二层的形成之间，第一层的下表面维持与树脂容器中的液体树脂的接触。此外，为了完成打印处理，框810和812可以被重复以便使三维结构的任意后续的层固化。

图9A和9B图示根据示例实施例的3D打印物体的层的边缘图案。特别地，图9A示出图像900的一部分，其可以被用于使3D物体的具有“块”或“像素化的”边缘图案904的层固化。应理解的是，图9A中所示的图像900的所述部分可以表示被用于创建层的较大图像的一小部分。为了形成具有这样的像素化的边缘图案的层，控制系统可以用具有边缘902的层形状开始，所述边缘902由图9A中的虚线表示。图像然后可以被生成用于层，其中层的形状的边缘被修改成具有像素化的边缘图案904。相应地，当投射器投射形状的图像900到液体树脂中时，固化的树脂的获得的层的边缘将具有相同的像素化的边缘图案904。

图9B示出图像950的一部分，其可以被用于使3D物体的具有三角形或“锯齿”边缘图案904的层固化。应理解的是，图9B中所示的图像950的所述部分可以表示被用于创建层的较大图像的一小部分。为了形成具有这样的像素化的边缘图案的层，控制系统可以用具有边缘952的层形状开始，所述边缘902由图9B中的虚线表示。图像然后可以被生成用于层，其中层的形状的边缘被修改成具有像素化的边缘图案954。相应地，当投射器投射形状的图像950到液体树脂中时，固化的树脂的获得的层的边缘将具有相同的像素化的边缘图案954。

应理解的是，图9A和9B被提供用于解释目的并且不旨在是限制性的。其它边缘图案也是可能的。此外，应理解的是，边缘图案可以被添加到直的或弯曲的边缘，而不背离本发明的范围。

一般地，应理解的是，这里所述的持续拉动打印处理可以整体或部分应用到其它类型的3D打印机。此外，本领域的技术人员应理解的是，持续拉动打印处理的方面可以颠倒或以其它方式应用于提供改进的“持续推动”3D打印处理。特别地，这里所述的方法的方面可以被应用在“持续推动”3D打印处理中，其中通过第二液体的持续滴注向上推动固化的层。例如，利用水滴注和液体树脂的现存持续推动处理能被修改成替代使用甘油滴注。其它示例是可能的。

IV.总结

尽管这里已经公开了本公开的各种方面，但是对于本领域的普通技术人员而言，其它方面和实施例将是显而易见的。因此，这里公开的实施例用于说明的目的，并且不旨在是限制性的，其中本公开的真实范围和精神由以下权利要求指示。

Claims (22)

1.一种三维(3D)打印机系统，包括：

树脂容器，所述树脂容器被布置成保持树脂；

基板；

光源，所述光源被布置在所述树脂容器下方，其中所述光源可操作成发出电磁辐射，所述电磁辐射使得所述树脂容器中的所述树脂的一部分固化；

控制系统，所述控制系统可操作成：

(a)接收规定三维物体的模型数据；

(b)确定与所述三维物体的多个层对应的多个二维图像；以及

(c)至少部分地基于所述规定三维物体，生成控制信号以操作光源和基板来依次将所述三维物体的所述多个层形成到所述基板上，其中在每个层形成后，所述基板将所述三维物体的已形成部分向上移动，并且其中贯穿所述三维物体的所述多个层的形成，至少所述三维物体的已形成部分的表面维持与所述树脂容器中的所述树脂接触；以及

机器人装置，其中所述机器人装置被从上方附接到所述基板，并且其中所述控制系统可操作成生成控制信号以在所述三维物体的所述多个层中的每个层的形成后将所述基板从所述树脂容器向上和远离拉动，并且

其中所述机器人装置将所述基板定位在所述树脂容器上方并且可操作成以至少两个自由度移动所述基板，使得所述三维打印机系统的建造体积延伸超过所述树脂容器的边缘。

2.根据权利要求1所述的系统，其中所述基板被布置在所述树脂容器的底表面上方，并且其中所述光源被布置在所述树脂容器下方。

3.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制信号使得在所述三维物体的所述多个层的形成期间，所述三维物体的已形成部分的最近固化的表面不与所述树脂容器中的所述树脂分离。

4.根据权利要求1所述的系统，其中所述树脂容器进一步包括具有与所述树脂不同的粘性的第二液体，使得所述第二液体与所述树脂分离并且在所述树脂和所述第二液体之间提供大体上平面的界面，并且其中所述三维物体的所述多个层中的每个层被形成在所述树脂和所述第二液体之间的所述大体上平面的界面处。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述第二液体包括甘油。

6.根据权利要求1所述的系统，其中所述控制信号通过所述机器人装置和所述光源的操作来调整所述基板的移动，以通过将所述树脂容器中的所述树脂的一部分暴露到来自所述光源的电磁辐射来使每一层树脂固化。

7.根据权利要求6所述的系统，其中在所述多个层中的两个或更多个连续的层的形成期间，所述基板的所述移动使所述三维的已经由固化的树脂形成的部分保持与所述树脂容器中所述树脂持续接触。

8.根据权利要求1所述的系统，其中所机器人装置包括机械臂。

9.一种用于控制三维(3D)打印机系统的计算机实施方法，包括：

(a)接收描述三维物体的模型数据；

(b)确定与所述三维物体的多个层对应的多个二维图像；

(c)初始地定位基板使得所述基板的表面接触树脂容器中的树脂；

(d)操作光源和所述基板来依次将所述三维物体的所述多个层形成到所述基板上，其中在每个层形成后，所述基板将所述三维物体的已形成部分向上移动，并且其中贯穿所述三维物体的所述多个层的形成，至少所述三维物体的所述已形成部分的表面维持与所述树脂容器中的所述树脂接触，

其中操作所述光源和所述基板来依次地将所述三维物体的所述多个层形成到所述基板上包括：

在所述三维物体的所述多个层的形成期间，使用被从上方附接到所述基板的机器人装置从所述树脂容器向上和远离地拉动所述基板，

其中，所述机器人装置将所述基板定位在所述树脂容器之上，并操作以至少两个自由度移动所述基板，使得所述三维打印机系统的建造体积延伸超过所述树脂容器的边缘。

10.根据权利要求9所述的方法，其中所述基板、所述树脂容器和所述光源是所述三维打印机系统的部件，其中所述基板被布置在所述树脂容器的底表面的上方，并且其中所述光源被布置在所述树脂容器的下方。

11.根据权利要求9所述的方法，其中在所述三维物体的所述多个层的形成期间，所述三维物体的所述已形成部分的最近固化的表面不与所述树脂容器中的所述树脂分离。

12.根据权利要求11所述的方法，其中操作所述光源和所述基板来依次地将所述三维物体的所述多个层形成到所述基板上包括：

初始地定位所述基板使得所述基板的表面接触树脂容器中的树脂；以及

操作所述光源以将与所述多个层中的第一层对应的形状投射到所述树脂容器中的所述树脂中，其中所述对应形状的投射将所述多个层中的呈所述对应形状的所述第一层形成在所述基板的所述表面与所述树脂容器中的所述树脂之间的界面处。

13.根据权利要求12所述的方法，其中操作所述光源和所述基板来依次地将所述三维物体的所述多个层形成到所述基板上进一步包括：

在形成所述三维物体的所述第一层后，通过以下方式形成所述三维物体的每个后续层：

(a)将所述基板向上移动给定距离，使得所述基板将所述三维物体的所述已形成部分向上拉动所述给定距离；以及

(b)在将所述基板向上移动所述给定距离后，操作所述光源以将与所述后续层对应的形状投射到所述树脂容器中的所述树脂中，其中所述对应形状的所述投射使呈所述对应形状的所述后续层形成在所述三维物体的所述已形成部分与所述树脂容器中的所述树脂之间的界面处。

14.根据权利要求12所述的方法，进一步包括在形成每一层后关断所述光源并且然后接通所述光源以便形成下一层。

15.根据权利要求12所述的方法，其中所述树脂容器中的所述树脂包括第一液体，并且其中所述树脂容器进一步包括具有与所述树脂不同的粘性的第二液体，使得所述第二液体与所述第一层分离并且在所述第一液体和所述第二液体之间提供大体上平面的界面，并且其中所述三维物体的所述多个层中的每个层被形成在所述第一液体和所述第二液体之间的所述大体上平面的界面处。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述第二液体包括甘油。

17.根据权利要求9所述的方法，其中所机器人装置包括机械臂。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述机械臂具有六个自由度。

19.根据权利要求9至18中任一项所述的方法，还包括：在固化第一层之后，(i)振动所述树脂容器；以及(ii)向上移动所述基板，使得所述第一层的第一表面位于打印表面处。

20.根据权利要求9至18中任一项所述的方法，其中，与多个层对应的多个二维图像中的每一个包括具有预定二维图案的每个层的边缘。

21.一种三维(3D)打印系统，包括：

布置成保持树脂的树脂容器；

基板；

布置在所述树脂容器之下的光源，其中，所述光源可操作以发射导致所述树脂容器中的树脂的一部分固化的电磁辐射；

机器人装置；以及

控制系统，

其中，所述系统被构造成执行根据权利要求9至20中任一项所述的方法。

22.一种计算机可读介质，具有存储于其上的计算机可读代码，当该代码由计算系统执行时导致所述计算系统执行如权利要求9至20中任一项所述的方法。

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