CN107111302A - 鉴别用于增材制造的材料的特性 - Google Patents
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Abstract
根据本公开的系统、装置和方法配置成用于诸如3D打印的增材制造。包括热塑性材料的各种材料可以与增材制造系统一起使用以产生部件复合材料。本文所述的系统、装置和方法可以用于识别与增材制造系统一起使用的材料或材料容器的特性。识别的特性可以用于确定材料的真实性。基于该真实性,可以更新增材制造系统的一个或多个特征或功能。材料的特性可以是材料的容器上的光学信息,例如条形码,可以通过发射X射线辐射和接收光谱特性进行识别,可以是电或磁特性或者可以在材料本身的表面上进行雕刻。
Description
优先权要求
本申请依据Hocker的35U.S.C.§119(e),要求2014年12月17日提交的美国临时专利申请序列号62/092,976的优先权权益,该申请通过引用并入本文。
背景技术
增材制造(additive manufacturing)或三维(3D)打印是用于从数字模型制造实体物体的生产技术。通常,计算机辅助设计(CAD)建模软件用于创建期望的实体物体的数字模型。然后基于数字模型创建用于增材制造系统的指令,例如通过将数字模型虚拟地“切片(slicing)”为截面或层。可将这些层在增材制造装置中以顺序的过程形成或沉积从而产生物体。
各种聚合物可用于增材制造,包括具有不同颜色、重量、阻燃能力或其它特性的聚合物。一些部件复合材料使用单丝增材制造技术(例如,熔融沉积建模(FDM)或熔丝制造(FFF))制成。单丝或丝可包括直径为约0.1至3.0mm的材料线股(strand)。一些丝材料可在热和大气压力下结合,以产生在线股表面之间具有高度相互作用的部件复合材料,并且在结合的线股中具有一小部分空隙。
可将丝材料卷绕并存储在线轴上。可将线轴装在夹座容器中,例如用于防止丝脱离线轴,或者用于保护丝免受诸如水分或UV光的环境条件的影响。在一个实例中,夹座(cartridge)包括电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)。EEPROM可以存储关于夹座的信息,包括关于夹座中可用的单丝材料的量的信息。增材制造系统可配置为记录关于与系统一起使用的一个或多个夹座的信息,例如从各种EEPROM接收的信息。系统可锁定来自与系统一起使用的任何未识别或未许可的夹座。该系统可进一步配置为禁止重新使用可能包括重新卷绕的丝材料的夹座,即来自未知或未经批准的供应商的丝材料或卷绕在先前使用的线轴上的丝材料。
发明内容
本发明主题包括用于鉴别(authentication)、验证(verification)和确认(validation)在增材制造中使用的材料的系统、方法和装置。增材制造(还称为3D打印、增材打印,熔融沉积建模或直接数字打印)可用于使用一系列不同材料进行原型制作或制造。一些材料包括但不限于聚合物、热塑性塑料、复合材料和合金。
可以各种形式或配置将用于增材制造的材料提供给增材制造系统。例如,可使用热塑性丝材料。可在罐中、在线轴上、或者在夹座容器内的线轴上提供丝。在其它实例中,材料可以是粒、粉末,带状物、条状物、棒状物或其它形状的形式。
可以不同方式识别或验证材料的特征、质量或来源。例如,增材制造系统可包括传感器以直接从材料本身或从包含材料的容器感测或读取信息。在一个实例中,可将条形码或其它图案印刷在材料和容器上,蚀刻在材料和容器中或以其它方式提供材料和容器中的一个或两者。条形码或其它图案可编码关于材料特征的信息。编码信息可包括,除了其他事物之外,关于材料类型、颜色、制造商或其它来源信息、批号或材料或夹座序列号的信息。
使用来自传感器的关于材料的信息或关于容纳材料的容器的信息,增材制造系统的一部分可配置为验证材料或容纳材料的容器的真实性(authenticity)或来源。基于验证的结果,增材制造系统可采取一些动作或改变系统的性能或特性。例如,响应于识别未经批准或伪造的材料,系统可显示警告消息或者可锁定打印功能。在一个实例中,可将增材制造系统连接至网络,并且可将来自传感器的信息从增材制造系统至网络上的远程设备进行通信。作为响应,远程设备可向增材制造系统提供指令,例如采取一些动作或改变系统的性能或特性。
本概述旨在提供本专利申请的主题的概述。不旨在提供本发明的排他性或详尽的说明。包括详细描述以提供关于本专利申请的进一步信息。
附图说明
在不一定按比例绘制的附图中,在不同视图中相同的数字可描述相同组件。具有不同字母后缀的相同数字可表示相同组件的不同实例。附图通常通过实例而非通过限制的方式说明本文件中讨论的各种实施方案。
图1一般地示出了增材制造系统和控制电路的实例。
图2一般地示出了包括基于材料特征产生鉴别评分(authentication score)的实例。
图3一般地示出了具有鉴别装置的增材制造系统的实例。
图4一般地示出了包括鉴别材料的实例。
图5一般地示出了多个丝截面形状的实例。
图6一般地示出了沿着丝段(filament segment)的长度具有多个不同截面形状的丝段的实例。
图7一般地示出了具有多个凹槽(groove)的丝的实例。
图8一般地示出了测量材料的弯曲特性的实例。
图9一般地示出了测量材料的电特性的实例。
图10一般地示出了测量材料的荧光特性的实例。
图11一般地示出了具有表面标签的丝的实例。
具体实施方式
该详细描述包括对形成详细描述的一部分的附图的参考。附图通过例示的方式示出其中可实施本发明的具体实施方案。这些实施方案在本文中还称为“实施例”。这些实施例可包括除了示出或描述的那些之外的元件。然而,本发明人还考虑其中仅提供示出或描述的那些元件的实施例。此外,本发明人还考虑使用关于特殊实施例(或其一个或多个方面),或关于本文示出或描述的其它实施例(或其一个或多个方面)的示出或描述的元件(或其一个或多个方面)的任何组合或排列(permutation)的实施例。
在本文件中,如在专利文件中常用的,使用术语“一种(a)”或“一个(an)”以包括一个或多于一个,独立于“至少一个”或“一个或多个”的任何其它实例或用法。在本文件中,术语“或”用于是指非排他性或使得“A或B”包括“A但不是B”、“B但不是A”和“A和B”,除非另有说明。在本文件中,术语“包括(including)”和“其中(in which)”用作相应的术语“包括(comprising)”和“其中(wherein)”的简明英语等同物。此外,在随附的权利要求中,术语“包括(including)”和“包含(comprising)”是开放式的,即包括除了在权利要求中这种术语之后列出的那些之外的元件的系统、装置、物品、组合物、制剂或方法仍被认为属于该权利要求的范围内。此外,在权利要求中,术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标签,并不旨在对它们的对象施加数值要求。
根据本公开的系统、装置和方法主要配置为用于增材制造(AM),还称为材料挤出增材制造、沉积建模或三维(3D)打印。在不限制本公开的范围的情况下,用于增材制造的系统可包括独立制造或打印单元、组装线上的一系列单元或用于增材制造的高容量系统,所述高容量系统包括一个或多个工作流自动化特征,例如用于将部件输送到构建区域或从构建区域输送部件的输送机,或用于输送部件或调整系统组件的机械臂。
聚合材料可用于本文所述的增材制造系统。聚合材料可包括高性能工程化热塑性聚合物,例如基于聚碳酸酯的聚合物(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯聚合物(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物(PET)、苯乙烯聚合物和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)等。在下文中详细地讨论聚合物和其它材料,例如适用于本公开的增材制造系统和方法的那些。
增材制造系统可包括,除了其他事物之外,配置为执行熔融沉积建模或FDM的系统。FDM是一种增材方法,其中材料层连续沉积并熔合在一起以形成部件复合材料。适用于FDM的材料包括诸如ABS、聚碳酸酯(PC)和聚醚酰亚胺(PEI,Ultem)等的生产级热塑性塑料。用于FDM的支撑材料可以可选地是基于水的。
本发明人认识到一些材料可能不适用于某些增材制造系统。例如,配置为在增材制造系统中分配第一热塑性材料(例如,具有诸如第一熔融温度的第一材料特性)的喷嘴夹座可能不适合于分配不同的第二热塑性材料(例如,具有诸如高于第一熔融温度的不同的第二熔融温度的不同的第二材料特性)或用于分配合金材料。
本发明人进一步认识到,增材制造系统的供应商可能有兴趣生产或有动机生产配置为仅使用指定或批准的材料起作用的系统。在一些实例中,增材制造系统的供应商还可供应与系统一起使用的材料,或者系统供应商可许可他人生产或供应被批准用于与系统一起使用的材料的权利。本文所述的系统、装置和方法可有助于鉴别材料、或者验证材料和系统之间的相容性。根据本公开的增材制造系统可使用关于材料的真实性或相容性的信息以影响系统的操作,例如以防止不合适的材料与特定的不相容的增材制造系统一起使用。
遍及本公开使用词语“鉴别”及其变型是指识别材料或用于在增材制造系统中使用或与增材制造系统一起使用的另一装置或部件的特性。鉴别可包括识别材料类型、组成、配置、来源或其它材料特性中的一种或多种。在一个实例中,鉴别包括验证或确认材料的测量的或观察的特性符合材料的预期特性。鉴别可包括确定材料的规定或期望特性是否准确,或者鉴别可包括确定材料是否来源于预期来源。
本文所述的系统和方法可配置为分配或生成可与测量的或观察的材料关联的鉴别评分。鉴别评分可包括关于特定材料是否对应于一些指定或预期材料的二进制或是/否信息。在一些实例中,鉴别评分包括相对指示、似然性(likelihood)或置信水平指示物,以指示材料的测量的或观察的特性是否对应于预期特性或对应于指示预期材料的特性。
各种增材制造系统可与本文所述的系统、方法和装置一起用于材料鉴别。例如,图1大体上示出了可使用的增材制造系统100的一部分的实例。系统100包括构建区域180、可移动挤出头组件170和系统控制电路190。挤出头组件170可响应于来自系统控制电路190的指令在构建区域180内移动。系统控制电路190可包括,除了其他事物之外,处理器电路或信息网关,其可向挤出头组件170或系统100的其它部分提供指令,并且指令可被系统100的一个或多个部分解释和使用以创建或处理部件复合材料181。部件复合材料181可包括支撑材料182和模型材料184中的一种或多种。在一个实例中,可使用多种不同的支撑或模型材料来创建部件复合材料181。
挤出头组件170可包括或可配置成连接至一个或多个喷嘴夹座。例如,挤出头组件170可包括喷嘴夹座底盘,其配置为接收和保持用于构建事件的喷嘴夹座。喷嘴夹座通常包括原料输入、用于加热原料的连续部分的液化器和用于分配加热材料的喷嘴尖头。在一些实例中,喷嘴夹座配置为在原料输入处接收聚合物丝。喷嘴夹座可配置为分配多种不同类型的材料,或者喷嘴夹座可配置成分配指定的单一材料。在一个实例中,喷嘴夹座可包括喷嘴尖头,其配置用于以特定材料分配速率或在特定温度下分配特定材料或一系列材料。
挤压头组件170可以可选地包括液化器组件、温度控制装置或驱动组件。液化器组件可用于液化从材料源供应至挤出头组件170的材料(例如,以丝形式)。温度控制装置可以可选地用于控制液化器组件或安装在挤出头组件170的底盘中的喷嘴夹座的一部分的加热。
除了其它特征之外,构建区域180可包括构建片185和x-y台架(gantry)186。在一些实例中,构建片185包括输送带表面的一部分,并且输送带可从构建区域180移动到一个或多个下游部件复合材料处理区。构建片185可以可选地沿着垂直z轴移动,例如响应于从系统控制电路190接收的指令,例如通过调整平台的垂直位置,或者在输送机的情况下,通过调节带在其上移动的一个或多个辊。
x-y台架186可包括导轨系统,该导轨系统配置为使挤压头组件170在构建区域180内的水平x-y平面内移动。在一些实例中,x-y台架186或挤出头组件170可另外地沿着垂直z轴移动。在一些实例中,构建片185可在构建区域180内的水平x-y平面内移动,并且挤出头组件170可沿着垂直z轴移动。另外地或可替代地,可使用其它布置,使得构建片185和挤压头组件170中的一个或二者可相对于彼此移动。在图1的实例中,挤出头组件170可在水平x-y平面内移动,以使用模型材料184和支撑材料182中的一个或多个以叠层方式创建部件复合材料181。
第一喷嘴夹座171可配置为接收多个丝材料。可以可选地使用第一丝导管163将支撑材料丝从支撑材料源162按指定路线输送至第一喷嘴夹座171。可以可选地使用第二丝导管165将模型材料丝或部件材料丝从模型材料源164按指定路线输送至第一喷嘴夹座171。材料源可以包括可通过相应的丝管道驱动或牵引到第一喷嘴夹座171的丝聚合物(和/或其它材料)的相应的线轴。
可在各种介质或配置中将诸如支撑和模型材料182和184的用于增材制造的原材料提供给系统100。例如,可以连续丝的形式提供材料,例如在丝夹座中的线轴上。诸如具有圆形截面的丝可具有各种直径的任何一种或多种,例如约1毫米或更小至约3毫米或更大的范围。图1一般地示出了当使用以丝形式提供的本体材料(bulk material)时的系统100,然而,可以使用其它形式的材料。例如,可以液体、块、粉末、粒、条状物、棒状物或其它形状的形式将原料供应至系统。
可在它的来源容器和系统100之间中间处理用于增材制造的原料。例如,可处理材料以将供应的原料的特性改变成可由系统使用的另一种形式。在一些实例中,材料供应商以随时可用于增材制造系统的形式提供原料。在一个实例中,中间材料处理包括将材料装载到线轴上,装载至罐或夹座中,或者装载至增材制造系统的一部分中。在其它实例中,中间材料处理可包括在系统100中使用之前混合或掺杂材料。
在材料制造商、中间处理器或增材制造系统处,可测量材料的一个或多个性质用于鉴别或验证。例如,可分析材料组成。例如,可称量材料的规定体积(specified volume)以确定材料密度。可分析材料的测试部分,例如光学地或使用X射线荧光以识别元素成分或材料的其它化学性质或特征。可类似地使用其它测试或测量。这种测试或测量的结果可用于鉴别或验证测试的材料是否适合与指定系统一起使用。
如果使用丝或其它基于线股的材料,则可将它装载到线轴上或容器中,并且材料和/或容器本身可被鉴别。在一个实例中,当将线轴或容器定位在系统内的指定存储或使用位置时,可在增材制造系统处鉴别材料和/或容器。另外地或可替代地,可在线轴(容器或其它存储装置)和系统之间的界面处或其它材料交换位置处鉴别材料和/或容器。可另外地或可替代地,可例如使用布置在材料供应和一个或多个喷嘴夹座之间的鉴别装置,诸如在挤出头组件处,在增材制造系统内部鉴别该材料。
在鉴别将被用于构建事件的材料之后,可将支撑材料182或模型材料184沉积到构建片185上以创建部件复合材料181。如本文所提及,部件复合材料可包括支撑材料182和模型材料184中的一种或二者。通常,沉积支撑材料182以沿着z轴提供垂直支撑,例如用于悬垂模型材料184的部分或层。在沉积一层之后,或在完成构建操作之后,可从构建区域180移开所得部件复合材料181,例如由操作者手动地,自动地使用包括构建片185的输送机,自动地使用机械臂,或使用一些其它装置以来重新定位部件复合材料181。在从构建区域180移开部件复合材料之前或之后,可将支撑材料182与模型材料184分离。在一些实例中,可从模型材料184中自动地移开、溶解或以其它方式分离支撑材料182。用于自动移开支撑材料182的系统和方法在Hocker的美国临时专利申请号62/085,833(标题为“增材制造工艺自动化系统及方法(ADDITIVE MANUFACTURING PROCESS AUTOMATION SYSTEMS AND METHODS)”中描述,其全部内容通过引用并入本文。
控制电路190可包括处理器电路或软件模块(例如,(1)在非暂时性机器可读介质上或(2)在传输信号中呈现的代码)或硬件实现的模块。硬件实现的模块(hardware-implemented module)可包括能够执行各种可编程操作的有形单元(tangible unit)。在一些实例中,一个或多个计算机系统(例如,包括独立的目标或服务器计算机系统)或一个或多个处理器电路可通过软件(例如,应用或应用部分)配置作为操作以执行本文所述的操作的硬件实现的模块。
在一些实例中,可机械地或电子地实现硬件实现的模块。例如,硬件实现的模块可包括永久配置的专用电路或逻辑,例如作为专用处理器电路,例如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)以执行特定操作。硬件实现的模块可包括可通过软件临时配置以执行某些操作的可编程逻辑或电路(例如,包含在通用处理器或其它可编程处理器内)。可由成本和时间考虑来驱动在专用和永久配置的电路中或在临时配置的电路(例如,通过软件配置)中机械地实现硬件实现的模块的决定。
可至少部分地由临时配置(例如,通过软件)或永久地配置成执行相关操作的一个或多个控制或处理器电路执行本文描述的各种操作和方法。无论是临时还是永久配置,这种处理器电路可构成操作以执行一个或多个操作或功能的处理器实现的模块。可选地,可将本文描述的操作中的某些操作的性能分布在两个或多个处理器或控制电路中,不仅存在于单个机器内,而且部署在多个机器上,例如包括在增材制造系统的不同部分中。例如,虽然在本文中通常被称为控制电路190,电路可包括在构建区域180处或附近的模块,以向挤出头组件170提供关于构建事件状态的反馈或指令,并且电路可包括在系统的后处理或其它下游区域中的模块。
一些部件可由多种不同的原料制成,包括具有不同形状、不同化学结构、不同熔点、不同挤出或固化特性、不同颜色或其它不同特性的材料。在一些实例中,可通过在每种材料变化时,指定或配置用于沉积特定类型的材料的指定喷嘴夹座而不改变改喷嘴夹座的一个或多个操作特性(例如,液化器操作温度、挤出尖端配置、驱动机构等)获得效率。在其中喷嘴夹座专用于分配特定材料的系统中,可实现材料供应效率,因为在材料变化事件下,不需要定期从供应导管或液化器组件中清除原料。可将具有专用材料供应或操作特征设定点的一个或多个喷嘴夹座存储在诸如在系统100的构建区域180中或附近的等候区域(holding area)中,直到在构建过程中需要这种喷嘴夹座。一旦指示使用指定的喷嘴夹座(或相应的材料类型),可自动地准备(例如,预热)喷嘴夹座或将其连接到挤出头组件170,然后用于沉积它对应的材料。以这种方式,构建过程可无缝地并且无需用户干预,使用多种不同的材料类型,以多种不同的方式应用,在切换或系统重新配置期间没有延迟,例如由于预热滞后时间。在Hocker的美国临时专利申请号62/085,843标题为“用于材料挤出增材制造的喷嘴工具改变(NOZZLE TOOL CHANGING FOR MATERIAL EXTRUSION ADDITIVEMANUFACTURING)”中描述了使用多个喷嘴夹座与喷嘴托盘配合的系统和方法,其全部内容通过引用并入本文。
可在系统100中使用之前鉴别用于系统100的一种或多种材料。例如,可对材料类型进行鉴别以禁用系统锁定,或然后系统可以进行构建事件。在一个实例中,在启用或激活系统100的驱动组件或液化器组件(或其它关键组件)之前,必须鉴别材料。
图2一般地示出了用于鉴别材料并提供系统响应的方法的实例200。在210,用于鉴别材料的方法包括使用系统100的组件或使用与系统100通信连接的组件以测量或观察将在系统100中使用的材料的特性或性质,或者测量或观察包括将在系统100中使用的材料的容器的特性。用于测量或观察材料特性的系统100的部件可包括,除了其他事物之外,与控制电路190通信连接的机械、光学、化学或其它传感器。
在220,可响应于测量或观察而生成鉴别评分。可使用处理器电路190或配置为将关于来自210的测量或观察的特征值的信息与预期或参考特征值进行比较的一些其它装置、模块或算法来生成鉴别评分。在一个实例中,鉴别评分包括基于测量或观察的二进制或是/否响应。在其它实例中,鉴别评分包括测量或观察的材料特性对应于期望特性或指示真实材料的特性的相对指示或似然性(例如,置信水平)。在一个实例中,鉴别评分包括关于观察的特征值和参考值之间的相似度的信息。
Cowburn等人在标题为“真实性验证(Verification of authenticity)”的美国专利号8,078,875(其全部内容通过引用并入本文)中提及使用物品识别的特征信息块。Cowburn等人还提及确定相似度结果,并且成功地识别已被拉伸或收缩损坏的物品。
在230,增材制造系统、网络化软件应用或系统的其它组件可响应于在220生成的鉴别评分而采取一些动作。例如,系统、应用或其它组件可启用或禁用增材制造系统的特征,调整打印质量或打印特征,或以其它方式更新或调整增材制造系统的打印能力。Alexia等人在标题为“安全打印机夹座(Secure Printer Cartridge)”的美国专利号7,048,366(其全部内容通过引用并入本文)中提及分析用于控制打印头以对有待打印的数据进行鉴别的打印命令。如本文所述,可类似地分析材料鉴别信息用于控制增材制造系统中的挤出喷嘴。
在231,该方法可包括生成并且可选地发送报警(诸如通过电子邮件)至操作者、系统操作者、系统制造商、材料制造商,或者使用连接到系统的扬声器或显示器(例如,光)发出声音或视觉报警。报警可包括关于系统操作状态的信息,或关于鉴别评分的信息。
图3一般地示出了系统300的实例,其包括鉴别装置以测量或观察用于系统300中的材料的特性。在图1的实例中,第二挤出头组件370包括第一和第二喷嘴夹座371和372,例如配置为从相应的第一和第二材料源362和364接收相应的第一和第二材料。可以可选地使用第一丝导管363将第一材料从第一材料源362按指定路线输送至第一喷嘴夹座371。可以可选地使用第二丝导管365将第二材料丝从第二材料源364按指定路线输送至第二喷嘴夹座372。材料源可包括可通过相应的丝导管驱动或牵引到第一和第二喷嘴夹座371和372的丝聚合物的相应线轴。
系统300包括第一和第二鉴别装置321和322。虽然示出了两个鉴别装置,例如对应于两个材料源362和364,可类似地使用单个鉴别装置。例如,可将来自第一和第二材料源362和364中的每一个的材料供应至单个鉴别装置上的相应输入。在一个实例中,可提供材料流量控制系统以将材料从第一和第二材料源362和364中的一个或另一个连续地提供给单个鉴别装置的共同输入,然后重新分配单个鉴别装置的输出到第一和第二喷嘴夹座371和372中的一个。在一个实例中,流量控制系统可配置为周期地或间歇地来自第一和第二材料源362和364的样品材料,例如在构建事件期间。
在图3的实例中,在第一材料源362和第一丝导管363之间的界面处提供第一鉴别装置321。在该实例中,第一材料源362示出为在系统300的外部,并且第一丝导管示出为在系统300的内部,然而,可类似地使用其它配置。第一鉴别装置321可从第一材料源362接收第一材料的样品,并且可测量或观察第一材料的一个或多个特性或性质。可基本上根据图2的实例操作第一鉴别装置321。可将来自第一鉴别装置321的信息通信至控制电路390。
在一个实例中,鉴别装置可位于系统300中的另一位置。例如,可在用于第一材料的输入和第一喷嘴夹座371之间沿着第一材料导管363中间地设置鉴别装置。即,可将鉴别装置布置或配置为沿着位于材料输入和喷嘴夹座之间的第一材料导管363的某个点对第一材料进行采样。在一个实例中,可将鉴别装置与挤出头组件370和第一喷嘴夹座371中的一个整合,以便在第一喷嘴夹座371处的液化之前、期间或之后鉴别第一材料。在图3中,将第三鉴别装置323与挤出头组件370整合,并且配置为在材料到达第一喷嘴夹座371之前鉴别来自第一材料导管363的材料。
系统300包括控制电路390。控制电路390可在功能上或物理上对应于上述在图1的实例中描述的控制电路190。控制电路390可配置为例如通过有线或无线通信路径与第一或第二材料源362和364交换信息。在一个实例中,第一材料源362包括响应于来自控制电路390中的RFID激励电路的询问或请求的RFID标签。在一个实例中,第一材料源362包括存储电路或其它他处理器电路,其配置为与控制电路390交换关于第一材料源362或包含在第一材料源362内部的第一材料的一个或多个预编程特性的信息。在一个实例中,RFID标签、存储电路或其它处理器电路包括在第一材料源362内的线轴或其它材料容器上。
图4一般地示出了实例400,其包括使用鉴别装置,诸如使用图3的实例中的第一、第二或第三鉴别装置321、323或323中的一个,等等。在410,实例400包括将材料放置在增材制造系统中或其附近。在增材制造系统中或附近放置材料可包括在与增材制造系统关联的容器中提供材料线轴、材料夹座、材料卡座(cassette)或其他材料容纳容器。例如,增材制造系统可包括作成一定尺寸和形状以接收材料卡座的卡座容器,并且材料卡座可包括在卡座的壳体内部的丝材料的线轴。在一个实例中,在410,在增材制造系统中或附近放置材料包括用液体、粒、粉末或其它形式的材料填充料斗或其它容器。
在415,当在增材制造系统处或附近放置材料时,实例400可选地包括鉴别材料或鉴别包含材料的容器。如上所述,在图3的实例中,控制电路390或其它电路或模块可配置为与材料容器中的对应电路通信以接收关于材料的信息和鉴别材料。在一个实例中,在415,鉴别可包括使用连接到增材制造系统的传感器来观察在增材制造系统处或附近的材料和/或材料容器的视觉特性。
在420,实例400包括将材料引入到材料容器和增材制造系统之间的界面。例如,引入材料可包括将丝穿线(thread)进入增材制造系统的输入端口中。可在321将鉴别装置布置在系统的输入端口处,如图3的实例所示。在425,实例400可选地包括使用鉴别装置在界面处鉴别材料。
在430,实例400包括将材料引入至增材制造系统中。在435,实例400可包括使用鉴别装置在挤出头组件处或附近鉴别材料。如上述在图3的讨论中类似地描述的,可在增材制造系统内部的材料输入和喷嘴夹座之间中间地设置鉴别装置。在一个实例中,可将鉴别装置与挤出头组件和喷嘴夹座中的一个整合,以便可在喷嘴夹座处的液化之前、期间或之后鉴别材料。
实例400包括可使用相同或不同的鉴别技术或装置执行的多个不同的鉴别步骤(例如,在415、425和435)。在一个实例中,可执行图4中的多个不同鉴别步骤中的每一个。在其它实例中,只能执行一个或两个鉴别步骤。
鉴别用于增材制造的材料可包括选择使用材料的一个或多个可测量的特性或性质,或包含该材料的容器的一个或多个可测量的特性或性质。所选择的可测量特性可部分地依赖于增材制造系统中的位置或步骤,或者可对应于材料本身的特定状态(例如,固体、液化或在状态之间的转变中)。材料的可测量特性可包括作为材料本身的特性的物理、化学、电学、磁性、视觉或其它特征。该特性可以是固有的,例如对应于在某些基线或参考环境条件下的材料的性质(例如,在30摄氏度,在大气压下和在30%相对湿度下)。在一个实例中,材料特性可以是材料对一种或多种外部因素的瞬时或永久响应,例如材料对暴露于化学、热、UV光中的一种或多种的响应,或对材料本身的一些其它询问的响应,例如对弯曲或变形测试的响应。可以可选地响应于测试观察材料特性或响应,包括响应于接触测试材料或在为了辨别材料性质的目的而提供的外力的影响下,例如区分真实材料与伪造材料。
在材料制造过程中可有意地添加可测量的材料特性。例如,可测量的特性可包括掺杂剂水平,并且可以一些恒定或可变速率或浓度将材料掺杂杂质,例如在丝的长度范围内。在一个实例中,可测量的特性可以是与材料关联的制造过程的结果或副产物,由此特定的制造方法产生可用于鉴别材料的独特特性。
材料特征在整个材料中可以是均匀的,或者它可以变化。在包括材料丝的实例中,丝的不同部分可具有不同的特性。不同的特性可指示或编码关于材料的真实性的信息。例如,可使用指定材料特性(例如,在指定材料长度的范围内)的指定变化来指示材料类型、材料来源或材料真实性的其它指示。在一个实例中,可将关于材料特性变化模式或顺序的信息存储在可使用增材制造系统访问的远程服务器上。可与远程服务器共享关于观察的材料特性或材料特性顺序的信息,并且远程服务器可提供关于材料的真实性的信息。关于材料真实性的信息可被系统使用以更新系统的操作特性。
材料的不同可测量特性可用于增材制造系统中不同阶段或位置的材料鉴别。例如,可在输入或原料阶段,或在前体材料阶段,例如当形成材料时或当将材料装入容器时,使用第一可测量特性。可在容器和增材制造系统之间的界面处使用相同或不同的第二可测量特性,并且可在系统内部使用相同或不同的第三可测量特性以鉴别材料。在一个实例中,可在喷嘴夹座或挤出尖端处或附近使用相同或不同的第四可测量特性,例如在材料液化之后并且在从挤出尖端释放材料之前。在一个实例中,可测量特征可包括由打印或材料释放过程本身产生或引入的特征。例如,可使用在挤出尖端处或附近的材料冷却曲线或挤出材料形状。
可使用材料本身编码关于材料特性的信息,例如在材料本身上或材料本身中通过蚀刻、印刷、掺杂或以其它方式记录的一些标记。可手动或自动解码信息以鉴别材料,例如,在增材制造构建事件中使用材料之前。在一个实例中,可将关于材料特性的信息(本文称为材料“指纹”)存储在与材料或者与包含材料的容器关联的记录承载介质(例如,存储电路)上。存储或记录标记可包括保护数据或信息,以防止未经授权访问标记,例如使用数据加密。可例如使用增材制造系统检索存储的信息,并且用于基于关于材料的测量信息鉴别材料。
基于材料特性鉴别材料可包括识别材料的类型或材料的来源、制造商、批号、生产日期或其它信息中的一个或多个。指定类型的编码信息本身可提供材料的鉴别。例如,其中沿着丝长度连续地记录的信息的特定次序或顺序可以是真实材料的指示。鉴别信息可包括将测量或观察到的特性信息与来自来源标识数据库的信息进行比较,例如本地使用控制电路,或远程使用网络以通过网络传送关于标识物(taggant)的信息。Cowburn,在标题为“使用数据库的物品的真实性验证(Authenticity Verification of Articles Using aDatabase)”的美国专利号8,103,046中(其全部内容通过引用并入本文)中提及使用从数据库检索的信息的鉴别。
基于鉴别结果,增材制造系统或辅助装置可配置为执行指定的任务。该任务可根据鉴别结果被使用或可用到的增材制造供应链的阶段而变化。例如,在原材料阶段,非真实或伪造材料的指示可导致在材料形成或容器加载任务中的材料的物理阻挡或停止使用。在系统加载或打印阶段,非真实或伪造材料的指示可能导致构建事件的终止,或者可能导致系统的操作特性的改变。例如,可将系统修改为以不合标准或降低的打印分辨率或打印容量模式操作,这将导致较差(inferior)的部件复合材料形式。
在一个实例中,无法从记录承载材料、容器或数据库鉴别或解密信息可能需要用户继续动作,或者可自动地开始与用户或制造商通信以提供故障通知。鉴别信息的成功鉴别或解密可导致正常或增强的系统打印质量和性能,或者可实现辅助特征或打印功能。
在一个实例中,使用或尝试使用未鉴别的材料或材料容器可锁定增材制造系统,并需要呼叫呼叫中心或请求在线服务以获得解锁码。可输入解锁码或其它信息(例如由用户手动地),或者可通过网络传输到系统,以重新启用系统操作。在一个实例中,如果未鉴别的材料继续与系统一起使用,则系统可以低分辨率或低密度模式或其它减小的容量模式运行。例如,系统可以在降低的速度下运行,从而延长构建时间。
可使用各种其它技术以强制用户仅使用经认可或真实的材料来操作增材制造系统。在一个实例中,系统可仅对构建事件的一部分使用未鉴别的材料,然后系统可在完成部件复合材料之前自动中断、暂停或终止构建事件。这样的策略可能由于投入到生产部分部件复合材料的时间而使用户烦恼。然而,该策略可成为强制未来在该系统中使用真实材料的有效方法。
在一个实例中,响应于未鉴别的材料,系统可向操作者生成消息以指示部件复合材料具有降低的质量。在一个实例中,系统可向操作者生成消息,以请求用真实或非伪造材料替换该材料。在一个实例中,当检测到非真实材料时,系统可配置为在最终部件复合材料上自动打印或嵌入免责声明或其它消息或符号,例如,“使用未经授权的材料制造的”。
鉴别材料的一种方法包括使用材料本身的可测量特性。该特性可包括可测量的物理、化学、电学、磁性、视觉或其它特征(可选地使用自动传感器),并且是材料本身的特性。由于化学品或其它材料可与构建材料结合或混合、嵌入在构建材料之内、成形、锻造、切割、铸造、模制、交联、热处理、化学改变、成像、印刷在构建材料之上或以其它方式添加到构建材料中,因此可观察或测量可使用的一些可测量特性。其它可测量特性可包括可以从如下所述的材料本身观察到的信息,例如编码信息。
可观察或可测量特性可包括材料形状、大小、尺寸、颜色等,或者可包括标签、条形码、墨水类型或打印图案、水印或其它标记。可测量和使用材料特性以鉴别材料一次,例如在增材制造系统的输入处,或者可在增材制造系统中的多个不同时间或位置处测量材料特性以提供连续或间歇鉴别。可在给定时间或位置测量多于一种材料特性,并且可使用多于一种特性(包括多个测量特性的组合)来鉴别材料。
除了鉴别之外,关于材料的信息可用于材料或产品的跟踪、手动和/或自动选择增材制造系统的操作模式、在给定操作模式中手动和/或自动调整系统参数、消耗品库存等。Blankenship在标题为“编码焊接消耗品(Coded welding consumable)”的美国专利号7,032,814中,和Stava在标题为“编码焊接消耗品(Coded welding consumable)”的美国专利号7,645,960中(其全部内容通过引用并入本文)提及使用与消耗材料的特性相关的信息,例如调整工艺中的一个或多个参数和/或在系统的操作模式之间选择。Blankenship和Stava解释说,可在线和/或在其它存储组件上编码这样的特性,例如使用条形码标记或标签、RFID卡或标签或IC卡。
在一个实例中,可使用关于材料形状的信息来鉴别材料。例如,鉴别装置或传感器可配置为识别材料的特定大小、形状、尺寸、截面或其它物理的基于尺寸的特性,例如以粒、丝、棒或其它材料形式。在一个实例中,丝可由真实的材料形成,使得它具有多边形截面,例如包括正方形、六边形、梯形、星形或其它截面中的至少一种。图5一般地示出了包括具有各种截面的丝材料的曲线和透视图的实例。图5包括在501具有圆形截面的丝、在502具有六边形截面的丝和在503具有正方形或矩形截面的丝。可在夹座或容器装载过程处、在线轴卷绕过程处或在夹座界面处验证丝的真实性,例如使用光学传感器以验证材料形状。在一个实例中,增材制造系统可包括在材料界面或材料输入端口处的孔,并且该孔可相应地成形具有真实的材料的截面形状。可通过将丝通过(或尝试通过)孔来鉴别丝。
Jones在标题为“具有可识别形状的固体墨条(Solid ink stick with anidentifiable shape)”美国专利号6,874,880中(其全部内容通过引用并入本文)描述了使用用于鉴别染料升华印刷材料的截面形状。Jones等人在标题为“用于固体墨条进料的多区段键控(Multiple segment keying for solid ink stick feed)”的美国专利号7,137,691”中(其全部内容通过引用并入本文)描述了固体墨条的验证方法,其包括用于鉴别通过该孔的材料的曲线形墨条孔。美国设计专利号D379640、D383153和D440248中公开了墨条的一些形状。
在增材制造中使用的材料之上或之中的特征可用于识别或鉴别材料。例如,Jones在标题为“在识别墨条之前,具有用于验证固体墨条的位置的验证互锁的固体墨条(Solidink sticks having a verification interlock for verifying position of a solidink stick before identifying the ink stick)”的美国专利号8,096,647中(其全部内容通过引用并入本文)提及可接合容器中的可移位构件的验证互锁特征。类似地,有待用于增材制造的材料可包括验证互锁特征,以将相应的构件接合在增材制造系统中。在一个实例中,验证互锁特征可在材料的长度上改变,例如在丝材料的长度上。可在进行鉴别尝试之前检查或验证材料的位置。例如,Jones在标题为“在识别物体之前验证物体的位置的系统和方法(System and method for verifying position of an object beforeidentifying the object)”的美国专利号8,052,265中(其全部内容通过引用并入本文)描述了一种装载机,其配置为在墨条识别操作之前验证墨条的位置和取向。
材料的大小、形状、尺寸、截面或其它特性可在材料的长度上变化。例如,材料(例如,丝)的第一段可具有第一截面形状,例如圆形,并且材料的后续段可具有第二截面形状,例如六边形。为了验证材料的真实性,增材制造系统或其它装置可使用可变孔径或其它传感器,其可在材料通过或经过传感器时检测材料的截面形状的变化。可选地,区段的长度或截面(或其它尺寸)的图案或顺序在材料的长度上的变化可编码关于材料的鉴别信息。
例如,鉴别可基于对应于多个不同截面形状的多个区段长度。例如,当第一区段长度(例如,10厘米)对应于第一形状时,可识别第一真实材料,随后的区段长度(例如,10厘米)对应于第二形状,并且另外的后续区段长度(例如,10厘米)对应于第一形状。在该实例中,可使用30厘米的材料以提供鉴别信息。可平滑材料曲线或截面形状之间的过渡。在一个实例中,平滑部分的区段长度本身可用于提供鉴别信息。
图6一般地示出了丝600的透视图的实例,其包括具有不同截面特征的多个区段。第一段601包括圆形截面,后续第二段602包括矩形截面,并且另外的后续第三段603包括六边形截面。丝600包括在圆形和矩形区段之间的第一过渡区域611和在矩形和六边形区段之间的第二过渡区域612。在一个实例中,可使用一个或多个区段或过渡区域的长度以提供关于丝600的真实性的信息。可使用光学或机械传感器以检测沿丝600的区段长度或尺寸变化,并且可使用来自光学或机械传感器的信息以提供鉴别信息,例如至增材制造系统中的控制电路。
在一个实例中,鉴别可基于截面变化或其它尺寸变化的顺序。例如,第一段可对应于第一截面形状(例如,圆形),后续段可对应于第二截面形状(例如,正方形),并且另外的后续段可对应于第三截面形状(例如,六边形)。在该实例中,可使用关于截面形状的顺序的信息(例如,圆形-正方形-六边形)来鉴别材料。在一个实例中,可使用材料的区段长度和尺寸变化的组合来鉴别材料。
Zinniel等人在标题为“柔性丝的体积进料控制(Volumetric feed control forflexible filament)”的美国专利号6,085,957中(其全部内容通过引用并入本文)提及使用关于材料丝的有效截面的信息(例如使用传感器或传感器系统监测或确定的),以控制电机,该电机进而使进料辊旋转以推进丝朝向增材制造系统的喷嘴尖端。Zinniel等人还提及调节进料辊的速度以向应用尖端提供恒定流速的材料。在一个实例中,可基于进料辊速度提供鉴别信息。
材料标记或表面特征信息可用于计量材料用量。例如,Batchelder等人在标题为“用于增材制造系统的编码的消耗材料和传感器组件(Encoded consumable materialsand sensor assemblies for use in additive manufacturing systems)”的美国专利号8,658,250中(其全部内容通过引用并入本文)提及配置为由传感器读取的材料标记。这样的标记可以可选地以周期性或不规则图案施加,并且关于图案的信息可用于材料鉴别。
在一个实例中,可使用关于材料表面特征的信息来鉴别材料。例如,诸如丝或其它基本上连续的材料构件的材料可具有蚀刻到它的表面中的至少一个凹槽。可在制造时(例如,挤出过程中)或在下游工艺(例如,在制造位置处)产生凹槽。在使用时,诸如在增材制造系统之中或附近,机械传感器(例如,针)或光学传感器可配置为识别至少一个凹槽并且基于凹槽的特性提供关于材料的真实性的信息。例如,可测量关于凹槽图案、深度、形状、轮廓或其它凹槽特性的信息,以提供关于材料的真实性的信息。凹槽可以可选地遵循沿着材料构件的至少一部分的指定图案,并且凹槽可具有固定或可变的深度。在一个实例中,可与凹槽组合提供一个或多个其它鉴别特性,例如在凹槽的底部。例如,可在凹槽的底部或侧壁处提供独特的化学签名。化学签名可以可选地在凹槽的长度内变化。
可沿着材料的一些部分平行地使用多个不同的凹槽。凹槽可具有不同的区段长度、深度或可用于编码关于材料特性的信息的其它区别特性。在一个实例中,可使用相邻凹槽之间的角度、线性或其它距离来编码信息。
图7一般地示出了具有基本上为圆形截面的丝700的区段的透视图的实例。丝700包括在丝700的外表面的一部分中的第一凹槽701。第一凹槽701具有基本上为矩形的截面。丝700包括第二凹槽702A和第三凹槽702B。第二和第三凹槽702A和702B具有基本上三角形的截面。如图7中的实例所示,第二和第三凹槽702A和702B是共线的但沿着丝700的表面不连续。丝700的各种特性可用于提供关于丝700的真实性的信息。例如,关于凹槽区段的长度的信息或关于相邻凹槽区段之间的不连续性的长度的信息,例如第二和第三凹槽702A和702B之间的不连续性,可用于编码关于真实性的信息。在一个实例中,可使用关于第一、第二和第三凹槽701、702A和702B中的至少一个的深度的信息。在一个实例中,可使用关于第一凹槽701和第二凹槽702A之间的角度θ或表面距离的信息。
在一个实例中,可使用关于材料表面特性的信息来鉴别材料。例如,表面特性可包括材料颜色或反射特性。可在增材制造系统中的一个或多个阶段测量这些特性,例如在将材料装载至容器中时,在从容器中排出或释放材料时,或当将材料通过系统的特定部分时(例如,在喷嘴夹座处)。
在包括使用特征材料颜色的实例中,在制造时材料可具有已知或指定的颜色。颜色可配置为随时间可预测地改变,例如响应于暴露于诸如光、空气、特定气体或其它化学品的各种环境条件。关于材料颜色或颜色变化的信息可用于鉴别材料。
在一个实例中,可使用对可见光谱的一个或多个部分敏感的光学或彩色传感器来测量材料颜色。在其它实例中,可使用传感器观察来自各种其它不可见波长的电磁辐射的信息,包括在紫外或红外波段中。可通过将测量的颜色或辐射波长与已知或参考值比较来验证材料的真实性。
在一个实例中,关于材料表面处的反射特性的信息可用于鉴别材料。反射特性可对应于指定的波长或波长范围,例如在可见和/或不可见光谱的一部分上。设置在增材制造系统之中或附近的传感器可配置为测量反映来自测试材料的表面的电磁辐射信息的强度或波长,例如响应于指定光源的刺激。来源可包括LED、卤素灯泡或其它照明装置,以在测试材料的方向上发射光或其它电磁辐射。
Alcock等人在标题为“印刷和涂布介质的检测(Detection of printing andcoating media)”的美国专利号7,218,386中(其全部内容通过引用并入本文)提及存在于材料表面之中或之上的光学可变材料(OVM)。Potyrailo等人在标题为“具有发光检测器的介质驱动器和检测真实物品的方法(Media drive with a luminescence detector andmethods of detecting an authentic article)”的美国专利号7,496,938中(其全部内容通过引用并入本文)提及使用发光发射进行鉴别。Cronin等人在标题为“物体鉴别(ObjectAuthentication)”的美国专利号8,547,537中(其全部内容通过引用并入本文)提及使用关于光散射的信息来鉴别或验证物体。
Cowburn在标题为“使用缩略图签名进行物品鉴别的系统和方法(System andmethod for article authentication using thumbnail signatures)”的美国专利号8,421,625中以及在标题为“使用编码的签名进行物品鉴别的系统和方法(System andmethod for article authentication using encoded signatures)”的美国专利号8,757,493中(其全部内容通过引用并入本文)提及使用来自散射光的信息以收集大量数据点,和使用大量数据点以确定可用于鉴别的数字签名。
在一个实例中,关于表面平滑度特性的信息可用于鉴别材料。材料可使其表面的一部分有选择地粗糙化或蚀刻以产生具有不同程度的平滑度的部分。可光学地检测表面光滑度的值或质量,例如上述关于反射特性测量描述的。在一个实例中,可使用配置为测量材料表面处的摩擦力的传感器或探针机械地检测表面平滑度的值或质量。
在一个实例中,关于材料的机械特性的信息可用于鉴别材料。例如,可使用硬度(硬度计)、弯曲或变形公差、电阻或阻抗,或指示材料的机械或电特性的其它特性。可在增材制造系统中的一个或多个阶段测量这种特性,例如在将材料装载至容器中时,在从容器中排出或释放材料时,或当将材料通过系统的特定部分时(例如,在喷嘴夹座处)。
在一个实例中,关于材料硬度或硬度计的信息可用于鉴别材料。机械测试装置可配置为通过在材料的表面处施加针、刀片或其它仪器来测量材料的表面硬度。在一个实例中,机械测试装置可配置为当它通过测试装置下方或通过测试装置时,沿着材料的表面拖动或刮擦仪器。基于材料本身的响应,如使用仪器或使用光学传感器测量的,可测量关于材料硬度的信息并用于鉴别材料。
在一个实例中,关于材料弯曲特性的信息可用于鉴别材料。机械或光学传感器可用于接收关于弯曲特性的信息,例如当测试的材料被驱动或牵引通过或围绕增材制造系统中的辊或其它表面时。材料路径可包括一系列辊以在一个或多个不同角度下弯曲材料,并且可基于它穿过该一系列辊的能力来验证材料的真实性,例如不破裂或显示过度应变。图8一般地示出了用于测试材料弯曲特性的设置的实例。在该实例中,光学传感器820可用于测量或观察当丝800通过辊801周围时在材料丝800中形成的应变线或应力线810或811。应变或应力线810或811可用于提供关于材料的真实性的信息。在一个实例中,可测量材料丝800的弯曲半径,例如响应于已知或恒定的作用力,并且关于材料丝800的柔性的信息可用于验证材料的真实性。
在一个实例中,关于电特性的信息可用于鉴别材料。例如,关于材料电阻或阻抗(例如,每单位长度)的信息可用于鉴别材料。可将包括一个或多个电极的传感器放置在材料路径中(例如,在材料导管的一部分处,例如在材料供应和喷嘴夹座之间),以测量材料的阻抗特性,例如当材料通过导管时。可连续地或以某个特定的时间间隔测量阻抗信息。
材料的截面形状、密度或直径可能影响材料的阻抗或电阻特性。在一个实例中,可沿着丝的长度在多个不同位置测量材料的阻抗特性,并且关于测量的阻抗特性的差异或变化的信息可用于鉴别材料。
在一个实例中,材料包括影响材料的阻抗特性的掺杂剂。掺杂剂水平可在材料的长度内变化,使得测量的阻抗相应地在材料的长度内变化。传感器和/或控制电路可用于接收关于阻抗的信息,并使用接收到的信息来确定材料是否真实。
图9一般地示出了使用四点探针901在电测试下的材料丝900的实例。探针901配置为使用第一和第二电极911和912递送测试电流,并且探针901配置为响应于测试电流使用第三和第四电极913和914测量电压。可类似地使用三点配置。关于测试电流和测量电压的信息可用于确定关于丝900的特征阻抗信息,并且特征阻抗信息可用于确定材料的真实性。
在一个实例中,关于材料标识物的信息可用于鉴别材料。标识物可包括,除了其他事物之外,嵌入在材料中的化学标识物,在材料的表面上施加的墨、水印、荧光或发光特性(例如,从材料本身或从嵌入的材料)、条形码、材料表面特性(粗糙度或平滑度特性)或其它标记。可基于标识物、墨、条形码、水印或荧光或发光特性的存在、不存在、图案或其它特性来确定材料真实性。例如,Alestroem在标题为“物体的化学标记(Chemical labeling ofobjects)”的国际专利申请公开号WO1996/017954中(其全部内容通过引用并入本文)提及使用包括在物体中的化学标签来编码信息。Hayward等人在标题为“用于安全文件打印和检测的系统和方法(System and method for secure document printing and detection)”的美国专利号8,415,164中(其全部内容通过引用并入本文)提及使用核酸进行材料鉴别。
在一个实例中,标识物包括在材料制造过程中添加到热塑性或其它可挤出材料的材料。标识物可在视觉上可观察到,包括使用紫外光、红外辐射、X射线辐射或其它辐射作为对材料的刺激的荧光或发光反应。使用X射线荧光检测标识物的实例包括在Kaiser等人在标题为“用于识别和验证的方法(Methods for identification and verification)”的美国专利号6,501,825中,在White的标题为“物品的编码方案(Encoding scheme forarticles)”的美国专利号4,445,225中,在Kaiser等人的标题为“用于识别和验证的方法(Methods for identification and verification)”的国际专利申请公开号WO2002/068945中,其全部内容通过引用并入本文。
在Hubbard等人的标题为“用于聚合物的标签材料、方法和由此制成的制品(Tagging materials for polymers,methods,and articles made thereby)”的美国专利号6,514,617中(其全部内容通过引用并入本文)讨论了包括标识物的聚合物。Hubbard等人公开了一种标签材料,其包括至少一种有机荧光团染料、至少一种无机荧光团、至少一种有机金属荧光团、至少一种半导体发光纳米颗粒或其组合,其中所述标签材料具有至少约350℃的温度稳定性,并且以足够的量存在,使得标签材料可通过分光荧光计在约100纳米至约1100纳米的激发波长下检测。
当材料处于固体、半固体或液体状态时,可观察到标识物。在一个实例中,材料和/或标识物的可观察或可测量特性可响应于不同的刺激或基于材料本身的状态而改变。例如,响应于某些波长的光或辐射,例如对应于材料的不同相或状态(例如,固体相对于液体状态),第一标识物可改变颜色或显示不同的荧光或发光特性。
图10一般地示出了丝1000的实例,其包括可使用x射线荧光检测的化学或元素标识物。丝1000可被来自X射线源1010的辐射束刺激,并且作为响应,可使用光谱仪1020观察光谱响应。基于光谱响应中的信息,可从被测试的丝1000的部分识别一种或多种化学或元素成分。关于化学或元素成分的存在、不存在或浓度的信息可以是用于识别材料的真实性的特性。
在一个实例中,可使用多个不同的标识物和/或刺激源,并且可使用多个不同的发射光谱进行鉴别。West在标题为“物品的标记(Marking of Articles)”的美国专利号5,005,873中(其全部内容通过引用并入本文)提及在材料中使用至少两种荧光成分的识别技术,并且这些成分在光谱的紫外区域中具有不同的激发光谱,并且在光谱的可见区域中具有不同的发射光谱。
在一个实例中,鉴别和/或识别材料可包括使用关于化学标记剂的信息。Baque在标题为“鉴别和/或识别物品的方法(Method of authenticating and/or identifying anarticle)”的美国专利号8,590,800中(其全部内容通过引用并入本文)提及使用这种化学标记剂,例如可基本上不可分离地封闭在标记物中作为载体并且以基于加密代码的浓度包含标记物元素形式的选定的化学元素和/或化合物。
在一个实例中,标识物包括施加或印刷到材料表面的墨或其它物质,并且关于施加的墨的图案或类型的信息可用于鉴别材料。使用的墨的量可足够小以不影响使用该材料制成的部件复合材料,但是所应用的墨的量可能足够以被传感器识别。在一个实例中,可使用微印刷。墨可具有发光或荧光性质,例如可使用传感器观察到。墨可包括可检测的化学品或其它标记物。在一个实例中,可以特定方式应用墨以产生全息图,例如响应于一个或多个刺激器,并且全息图可由用户或一个或多个传感器观察到。
在一个实例中,标识物包括打印在材料上或蚀刻在材料中的条形码,并且关于条形码的信息可用于鉴别。条形码可以是一维或二维或三维的,其中材料中的蚀刻深度本身编码信息。可使用采用紫外光(或其它辐射)的墨印刷条形码以使材料中的聚合物交联,或者可使用增材制造系统印刷代码本身以将材料沉积在丝或其它原料上。图11一般地示出了包括条形码信息的丝1100的实例。在1101,丝1100包括在丝1100的表面上印刷(例如,使用墨)的条形码。在1103,丝1100包括条形码,该条形码包括在丝1100的表面中的蚀刻区域。在1102,丝1100包括多维条形码,该多维条形码包括印刷和蚀刻区域的组合。
在一个实例中,特征标识物包括一个或多个缺口、条、像素、压痕、通孔等,或在材料的表面处可观察或可测量的任何其它表面变形。可以可选地以与条形码中的线或像素相似的图案布置缺口、条、像素、压痕、通孔等。可沿着增材制造材料的各个点重复标识物,例如周期性、间歇地或随机地。标签图案本身可以可选地用于编码鉴别信息。
在一个实例中,可使用诸如Becker-Szendy等人在标题为“在光纤数据存储介质上存储数据(Storing data on fiber data storage media)”的美国专利号8,298,830中(其全部内容通过引用并入本文)描述的辐照技术将鉴别信息写入丝材料。Becker-Szendy描述的方法包括,除了其他事物之外,将纤维的一部分暴露于辐照以改变纤维的特性(例如,辐照吸收、透明度等)。
在一个实例中,关于材料的磁特性的信息可用于鉴别材料。可通过使材料通过电场或磁场来影响或产生材料的磁特性,以通过改变材料的磁性能来编码材料中的信息。
在一个实例中,材料可涂覆有对磁场敏感或可接受磁场的材料,并且可用信息编码涂层材料,例如当将涂层材料施用于增材制造材料时。在构建事件期间,可以可选地与增材制造材料一起熔化涂层,或者在材料鉴别之后可将涂层从增材剂制造系统中的材料中剥离。
在一个实例中,可使用关于材料指纹的信息来确定或导出鉴别信息。可通过在沿着材料的长度的各个点处测量和记录关于材料的特性信息来创建材料指纹。材料特性可在材料制造时测量,或者可在材料供应链中的另一个点处测量。使用记录的特性信息,可通过将稍后测量的特性信息与原始或先前记录的指纹信息进行比较来鉴别材料。可将指纹信息记录在有形的非暂时性介质(例如,存储电路)上,并且可被一个或多个增材制造系统访问,例如使用网络。例如,当系统正在鉴别供使用的新材料时,材料制造商可通过增材制造系统维护可被查询的指纹数据库(例如自动地)。可通过测量材料的一个或多个特性,然后将包含指纹的测量特性或一系列特性与存储的记录特性进行比较来验证材料的真实性。在一个实例中,指纹信息可用于沿着材料供应链的一个或多个点处的鉴别,例如当将本体材料卷绕并放置在容器中时,当将材料从容器中取出时,或者当将材料以其它方式处理时,例如通过增材制造系统的一部分。
指纹信息可包括在生产材料之后从材料本身收集的材料特性信息。在一些实例中,指纹信息可包括通过编码、计算、数学改变或执行类似的编码或加密处理而获得的信息,以操纵从材料本身收集的材料特性信息。即,可在指纹中编码或加密关于材料特性的信息,并且可存储加密的指纹以供以后使用。可使用公钥加密或使用其它加密技术将指纹信息加密。在Simpson等人的标题为“可置换电源的验证记录(Verification record for areplaceable supply)”的国际专利申请公开号WO2013/062528中(其全部内容通过引用并入本文)描述了使用公钥的加密验证的一些实例。
各种容器可用于存储、运输或使用增材制造材料。一些类型的容器包括线轴、夹座、分隔间(bay)、罐、料斗等。可替代地或另外地,除了鉴别诸如上述的材料,可使用相同或不同的鉴别技术鉴别容器。例如,用于鉴别容器的技术可包括使用关于容器本身的特性信息,或者使用在容器中编码的或应用于容器的特性信息。响应于未鉴别或未验证的容器可采取各种系统动作,例如对应于增材制造系统或材料供应链的不同阶段。可使用与上述增材制造材料相同或相似的方法测量、比较和验证关于容器特性的信息。响应于未鉴别或未验证的容器,可排除在增材制造系统中使用容器。
在一个实例中,容器特异性特性可用于材料鉴别,或者关于容器和容器中的材料的特性信息的组合可在一起使用以提供鉴别。例如,关于容器的指纹信息和关于材料的指纹信息可在一起使用,并且只有当来自容器和材料的指纹信息对应时才能鉴别材料。
可使用各种类型的材料容器。合适的容器的一些实例显示在标题为“丝夹座(Filament cartridge)”的美国专利号D436,111中、标题为“丝卷绕容器(Filament spoolcontainer)”的美国专利号D650,787中,标题为“丝线轴(Filament spool)”的美国专利号7,938,356”中、标题为“丝线轴和丝线轴容器及其使用方法(Filament spool andfilament spool container,and methods of use thereof)”的美国专利号8,132,753中、标题为“用于基于挤出的分层沉积系统的消耗组件(Consumable assembly for use inextrusion-based layered deposition systems)”的美国专利号8,403,658中以及标题为“丝容器及其使用方法(Filament container and methods of use thereof)”的美国专利号8,157,202中,它们的全部内容通过引用并入本文。
在例如在Taatjes等人的标题为“用于丝线轴容器的丝导向机构(Filament guidemechanism for filament spool container)”的美国专利号7,938,351中(其全部内容通过引用并入本文)提供的实例中,容器可包括配置为检测丝的存在的传感器。可类似地或附加地包括其它传感器,例如用于材料鉴别。
在一个实例中,当材料从线轴解绕或以其它方式从材料容器移开时,可检测或测量特性。例如,当丝从线轴解绕时,可测量丝的各种特性(例如,颜色、形状、直径、凹槽等),并与预期或先前测量的特性比较。在一个实例中,可基于从材料容器或材料线轴本身获得的指纹或其它信息来提供预期的特性信息。
在一个实例中,可使用重量特性。重量特性可基于容器重量和容器内部的材料重量中的一个或二者。在一些实例中,容器中的丝的厚度或密度可沿着丝的长度而变化。因此,可能需要关于丝的厚度或密度的信息,以在整个制造过程或其它材料消耗事件中在任何给定时间精确地确定或预测容器中的丝材料的重量。可在增材制造系统的整个构建事件中间歇地或连续地测量特性重量信息,并且可在整个构建事件中相应地更新材料鉴别参数。如果在构建事件期间的任何点,特性重量信息偏离预期重量,则可以指示伪造材料,并且可改变一个或多个系统特征,或者系统可终止构建事件。
在一个实例中,鉴别特征可依赖剩余在容器中或在线轴上的材料的量。例如,可测量丝离开线轴或容器的角度,并将其用作关于材料本身的特性信息。即,关于卷绕图案或卷绕角度的信息可用于鉴别材料。在一个实例中,该角度可部分地依赖材料刚度、线轴直径(例如,具有或没有剩余材料),线轴的旋转速度或在线轴的出口处丝的线速度中的一个或多个。当从线轴上移开材料时,剩余材料的直径减小,并且可能导致丝离开线轴或夹座的角度的变化。关于角度或关于角度变化的信息可用作确定材料的真实性的特性信息。
特性信息可以可选地包括在丝的一个或多个指定部分(例如,在初始部分或第一部分)处。例如,丝的第一或初始部分中的特性信息可用于指示算法,该算法可用于鉴别它从线轴退绕时的后续材料。例如,可通过增材制造系统中的控制电路读取和解译来自材料的初始区段处的条形码的信息。来自条形码的信息可包括关于材料被消耗时可监测的材料的一个或多个其它特性的指纹信息。例如,来自条形码的信息可包括关于材料截面、材料密度或其它特性的信息。可在整个构建事件中使用关于材料截面、材料密度或其它特性的信息以连续地或间歇地确定材料的真实特性。在一个实例中,可在丝的整个长度上基本上连续地测量或呈现编码的特性或指纹信息。
一些基于容器的鉴别方法可用于指示或防止未经鉴别的打印材料重新使用或再填充线轴、夹座、罐或料斗。例如,Hashimoto在标题为“新/旧夹座检测(New/usedcartridge detection)”的美国专利号8,600,244中(其全部内容通过引用并入本文)提及可用于确定先前何时使用夹座的装置、方法和夹座配置。Mushika等人在标题为“夹座检测(Cartridge detection)”的美国专利号8,768,182中(其全部内容通过引用并入本文)提及用于检测的容器突出部(container protrusion)。
在一些实例中,机械机构可用于锁定容器防止重新使用,例如通过防止线轴的向后或反向旋转。在一个实例中,可提供旋转传感器以在使用期间感测线轴的旋转数,并且可将来自旋转传感器的信息通信至增材制造系统中的控制电路,以帮助识别来自线轴的材料是否是原始的或真实的。线轴或容器的重新装载或重新使用可能需要专用工具或机器以解锁容器或启用重新装载。
可类似地使用电装置。例如,Miller等人在标题为“通用打印机芯片(UniversalPrinter Chip)”的美国专利号7,286,774中(其全部内容通过引用并入本文)提及使用微控制器以管理打印机所需的消息鉴别码。Gonzales在标题为“具有电子标签的可更换打印机组件(Replaceable Printer Component with Electronic Tag)”的美国专利号7,866,803中(其全部内容通过引用并入本文)提及附接到可更换打印机组件的表面的电子标签。
在一个实例中,EEPROM装置可用于禁用在增材剂制造系统中使用的线轴或容器,例如当打印材料被指示为过期时、当达到最大旋转数时、或当检测到线轴旋转反向时。例如,EEPROM中的熔断器可配置为响应于某些未经授权的事件,不可逆地熔断或切断。可通过增材制造系统进行监测包含已熔断的熔断器的EEPROM中的电路,以确定是否可使用与该EEPROM相关的材料。
Takimoto在标题为“具有无线通信天线的液体容器(Liquid Container withWireless Communication Antennas)”的美国专利号7,708,395中(其全部内容通过引用并入本文)提及包括用于存储数据的存储器的容器。Cachia等人在标题为“具有加密存储器件的微控制器的可替换打印机夹座芯片(Replacement Printer Cartridge Chip with aMicrocontroller with an Encrypted Memory Device)”的美国专利号8,554,090中(其全部内容通过引用并入本文)提及能够使用具有打印机系统的替换夹座的电路或芯片。Douglas等人在标题为“用于三维打印的标记构建材料(Tagged build material forthree-dimensional printing)”的美国专利申请公开号2014/0117585中(其全部内容通过引用并入本文)提及包括关于构建材料的信息的数据标签,例如RFID标签。
在一个实例中,材料容器可包括可向增材制造系统中的控制电路提供信息的RFID标签、安全芯片或其它电或磁标签。RFID标签可以是无源(passive)或有源的(active),并且可以可选地由包括在增材制造系统中的电路来编程。来自RFID标签或芯片的信息可用于校准或定义可用于鉴别从包括RFID标签或芯片的容器接收的材料的鉴别算法。例如,来自RFID标签或芯片的信息可用于提供用于鉴别材料的指纹。
在一个实例中,安全芯片可包括诸如智能卡的安全加密处理器,并且可包括数字签名,例如该数字签名可在制造安全芯片时,在将安全芯片添加至材料容器或与材料容器结合时的时间、或者在使用用于增材剂制造的材料填充容器时的时间生成。Walmsley在标题为“消耗品的鉴别(Authentication of Consumable Items)”的美国专利申请公开号2004/0049468中(其全部内容通过引用并入本文)提及使用随机数加密技术。Adkins等人在标题为“用于鉴别与验证器系统电通信的物品的身份的方法(Methods forAuthenticating an Identity of an Article in Electrical Communication with aVerifier System)”的美国专利号7,788,490中(其全部内容通过引用并入本文)提及包括使用预定算法加密识别码的鉴别方法。
在一个实例中,可使用充气容器来鉴别容器或容器中的材料。当将容器插入至增材制造系统中时,可使用系统的气体传感器来释放和感测容器中的一部分气体。如果检测到正确的气体类型或气体浓度,则可鉴别容器和/或材料。在一个实例中,中心位置可用于安置大的材料线轴以供应大量的增材制造系统,例如通过真空进料管线。可感测在指定的一个增材制造系统的中心位置或入口处的气体浓度以鉴别材料。
可根据本文所述的系统、装置和方法使用的聚合材料可包括高性能工程热塑性聚合物,例如基于聚碳酸酯的聚合物(PC)、聚甲基丙烯酸甲酯聚合物(PMMA)、聚对苯二甲酸乙二醇酯聚合物(PET)、聚对苯二甲酸丁二醇酯聚合物(PBT)、苯乙烯聚合物、聚醚酰亚胺(PEI,Ultem)、丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈聚合物(ASA)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯聚合物(ABS)。可使用工程热塑性聚合物,因为它们具有相对高的弯曲模量。根据本文所述的系统、装置和方法使用的其它材料可包括由(1)Hocker在标题为“增材制造过程自动化系统及方法(ADDITIVE MANUFACTURING PROCESS AUTOMATION SYSTEMS AND METHODS)”的美国临时专利申请号62/085,833中;(2)Hocker在标题为“用于材料挤出增材制造的喷嘴工具改变(NOZZLE TOOL CHANGING FOR MATERIAL EXTRUSION ADDITIVE MANUFACTURING)”的美国临时专利申请号62/085,843中;或(3)Roviaro等人在标题为“用于增材制造的快速喷嘴冷却(RAPID NOZZLE COOLING FOR ADDITIVE MANUFACTURIN)”的美国临时专利申请号62/085,849中(其各自的全部内容通过引用并入本文)的任何一个所述的那些。
各种注释&实施例
实施例1可包括或使用主题(例如装置、方法、用于执行动作的装置或包括指令的装置可读介质,所述指令当被装置执行时可导致装置执行动作),例如可包括或使用用于鉴别用于增材制造系统的构建材料的方法,所述方法包括在增材制造系统的材料输入处从材料容器接收构建材料,所述构建材料包括丝线股,使用传感器感测关于构建材料的特性的信息,将关于构建材料的特性的感测信息与参考特性比较,基于感测信息和参考特性的比较确定鉴别评分,响应于确定的鉴别评分启用或禁用增材制造系统的一部分。
实施例2可包括或可以可选地与实施例1的主题组合,以可选地包括在系统的挤出头组件处启用或禁用液化器组件或驱动组件中的一个。
实施例3可包括或可以可选地与实施例1或2中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括锁定系统中的至少一个驱动组件。
实施例4可包括或可以可选地与实施例3的主题组合,以可选地包括查询用户或远程服务器以获得解锁码,从而启用增材制造系统的随后使用。
实施例5可包括或可以可选地与实施例1至4中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括使用X射线辐射刺激构建材料的样品,并且其中感测关于构建材料的特性的信息包括响应于x射线刺激而接收指示构建材料的元素成分的光谱信息。
实施例6可包括或可以可选地与实施例1至5中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括光学感测关于构建材料表面上的标签的信息。
实施例7可包括或可以可选地与实施例6的主题组合,以可选地包括光学感测关于构建材料表面上的标签的信息,包括光学感测构建材料的表面处的印刷或蚀刻图案。
实施例8可包括或可以可选地与实施例1至7中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括在感测关于构建材料的特性的信息中,使用一对电极来感测关于构建材料的区段的电特性的信息。
实施例9可包括或可以可选地与实施例1至8中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括在感测关于构建材料的特性的信息中,机械地或光学地感测构建材料的表面中的凹槽的深度特性。
实施例10可包括或可以可选地与实施例1至9中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括感测关于构建材料的特性的信息,包括感测关于构建材料的区段的指定长度上的可变磁场的信息。
实施例11可包括或可以可选地与实施例1至10中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括从远程服务器接收关于材料指纹的信息,以及使用接收的关于材料指纹的信息来识别参考特性。
实施例12可包括或可以可选地与实施例1至11中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括在感测关于构建材料的特性的信息中,使用设置在材料容器和增材制造系统的材料输入端口之间的界面处的传感器。
实施例13可包括或可以可选地与实施例1至12中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括在感测关于构建材料的特性的信息中,使用来自包含构建材料的容器的信息。
实施例14可包括或可以可选地与实施例1至13中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括在感测关于构建材料的特性的信息中,使用设置在增材制造系统的挤出头组件处的传感器来感测关于构建材料的液化部分的特性的信息。
实施例15可包括或可以可选地与实施例1至14中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括在确定鉴别评分中,确定构建材料是指定类型的材料或源自指定来源的可能性。
实施例16可包括或可以可选地与实施例1至15中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括在感测关于构建材料的特性的信息中,机械地或光学地感测构建材料的截面形状。
实施例17可包括或可以可选地与实施例1至16中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括在感测关于构建材料的特性的信息中,光学感测构建材料的反射特性。
实施例18可包括或使用主题(例如装置、方法、用于执行动作的装置或包括指令的装置可读介质,所述指令当被装置执行时可导致装置执行动作),例如可包括或使用包含构建材料输入的增材制造系统、配置为通过构建材料输入来感测关于插入到增材制造系统中的构建材料的特性信息的材料传感器、配置为从材料传感器接收所感测的特性信息并将所接收的特性信息与参考特性信息比较的处理器电路、以及当处理器电路确定所接收的特性信息和参考特性信息充分对应时,配置为分配构建材料的挤出头组件。
实施例19可包括或可以可选地与实施例18的主题组合,以可选地包括作为材料传感器,配置为感测关于构建材料的形状的特性信息的光学或机械传感器。
实施例20可包括或可以可选地与实施例18或19中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括作为材料传感器,配置为感测关于构建材料的表面的反射性的特性信息的光学传感器。
实施例21可包括或可以可选地与实施例18至20中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括作为材料传感器,配置为感测关于构建材料的表面中的凹槽的特性信息的光学或机械传感器。
实施例22可包括或可以可选地与实施例18至21中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括作为材料传感器,配置为感测关于构建材料的表面处的明显应力或应变的特性信息的光学或机械传感器。
实施例23可包括或可以可选地与实施例18或22中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括作为材料传感器,配置为感测关于构建材料的区段的阻抗的特性信息的电传感器。
实施例24可包括或可以可选地与实施例18或23中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括作为材料传感器,配置为感测关于构建材料或包含构建材料的容器的重量的特性信息的重量传感器。
实施例25可包括或可以可选地与实施例18或24中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括作为材料传感器,配置为感测关于包括在包含构建材料的容器中的气体的特性信息的气体传感器。
实施例26可包括或可以可选地与实施例18或25中的一个或任何组合的主题组合,以可选地包括作为材料传感器,配置为与构建材料的容器相关的RFID标签交换信息的RFID通信电路。
如果本文件与通过引用如此并入的任何文件之间的用法不一致,则以本文件中的用法为准。本文描述的方法实施例可以是至少部分地机器或计算机实现的。例如,控制电路190或一些其它控制器或处理器电路可用于实现本文讨论的一种或多种方法的至少一部分。一些实施例可包括使用可操作以配置电子设备执行如上述实施例中所描述的方法的指令编码的有形的计算机可读介质或机器可读介质。这种方法的实施可包括诸如微代码、汇编语言代码、高级语言代码等的代码。这样的代码可包括用于执行各种方法的计算机可读指令。代码可形成计算机程序产品的一部分。此外,在一个实施例中,代码可被有形地存储在一个或多个易失性、非暂时性或非易失性有形计算机可读介质上,例如在执行期间或在其它时间。这些有形的计算机可读介质的实例可包括但不限于硬盘、可移动磁盘、可移动光盘(例如,光盘和数字视频光盘)、磁带盒、记忆卡或存储棒、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)等。
以上描述旨在是说明性的而不是限制性的。例如,上述实施例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。可使用其它实施方案,例如本领域普通技术人员在阅读上述描述之后。提供摘要以遵守37C.F.R.§1.72(b),允许读者快速确定技术公开的性质。据此提交摘要,并应当理解摘要不用于解释或限制权利要求的范围或含义。此外,在上述详细描述中,各种特征可被分组在一起以简化本公开。这不应被解释为意图未要求保护的公开特征对于任何权利要求是必要的。相反,本发明的主题可能在于比具体公开的实施方案的所有特征更少。因此,在此以实施例或实施方案的形式将所附权利要求并入详细描述中,其中每个权利要求本身代表单独的实施方案,并且预期这种实施方案可以各种组合或排列彼此组合。应参照所附权利要求连同这种权利要求的等同物的全部范围来确定本发明的范围。
Claims (15)
1.一种用于鉴别用于增材制造系统的构建材料的方法,所述方法包括:
在增材制造系统的材料输入处从材料容器接收构建材料,所述构建材料包括丝线股;
使用传感器感测关于所述构建材料的特性的信息;
将关于所述构建材料的特性的感测信息与参考特性比较;
基于所述感测信息与所述参考特性的比较来确定鉴别评分;以及
响应于确定的鉴别评分启用或禁用所述增材制造系统的一部分。
2.根据权利要求1所述的方法,其中启用或禁用所述增材制造系统的所述部分包括在所述系统的挤出头组件处启用或禁用液化器组件或驱动组件中的一种。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法,其中启用或禁用所述增材制造系统的所述部分包括锁定所述系统中的至少一种驱动组件。
4.根据权利要求3所述的方法,进一步包括查询用户或远程服务器以获得解锁码,从而能够随后使用所述增材制造系统。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法,包括使用X射线辐射刺激所述构建材料的样品,并且其中感测关于所述构建材料的特性的信息包括响应于X射线刺激,接收指示所述构建材料的元素成分的光谱信息。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的方法,其中感测关于所述构建材料的特性的信息包括光学感测关于所述构建材料的表面上的标签的信息。
7.根据权利要求6所述的方法,其中光学感测关于所述构建材料表面上的标签的信息包括光学感测所述构建材料的表面处的印刷图案或蚀刻图案。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法,其中感测关于所述构建材料的特性的信息包括使用一对电极来感测关于所述构建材料的区段的电特性的信息。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的方法,其中感测关于所述构建材料的特性的信息包括机械地或光学地感测所述构建材料的表面中的凹槽的深度特性。
10.根据权利要求1-9中任一项所述的方法,其中感测关于所述构建材料的特性的信息包括感测关于所述构建材料的区段的指定长度上的可变磁场的信息。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法,进一步包括从远程服务器接收关于材料指纹的信息,并且其中将关于所述构建材料的特性的感测信息与参考特性比较包括使用接收的关于所述材料指纹的信息来识别所述参考特性。
12.根据权利要求1-11中任一项所述的方法,其中感测关于所述构建材料的特性的信息包括使用设置在所述材料容器和所述增材制造系统的材料输入端口之间的界面处的传感器。
13.根据权利要求1-12中任一项所述的方法,其中感测关于所述构建材料的特性的信息包括使用来自包含所述构建材料的容器的信息。
14.根据权利要求1-13中任一项所述的方法,其中感测关于所述构建材料的特性的信息包括使用设置在所述增材制造系统的挤出头组件处的传感器来感测关于所述构建材料的液化部分的特性的信息。
15.根据权利要求1-14中任一项所述的方法,其中确定所述鉴别评分包括确定所述构建材料是指定类型的材料或源自指定来源的可能性。
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