CN109311225B - 一种用于减少三维增材制造生产时间的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

公开了一种用于将增材制造零件从构建位置释放出来的系统，该系统具有固化抑制剂传输系统，以在固化抑制光敏聚合物树脂层中再次供应固化抑制剂，其中所述增材制造零件在所述光敏聚合物树脂层中构建，所述传输系统包括一固化抑制贮存器，以在最初保持所述固化抑制剂；一固化抑制分配器层，其与所述固化抑制贮存器相邻，通过所述固化抑制分配器层，固化抑制剂从所述固化抑制贮存器传输到所述固化抑制光敏聚合物树脂层并进入相邻的光敏聚合物，以创建固化抑制光敏聚合物树脂层。还公开了另一种系统和另一种方法。

Description

一种用于减少三维增材制造生产时间的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年6月20日提交的美国临时申请No.62/352,413的优先权，并且其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本发明涉及一种用于减少三维增材制造生产时间的系统和方法。
背景技术
增材制造设备按照部件创建说明书依次将材料添加到正在成型的零件中来从进料中生产三维部件。通过增材制造可以快速、简单、精准且可重复地创建各种物体。
熔融丝制造增材制造设备，也称为熔融沉积成型打印机，通过以光栅图案沉积熔融丝来创建零件。这种设备通常只能生产分辨率为150至300微米的零件，其尺寸为每侧小于2英尺。在这种比例下，由于长丝挤出机的光栅移动，零件创建时间是显著的。此外，这种长丝不适用于众所周知的技术，例如失蜡铸造，并且还能产生由于长丝束脱落而易于失去其自身的几个部分的零件，其中长丝束脱落的原因是相邻长丝束之间的粘合不佳。
基于光敏聚合物的增材制造设备能够产生具有更高特征分辨率的零件，通常以10s微米来测量特征分辨率。这些零件也可用于失蜡铸造工艺。基于光敏聚合物的增材制造设备通常包括可移动构建板、可控光源、光敏聚合物供应源(例如，大桶光敏聚合物)和构建区域，其中来自光敏聚合物供应源的光敏聚合物被选择性地固化，形成正在创建的零件的部分。零件在创建时连接到构建板。零件(例如，层)的每个新创建的部分在创建时粘附到构建区域，从而需要通过施加分离力将零件与构建区域分离。零件与构建区域的分离可以通过剥离、拉动、滑动或其他运动来实现。在某些情况下，分离力足够强以致扭曲或破坏零件的易碎部分，因为在重新放置零件以形成零件的下一层时所述易碎部分被拉伸、拉紧，甚至与零件完全分离。因为这种分离力破坏或损害理想的部件设计中的精细细节，所以质量受到限制。
在(通过流动，沉积或供应材料)沉积附加的光敏聚合物材料，将附加的光敏聚合物材料暴露于电磁辐射并添加到零件之前，每个新形成的层必须与构建区域表面分离。粘合力和/或真空力可以将零件的新形成部分连接到构建区域表面。必须以不损坏正在创建的零件的方式克服这些力，从而建立最小特征尺寸和最大打印速度。
许多现有技术的增材制造设备使用至少滑动运动或倾斜运动来释放在构建过程中构建的零件，以将零件与构建台分离，从而可将下一层施加到零件上。需要这些运动来最小化施加在正在构建的零件上的破坏力。一种已知的现有技术方法使用同时出现的提升和滑动运动，以帮助零件从构建台释放出来。提供任何这些运动需要额外的动力释放机构作为增材制造设备的一部分并且增加形成零件所需的时长。
从构建区域垂直向上拉动正在成型的零件是已知的，并且不需要额外的动力释放机构。与采用滑动或倾斜运动相比，已经证明现有技术试图仅垂直提升该零件需要更长的时间。将零件提升多远以及以何种速率提升零件以可靠地产生零件是未知的。为了补偿，这种利用垂直升力的现有技术系统仅通过向高的高度提供缓慢升力以避免损坏，以确保在任何零件构造的速率和高度都是静态的情况下不会发生损坏。
虽然上述增材制造工艺被认为是快速制造，但是该工艺和已知的增材制造设备存在若干低效率，通过进一步增加加工速度可以改善上述低效率。鉴于前述内容，这种设备的用户将受益于增材制造设备，其有助于更快速和更有效的操作，这种快速且有效的操作会改善制造时间。
发明内容
实施例涉及一种提供更快加工时间的系统和方法，这种系统和方法通过增材制造制备来实现。该系统包括固化抑制剂传输系统，以在固化抑制的光敏聚合物树脂层中再次供应固化抑制剂，其中增材制造零件在光敏聚合物树脂层中构建，所述传输系统包括一固化抑制贮存器，以在最初保持固化抑制剂；一固化抑制分配器层，其与固化抑制贮存器相邻，通过固化抑制分配器层，固化抑制剂从固化抑制贮存器传输到固化抑制光敏聚合物树脂层并进入相邻的光敏聚合物，该相邻的光敏聚合物创建了固化抑制光敏聚合物树脂层。
另一系统包括提供基准面的表面，与表面相邻的可变形层，与可变形层相邻的固化抑制贮存器，以及与固化抑制贮存器相邻的固化抑制分配器层。
该方法包括在固化抑制贮存器处维持固化抑制剂的供应，所述固化抑制贮存器是增材制造设备的一部分。该方法还包括将固化抑制剂分散到固化抑制分配器层中，固化抑制分配器层与固化抑制贮存器连通，固化抑制剂进入固化抑制分配器层中的多个通道。该方法还包括通过增材制造设备的操作来生产增材制造零件。
另一种方法包括操作增材制造的设备以通过增材制造工艺逐层创建零件。该方法还包括以下中的至少一个：基于零件的总几何形状，先前施加的至少一层的几何形状以及在以确定的速度或速率通过提升装置将增材制造设备的构建台向上移动时施加的至少一层的几何形状中的至少一个，在增材制造工艺期间，在施加完新的零件层后，确定增材制造零件的提升速度和速度时间表中的至少一个；在施加完一零件层之后，确定正在通过增材制造设备构建的零件的最小提升高度，最小提升高度基于零件的总几何形状，先前施加的至少一层的几何形状，以及待施加的至少一个层的几何形状中的至少一个，以及利用提升装置将构建台向上移动到确定的最小提升高度；一旦零件升高到最小释放高度，确定最少释放时间，最少释放时间基于零件的总几何形状，先前施加的至少一个层的几何形状和待施加的至少一个层的几何形状中的至少一个，以延迟将构建台重置于下一层施加位置直到确定的释放时间期满为止；确定零件的最大下降速度，最大下降速度基于零件的总几何形状，先前施加的至少一个层的几何形状以及待施加的至少一个层的几何形状中的至少一个；以及一旦零件重置用于下一层应用时，确定最小的沉降时间，该沉降时间基于零件的总几何形状，先前施加的至少一个层的几何形状以及待施加的至少一个层的几何形状中的至少一个，并且延迟导向电磁辐射知道确定的沉降时间期满为止。该方法还包括生产增材制造零件。
另一种方法包括用增材制造设备逐层制造增材制造零件。该方法还包括基于在构建过程期间和开始构建过程之前的至少一个实时期间的正在构建的零件相关大小信息，在将增材层添加到零件后，利用处理器确定速度和速率中的至少一个，其中增材制造设备以该速度和速率中的至少一个相对于构建板执行提升、延迟和降低零件中的至少一个动作。该方法还包括在零件的构建过程期间以所述速度和速率中的至少一个操作增材制造设备以创建零件。
附图说明
通过参考在附图中示出的本发明的特定实施例，将呈现以上简要陈述的更具体的描述。应理解，这些附图仅描绘了典型的实施例，因此不应认为是对其范围的限制，将通过使用附图更详细和更具体地描述和说明实施例，其中
图1示出了增材制造设备的一个实施例的示意性侧视图；
图2示出了说明构建位置的横截面的一个实施例的方框图；
图3示出了方框图的另一个实施例，该方框图示出了构建位置的横截面的一个实施例；
图4是示出了用于提高增材制造设备的效率的方法的一个实施例的流程图；
图5是示出了用于提高增材制造设备的效率的方法的一个实施例的流程图；
图6示出了说明图4至图7中公开的方法的一个实施例的时间线；
图7是说明用于提高增材制造设备的效率的方法的另一实施例的流程图；
图8示出了可以用于增材制造设备上的组件的说明性计算功能。
具体实施方式
本文参考附图描述了实施例，其中在所有附图中使用相同的附图标记来表示相似或等同的元件。附图未按比例绘制，并且提供附图仅为了说明本文公开的几个方面。下面参考用于说明的非限制性示例应用来描述若干公开的方面。应当理解，阐述许多具体细节，关系和方法是为了全面理解本文公开的实施例。然而，相关领域的普通技术人员将容易认识到，可以在没有一个或多个具体细节或其他方法的情况下实践所公开的实施例。在其他情况下，未详细示出公知的结构或操作以避免模糊本文公开的方面。实施例不受所示出的动作或事件的排序的限制，因为一些动作可以以不同的顺序发生和/或与其他动作或事件同时发生。此外，不需要所有示出的动作或动作来实施根据实施例所述的方法论。
尽管列出宽范围的数值范围和参数是近似值，但是具体的非限制性实施例中列出的数值尽可能精确地报告。然而，任何数值固有地包含必然由其各自的测试测量中发现的标准偏差引起的某些误差。此外，本文公开的所有范围应理解为包括包含在内的任何和所有子范围。例如，“小于10”的范围可以包含最小值零和最大值10之间(和包含最小值零和最大值10)的任何和所有子范围，即，具有等于或大于零的最小值和等于或小于10，例如1到4的最大值的任何和所有子范围。
图1示出了增材制造设备的一个实施例的示意性侧视图。提供增材制造设备100以通过暴露于来自光源114或辐射源的电磁辐射118来固化光敏聚合物树脂110，进而构造零件102。电磁辐射源114，例如但不限于投影仪，被定位成使得其辐射穿过构建板106或基准板的透射部分，以固化位于构建板106上方的构建区域112内的光敏聚合物材料110。电磁辐射118可以以图案的形式提供，该图案使光敏聚合物层108硬化到零件102的新部分中，从而逐部分地(例如，逐层)构造零件102。
在构造期间，零件102附接到构建台104。构建台104在构造零件102时支撑零件102。构建台104可包括附接到致动器120的平坦的可移动表面。致动器120可在构造期间以步进方式垂直升高和降低零件102，使得可将附加层添加到零件102中。零件102在下降时可为形成下一层留出间隙。形成下一层之后，下一层可抵靠在本文接下来进一步讨论的固化抑制层240上。
增材制造设备100还可以包括桶122。构建板106可以形成桶122的底部的至少一部分。桶122容纳光敏聚合物树脂110，光敏聚合物树脂110用于创建如本文所公开的零件102。
构建板106可以是完全或部分光学透明的。零件102的部分通过穿过构建板106的部分的光118而固化。
图2示出了说明构建板的横截面的一个实施例的方框图。构建板106是用于逐层构造三维零件的组装装置的一部分，其中该零件由树脂制成，当通过成像部件发射能量时该树脂硬化。构建板106包括透明图像板210，透明图像板210是刚性和半刚性中的至少一种。板210具有顶部图像板表面212和底部图像板表面211。底部图像板表面211位于能量源114所在的一侧。固化抑制贮存器220位于板210的顶表面212附近。固化抑制分配器层230位于固化抑制贮存器220附近。固化抑制光敏聚合物树脂层240位于固化抑制分配器层230附近。固化抑制光敏聚合物树脂层240可部分地由固化抑制剂生成，固化抑制剂由固化抑制贮存器220提供。固化抑制剂通过固化抑制分配器层230进入固化抑制聚合物树脂层240。
板210可以是透明的。更具体地，如图1所示，板210可以提供光源114的照射以穿过板210。作为非限制性示例，由于其高紫外线透射性质，板210可以由
Figure GDA0001914232320000051
玻璃制成。
固化抑制贮存器220可包括可由固化抑制剂渗透的薄膜或涂层。作为非限制性实例，氧可以是固化抑制剂。还可以提供另一种气体或气体组合作为固化抑制剂。固化抑制贮存器220可以附接到板210的顶侧。作为非限制性实例，固化抑制贮存器可以包括聚二甲基硅氧烷(PDMS”)。在另一个非限制性实例中，固化抑制贮存器220的硬度可在肖氏00 0和肖氏A43之间。固化抑制贮存器220提供固化抑制剂，所述固化抑制剂例如但不限于溶解在固化抑制贮存器220的材料内。固化抑制剂分散在贮存器220内。
固化抑制分配器层230可包括多个通道或空腔、微通道或纳米通道或空腔，固化抑制剂可通过该通道或空腔以到达固化抑制光敏聚合物树脂层240。作为非限制性实例，固化抑制分配器层230可包括由Chemours公司提供的
Figure GDA0001914232320000052
AF2400。
固化抑制光敏聚合物树脂层240可包括用固化抑制剂浸渍的未固化光敏聚合物树脂。由于正在制造的零件可能仅需要某些区段以在任何特定应用期间接收额外的增材层，因此固化抑制剂可自由移动到固化抑制贮存器220、固化分配器层230和固化抑制光敏聚合物树脂层240中的至少一个内的区域中，其中在构建过程中固化抑制剂在固化抑制光敏聚合物树脂层240中会出现耗竭。
图3示出了方框图的另一个实施例，其示出了构建位置的横截面的一个实施例。如图所示，可变形层310位于板210和固化抑制贮存器220之间。可变形层310包括低硬度光学透明凝胶，其硬度小于肖氏A45。在非限制性示例中，凝胶可以是由俄亥俄州SiliconeSolutions of Cuyahoga Falls制造的凝胶，并且以SS-6080的型号销售，它的硬度为肖氏000。如本文所用，可变形层310的硬度小于固化抑制剂贮存器220的硬度和固化抑制分配器层230的硬度。在一个实施例中，每个部件具有不同的肖氏硬度等级的硬度。
可以进一步加快增材制造设备的处理速度，其中在构建过程期间实时评估关于正在构建的零件的尺寸信息，或者预先计算正在构建的零件的尺寸信息，以确定从构建板提起零件以及将零件放回到构建板的速率和距离。作为非限制性示例，当要制造多个相同零件时，可以在创建第一零件之前使用预先计算。作为关于实时计算过程的非限制性示例，当施加零件层时，可以对要制造的后续零件进行计算。在上述的任一实施例中，可以考虑零件的几何形状以确定垂直释放的速率，垂直释放的高度和在构建期间将零件延迟到另一剂量的辐射能量的持续时间。因此，速率可以是可变的，这意味着提升速度甚至下降速度可以在提升阶段期间变化。这意味着零件的提升或下降可以以第一速度开始，然后加速或减速到另一速度。
图4示出了说明方法的一个实施例的流程图。方法400可以包括可以单独起作用或以任何组合共同起作用的任何步骤中的至少一个。方法400可包括在410处在施加完新的零件层后，确定零件的提升速度和速度计划表中的至少一个，最大提升速度基于零件的总几何形状，先前施加的至少一层的几何形状以及待施加的至少一个层的几何形状中的至少一个，以及通过提升装置以该速度或速度计划表向上移动构建台。作为非限制性示例，在移动期间速度计划表可变化速度。
方法400的另一个要素可以包括在420处在施加零件层之后确定用增材制造设备构建的零件的最小提升高度，最小提升高度基于零件的总几何形状，先前施加的至少一层的几何形状以及待施加的至少一个层的几何形状中的至少一个，以及通过提升装置将构建台向上移动到预定的最小提升高度处。方法400的另一个要素还可以包括在430处在将零件提升到最低释放高度时确定最小释放时间，最小释放时间基于零件的总几何形状，先前施加的至少一层的几何形状以及待施加的至少一个层的几何形状中的至少一个，以及延迟将构建台重置于下一层施加位置直到确定的释放时间期满为止。
方法400的另一个要素可以进一步包括在440处确定零件的最大下降速度，最大下降速度基于零件的总几何形状，先前施加的至少一个层的几何形状以及待施加的至少一个层的几何形状中的至少一个。下降速度还可以具有下降速度计划表。
方法400的另一个元素还可以包括在450处一旦零件重置用于下一层应用时，确定最小的沉降时间，最小的沉降时间基于零件的总几何形状，先前施加的至少一个层的几何形状以及待施加的至少一个层的几何形状中的至少一个，并且延迟导向电磁辐射直到确定的沉降时间期满为止。
可以基于正用于创建零件的图像文件来确定与零件的几何形状有关的信息。提升高度、速度和最小释放时间可以基于在创建的零件层下方的光敏聚合物树脂在其被提升时的流入速率，以允许树脂覆盖补充构建板所需的流入距离。
在440处，最小沉降时间确定还可以包括识别该零件的更糟糕的情况发生，即，出现突出部分。最小沉降时间可以确定在将零件降回到构建板上以挤出多余的树脂之后再次激活辐射源之前需等待多长时间。当要施加的新层具有比创建的上一层更大的表面区域或构建区域时，可能需要进行此计算。由于较大的表面区域层的薄度，将其返回到构建台可能导致同先前创建的层的尺寸相同的该较大表面区域的一部分首先抵达理想位置，这是因为没有前构建层的支撑的表面区域在最终抵达理想位置之前正在向上弯曲。因此，无支撑的表面区域可能需要花费更长的时间来挤出多余的树脂。未能提供足够的时间挤出过量的树脂可能会导致零件变形。
图5示出了说明方法的一个实施例的流程图。方法500包括在510处维持固化抑制贮存器处的固化抑制剂的供应。方法500还包括在520处将固化抑制剂分散到固化抑制分配器层中，固化抑制分配器层与固化抑制贮存器连通，且固化抑制剂进入固化抑制分配器层中的多个通道中。该方法还包括在530处将固化抑制剂从固化抑制分配器层分配到固化抑制光敏聚合物树脂层，因为固化抑制剂可能在增材制造零件的创建过程中被耗尽。
图6示出了说明图4或图7中公开的方法的一个实施例的时间线。时间线600在t＝0处开始，其中零件暴露于电磁辐射。接下来，暴露于电磁辐射结束。与本文公开的其他持续时间不同，暴露时间取决于材料的特性。发生光敏聚合物树脂材料的通电，即，在电磁辐射关闭后持续发生一段时间，并且被识别为在“结束暴露”时发生的“开始踢”。材料固化停止时“结束踢”发生。在速度计划表处发生“开始提升”到如上所述确定的最小高度。接下来发生“结束提升”。“开始释放”时间间隔开始。提供该时间段是为了确保形成下一层形成所需的足够的树脂流入。在释放时间结束时，在“结束释放”时，“开始下降”发生。这是零件可以朝向构建台降低回一段距离，距离包括先前位置加上在下一次暴露期间要创建的新层的厚度。当零件回到原位时，在“结束下降”时，“开始沉降”发生。一旦“开始沉降”完成，在“结束沉降”时，过程返回到t＝0，同时“开始暴露”。“开始踢”、“开始提升”和“开始释放”在构建过程中都是一种停顿，其中每个动作都可以根据需要动态更改。这些动作中的每一个，即定时，都是在由参考图4和图7公开的上述方法内确定的。提升和下降动作的定时进一步受到图4和图7中公开的方法影响，因为最小高度和来回最小高度之间的时间影响这个时间线600。
图7示出了说明方法的一个实施例的流程图。方法700包括在710处用增材制造设备逐层地创建增材制造零件。方法700还包括在720处基于在构建过程期间和开始构建过程之前的至少一个实时期间的正在构建的零件相关大小信息，在将增材层添加到零件后，利用处理器确定速度和速率中的至少一个，其中增材制造设备以该速度和速率中的至少一个相对于构建板执行提升、延迟和降低零件中的至少一个动作。该方法700还包括在730处在零件的构建过程期间以所述速度和速率中的至少一个运行增材制造设备以创建零件。
图4中所示的限制以及本文公开的另外限制可以是图7所示的方法700的单独从属限制。
图8阐述了可用于增材制造设备上的部件的说明性计算功能1700。图4至7中提供的方法可以与下文公开的计算功能1700结合使用。在所有情况下，计算功能1700表示一个或多个物理和有形处理机制。计算功能1700可以包括易失性和非易失性存储器，例如随机存取存储器(RAM)1702和只读存储器(“ROM”)1704，以及一个或多个处理设备1706(例如，一个或多个中央处理器(CPU)，一个或多个图形处理单元(Gus)等)。计算功能1700还可选地包括各种媒体设备1708，诸如硬盘模块、光盘模块等。当处理设备1706执行由存储器(例如，RAM 1702、ROM 1704等)维护的指令时，计算功能1700可以执行上面标识的各种操作。
指令和其他信息可以存储在任何计算机可读介质1710上，计算机可读介质1710包括但不限于静态存储器存储设备、磁存储设备和光存储设备。术语“计算机可读介质”还包括多个存储设备。在所有情况下，计算机可读介质1710表示某种形式的物理和有形实体。作为示例而非限制，计算机可读介质1210可以包括“计算机可读介质”和“通信介质”。
“计算机存储介质”包括以用于存储信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性，可移动和不可移动介质，所述存储的信息例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据。计算机存储介质可以是，例如但不限于，RAM 1702、ROM 1704、EPSOM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数位光碟(DVD)或其他光学存储器、磁带盒、磁带，磁盘存储器或其他磁存储设备，或可用于存储所需信息并且可由计算机访问的任何其他介质。
“通信介质”通常包括计算机可读指令、数据结构、程序模块或调制数据信号中的其他数据，例如载波或其他传输机制。通信介质还可以包括任何信息传输介质。术语“已调制数据信号”表示以对信号中的信息进行编码的方式设置或改变其一个或多个特征的信号。作为示例而非限制，通信介质包括例如有线网络或直接有线连接的有线介质，以及例如声学、FRO、红外和其他无线介质的无线介质。任何上述的组合也包括在计算机可读介质的范围内。
计算功能1700还可以包括输入/输出模块1712，用于(经由输入模块1714)接收各种输入，并且用于(经由一个或多个输出模块)提供各种输出。一个特定输出模块机制可以是呈现模块1716和相关联的图形用户界面(“GUI”)1718。计算功能1700还可以包括一个或多个网络接口1720，用于经由一个或多个通信管道1722与其他设备交换数据。在一些实施例中，一个或多个通信总线1724将上述组件通信地耦合在一起。
通信管道1722可以以任何方式(例如，通过局域网、广域网(例如，因特网)等，或其任何组合)实现。通信管道1722可以包括由任何协议或协议组合管理的硬连线链路、无线链路、路由器、网关功能、名称服务器等的任何组合。
可替代地或另外地，本文描述的任何功能可以至少部分地由一个或多个硬件逻辑组件执行。例如但不限于，可以使用的说明性类型的硬件逻辑组件包括现场可编程门阵列(Fogs)、专用集成电路(Asics)、特定应用标准产品(Asps)、系统芯片系统(Sacs)、复杂可编程逻辑器件(Colds)等。
参考图2和图3公开的实施例可以组合使用，以进一步提升零件的构建速度。因此，本文公开的透明构建板可以进一步加快图4至7中公开的方法。图4至7中公开的方法的速度得以加快，这是因为移除构建板上的零件所花的时间减少了。
本文使用的术语“模块”和“组件”通常表示软件、固件、硬件或其组合。在软件实现的情况下，模块或组件表示程序代码，当在处理器上执行程序代码时，所述程序代码执行指定任务。程序代码可以存储在一个或多个计算机可读存储器设备中，也称为非暂时性设备。本文描述的实施例的特征是独立于平台的，意味着这些技术可以在具有各种处理器的各种商业计算平台(例如，机顶盒、台式机、膝上型电脑、笔记本电脑、平板电脑、个人数字助理(PDA)、移动电话、智能电话、游戏机、可穿戴设备、物联网设备等)上实现。
本文使用的适于仅为了描述特定实施例，而不旨在限制。如本文所使用的，除非上下文明确说明，否则单数形式“一”和“该”旨在也包括复数形式。此外，在详细说明和/或权利要求中使用术语“包括”，“具有”，“带有”或其变体，这些术语旨在是以与“包含”一词类似的方式包含在内。此外，除非特别说明，否则术语第一、第二等的任何使用都不表示任何顺序或重要性，术语第一、第二等是为了把一个元件和另一个元件区分开来。
除非另有说明，否则本文使用的所有术语(包括技术和科学术语)具有与本发明的实施例所属领域的普通技术人员通常理解的含义相同的含义。将进一步理解，例如在常用词典中定义的那些术语应当被解释为具有与其在相关领域的上下文中的含义一致的含义，并且不应从理想化的角度或过于正式的角度解释这些术语，除非本文中有明确说明。
虽然上文已经描述了各种公开的实施例，但是应该理解，它们仅以示例的方式呈现，而不是限制。在不脱离实施例的精神或范围的情况下，可以根据本文公开的实施例对本文公开的主题进行许多改变、省略和/或添加。而且，在不脱离实施例的精神和范围的情况下，等同物可以替代其元件。另外，尽管可能仅针对若干实施方式中的一个公开了特定特征，但是根据需要和对任何给定或特定应用有利的情况下，这类特征可与其它实施方式的一个或多个其他特征组合。此外，在不脱离实施例的范围的情况下，可以进行许多修改，使得特定情况和材料适应实施例的教导。
此外，前述摘要的目的是使美国专利商标局和不熟悉专利或法律术语或用语的公众，特别是相关领域的科学家、工程师和从业者，能够通过粗略审查快速确定本技术公开的性质和本质。摘要不旨在以任何方式限制本公开的范围。
因此，本文提供的主题的广度和范围不应受任何上述明确描述的实施例的限制，而是应该根据所附权利要求及其等同物来限定实施例的范围。

Claims (19)

1.一种用于将增材制造零件从具有光敏聚合物树脂的构建位置释放出来的系统，其特征在于，所述系统包括：
固化抑制剂传输系统，以在固化抑制光敏聚合物树脂层中再次供应固化抑制剂，其中所述增材制造零件在所述固化抑制光敏聚合物树脂层中构建，以便在通过硬化一部分光敏聚合物树脂形成零件的一部分零件层之后，形成的零件层搁置在与其相邻的固化抑制光敏聚合物树脂层上，所述传输系统包括：
一包括一薄膜的固化抑制贮存器，以在最初保持所述固化抑制剂，其堆叠在包含未固化的光敏聚合物树脂的固化抑制光敏聚合物树脂层的下方；以及
一固化抑制分配器层，其与所述固化抑制贮存器相邻并堆叠在所述固化抑制贮存器的上方，
通过所述固化抑制分配器层，固化抑制剂从所述固化抑制贮存器的所述薄膜自由地传输到所述固化抑制光敏聚合物树脂层并进入未固化的光敏聚合物树脂以用固化抑制剂浸渍未固化的光敏聚合物树脂，以创建固化抑制光敏聚合物树脂层；以及
一光学透明的基准板，其位于所述固化抑制贮存器的下方并以堆叠的关系连接。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述基准板的至少一部分提供来自固化源的照射以穿过基准板，并从基准板的下方穿过。
3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述薄膜为氧气可渗透薄膜，所述固化抑制贮存器包括所述氧气可渗透薄膜和一个氧气可渗透涂层，并且所述固化抑制分配器层包括多个通道，所述固化抑制剂可通过所述通道到达固化抑制光敏聚合物树脂层。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固化抑制贮存器包括聚二甲基硅氧烷。
5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固化抑制贮存器的硬度在肖氏00 0和肖氏A 43之间；还包括可变形层，所述可变形层在所述固化抑制贮存器的下方并且具有小于所述固化抑制贮存器的硬度的硬度。
6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固化抑制分配器层包括多个通道，所述固化抑制剂可通过所述通道到达固化抑制光敏聚合物树脂层。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固化抑制分配器层包括
Figure FDA0003060331390000011
AF2400。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述固化抑制剂包括气体。
9.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，还包括沿所述固化抑制剂传输系统和所述基准板的至少一个边缘定位的框架，以将固化抑制剂传输系统和所述基准板相对于彼此固定在适当的位置。
10.一种用于构建三维零件的系统，其特征在于，所述系统包括：
一表面，其提供基准板；一可变形层，其与所述表面相邻并堆叠在所述表面的上方；
一固化抑制贮存器，其与所述可变形层相邻并堆叠在所述可变形层的上方，并包括薄膜，所述固化抑制贮存器配置为最初容纳固化抑制剂；以及
一固化抑制分配器层，其与所述固化抑制贮存器相邻并堆叠在所述固化抑制贮存器的上方，其中固化抑制分配器层堆叠在未固化的光敏聚合物树脂的下方，未固化的光敏聚合物树脂配置为在固化抑制贮存器内被固化抑制剂浸渍，以创建固化抑制光敏聚合物树脂层；
一固定元件，用于将可变形层，固化抑制贮存器和固化抑制分配器层固定在适当的位置。
11.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述可变形层包括硬度小于肖氏A 45的凝胶。
12.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述可变形层的硬度小于所述固化抑制贮存器的硬度和所述固化抑制分配器层的硬度。
13.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，还包括所述固化抑制光敏聚合物树脂层，所述固化抑制光敏聚合物树脂层与所述固化抑制分配器层相邻并堆叠在所述固化抑制分配器层的上方，其中形成的零件层搁置在与其相邻的固化抑制光敏聚合物树脂层上。
14.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述固化抑制光敏聚合物树脂层由所述固化抑制剂制得，所述固化抑制剂在最初位于所述固化抑制贮存器中，所述固化抑制剂自由地穿过所述薄膜并到达所述固化抑制分配器层并进入所述固化抑制光敏聚合物树脂层。
15.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述表面是一光学透明的表面。
16.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述表面、与所述表面相邻的所述可变形层、所述固化抑制贮存器、以及所述固化抑制分配器层各自允许固化源的照射通过。
17.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述固化抑制贮存器包括氧气可渗透薄膜，所述氧气可渗透薄膜的硬度在肖氏00 0和肖氏A 43之间。
18.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述固定元件包括框架；所述薄膜为氧气可渗透薄膜，并且所述固化抑制分配器层包括多个通道，所述固化抑制剂可通过所述通道到达固化抑制光敏聚合物树脂层。
19.根据权利要求10所述的系统，其特征在于，所述固定元件沿着所述可变形层、所述固化抑制贮存器，所述固化抑制分配器层和所述表面的至少一个边缘将所述可变形层，所述固化抑制贮存器，所述固化抑制分配器层保持在适当的位置。
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