CN109459921A - 选择性铺料装置和铺料方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种选择性铺料装置，应用于3D打印工艺中，包括：显影鼓，所述显影鼓的显影表面为圆台形并绕第一轴线转动；显影模组，用于显影鼓转动的过程中在显影鼓的显影表面形成预设图案的打印料层；料床，绕第三轴线转动，与显影鼓配合，用于接收来自于显影鼓上的打印料层；驱动装置，用于驱动显影鼓与料床之间的相对移动，打印过程中使两者之间的距离一步步拉大或连续拉大。本发明可以极大提高打印速度，同时适用于多种成型方法，应用型更强。

Description

选择性铺料装置和铺料方法

技术领域

本发明涉及3D打印的技术领域，尤其涉及一种选择性铺料装置和铺料方法。

背景技术

现有的3D打印装置，如SLS(Selective Laser Sintering)，SLM(Selective LaserSinteringMelting),或3DP(在粉末床上选区喷射粘结剂层层叠加制作模型)等打印方式中，在工作台(或称为粉末床)用铺料装置铺设一层粉末材料，然后由控制系统控制，根据被打印模型信息，控制激光束照射所铺设的粉末层或采用粘结剂喷射器选择性喷射所铺设的粉末，形成选择性固化层。然后工作台下降一个料层厚度，再进行铺设粉末层和在粉末层上进行选择性固化，重复此过程直至打印完成三维模型。送料系统一般采用一个工作缸和一个或两个供料缸。送料缸上下往复运动进行送料，结合在工作缸上进行左右往复运动的刮料装置(如刮板或辊轮)在工作台上实现铺粉。送料缸中存储材料一般远多于成型所需的粉末量，成型后的回收工作量大和容易造成材料浪费。铺粉装置前方堆积的材料需足够铺设单程运动的一层粉末，在铺粉运动的开始和结束时铺粉装置推动的材料量随铺粉过程而变化，堆积材料对粉末床上粉末层的压力会变化而影响铺设粉末层的精度。铺料装置通过往复运动来铺设打印料，往复运动中具有空行程，而且存在启停过程，铺料速度慢，且往往只能是铺设单一材料，一般不能实现复合材料的铺设；另外上述的铺料和固化是分时进行的，进一步影响打印的速度。所以有必要开发出一种更加快速和灵活的铺料装置和铺料方法。

发明内容

本发明创新性的提出了一种全新的选择性铺料装置和方法，将电磁成像技术应用到3D打印技术中的铺料中，藉此来提供打印效率，同时能适用于多种3D打印成型。具体方案如下：

一种选择性铺料装置，应用于3D打印工艺中，包括：

显影鼓，所述显影鼓的显影表面为圆台形并绕第一轴线转动；

显影模组，用于显影鼓转动的过程中在显影鼓的表面形成预设图案的打印料层；

料床，绕第三轴线转动，与显影鼓配合，用于接收来自于显影鼓上的打印料层；

驱动装置，用于驱动显影鼓与料床之间的相对移动，打印过程中使显影鼓与料床之间距离拉大。

一种选择性铺料装置，应用于3D打印工艺中，包括：

显影鼓，所述显影鼓的显影表面为圆台形并绕第一轴线转动；

显影模组，用于显影鼓转动的过程中在显影鼓的显影表面形成预设图案的打印料层；

转送鼓，转送鼓为圆台形并绕第二轴线转动，转送鼓与显影鼓和料床相配合，吸附在显影鼓显影表面的打印料层经转动的转送鼓输送至料床上；

料床，料床绕第三轴线转动，用于接收来自于转送鼓上的打印料层；

驱动装置，用于驱动转送鼓与料床之间的相对移动，打印过程中使转送鼓与料床之间距离拉大。

进一步的，料床绕第三轴线连续转动的同时，沿第三轴线朝远离显影鼓的方向连续移动，进而在料床上形成螺旋打印料层。

进一步的，料床绕第三轴线每转一周后就快速沿第三轴线朝远离显影鼓的方向移动预设距离，使得各打印料层相互堆叠在料床上，重复此过程直至铺料完成。

进一步的，所述显影模组包括显影引擎和显影器，所述显影引擎用于在显影鼓表面形成预设图案的潜像，以及

显影鼓在转动时，显影器内的打印料被吸附至显影鼓的潜像区域，在显影鼓的显影表面形成预设图案的打印料层。

进一步的，在显影鼓旋转方向上显影引擎设置在显影器的上游，所述显影鼓为感光鼓，所述显影引擎为显影光源，先采用充电器对所述感光鼓的表面进行充电，之后采用所述显影光源对所述感光鼓表面进行选择性曝光，在所述显影鼓的显影表面形成潜像。

进一步的，在显影鼓旋转方向上显影引擎设置在显影器的上游，所述显影鼓为绝缘鼓，所述显影引擎为极化器，采用所述极化器对所述绝缘鼓表面进行选择性极化产生电荷，在所述显影鼓的显影表面形成潜像。

进一步的，在显影鼓旋转方向上显影引擎设置在显影器的上游，所述显影鼓为磁鼓，所述显影引擎为成像磁头，采用所述成像磁头对所述磁鼓进行选择性曝光，在所述显影鼓的显影表面形成潜像。

进一步的，所述显影鼓为真空筛鼓，所述显影引擎为设置在真空筛鼓表面的阀门阵列，选择性开启所述阀门阵列的阀门在所述显影鼓的显影表面形成潜像。

进一步的，还包括靠近显影鼓外径面的清洁装置，在显影鼓旋转方向上，显影鼓出料端、清洁装置、显影引擎依次分布。

进一步的，所述选择性铺料装置包括至少2个所述显影鼓，每个显影鼓配置有一个显影模组；

各所述显影鼓同时将各自的打印料层传送到所述料床上形成一个打印料层或同时形成多个打印料层。

进一步的，所述选择性铺料装置包括至少2个所述转送鼓，每个转送鼓与至少一个显影鼓配合；

各所述转送鼓同时将各自的打印料层传送到所述料床上形成一个打印料层或同时形成多个打印料层。

进一步的，所述转送鼓同时与多个显影鼓相配合，多个显影鼓将各自的打印料层同时转移到该转送鼓上形成组合式的打印料层，转送鼓将所述组合式的打印料层传送到料床上。

进一步的，料床绕第三轴线连续转动的同时，沿第三轴线朝远离显影鼓或转送鼓的方向连续移动；在料床上形成一个螺旋打印料层或同时形成多个螺旋打印料层。

进一步的，所述选择性铺料装置设置有固化器，用于固化所述料床上的打印料层生成三维模型。

进一步的，所述固化器设有扇形排布的喷嘴，且随料床半径的增加所述喷嘴的数量增加。

进一步的，所述选择性铺料装置设置有填料器，料床上的打印料层形成有预设的空穴，填料器用于向所述空穴中填充填料。

进一步的，所述料床配置有加热器和/或压料器。

进一步的，采用环设在所述料床外缘的外缸套与所述料床共同围成放置所述打印料的容置区；

和/或，采用环设在所述料床内缘的内缸套，与所述料床共同形成放置所述打印料的容置区。

一种基于上述选择性铺料装置的选择性铺料方法，包括如下步骤：

采用显影模组在绕第一轴线转动的显影鼓的显影表面形成预设图案的打印料层；

采用料床绕第三轴线转动，与显影鼓配合将显影鼓上的打印料层转移到料床上，且料床和显影鼓之间相对移动，使料床和显影鼓之间的距离拉大，在料床上形成堆叠的打印料层。

另一种基于上述选择性铺料装置的选择性铺料方法，包括如下步骤：

采用显影模组在绕第一轴线转动的显影鼓的显影表面形成预设图案的打印料层；

采用转送鼓绕第二轴线转动，接收显影鼓上的打印料层，并转移到料床上；

料床绕第三轴线转动，接收来自转送鼓上的打印料层，且料床和转送鼓之间相对移动，使料床和转送鼓之间的距离拉大，在料床上形成堆叠的打印料层。

进一步的，显影鼓转移到料床上的打印料层形成有预设的空穴，所述方法还包括：

在空穴中进行填料处理。

进一步的，所述方法还包括：

对料床上的打印料层和填料进行加压和/或加热处理，使得填料与打印料层紧密结合。

进一步的，所述方法还包括：

打印初始阶段，在料床的成型表面上通过铺设厚度渐变的填料层或打印材料层来形成螺旋状表面。

进一步的，所述显影模组包括显影引擎和显影器，所述方法还包括：采用所述显影引擎在所述显影鼓表面形成预设图案的潜像；

其中，所述显影鼓在转动时，所述显影器内的打印料被吸附至所述显影鼓的潜像区域，在所述显影鼓的表面形成预设图案的打印料层。

进一步的，多个所述显影鼓或转送鼓与所述料床配合，并将各自的打印料层同时转移到所述料床上，所述料床绕第三轴线连续转动的同时，沿第三轴线朝远离显影鼓或转送鼓的方向连续移动；在所述料床)上形成一个螺旋打印料层或同时形成多个螺旋打印料层。

本发明的好处在于：

1.采用显影鼓与料床的相对转动进行铺料，显影器向显影鼓上转移打印料和打印料由显影鼓向料床上转移铺设可以同时进行，也可以连续进行铺料，铺料速度更快；进一步的，可以设置多个显影器和显影鼓同时向料床进行转移铺设打印料，可进一步大幅提升铺料速度。

2.铺料过程中，不采用刮板或辊轮等刮料器进行刮料，而是直接由显影鼓将打印料层转移到料床上，或者由显影鼓将打印料层转移到转送鼓，然后再由转送鼓转移到料床上，显影鼓与转送鼓，显影鼓与料床或转送鼓与料床之间通过控制可以实现同步转动，能实现打印料层的精确转移和铺料。

3.可以设置多个显影鼓，例如两个显影鼓铺设的打印料不同，可以实现多种打印料的铺料，甚至是多种打印料进行多层的同时铺料，提升铺料方法或装置的适应性。

4.在本发明铺料方法的基础上，设置固化器，如加热，光照，粘结剂喷射器等可以实现模型固化成型，而且固化过程可以与铺料过程同步进行，提升了打印的速度；另外，固化方式更加灵活，例如打印过程中可以采用常规光源或热源，可以不用可进行选择性照射的光源或热源进行打印固化成型，简化结构和系统复杂性，降低成本。

5.可以在铺料层上预留空穴，通过填料装置在空穴内填充其他打印料，可以进一步提升应用的适应性；而且填料和上述的铺料，固化等过程都可以同步进行，可进一步实现高速的多种材料复合打印。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于显影鼓的铺料方法示意图；

图2a为本发明基于静电成像的铺料方法示意图；

图2b为图2a中垂直于轴线21z的剖视图；

图2c为在图2b基础上增加中间转送鼓实施方式的示意图；

图3a为本发明基于离子成像或磁成像的铺料方法示意图；

图3b为图3a中垂直于轴线21z的剖视图；

图4a为本发明基于真空吸附技术的铺料方法示意图；

图4b为图4a中垂直于轴线21z的剖视图；

图5a为本发明一种打印系统示意图；

图5b为图5a的俯视图；

图6a为本发明一种结合填料装置的打印系统示意图；

图6b为图6a的俯视图；

图7a为本发明具有多个铺料的形成一个打印料层的打印系统示意图；

图7b为图7a的俯视图；

图8a为本发明具有多个铺料的形成多个打印料层的打印系统示意图；

图8b为图8a的俯视图；

图9为料床外设置缸套的铺料系统示意图；

图10为料床的内外都设置缸套的铺料系统示意图；

图11为在同一个转送鼓上设置2个显影鼓的示意图；

图12为料床为圆台形的系统示意图。

图13a-13c示出了采用填充铺料的方式形成螺旋状表面的过程示意图；

图14示出了采用渐变打印料层厚度的方式形成螺旋状表面的过程示意图；

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底理解本发明，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本发明的技术方案。本发明的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本发明还可以具有其他实施方式。

本发明提供了一种选择性铺料装置，应用于3D打印工艺中，在某些实施例中，该装置主要由打印料转移引擎32、料床48和驱动装置构成。打印料转移引擎32包括显影鼓62和显影模组，显影鼓62的显影表面为圆台形并绕第一轴线转动，显影模组用于显影鼓62转动的过程中在显影鼓62的显影表面形成预设图案的打印料层200。料床48为圆台形并绕第三轴线转动，与显影鼓62配合，用于接收来自于显影鼓62上的打印料层200，即打印料层200由显影鼓62直接输送给料床48。驱动装置，用于驱动显影鼓62与料床48之间的相对移动，打印过程中使显影鼓62与料床48之间距离拉大或相互远离，如两者之间的距离一步步拉大或连续拉大，显影鼓62与料床48之间的相对移动即可以是料床48的移动，也可以是显影鼓62的移动，或两者同时移动实现。显影鼓62还可以采用间接的方式将打印料层200输送给料床48，即还可以在显影鼓62和料床48之间设置有转送鼓132，转送鼓132与显影鼓62和料床48配合，藉由转送鼓132将显影鼓62上的打印材料层200转送到料床48上。驱动装置，用于驱动转送鼓132与料床48之间的相对移动，打印过程中使转送鼓132与料床48之间距离拉大或相互远离，如两者之间的距离一步步拉大或连续拉大，转送鼓132与料床48之间的相对移动即可以是料床48的移动，也可以是转送鼓132(可能连同显影鼓62一起)的移动，或两者同时移动实现。转送鼓132与料床48之间距离拉大移动过程中，显影鼓62可以与转送鼓132保持固定的位置关系，以保持显影鼓62与转送鼓132的配合关系。某些实施方式中显影模组可能包括显影器78和显影引擎76，显影引擎76用于在显影鼓62的显影表面形成预设图案的潜像，显影鼓62在转动时，显影器78内的打印料被吸附至显影鼓62的潜像区域，在显影鼓62的显影表面形成预设图案的打印料层。

图1，打印料转移引擎32包括显影鼓62和显影模组，显影模组包括显影器78。显影鼓62上用于形成打印料层的显影表面为圆台形，显影器78内装有打印料86，显影鼓62可以将显影器78中的打印料吸附到显影鼓62的显影表面，形成显影表面的一层打印料层200，显影鼓62的显影表面可以绕第一轴线21z沿箭头21转动，同时，料床48绕轴线24z(即第三轴线)沿箭头24所示的方向转动。最优的，合理设计显影鼓62的圆台形状(例如大端直径、小端直径与和高度等各尺寸)，并合理控制显影鼓62的转速和料床48旋转的速度匹配和同步转动，打印料层200铺设到料床48上时不会滑动或“褶皱”变形，可提升铺料的精度，实现显影鼓62与料床48的优化配合。打印料转移引擎32将打印料层200选择性的铺设到料床48上或之前已经铺设的打印料86上。即显影鼓62根据打印模型切片后各层的信息，来选择性的吸附打印料86，形成由打印料层显示出的图案，然后将此图案的打印料层铺设到料床48上。当然还可以是在显影鼓62整个表面都吸附打印料86，但在向料床铺设打印料时，选择性的将打印料层200铺设到料床48上，没有被铺设，即依然还吸附在显影鼓62表面上的打印料86随显影鼓62继续转动，可以被下游的清洁装置清理掉，或在下一循环的铺料过程中被重复利用。当然也可以是选择性吸附打印料和选择性铺设打印料的混合方式来选择性铺设打印料。料床48可以沿箭头25向下移动，或打印料转移引擎32沿箭头25相反的方向移动，使得显影鼓62与料床48相互远离，以便进行下一层或后续打印料层的铺设。进一步的，料床48也可以是在显影鼓62和料床48转动的同时进行同步且连续的沿箭头25移动，将打印料86沿螺旋面进行铺设，可以实现连续铺料，形成螺旋打印料层，具有更快的铺料速度。

此外，显影模组还包括显影引擎76，在显影鼓62旋转方向上显影引擎76设置在显影器78的上游，用于在显影鼓76表面形成预设图案的潜像，以及显影鼓76在转动时，显影器78内的打印料86被吸附至显影鼓62的潜像区域，在显影鼓62的表面形成预设图案的打印料层200。

显影鼓62通过吸附打印料86到其表面来进行显影，具体的吸附方法可以有多种。例如图2a-2c示意采用静电成像技术(xerograph)来选择性的吸附打印料86。图3a-3b示意采用离子注射(Ionography)或磁成像技术(Magnetography)来选择性的吸附打印料86。图4a-4b示意基于阵列阀门控制真空筛鼓表面吸附的技术来选择性的吸附打印料86，或选择性的铺设打印料86。

图2a-2c示意了采用静电成像技术(或称为静电照相技术)的铺料过程示意图。静电成像技术类似二维的激光打印机或复印机的原理。都是将要打印的图形内容转变为感光鼓上以像素为单位的点阵位图图像，再转印到承载媒介上(对于二维打印的承载媒介就是纸张，对于三维的承载媒介是料床或已经部分打印好的打印料)。对于三维打印过程，此过程会在垂直于承载媒介表面多次反复上述过程，以形成三维实体模型。

如图2b，显影鼓62采用感光鼓，显影引擎76为显影光源。显影鼓62的表面(即显影表面)具有一层光敏导电材料，即在没有光照的位置的电阻很大，有光照处电阻大幅下降。如下过程是一个示例，显影鼓62绕第一轴线21z沿箭头21所示的方向转动，料床48绕轴线24z(即第三轴线)沿箭头24方向转动，同时还沿箭头25所示方向移动。基于静电成像技术的显影过程如下：

1)充电过程，显影鼓62沿箭头21所示的方向转动的同时，采用充电器74对显影鼓表面充上一层负电荷(或正电荷)。充电器可以采用电晕线，电晕管(corotrons)，栅控式电晕(scorotron)，充电辊，或其他充电方式。

2)曝光成像过程，显影鼓62转动的同时，显影引擎76在显影鼓62表面进行选择性扫描照射(即选择性曝光)。显影鼓62的表面层66附有光导材料，在没有被光照射的情况下具有很高的电阻率。当被光照射的地方电阻率明显降低，表面的电荷经导电体64传导消失。未被光照的部位的电荷保持不变，即形成一层静电潜像。显影光源可以采用激光束或LED(light emitting diode)，或其他可选择性控制照射点，在显影鼓62表面形成点阵位图的光源。光导材料可以采用硒，硫化镉，氧化锌或有机光导体(OPC)，非晶硅，氧化锌等。

对于采用离子注射的实施方式，充电器74和显影引擎76被可选择性的在感光鼓表面66上进行沉积电荷的装置所替代，如图3a-3b所示。

3)显影过程，由静电潜像形成真正的图像的过程，利用电荷同性排斥，异性吸引的原理来完成。显影器78内装有打印材料86，例如打印料86可以为粉末材料，如高分子材料或热塑性塑料等，通过摩擦或其他方式使之带有负电荷(或正电荷)。显影鼓62上带有静电潜像的表面部分被转动到显影器78时，由于被光照的部分(即静电潜像的部分)的负电荷被中和掉了，显影器对其施加负(或正)的偏压，使得显影器上带有负电荷(或正电荷)的粉末跳到感光鼓的曝光区域。感光鼓上的暗区(未被曝光的区域)依然带有负电荷(或正电荷)，与带有负电荷(或正电荷)的粉末排斥，不会附着。在显影鼓62上形成可看得到由打印料形成的图像。即可以利用显影鼓62中和掉电荷的部分成像，也可以利用显影鼓62中没有和掉电荷的部分成像。

4)转印过程(即显影鼓上的打印料层之间或间接传送到料床上的过程)，图2a-2c所示是通过显影鼓62直接将打印料层200转印到料床48或料床48上的打印料上。显影鼓62沿箭头21转动的同时，料床48沿箭头24同步转动，使得显影鼓62与料床48或料床上的打印料层200之间不会发生滑动，只是纯滚动。将打印料层200转移到料床48上。在一些实施方式中，还可以在对打印料层200和料床上的打印料层200进行适当加热，并在料床48或料床上的打印料层200与显影鼓62之间适当加压，将打印料层200转印到料床48，并与料床上的打印料层200结合一体。

5)进一步的，在一些实施例中还可以包括清洁过程，将显影鼓62表面清洁干净。清洁装置80将感光鼓表面没有完全转移的残余打印料清除干净，以便在下一个打印周期有一个清洁的感光鼓表面。理论上打印料层200应该完全转移(转印)出去，但实际很难做到。残留在感光鼓表面的粉末会进入下一个打印周期，破坏下一周期新生成的粉末图像，直接影响到下一层打印质量。感光鼓清洁器可以采用刮板，毛刷或清洁辊，静电清洁，或利用真空清洁，或上述各种方式的组合式清洁方式等进行清洁。

6)进一步的，在一些实施方式中还可以在清洁过程之后，充电过程之前设置消电过程。充电器74对感光鼓充电时也同时起到了消电的作用。但更优的，可以设置单独的消电器82，来清除感光鼓上的电荷，然后再由充电器74来对显影鼓62表面充上一层电荷。适合消电的装置有曝光装置对感光鼓全面曝光，或用消电电晕装置对感光鼓进行反极性充电来消除感光鼓上的残余电荷，或高压交流电晕管(corotrons)和/或栅控式电晕(scorotron)，内部具有导电体并带有高压交流电的旋转介电辊，或上述的组合方式。

图2c示意了在一些实施方式中还可以采用间接的方式进行传送打印料层，即还可以在显影鼓62与料床48之间设置转送鼓132。打印料层200先传送到转送鼓132上，然后再由转送鼓132转移到料床48上。转移过程中，显影鼓62沿箭头21绕第一轴线转动，转送鼓132沿箭头23绕第二轴线转动，料床沿箭头24绕第三轴线转动，最优的，合理设计转送鼓132的圆台形状(例如大端直径、小端直径与和高度等各尺寸)，并合理控制显影鼓62的转速和转送鼓132旋转的速度匹配和同步转动，打印料层200由显影鼓62传送到转送鼓132上时不会滑动或“褶皱”变形，合理控制转送鼓132和料床48旋转的速度匹配和同步转动，打印料层200由转送鼓132传送到料床48上时不会滑动或“褶皱”变形，可提升铺料的精度，实现转送鼓132与显影鼓62和料床48的配合。采用转送鼓132可以有效的降低转印成型过程中加热等对显影鼓62或显影器78或其他器件造成的影响。还可以将多种材料按图案都先转移到同一个转送鼓上再转印到料床上，利于提升复合材料模型的打印精度，类似彩色激光打印机的打印原理。当然还可以是多个传送媒介的多次传送，例如多个转送鼓串联传送，第一转送鼓将打印料传送给第二转送鼓，然后由第二转送鼓将打印料传送给料床；或可以先将由显影鼓62形成的打印料层传送到一个传送带上，然后再由传送带将打印料层传送到转送鼓132，然后再转印到打印料床48上。显影鼓62被动力源70带动沿箭头21转动，转送鼓132在动力源50带动下沿箭头29转动。此外，转送鼓132设有清洁装置80-1，将转送鼓132表面没有完全转移的残余打印料清除干净，以便在转送周期有一个清洁的表面。

进一步如图2c，可以在转送鼓132上与显影鼓62对应的位置上设置偏压辊36，在偏压辊36上设置有与打印料层200相反电性的强电位来将打印料层吸附到转送鼓132上，当然也可以是其他的方式来帮助粉末打印料层由显影鼓62转移到转送鼓132上。然后还可以采用另一个偏压装置37将打印料层离开转送鼓132而转移到料床48上，例如让偏压辊37上设置有与打印料层200相同电性的强电位来将粉末从转送鼓132上推离，沉积到料床48上。

在转印或转移过程之前，还可以设置其他的过程，如采用预转印电极或预转印灯装置对感光鼓进行预转印处理，来提高转印率。

图3a-3b示意了打印料转移引擎32采用离子注射方式实现，所示的实施方式与图2a-2c所示的实施方式相比取消充电器74，显影鼓62为绝缘鼓，即在绝缘鼓的表面层66(即显影表面)采用绝缘材料形成绝缘层，其中的显影引擎76是离子或电荷注射器(或称极化器)，即当显影鼓62转动的同时，显影引擎76根据三维模型信息选择性的向显影鼓62表面的绝缘层注射离子形成电荷沉积，此过程也可以理解成对绝缘鼓表面进行选择性曝光，在显影鼓62的表面层66上形成静电潜像。显影器78与前述的作用相同，即当显影鼓转动到显影器78，通过吸附具有相反极性电荷的打印料形成显图案的打印料层200。然后将打印料层200铺设到料床48上。清洁装置80和消电器82与前述的作用相同。上述过程可以随显影鼓62的转动重复进行，直至模型打印完成。采用离子注射的方式可以省去充电器74，表面层66也不必采用光导材料，简化结构。

另外，在某些实施方式中，图3a和3b所示的打印料转移引擎32还可以采用磁成像技术来实现。例如，图中的显影鼓62还可以是磁鼓，显影鼓62的表面层66是由磁材料构成的磁性材料层，显影引擎76是成像磁头，根据三维模型信息在磁材料层选择性的改变表面各点的磁性状态，例如通过在显影鼓62的表面的磁性材料层内建立阵列的磁化区域来形成记录点，此过程也可以理解为对磁鼓表面进行选择性曝光，选择性曝光形成这些记录点形成潜磁图像。当显影鼓62转动到显影器78处，显影器78中具有磁化的磁性打印料被根据潜磁图案选择性的吸附到显影鼓62的表面。在磁鼓62的表面层66吸附上打印料，形成显图案的打印料层200，然后转移沉积到料床48上。清洁装置80的作用与前述相同。在某些实施方式中可以设置消电器82(或称为消磁器)，将磁鼓62的表面层66的磁状态恢复到初始状态。然后随着显影鼓的周期转动重复上述过程，直至模型打印完成。采用磁成像技术，磁鼓表面层66硬度高，寿命更长，且磁记录点具有永久记忆功能，即磁记录点形成的磁潜像可以周期重复使用。

图4a-4b，打印料转移引擎32采用真空筛鼓的方式实现。显影鼓62为真空筛鼓，真空筛鼓的表面层66(即显影表面)具有网孔的筛网，在筛网内侧阵列排布的多个阀门19。在显影鼓62内部33具有一定的真空度。当某个阀门19打开时，就会在筛网对应的网孔处产生真空吸附作用，如图4b中，阀门19-1和19-2处于打开状态，随显影鼓62转动，对应位置处可以吸附显影器78中的打印料86形成打印料层200。当显影鼓62带动打印料层200转动到料床48处时，对应处的阀门19-3关闭，打印料层200铺设到料床48上。另外也可以采用具有正气压的偏压装置36，可以让阀门19-3保持打开状态，但与偏压装置内的正气压连接，将打印料层200推离显影鼓62表面层的筛网，铺设到料床48上。

另外，图4a中的打印料转移引擎32还可以采用另一种模式运行。即位于显影器78处的阀门都打开，显影鼓62表面层66的筛网表面吸附上打印料层200。通过偏压装置36选择性的打开阀门19-3，将打印料选择性的沉积到料床48上。之后依然吸附在筛网上的打印料随显影鼓62转动，在下一个循环中继续使用。当然也可以采用清洁装置80，将筛网表面残留的打印料清理掉。

采用真空吸附的方式的选择性铺设打印料时打印料具有更大的选择范围，如打印料无需具有静电或磁化。金属，陶瓷，塑料，不同化学特性，不同导电特性或磁特性，不同颜色等多种材料均可。

图3a-3b和图4a-4b所示的铺料方法也都可以采用类似图2c所示的转送鼓进行转移传送铺料。显影鼓62、料床48相配合的转送鼓132绕第二轴线转动，吸附在显影鼓显影表面的打印料经转动的转送鼓输送至料床上。

下面开始基于上述的打印料转移引擎来给出更加具体的铺料和成型过程的实施方式说明。铺料过程可以是显影鼓将打印料层铺设到料床上，也可以是将打印料层先转移到转送鼓，然后再由转送鼓将打印料层转移到料床上。由于采用选择性铺料方法，固化方式可以更加灵活，例如可以采用无需选择性定位控制的固化方式。

图5a-5b，以静电成像的方式(显影鼓为静电鼓)为例进行说明，以磁成像(显影鼓为磁鼓)或真空吸附(显影鼓为真空筛鼓)等方式的实施例可以类似实现，不再重复累述。打印料床48为环状或圆盘状平台，在动力源110的带动下可沿箭头24绕第三轴线转动，同时在动力源108的带动下沿箭头25移动，即沿第三轴线移动。显影鼓62被动力源70带动沿箭头21绕第一轴线转动，转送鼓132在动力源130带动下沿箭头29绕第二轴线转动。显影鼓62和转送鼓132都是圆台形状的转鼓，最优的，两者转速的合理匹配，以保证相互接触时任意接触的位置上都基本不会发生滑动，而是纯滚动，同样转送鼓132与料床48的转动速度合理匹配，使得如果当转送鼓132与料床48接触时，接触的各位置都基本不会发生滑动，而仅是纯滚动，如此设置可保证打印料层200的转移和转印过程精确。基于静电成像技术的打印料转移引擎包括，显影鼓62，周边设置有清洁装置80，消电器82，充电器74，显影引擎76，显影器78，显影器78内装有粉末打印料。即显影模组还可能进一步包括消电器，或充电器，或清洁装置等。打印料层200由显影鼓62转移到转送鼓132上，然后由132转印到料床48上或其上的打印料层200上。随着转印过程的进行，料床48沿箭头25方向移动，打印料层200相当于在沿箭头25相反的方向上堆叠结合。图中示意沿料床48环周设置多个打印模型18，如图中的虚线所示。图中双点划线所示的螺旋切片或层仅表示转送鼓132与料床48之间相对转动的同时还相对移动的过程中形成的空间螺旋层，打印料层沿此螺旋层进行铺设。但也不是必须在全范围内都堆叠打印料层200。如图中所示，可以仅在有打印模型18的位置铺设打印料层200，其他的位置可以没有打印料层进行堆叠。随着转印过程的进行，当料床48沿箭头25方向连续的移动时，则打印料层200以螺旋的方式连续堆叠在料床48上形成螺旋打印料层。由于没有打印料转移引擎在不同层之间切换的过程，可提升打印效率和打印精度。在一些实施方式中，可以设置加热器92对转送鼓132上的打印料层200进行预热，加热器94可以对料床48上的打印料进行预热，便于转印时提升结合强度。转印之后还可以设置固化器117，如加热器或粘结剂喷射器或光源，进一步加热打印料或强化打印料的粘结作用，将新堆叠的打印料层相互可靠键合或结合。可以设置冷却器116将打印料进行冷却到合适的温度，为后续新的打印料层的堆叠做好准备。在其他实施方式中，还可以设置对铺料表面整形的圆台形状压料辊126，将铺设的打印料层200更加平整。计算机400对三维模型切片处理后形成控制器300可执行的控制指令，控制器300控制打印系统中的各个部件协调工作进行选择性铺料和固化成型打印。

继续参阅图5a-5b，平台形(或圆盘形)的料床48带动打印料转动过程中，内外侧打印料的移动速度是不同的，为此，固化器117最优的设计成扇形，以粘结剂喷射器或LED等点阵列光源(或LED激光阵列)为例，其喷嘴为喷射器喷嘴或光源，即让喷嘴在扇形面上排列，在大半径的外侧区域具有比小半径的内侧区域更多的喷嘴数量，使得喷嘴数量可以与对应的打印料移动速度相对应，利于大半径和小半径处喷嘴的均衡利用，提升喷嘴的利用率。

需说明，图5中也可以取消转送鼓132，显影鼓62可以将打印料层直接转移到料床48上。

图5a-5b中示意，料床48沿箭头24连续转动的同时沿箭头25连续的移动，在料床48上形成一个螺旋打印料层。另外，本发明的各实施例中，料床48也可以不是连续的沿箭头25移动，而是当铺设完成一层打印料层后料床48下移设定的距离，如一个层厚的距离，然后进行下一层的打印料层的铺设，然后再移动一个层厚的距离，如此重复，在料床48形成多个层层平行堆叠的打印料层。

图6a-6b，在图5a-5b的基础上，设置了填料装置，此实施方式中的填料装置有刮料器122、，还可以包括提供填料200m的给料器120，还可以包括压料器126，还可以在压料器126的上游或下游位置设置加热器124(或其他类型的固化器)。图中的点划线的螺旋线表示由打印料转移引擎32在料床48上形成的螺旋打印料层200。不妨设此螺旋打印料层为支撑结构200s。当然此支撑结构也可以仅在打印模型18的周边设置，不必在料床48上设置满。在支撑结构打印料层200s上有选择的留出根据模型信息形成的预设图案的空穴128，刮料器122将填料200m刮入到此空穴128中形成模型打印料层200mp。图6b是图6a的俯视图。图6b中还在刮料器122上游设置了给料器120，以便精确的提供填料200m。当然还可以在刮料器122的上游设置加热器96(图中未示出)，以便在刮料之前将打印料层200s可靠结合。在122的下游还可以设置压料器126，将打印料层200mp与200s压实和增强结合，并提升表面质量。

通过填充铺料方式来打印模型，可以将那些无法通过静电成像方式实现打印的材料也可以进行增材成型。例如一些具有导电性能的材料，或金属，或陶瓷等粉末材料进行堆叠成型，不仅可以是粉末状的材料，也可以是桨状或液态的材料。同时，通过填充铺料的方式还可以实现螺旋增材成型过程中的起始打印料层的铺设，使得后续的打印料层可以在螺旋表面上进行堆叠。

图7a-7b，在图6a-6b的基础上，增加显影鼓数量，形成多显影鼓铺料。以两个显影鼓为例，分别通过各自的转送鼓向料床48上相同的螺旋切片或螺旋层上进行铺料，在料鼓48上形成一个复合材料的打印料层或螺旋打印料层。此方式相比单个显影鼓的情况，打印速度相同或相近的情况下实现了复合材料的打印。具体的，设打印料转移引擎32s打印支撑结构的打印料，打印料转移引擎32p打印模型结构的打印料。设32s通过转送鼓132b将打印料层200s选择性的螺旋堆叠到料床48或其上的打印料上，32p通过转送鼓132a将打印料层200p选择性的螺旋堆叠到料床48或其上的打印料上。打印料层200p和打印料层200s相互“镶嵌”到料床48上相同的打印料层上。如果料床48沿箭头24连续转动的同时沿箭头25连续的移动，则形成一个连续的且具有复合材料的螺旋打印料层；如果料床48沿箭头24转动一周后沿箭头25移动预设间距，如一个层厚的距离，例如此重复打印，则形成若干个相互平行的且具有复合材料的打印料层；这些打印料层的堆叠形成三维模型。其中，打印料转移引擎32s的显影鼓和转送鼓分别由动力源70a和动力源130a驱动转动，打印料转移引擎32p的显影鼓和转送鼓分别由动力源70b和动力源130b驱动转动。

图8a-8b，与图7a-7b不同之处在于，两个显影鼓通过对应的转送鼓将打印料同时传送到不同的打印料层上进行打印，同时形成多个打印料层或螺旋打印料层，成倍提升打印速度。假设打印料转移引擎32-1和32-2打印相同的打印料。设打印料转移引擎32-1通过转送鼓132b将打印料层200-1堆叠到料床48或已经堆叠到料床48上打印料层200-2上，类似的，打印料转移引擎32-2通过转送鼓132a将打印料层200-2堆叠到料床48或已经堆叠到料床48上打印料层200-1上。如果料床48沿箭头24连续转动的同时沿箭头25连续的移动，则打印料层200-1和200-2分别同时形成两个连续的螺旋打印料层，料床48下移的速度相当于图7所式的实施例中的2倍；如果料床48沿箭头24转动一周后沿箭头25移动预设间距，例如针对图8所示的实施例，每次可以沿箭头25下移两个层厚的距离，如此重复打印，则形成若干个相互平行的打印料层；这些打印料层的堆叠形成三维模型。如此可成倍的提升打印速度。

另外图8a-8b中还示意了另一种填料装置，即采用喷射器129将打印料层200J直接喷射到空穴128内。采用喷射的方式进行填料更加灵活方便和精确。图中相同的符号与前述定义相同，不再累述。图7a-7b或图8a-8b所述的实施例中的显影鼓的数量为2仅仅为示例，实际可以为多个。也可以是显影鼓直接将打印料转印到料床48上，即取消相应的转送鼓。在某些实施例中，在图7a-7b或图8a-8b的基础上，还可以结合填料过程，可实现更多材料的复合材料模型的打印。在图7或图8所示实施例中还可以在每个转送鼓132的下游位置分别设置固化器117(请参考图5，图7或图8中未示出)实现对打印料层的固化，形成三维模型。也可以类似图5中示意的固化器设有扇形排布的喷嘴，且随料床48半径的增加固化器上喷嘴的数量增加。

总体上，如图7或图8中所示，料床48可以设置为圆状或环状平台，最优的，可以配置有多个转送鼓或显影鼓沿料床48均匀等夹角分布，且各转送鼓或显影鼓到料床21的间距相等，多个转送鼓或显影鼓可以同时向料床48上铺料，如此设置可能使得各转送鼓或显影鼓可以与一个平行于料床48的相同的平面相切，简化铺料装置的结构和安装调整与维护。例如，料床48绕第三轴线连续转动的同时，沿第三轴线朝远离转送鼓132或显影鼓62的方向连续移动；在料床48上形成一个螺旋打印料层或同时形成多个螺旋打印料层。对于同时形成一个打印料层的情况可以实现复合材料层铺料，对于同时形成多个打印料层的情况可以提升铺料速度。例如，在料床48上方配置有n个转送鼓或显影鼓，n为正整数且n>1，n个转送鼓或显影鼓可以同时向料床48上铺料，在料床48上同时形成n个螺旋状打印料层，同时，转送鼓或显影鼓与料床48之间的沿第三轴线朝远离转送鼓132或显影鼓62的方向连续移动的移动的速度是料床48绕第三轴线每转动一周时转送鼓或显影鼓与料床48之间距离被拉大n倍打印料层的厚度。

图9，示意料床48的外侧还可以设置缸套49，便于控制打印料层200不会外移散落。

图10，在图9基础上，还可以增加内缸套47。内缸套47和外缸套49之间的环形区域为铺料和打印区域，环形的料床48设置在内缸套47和外缸套49之间。

图9中还示意显影鼓62将打印料层200直接转移到料床48上，图10中还示意显影鼓62绕轴线21z(第一轴线)将打印料86(即打印料层200)转移到转送鼓132，转送鼓132绕轴线22z(第二轴线)转动，再由转送鼓132转印到料床48上，料床48绕轴线24z(第三轴线)转动。

图11中示意了在同一个转送鼓132上对应设置2个打印料转移引擎32，即2个显影鼓62同时向转送鼓132上传送打印料。例如其中一个打印料转移引擎32p选择性铺设模型打印料，另一个打印料转移引擎32s选择性铺设支撑材料。当2种材料按三维模型信息都转移到转送鼓132上形成打印料层200，转送鼓132将打印料层200铺设到料床48上。因为多个打印料转移引擎(如32p和32s)与转送鼓132之间的位置关系和转速控制更容易获得精确的控制，将多种材料先转移到转送鼓上，然后由转送鼓一并转移到料床上，利于提升复合材料打印的精度。

图11结合图7或图8，还可以是两个转送鼓132与料床48配合，每个转送鼓都如图11所示与两个打印料转移引擎32配合，假设其中一个打印料转移引擎形成的第一打印料层采用第一打印料(如模型结构的打印料)，另一个打印料转移引擎32采用第二打印料层为第二打印料(如支撑结构的打印料)，两个显影鼓62将各自的打印料层同时转移到该转送鼓132上形成组合式的打印料层(即打印料层200)，则在每个转送鼓132上的打印料层200都是复合材料打印料层，转送鼓132将组合式的打印料层(即打印料层200)传送到料床48上。类似图7和图8所示的实施方式，还可以采用多个转送鼓132，每个转送鼓132上都配合有多个显影鼓62，多个转送鼓132上的各自打印料层200既可以铺设到料床48上相同的层上形成一个打印料层，也可以分别铺设到不同的多个层上同时形成多个打印料层。

对于两个转送鼓132上的打印料层200铺设到料床48上相同的层上的情况，具体的，如果料床48沿箭头24连续转动的同时沿箭头25连续的移动，则形成一个连续的且具有更多材料种类(如4种材料)的复合材料的螺旋打印料层；如果料床48沿箭头24转动一周后沿箭头25移动预设间距，如一个层厚的距离，如此重复，则形成若干个相互平行的且具有更多材料种类(如4种材料)的复合材料的打印料层；这些打印料层的堆叠形成三维模型。

对于两个转送鼓132上的打印料层200分别铺设到料床48上不同的两个层上的情况，具体的，如果料床48沿箭头24连续转动的同时沿箭头25连续的移动，则两个转送鼓132上的可以具有复合材料的打印料层分别同时形成两个连续的螺旋打印料层，料床48下移的速度相当于图7所式的实施例中的2倍；如果料床48沿箭头24转动一周后沿箭头25移动预设间距，例如类似图8所示的实施方式，每次可以沿箭头25下移两个层厚的距离，如此重复，则形成若干个相互平行的可以具有复合材料的打印料层；这些打印料层的堆叠形成三维模型。

另外，图11在图10的基础上还示意在某些实施例中还可以设置隔断46，将环形的打印区域分割，例如2个隔断46和内缸套47与外缸套49形成扇形打印区域，打印料可以仅仅铺设在此区域内，还可以在其他的区域让转速加快，提高铺料效率。

前述各实施例中料床48的成型表面，即料床48用于接收打印料层的表面，主要是圆形或环形的平面，当然料床48的成型表面也可以是其他形状，例如还可以是圆台形。图12与前述各图不同之处在于，料床48设置成圆台形，铺料和打印过程与前述的相同。

图13a-13c示例通过填料的方式实现在平台型的料床48表面形成螺旋打印料层的过程。图13a，料床48沿箭头24转动，显影鼓62沿箭头21转动，料床48同步的沿箭头25移动，给料器120和刮料器122在料床48的成型表面铺设填料形成厚度渐变的填料层200mp，当填料层200mp铺设超过一周后，设置显影鼓62上的打印料层200恰好转动到料床48处，如图13b。然后打印料层200即可以在已经形成的螺旋状表面上进行螺旋堆叠成型。之后，还可以利于填料单元在空穴128内铺设填料层200mp，如图13c。图14，示意通过变厚打印料层的方式实现在品台形的料床48表面形成螺旋状表面，进而铺设螺旋打印料层。

在图13a-13c和14中，还都可以通过设置转送鼓132的方式进行间接将打印料层200传送到料床48上。

需说明，显影鼓和/或转送鼓与料床之间的相对转动即可以是料床绕第三轴线转动，也可以是显影鼓和/或转送鼓相对料床绕绕第三轴线转动。显影鼓和/或转送鼓与料床的相对移动即可以是显影鼓和/或转送鼓的移动，也可以是料床移动。例如前述各实施例中，料床沿箭头25的移动可以由打印料转移引擎32沿相反方向的移动所替代，料床48绕第三轴线的转动也可以由打印料转移引擎32绕第三轴线沿相反的方向转动所代替。各图中箭头21，23，29，24所示的方向仅为示意，某些实施例中，也可以沿箭头所示相反的方向转动或移动。

需说明本文所述中，打印料铺设到料床48上是指打印料直接铺设到料床48上，或铺设到料床48上之前已经铺设的打印料上。

文中叙述采用“上方”，“下方”，“左”，“右”等方位性词语，是基于具体附图的方便性描述，不是对本发明的限制。实际应用中，由于结构整体在空间的变换，实际的上方或下方位置可能会与附图的不同。但这些变换都应是本发明的保护范围。

以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (18)

1.一种选择性铺料装置，应用于3D打印工艺中，其特征在于，包括：

显影鼓(62)，所述显影鼓(62)的显影表面为圆台形并绕第一轴线转动；

显影模组，用于所述显影鼓(62)转动的过程中在所述显影鼓(62)的显影表面形成预设图案的打印料层；

料床(48)，绕第三轴线转动，与所述显影鼓(62)配合，用于接收来自于所述显影鼓(62)上的打印料层；

驱动装置，用于驱动所述显影鼓(62)与所述料床(48)之间的相对移动，打印过程中使所述显影鼓(62)与所述料床(48)之间距离拉大。

2.一种选择性铺料装置，应用于3D打印工艺中，其特征在于，包括：

显影鼓(62)，所述显影鼓(62)的显影表面为圆台形并绕第一轴线转动；

显影模组，用于所述显影鼓(62)转动的过程中在所述显影鼓(62)的显影表面形成预设图案的打印料层；

转送鼓(132)，所述转送鼓(132)为圆台形并绕第二轴线转动，所述转送鼓(132)与显影鼓(62)和料床(48)相配合，吸附在所述显影鼓(62)显影表面的打印料层经转动的转送鼓(132)输送至料床(48)上；

料床(48)，所述料床(48)绕第三轴线转动，用于接收来自于所述转送鼓(132)上的打印料层；

驱动装置，用于驱动所述转送鼓(132)与所述料床(48)之间的相对移动，打印过程中使所述转送鼓(132)与所述料床(48)之间距离拉大。

3.如权利要求1或2所述的选择性铺料装置，其特征在于，所述料床(48)绕第三轴线连续转动的同时，沿第三轴线朝远离所述显影鼓(62)的方向连续移动，进而在所述料床(48)上形成螺旋打印料层。

4.如权利要求1或2所述的选择性铺料装置，其特征在于，所述显影模组包括显影引擎(76)和显影器(78)，所述显影引擎(76)用于在所述显影鼓(62)的显影表面形成预设图案的潜像，以及

所述显影鼓(62)在转动时，所述显影器(78)内的打印料被吸附至所述显影鼓(62)的潜像区域，在所述显影鼓(62)的显影表面形成预设图案的打印料层。

5.如权利要求4所述的选择性铺料装置，其特征在于，在所述显影鼓(62)旋转方向上所述显影引擎(76)设置在所述显影器(78)的上游，所述显影鼓(62)为感光鼓，所述显影引擎(76)为显影光源，先采用充电器(74)对所述感光鼓的表面进行充电，之后采用所述显影光源对所述感光鼓表面进行选择性曝光，在所述显影鼓(62)的显影表面形成潜像。

6.如权利要求4所述的选择性铺料装置，其特征在于，在所述显影鼓(62)旋转方向上所述显影引擎(76)设置在所述显影器(78)的上游，所述显影鼓(62)为绝缘鼓，所述显影引擎(76)为极化器，采用所述极化器对所述绝缘鼓表面进行选择性极化产生电荷，在所述显影鼓(62)的显影表面形成潜像。

7.如权利要求4所述的选择性铺料装置，其特征在于，在所述显影鼓(62)旋转方向上所述显影引擎(76)设置在所述显影器(78)的上游，所述显影鼓(62)为磁鼓，所述显影引擎(76)为成像磁头，采用所述成像磁头对所述磁鼓进行选择性曝光，在所述显影鼓(62)的显影表面形成潜像。

8.如权利要求4所述的选择性铺料装置，其特征在于，所述显影鼓(62)为真空筛鼓，所述显影引擎(76)为设置在真空筛鼓表面的阀门阵列，选择性开启所述阀门阵列的阀门在所述显影鼓(62)的显影表面形成潜像。

9.如权利要求1所述的选择性铺料装置，其特征在于，所述选择性铺料装置包括至少2个所述显影鼓(62)，每个显影鼓(62)配置有一个所述显影模组；

各所述显影鼓(62)同时将各自的打印料层传送到所述料床(48)上形成一个打印料层或同时形成多个打印料层。

10.如权利要求2所述的选择性铺料装置，其特征在于，所述选择性铺料装置包括至少2个所述转送鼓(132)，每个所述转送鼓(132)与至少一个所述显影鼓(62)配合；

各所述转送鼓(132)同时将各自的打印料层传送到所述料床(48)上形成一个打印料层或同时形成多个打印料层。

11.如权利要求2所述选择性铺料装置，其特征在于，所述转送鼓(132)同时与多个所述显影鼓(62)相配合，多个所述显影鼓(62)将各自的打印料层同时转移到该转送鼓(132)上形成组合式的打印料层，所述转送鼓(132)将所述组合式的打印料层传送到所述料床(48)上。

12.如权利要求1或2所述选择性铺料装置，其特征在于，所述选择性铺料装置设置有固化器，用于固化所述料床(48)上的打印料层生成三维模型；所述固化器设有扇形排布的喷嘴，且随所述料床(48)半径的增加所述喷嘴的数量增加。

13.如权利要求1或2所述选择性铺料装置，其特征在于，所述选择性铺料装置设置有填料器，所述料床(48)上的打印料层形成有预设的空穴，所述填料器用于向所述空穴中填充填料。

14.如权利要求13所述选择性铺料装置，其特征在于，所述料床(48)配置有加热器和/或压料器。

15.一种基于权利要求1所述选择性铺料装置的选择性铺料方法，其特征在于，包括如下步骤：

采用显影模组在绕第一轴线转动的显影鼓(62)的显影表面形成预设图案的打印料层；

采用料床(48)绕第三轴线转动，与所述显影鼓(62)配合将所述显影鼓(62)上的打印料层传移到所述料床(48)上，且所述料床(48)和所述显影鼓(62)之间相对移动，使所述料床(48)和所述显影鼓(62)之间的距离拉大，在所述料床(48)上形成堆叠的打印料层。

16.一种基于权利要求2所述选择性铺料装置的选择性铺料方法，其特征在于，包括如下步骤：

采用显影模组在绕第一轴线转动的显影鼓(62)的显影表面形成预设图案的打印料层；

采用转送鼓(132)绕第二轴线转动，接收所述显影鼓(62)上的打印料层，并转移到料床(48)上；

料床(48)绕第三轴线转动，接收来自所述转送鼓(132)上的打印料层，且所述料床(48)和所述转送鼓(132)之间相对移动，使所述料床(48)和所述转送鼓(132)之间的距离拉大，在料所述床(48)上形成堆叠的打印料层。

17.如权利要求15或16所述的选择性铺料方法，其特征在于，所述显影鼓(62)转移到所述料床(48)上的打印料层形成有预设的空穴，所述方法还包括：

在所述空穴中进行填料处理。

18.如权利要求15或16所述的打印方法，其特征在于，所述方法还包括：

打印初始阶段，在所述料床(48)的成型表面上通过铺设厚度渐变的填料层或打印材料层来形成螺旋状表面。