CN109562614A - 用于微细特征细节以便增材制造的方法 - Google Patents

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Abstract

本公开内容主要涉及用于增材制造（AM）的方法，其利用部件的计算机辅助设计（CAD）模型来产生部件的层表示。该方法包括：确定增材制造设备的构建层厚度；识别在模型内部件的特征；基于构建层厚度确定特征未沿着z轴对齐；以及通过特征偏移在模型内沿着z轴移动特征，使得特征沿着z轴对齐。

Description

用于微细特征细节以便增材制造的方法
引言
本公开内容主要涉及用于基于计算机辅助设计（CAD）模型进行增材制造（AM）的方法。
背景技术
相比于减材制造方法，AM工艺通常涉及累积一种或多种材料以制成净成形或近净成形（NNS）物体。尽管“增材制造”是一种工业标准用语（ASTM F2792），但AM涵盖已知于各种名称的不同制造和原型制作技术，包括自由成形制造、3D打印、快速成型/制模等。AM技术能够由多种多样的材料制作复杂构件。通常，独立式的物体可由计算机辅助设计（CAD）模型来制作。一种具体类型的AM工艺使用电磁辐射例如激光束来使光致聚合物凝固，从而产生固体三维物体。
图1为示意图，示出了用于增材制造的示例性常规设备100的透视图。设备100使用例如在转让给3D Systems公司的美国专利号5,256,340中所公开的选择性激光激活（SLA）来形成作为一系列层的部件130。设备100包括容纳液体光致聚合物112的槽池110。构建板116定向在x-y平面中并且形成部件130位于其上的基座。
激光器120提供激光束126，其使液体光致聚合物112根据大体上对应于层厚的固化深度凝固。透镜122调节激光束126的特性，例如束宽。扫描镜124以各种角度反射激光束126来扫描液体光致聚合物112的顶层中的图案。设备100受指示扫描镜124以及升运器118和激光器120的计算机（未示出）的控制。计算机控制设备100，使得激光器120使液体光致聚合物112的顶层中的所扫描图案凝固。升运器114然后沿着z轴向下移动构建板116并且清扫器（或扫掠器，sweeper）118使液体光致聚合物112铺开以在此前凝固的光致聚合物上方形成新的顶层。该工艺一层一层（或逐层）地继续直至部件130形成在构建板116上。
各种增材制造设备以基于分层（slice）的建模技术操作。例如，如在美国专利号5,184,307中所述，立体光刻系统将通常根据对应的物体表示（representation）（该表示可在CAD系统等中形成）形成三维部件。然而，在此种表示可使用之前，它必须被分层成多个层表示。然后，立体光刻系统将在以逐步一层一层的方式构建物体的期间根据层表示选择性地暴露材料的未转化层以形成物体层且因此形成物体自身。
尽管已作出各种尝试来优化分层技术以提供对于物体表示的保真性，但任何基于层的制造技术在保真性方面均受限于每个层的分辨率。当物体表示包括具有在层分辨率水平上的细节的特征时，分层技术对于层表示相比于物体表示的保真性具有出人意料的效果。例如，本申请的发明人已发现当同样的特征沿着z轴随意地定位在物体表示内时，分层技术可对于同一特征生成不同的层表示。
鉴于上文，可认识到存在与AM技术相关联的问题、不足或缺点，并且如果可得到用于AM的表示物体的改进方法将是期望的。
发明内容
下文介绍对本发明的一个或多个方面的简化概述以便提供对此类方面的基本理解。本概述并非对所有构想到方面的广泛综述，并且也非意图识别所有方面的关键或重要要素或者描绘任何或所有方面的范围。它的目的是以简化的方式介绍一个或多个方面的一些设想作为对于稍后介绍的更加详细描述的序言。
在一个方面，本公开内容提供一种基于具有第一标度（scale）的部件的三维模型以一系列层制造该部件的方法，该部件的模型根据与部件的层的取向相对应的x-y构建平面和正交于x-y构建平面的限定部件每个层的次序的z轴定向。该方法包括：确定增材制造设备的构建层厚度；识别在模型内部件的特征；基于构建层厚度确定特征未沿着z轴对齐；以及通过特征偏移在模型内沿着z轴移动特征，使得特征沿着z轴对齐。
在另一方面，本公开内容提供另一种基于部件的三维模型以一系列层制造该部件的方法，该部件的模型根据与部件的层的取向相对应的x-y构建平面和正交于x-y构建平面的限定部件每个层的次序的z轴定向。该方法包括确定增材制造设备的构建层厚度。该方法还包括识别在模型内部件的特征。该方法还包括基于构建层厚度确定特征未沿着z轴对齐。该方法还包括通过特征偏移在模型内沿着z轴移动特征，使得特征沿着z轴对齐。该方法还包括根据模型基于一层一层地构建特征，均包括使层具有构建层厚度。
在另一方面，本公开内容提供一种非暂时性计算机可读介质，其包括用于基于具有第一标度的部件的三维模型以一系列层制造该部件的计算机可执行代码，该部件的模型根据与部件的层的取向相对应的x-y构建平面和正交于x-y构建平面的限定部件每个层的次序的z轴定向。该代码配置成用以：确定增材制造设备的构建层厚度；识别在模型内部件的特征；基于构建层厚度确定特征未沿着z轴对齐；通过特征偏移在模型内沿着z轴移动特征，使得特征沿着z轴对齐；以及根据模型基于一层一层地构建特征，每个层均具有构建层厚度。
在另一方面，本公开内容提供一种增材制造设备。增材制造设备包括：储存原材料的容器；当施用至原材料时使原材料凝固的辐射源；将辐射源施用至原材料在当前层内的部分以形成物体的一部分的扫描器；以及移动原材料或物体以改变当前层的升运器。该设备还包括储存可执行指令的存储器和通信地耦合至存储器的处理器。处理器配置成用以：接收部件的模型，该部件的模型根据与部件的层的取向相对应的x-y构建平面和正交于x-y构建平面的限定部件每个层的次序的z轴定向；确定增材制造设备的构建层厚度；识别在模型内部件的特征；基于构建层厚度确定特征未沿着z轴对齐；通过特征偏移在模型内沿着z轴移动特征，使得特征沿着z轴对齐；以及根据模型基于一层一层地构建特征，每个层均具有构建层厚度。
在另一方面，本公开内容提供一种部件。该部件可根据上述方法或使用上文所述设备制造。该部件包括布置在部件的本体上的不同高度处的多个基本上同样的特征，该多个基本上同样的特征中的每个特征均相对于竖直轴线以相同取向定向。该多个基本上同样的特征中的每个特征的最底点与本体的底部隔开构建层厚度的倍数。构建层厚度为至少0.002英寸，但小于该多个基本上同样的特征中的每个特征的高度的10倍。
当审阅下文的详细描述时将更为全面地理解本发明的这些和其它方面。
附图简要说明
图1为示出用于增材制造的常规设备的一个实例的示意图。
图2例示示出特征的物体表示的示意图。
图3例示示出图2中特征的层表示的示意图。
图4例示示出图2中特征的另一物体表示的示意图。
图5例示示出图4中特征的另一层表示的示意图。
图6例示示出多个特征的物体表示的示意图。
图7例示示出图6中多个特征的不同层表示的示意图。
图8例示示出对图6的物体表示的调整的示意图。
图9例示示出对图8中所调整物体表示的层表示的示意图。
图10例示示出对图6的物体表示的调整的另一示意图。
图11例示示出对图10中所调整物体表示的层表示的另一示意图。
图12例示示出根据本公开内容的一个方面的示例性增材制造系统的构件的设想图。
图13例示示出以一系列层制造部件的示例性方法的流程图。
具体实施方式
下文结合附图阐述的详细描述意图作为对各种构造的描述而非意图表示在其中可实施文中所述设想的仅有构造。详细描述包括用于提供对各种设想的完全理解目的的具体细节。然而，本领域技术人员将清楚的是，这些设想可在没有这些具体细节的情况下实施。在一些情况下，广为所知的构件以方框图形式示出以便避免使此类设想晦涩难解。
图2例示示出特征220的物体表示200的示意图。特征220作为由x轴和z轴所限定的x-z平面的截面视图例示。应当认识到的是，特征220还沿着正交于x-z平面的y轴延伸。在这个实例中，特征220例示为圆形，但应当认识到的是，文中所讨论的技术适用于任何特征形状。
物体表示在CAD程序中生成。CAD程序具有第一物体标度和第一精度水平。例如，CAD程序可限定具有密耳（1/1000英寸）或微米（µm）精度水平的特征。然而，当在增材制造（AM）工艺中使用物体表示时，AM设备将物体表示为多个层。每个层均处在x-y平面中。z轴204限定层的次序。AM设备具有第二物体标度和第二精度层次。例如，AM设备可具有最大可能的构建尺寸并且对物体定标（或按比例缩放）以适合最大可能的构建尺寸。另外，AM设备可由于机械控制而在精度上受到限制。例如，升运器118可在离散的具有构建层厚度的层中移动。在一个方面，在CAD程序和AM设备之间具有定标因子。定标因子可为在CAD程序中使用的第一标度和在AM设备中使用的第二标度之间的比率。在其中AM设备对CAD模型定标以适合在最大构建尺寸内的情形中，定标因子与AM设备所应用的定标因子相同。通常，AM设备包括用于根据分层算法将物体表示转换成层表示的控制软件。如在图2中所示，分层算法限定多个分层210、212、214、216。分层的位置基于构建层厚度由AM设备确定。CAD程序可通过将AM设备的构建层厚度相对于CAD程序的第一标度定标来确定分层的位置。例如，CAD程序可通过定标因子来划分构建层厚度以确定在CAD模型中的构建层厚度。
图3例示示出特征200在通过分层算法分层之后的层表示300的示意图。在这个实例中，分层算法使用邻近分层的平均物体长度来确定对于两个分层之间的层的分层长度。例如，特征220分层成在层310中的层表示320、在层312中的层表示322，以及在层314中的层表示324。每个层表示均具有沿着x轴202的长度。分层算法还将确定对于每个分层的y轴尺寸。由于AM设备和分层算法在离散的分层中操作，即使特征220未延伸至分层210，但层表示320延伸贯穿层310在z维度中的高度。相似地，层表示324延伸贯穿层314的高度。如例示那样，这种分层趋于使最终部件中的特征在z维度中稍微失真。尽管失真是在单个层的高度的量级上，但对于在单个数字层的标度上的微细特征而言，失真可能是显著的。
图4例示示出来自图2的特征200的另一物体表示400的示意图。在物体表示400中，特征200的定位和大小与在图2中相同。然而，分层202、210、212、214的位置不同。在这个实例中，特征220的最底点与分层210对齐。例如，分层210与特征220相切。
图5例示示出根据图4中的分层的特征200的层表示。如上文关于图3所讨论的相同分层算法被采用。在这种情况下，特征200由层310中的层表示520和层312中的层表示522来表示。因此，特征200的高度未沿着z轴失真。应当认识到的是，即使特征220延伸高于分层214而使得层314中的层表示增加，但在z轴上的失真也将受限以小于一个层的高度。因此，通过使特征200的最底点与分层210对齐，可减小在z维度上的失真。
图6例示示出包括多个特征的物体表示600的示意图。例如，物体表示600包括特征610、620、630和640。特征620、622、624和626中的每个均具有相同尺寸，但沿着z轴位于不同高度处。分层算法在分层210、212、214、216、218和219处对特征610、620、630和640分层。在一个方面，可使用AM技术制造的许多不同部件包括重复的特征。对于重复的特征常常期望的是具有类似特性。例如，用于燃气涡轮发动机的涡轮叶片可包括多个小冷却孔。对于在叶片自身、模具或者铸造型芯中的冷却孔中的每个而言期望的是制成有同样的特性，例如用以提供对部件性能的建模。
图7例示示出多个特征610、620、630和640的层表示700的示意图。如例示那样，对于每个特征的层表示是不同的。例如，特征610由导致大致矩形形状的层部段710和712表示。然而，特征620由层部段720、722和724表示。因此，特征620失真成在z维度上比特征610更长。另外，层部段710和层部段720在z轴上于相同层312处开始，尽管对应的特征位于不同高度处。特征630由层部段730、732和734表示。尽管具有与对应于特征620的层部段720、722和724相同的高度，但层部段730、732和734具有不同的形状。例如，对于特征630的层表示可在顶层中较窄，而对于特征620的层表示在顶部处较宽而在底部处较窄。特征640由层部段740、742和744表示。由于特征630和特征640具有远离相应最靠近分层的类似偏移，故即使这些特征处在不同的高度，特征640也具有与特征630类似的表示。因此，分层算法生成类似的层表示。
图8例示示出对图6的物体表示的调整的示意图。特征620、630和640基于基准特征610进行调整。在一个方面，基准特征610被选定，因为特征610的最底点与分层212对齐。然而，即使分层的相对位置未知，特征仍可基于偏移而与基准特征对齐，如下文进一步详细地讨论。在这个实例中，特征620以偏移（或偏移量）820向上调整。偏移820为特征620的最底点与分层214之间的差值。另外，偏移820调整特征620以具有与特征610远离分层212所具有为零的偏移相同的远离分层214的偏移。特征630以偏移（或偏移量）830向下调整，该偏移为特征630的最底点与最近分层214之间的差值。相似地，特征640以偏移840向下调整，该偏移为特征640的最底点与分层212之间的差值。
图9例示示出基于图8中所调整物体表示的层表示900的示意图。特征610由层部段910和912表示。特征620由层部段920和922表示，这些部段分别具有与层部段910和912相同的长度。相似地，表示特征630的层部段930和932以及表示特征640的层部段940和942分别具有与层部段910和912的相同大小和形状。因此，通过调整特征620、630和640在物体表示内的位置，层表示可更加一致地表示特征。因此，当根据层表示构建部件时，在部件内的类似特征将是一致的。而且，在特征的最底点与分层对齐的情况下，可减小特征的竖直失真。
在一个方面，从物体表示或CAD程序的角度而言，分层可发生在任意的z轴值处。例如，分层可以是基于计算效率或者对于CAD程序或操作人员不透明的其它因素。分层的最终位置可在CAD程序中是未知的。然而，一般来讲，AM设备100的分层高度将是已知的。
图10例示示出对图6的物体表示的调整的示意图。在这个实例中，分层的实际位置是预先未知的。假设分层1010、1012、1014、1016、1018、1020可基于根据模型标度定标的构建层厚度来确定。假设分层相对于特征的偏移可为任意的。例如，第一分层可设定在CAD模型的底点处并且分层可根据相对于模型标度定标的构建层厚度而与第一分层隔开。任何特征可选择作为基准特征。例如，特征620可选择作为基准特征。在特征620的最底点和假设分层1012之间具有偏移1020。在这个实例中，特征610、630和640调整成具有远离最靠近假设分层的相同偏移。例如，偏移1020被加至假设分层1010的z值以确定特征610的开始位置。因此，特征610以介于初始最底位置和偏移开始位置之间的差值1022向下移动。特征620不移动，因为特征620选择作为基准特征且特征620的底部与偏移1020对齐。特征630以差值1032向上调整，使得特征630的底部与假设分层1014的z值加上偏移1020对齐。相似地，特征1040以偏移1042向上调整，该偏移为特征640的最底点与假设分层1012的z值加上偏移1020之间的差值。
图11为例示图10的物体表示在作出调整之后的层表示的示意图。每个特征610、620、630、640由类似的一组层部段表示。例如，特征610由层部段1110、1112和1114表示。表示各个相应特征610、620、630、640的底层部段1110、1120、1130和1140具有相同大小。相似地，附加的对应层部段1112、1122、1132、1142和1114、1124、1134、1144具有相同大小。因此，特征610、620、630和640中的每个均由类似的一组层部段表示。层部段根据包括所调整特征位置的实际分层而定位在层310、312、314、316、318中。
尽管本公开内容已关于SLA AM工艺进行了描述，但应当认识到的是，其它的AM工艺例如直接金属激光烧结（DMLS）和直接金属激光熔化（DMLM）使用类似的基于层的分层技术。选择性激光烧结、直接激光烧结、选择性激光熔化以及直接激光熔化是用于指代通过使用激光束烧结或熔化微细粉末来制备三维（3D）物体的常见行业用语。例如，美国专利号4,863,538和美国专利号5,460,758描述了常规的激光烧结技术。
作为另一实例，文中所述的技术可应用于直接光处理（DLP）。DLP不同于上文讨论的粉末床和SLA工艺，因为聚合物的光固化经由将光投射到构建平台上的树脂罐（tank）的底部处的窗口发生，其中构建平台随着该工艺的进行而被抬升。利用DLP，固化聚合物的整个层被同时地制备，并且消除了使用激光扫描图案的需要。另外，聚合发生在下方的窗口和正构建的物体的上一固化层之间。一种合适的DLP工艺在转让给Ivoclar Vivadent AG和Technishe Universitat Wien的美国专利号9,079,357，以及WO 2010/045950A1和US2011310370中公开，它们中的每一个均由此通过引用并入。
图12为示出根据本公开内容的一个方面的示例性增材制造系统1200的构件的设想图。在一个方面，增材制造系统1200可为SLA系统，其包括增材制造设备100（图1）的各种构件，例如槽池110、液体光致聚合物112、升运器114、构建板116、再涂装置（recoater）118、激光器122、透镜122，以及扫描镜124。如上文所提及，所公开的技术可结合其它基于层的增材制造设备使用并且类似的构件可执行类似的功能。例如，增材制造系统1200可包括储存原材料的容器（例如槽池112）、在DLP系统中的具有半透明底部部分的罐，或者在DLMS或粉末陶瓷系统中的粉末床。增材制造系统1200还包括辐射源，其当施用至原材料时使原材料凝固。例如，激光器120为辐射源而其它辐射源包括能量束以及光源（包括紫外光）。增材制造系统1200还包括扫描器，其将辐射源施用到原材料在当前层内的部分上以形成物体的一部分。扫描器可包括扫描镜124、电流计（galvo）扫描器，或者利用其在控制单元的控制下可进行位置选择性地调整光源强度的调制器。增材制造系统1200还包括升运器，其使原材料或物体移动以改变当前层。升运器可包括升运器114、可调式构建板，或者使辐射源移动的升运器。
增材制造系统1200还包括计算机1210。计算机1210可为单独的计算机或者可与增材制造系统1200的上述构件集成。计算机1200可包括数字处理器，其通信地耦合至计算机可读介质例如随机存取存储器和/或硬盘驱动器。计算机可读介质可储存由处理器执行以控制增材制造系统1200的计算机可执行指令。在一个方面，计算机可执行指令为用于控制增材制造系统1200的固件。在另一方面，计算机可执行指令包括CAD程序和/或用于执行文中所公开技术的独立程序。
计算机1220包括对齐构件1220。在一个方面，对齐构件1220为配置成执行储存在计算机可读存储介质上的计算机可执行指令的处理器。对齐构件1220包括分层构件1222，其配置成用以根据分层算法基于物体的3D模型生成物体的层表示。例如，如上文所讨论，分层算法可使物体在顶分层和底分层中的位置平均以确定在这些分层之间的层表示的边界。对齐构件1220还包括调整构件1224。调整构件1224可配置成用以分析所接收的物体3D模型并且调整一个或多个特征在z维度上的位置以使这些特征对齐。对齐构件1220可包括储存构建层厚度1226和定标因子1228的存储器。
图13为例示以一系列层制造部件的实例方法1300的流程图。方法1300由包括对齐构件1220的专用编程计算机（例如，计算机1210）来执行。专用编程计算机还可包括对执行方法1300的CAD程序或者控制计算机以执行方法1300的单独程序的扩展。计算机程序可作为用于控制计算机1210和/或设备100的计算机可执行代码储存在非暂时性计算机可读存储介质上。在一个方面，计算机1210通信地耦合至AM设备例如增材制造系统1200。增材制造系统1200基于具有第一标度（也即，模型标度）的部件（例如，部件130）的三维模型来操作。部件的模型根据与部件的层的取向相对应的x-y构建平面和正交于x-y构建平面的限定部件每个层的次序的z轴定向。
在方框1310中，方法1300包括确定增材制造设备的构建层厚度。例如，计算机1210确定增材制造设备100的构建层厚度1226。在一个方面，计算机1210与设备100通信以接收设备100对于构建层厚度的当前设定。在另一方面，操作人员输入对于设备100的构建层厚度。
在方框1320中，方法1300包括任选地确定部件模型和部件之间的定标因子。在一个方面，模型包括部件130的实际尺寸并且定标因子为1。在另一方面，计算机140基于设备100的特性例如最大构建尺寸来定标模型。例如，当执行分层算法以生成层表示时，增材制造系统1200通过定标因子来定标构建层厚度用以确定在3D模型内分层的位置。计算机1210与设备100通信以接收对于设备100的当前定标因子1228。在另一方面，操作人员输入对于模型和/或设备100的定标因子1228。
在方框1330中，方法1300包括识别在模型内部件的特征。在一个方面，计算机1210识别在模型内部件的特征。例如，计算机1210可执行调整构件1224来分析模型和识别特征。在一个方面，计算机1210识别完全一样的特征。例如，计算机1210识别具有共同特性例如尺寸的一组特征。在另一方面，计算机1210识别具有重要尺寸的特征。例如，保真性通常随着特征的尺寸接近构建层厚度而变得更为重要。因此，计算机1210可识别具有与构建层厚度处在大约相同量级上的尺寸的特征。例如，计算机1210可识别具有沿着z轴小于10倍构建层厚度、优选小于5倍构建层厚度的特征。相似地，关于特征之间的空间的尺寸的保真性可能很重要，因此计算机1210可识别具有小于10倍的、特征之间的构建层厚度的特征。在另一方面，操作人员可通过使用用户界面选择特征来识别一个或多个特征。在一个方面，识别特征包括识别特征沿着z轴的最底点。最底点可为特征具有最低z坐标的点。CAD模型可根据中心点或其它基准点定位某些特征（例如，圆形特征）。计算机1210可基于特征的定义计算最底点。
在方框1340中，方法1300包括基于构建层厚度确定特征未沿着z轴对齐。在一个方面，确定特征未对齐包括确定特征的最底点未定位在构建层的底部处。如果分层的位置是已知的，则构建层的底部可对应于分层的z值。计算机1210可比较特征最底点的z值与最近分层的z值。在一个方面，确定构建层的位置可基于增材制造设备和模型之间的定标因子。构建层厚度可通过定标因子定标以至少确定在3D模型内分层之间的距离。
在另一方面，确定特征未对齐包括：确定特征的最底点与最接近最底点的构建层的底部之间的第一偏移；确定基准特征的最底点与最接近基准特征的构建层的底部之间的第二偏移；以及确定第一偏移不同于第二偏移。当特征具有相比于基准特征的不同偏移时，则该特征未与基准特征对齐。因此，即使一特征与构建层对齐，该特征也可能未与基准特征对齐。
在另一方面，确定特征未对齐包括：确定特征最底点位置沿着z轴的值和基准特征最底点位置沿着z轴的值之间的差值；基于定标因子对构建层厚度定标；以及确定该差值不是所定标构建层厚度的倍数。在这个实例中，特征的对齐可在不参照实际层边界或分层位置的情况下确定。相反，计算机1210基于所定标的构建层厚度确定特征是否与基准特征对齐。
在方框1350中，方法1300还包括通过特征偏移在模型内沿着z轴移动特征，使得特征沿着z轴对齐。计算机1210通过特征偏移在模型内沿着z轴移动特征，使得特征沿着z轴对齐。计算机1210可基于特征的对齐来确定特征偏移。在一个方面，计算机1210确定特征偏移为特征的最底点与最近构件层的底部之间的差值。在另一方面，计算机1210确定特征偏移为第一偏移与第二偏移之间的差值。在另一方面，计算机1210确定特征偏移为关于特征和基准特征的相应最底点与所定标构建层厚度之间的差值的模数运算的结果。计算机1210以所确定的特征偏移来移动特征。例如，由于特征限定在模型中，故计算机1210将特征偏移（正或负）加至特征的z值。
在方框1360中，方法1300包括根据模型使用增材制造设备来制造部件。在一个方面，计算机1210根据所调整的CAD模型控制增材制造系统1200以基于CAD模型制造部件。在另一方面，计算机1210对增材制造设备100提供CAD模型并且增材制造设备100基于CAD模型制造部件。例如，设备100执行分层算法以获得CAD模型的层表示。然后，设备100基于层表示制作部件。
尽管方法1300已关于SLA AM工艺进行了描述，但应当认识到的是，其它AM工艺例如DMLS、DMLM、DLP或者基于粉末的陶瓷采用类似的基于层的分层技术。因此，方法1300可结合采用分层算法来确定待制作部件的层表示的任何增材制造工艺或设备使用。
本书面描述使用实例来公开包括优选实施例的本发明，并且还使得本领域技术人员能够实施本发明，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何所并入的方法。本发明可取得专利的范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它实例。如果此类其它实例具有与权利要求的字面语言并无不同的结构元件或者如果此类其它实例包括与权利要求的字面语言并无实质差异的同等结构元件，则认为它们处在权利要求的范围内。根据所述各个实施例的方面以及对于每个此种方面的其它已知同等物可由本领域普通技术人员混合和匹配以根据本申请的原理构成附加的实施例和技术。

Claims (17)

1.一种基于部件的三维模型以一系列层制造所述部件的方法，所述部件的模型根据与所述部件的层的取向相对应的x-y构建平面和正交于所述x-y构建平面的限定所述部件的每个层的次序的z轴定向，所述方法包括：
确定增材制造设备的构建层厚度；
识别在所述模型内所述部件的特征；
基于所述构建层厚度确定所述特征未沿着所述z轴对齐；以及
通过特征偏移在所述模型内沿着所述z轴移动所述特征，使得所述特征沿着所述z轴对齐。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于由所述部件的模型和所述部件之间的定标因子所定标的构建层厚度，所述模型由多个分层分成多个构建层。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，识别所述部件的特征包括沿着所述z轴识别所述特征的最底点。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述特征未对齐包括：
确定所述特征的最底点未定位在构建层的底部处。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述特征偏移为所述特征的最底点与最近构件层的底部之间的差值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，基于由所述部件的模型和所述部件之间的定标因子所定标的构建层厚度，所述模型由多个分层分成多个构建层，以及其中，所述最近构建层的底部为所述多个分层中的一个分层的位置。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述特征的底表面未对齐包括：
确定所述特征的最底点和最接近所述最底点的构建层的底部之间的第一偏移；
确定基准特征的最底点和最接近所述基准特征的构建层的底部之间的第二偏移；以及
确定所述第一偏移不同于所述第二偏移。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述特征偏移为所述第一偏移和所述第二偏移之间的差值。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，最接近所述最底点的所述构建层的底部为假设分层，其中，所述模型基于由所述部件的模型和所述部件之间的定标因子所定标的构建层厚度被分成多个假设分层。
10.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定所述特征未对齐包括：
确定所述特征的最底点的位置沿着所述z轴的值与基准特征的最底点的位置沿着所述z轴的值之间的差值；
基于所述定标因子定标所述构建层厚度；以及
确定所述差值不是所定标构建层厚度的倍数。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，特征偏移为关于所述差值和所定标构建层厚度的模数运算的结果。
12.根据权利要求1所述的方法，还包括：
根据所述模型使用所述增材制造设备基于一层一层地制造所述部件，包括使层具有所述构建层厚度。
13.一种基于部件的三维模型以一系列层制造所述部件的方法，所述部件的模型根据与所述部件的层的取向相对应的x-y构建平面和正交于所述x-y构建平面的限定所述部件的每个层的次序的z轴定向，所述方法包括：
确定增材制造设备的构建层厚度；
识别在所述模型内所述部件的特征；
基于所述构建层厚度确定所述特征未沿着所述z轴对齐；
通过特征偏移在所述模型内沿着所述z轴移动所述特征，使得所述特征沿着所述z轴对齐；以及
根据所述模型基于一层一层地构建所述特征，包括使层具有所述构建层厚度。
14.一种非暂时性计算机可读介质，包括用于基于部件的三维模型以一系列层制造所述部件的计算机可执行代码，所述部件的模型根据与所述部件的层的取向相对应的x-y构建平面和正交于所述x-y构建平面的限定所述部件的每个层的次序的z轴定向，所述代码配置成用以：
确定增材制造设备的构建层厚度；
识别在所述模型内所述部件的特征；
基于所述构建层厚度确定所述特征未沿着所述z轴对齐；
通过特征偏移在所述模型内沿着所述z轴移动所述特征，使得所述特征沿着所述z轴对齐；以及
根据所述模型基于一层一层地构建所述特征，每个层均具有所述构建层厚度。
15.一种增材制造设备，包括：
储存原材料的容器；
辐射源，所述辐射源当施用至所述原材料时使所述原材料凝固；
扫描器，所述扫描器将所述辐射源施用到所述原材料在当前层内的部分上以形成物体的一部分；
升运器，所述升运器使所述原材料或所述物体移动以改变所述当前层；
储存可执行指令的存储器；以及
处理器，所述处理器通信地耦合至所述存储器并且配置成用以：
接收部件的模型，所述部件的模型根据与所述部件的层的取向相对应的x-y构建平面和正交于所述x-y构建平面的限定所述部件的每个层的次序的z轴定向；
确定所述增材制造设备的构建层厚度；
识别在所述模型内所述部件的特征；
基于所述构建层厚度确定所述特征未沿着所述z轴对齐；
通过特征偏移在所述模型内沿着所述z轴移动所述特征，使得所述特征沿着所述z轴对齐；以及
根据所述模型基于一层一层地构建所述特征，每个层均具有所述构建层厚度。
16.一种部件，包括：
布置在所述部件的本体上的不同高度处的多个基本上同样的特征，所述多个基本上同样的特征中的每个特征均相对于竖直轴线以相同取向定向；
其中，所述多个基本上同样的特征中的每个特征的最底点与所述本体的底部隔开构建层厚度的倍数，其中，所述构建层厚度为至少0.002英寸，但小于所述多个基本上同样的特征中的每个特征的高度的10倍。
17.根据权利要求16所述的部件，其特征在于，所述部件的本体为涡轮叶片以及所述多个基本上同样的特征为所述涡轮叶片内的冷却孔。
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