CN110831741B - 确定针对物体部分的分布图案 - Google Patents

Abstract

在示例中，方法包括：形成构造材料的层，通过使用第一分布图案分布打印试剂来处理构造材料的第一部分，和通过使用第二分布图案分布打印试剂来处理构造材料的第二部分，该第一分布图案具有第一打印试剂分散特征，该第二分布图案具有第二打印试剂分散特征。该方法可以进一步包括通过使构造材料的层暴露于辐射来加热构造材料，以便使得第一部分和第二部分熔融。

Description

确定针对物体部分的分布图案

背景技术

三维(3D)打印为其中可例如通过选择性固化连续的构造材料的层来形成三维物体的增材制造过程。将要形成的物体可用数据模型描述。选择性固化可例如通过熔融、粘结或经由包括烧结、挤出和辐射的过程的固化而实现。通过这种系统产生的物体的质量、外观、强度和功能可取决于使用的增材制造技术的类型而变化。

附图说明

现将参考附图描述非限制性示例，其中：

图1为使用增材制造生成物体的方法的示例；

图2A、图2B和图2C显示了不同的示例打印试剂分布图案；

图3A和图3B显示了分割的物体的示例；

图4A和图4B显示了明度可如何随分布图案而变化的示例；

图5显示了强度可如何随分布图案而变化的示例；

图6和图7为用于处理与增材制造相关的数据的设备的示例；和

图8为与处理器相关联的机器可读介质的示例。

具体实施方式

增材制造技术可通过构造材料的固化而生成三维物体。在一些示例中，构造材料可为粉末样粒状材料，其可例如为塑料、陶瓷或金属粉末。生成的物体的属性可取决于使用的构造材料的类型和固化机制的类型。构造材料可例如沉积在打印床上并且例如在制造室内逐层处理。

在一些示例中，通过以下来实现选择性固化：例如使用激光或电子束定向施加能量，这导致在施加定向能量的地方构造材料的固化。在其他示例中，至少一种打印试剂可被选择性施加至构造材料，并且当施加时其可为液体。例如，可将熔融剂(也称为“聚结剂”或“凝聚剂”)，以从表示将要生成的三维物体(其例如可从结构设计数据生成)的切片的数据衍生的图案，选择性地分布到构造材料的层的部分上。熔融剂可具有吸收能量的组合物，使得当能量(例如，热)被施加至层时，构造材料根据图案聚结并固化以形成三维物体的切片。在其他示例中，可以以一些其他方式实现聚结。

打印试剂的另一示例为聚结改性剂(其也可称为改性剂或细化剂)，该聚结改性剂起作用以例如通过抑制、减少或增加聚结来改变熔融剂和/或施加的能量的影响，和/或帮助为物体产生特定的表面处理或外观。在一些示例中属性修饰剂(例如包括染料、着色剂、导电剂、提供透明度或弹性的试剂等)可用作熔融剂或改性剂，和/或用作打印试剂，来为物体提供特定的属性。

增材制造系统可基于结构设计数据生成物体。这可涉及设计人员例如使用计算机辅助设计(CAD)应用程序来生成将要生成的物体的三维模型。模型可限定物体的实体部分。为了使用增材制造系统由模型生成三维物体，可处理模型数据，以生成在模型的平行平面中的切片。每个切片可限定将由增材制造系统固化或使之聚结的相应的构造材料的层的一部分。

图1显示了使用增材制造生成物体的方法的示例，其中根据分布图案分散打印试剂。在一些示例中分布图案可包括低于人眼的正常视觉感知的“微图案”，并且其中可控制施加至少一种打印试剂的分散特征。不同的打印试剂分布图案可具有不同的打印试剂分散特征，例如，在施加的打印试剂中具有不同的聚簇。例如，聚簇要素(即，例如从喷墨式打印试剂分配器喷射出的打印试剂的“点”)的尺寸(体积)和/或间隔，和/或打印试剂要素的聚簇的尺寸和间隔可在分布图案之间不同。

分布图案可影响外观属性(例如，如下面进一步阐述的，一些分布图案可影响颜色的亮度)和机械和/或功能属性(例如，一些分布图案可比其他分布图案导致更强的或脆性更小的物体)。

框102包括形成构造材料的层。例如，构造材料的层可例如使用辊和/或涂布器等由粒状材料(比如粒状塑料材料)形成。

框104包括通过使用具有第一打印试剂分散特征的第一分布图案分布打印试剂来处理构造材料的第一部分，并且框106包括使用具有第二打印试剂分散特征的第二分布图案分布打印试剂。

在一些示例中，可以以相反的顺序或在重叠的时间段内进行这些框。例如，打印头可在构造材料的层的表面上扫描，并且取决于打印头在层上方的位置，打印头将根据第一分布图案和第二分布图案分散打印试剂，在一些示例中，在多个场合在两者之间转换。在一些示例中，使用打印试剂分配器(例如可使用“喷墨”技术等分散打印试剂的打印头)进行分布打印试剂，并且该打印试剂分配器可例如相对于打印试剂的层移动，并且可进行构造材料的层的至少一遍打印通过。

在一些示例中，分布图案中的一种可包括指定规律分散，没有显著的聚簇和聚簇之间的空隙(几乎没有施加打印试剂点的地方)的打印试剂分散特征，而分布图案的另一种可包括具有指定打印试剂点的聚簇彼此邻近地施加至层，并且在聚簇之间存在空隙(即，剩下的至少基本上没有打印试剂点的构造材料的部分)的打印试剂分散特征。可控制聚簇的间隔，以提供特定的分布图案。

另外，可注意，在该构造材料的层中，可存在与将要形成的物体的切片的形状相关的打印试剂图案(例如，熔融剂可分散在期望熔融而形成物体的构造材料的一个区域中，并且不分散在不期望形成物体的部分的另一区域中)。打印试剂分布图案涉及打印试剂如何分散在这种物体切片图案内。

框108包括通过将构造材料的层暴露于辐射来加热构造材料，以便使得第一部分和第二部分熔融。例如，这可包括将层暴露于热源，比如加热灯。在一些示例中，加热至少与打印试剂分布部分地同时进行(例如，打印试剂分配器可包括，或邻近热源)。

如上所述，第一分布图案和第二分布图案可与涉及特定的聚簇要素尺寸的打印试剂分散特征、分布的打印试剂的聚簇尺寸和/或聚簇间隔相关联，和或与“毯式(blanket)”或非结构化的、基本上连续的分布相关联。

图2A显示了打印试剂的“毯式”或均匀分布：施加打印试剂点以使其大体上均匀分散，即每个点在每个方向上距离其最近的邻居为大约相同的距离。图2B显示了具有第一聚簇尺寸和聚簇间隔的分布，并且图2C显示了第二聚簇尺寸和聚簇间隔。图2B和图2C具有大致相同的覆盖(例如，两个图案都可平均具有向其施加的X个打印试剂的点)，但在图2B中，形成的聚簇更大并且因此分开更多。每个聚簇可包括至少一个打印试剂点，或聚簇要素。在一些示例中，每个聚簇可实际上由图中不可区分的若干聚簇要素或点组成。

在图2A和图2C两者中，当与图2A比较时，特定的打印试剂点的最近的邻近点的距离可变化：例如，对于聚簇的边缘上的点，一侧的最近的邻居可为近的，在相同的聚簇中，但另一侧的最近的邻居可相对较远，与其间隔空隙。

例如，分布图案内的聚簇的尺寸可在大约20μm和500μm的直径之间，在大约20μm和300μm之间或大约40μm和170μm的直径之间变化。点，或聚簇要素的直径可为大约10μm-50μm。点或聚簇要素的尺寸(即聚簇要素直径)也可在图案之间变化。

当将热施加至物体层时，空隙中的构造材料可由于来自邻近区域的热传递而至少部分地熔融。但是，在一些示例中，如下面阐述，它可保持部分地未熔融，这可有助于属性，比如颜色的亮度。

在图1的示例中，存在构造材料的层的两个部分，每个部分根据不同的分布图案接收打印试剂。但在另一示例中，可存在另外的部分，该另外的部分可根据不同选择的分布图案接收打印试剂。例如，方法可包括通过使用具有第三打印试剂分散特征的第三分布图案分布打印试剂来处理构造材料的第三部分。在一些示例中，该部分可为嵌套部分，其中一个部分至少部分地在另一个部分内形成。该部分的嵌套可为完全的或局部的(即，外围部分可围绕核心部分或内部外围部分的整个周长，或仅围绕周长的一部分延伸)。在一些示例中，外围部分(多个外围部分)可围绕核心部分形成壳(多个壳)。

图3A显示了三维物体300(在该示例中，被形成为部分的球)的表示的示例。在该示例中，存在被两个同心壳样部分304、306包围的核心部分302。为了讨论的目的，物体300可视为以与“地质模型”类似的方式表示，具有核(核心部分302)、地幔(内壳部分304)和地壳(外壳部分306)。

尽管在该示例中，核心部分302(即非中空部分)基本上在物体300内的中心，但是不需要在所有的示例中都如此。另外，虽然部分304、306在该示例中是同心的并且其边界遵循物体300的表面的轮廓，但是不需要它们在所有示例中都是。实际上在一些示例中，可存在多个物体核心部分302，围绕其形成部分304、306。该部分可为不规则的，宽度和形状是变化的，在一些示例中独立于物体的形状。

图3B显示了将要生成的物体的切片308的表示。在该示例中，物体包括具有窄的中心区段310和两个较宽的末端区段312a、312b的伸长结构。在该示例中，核心部分314和两个同心外部部分316、318经中心区段310延伸至物体的任一端。

经处理的核心部分314、第一部分316和第二部分318(和任何另外的部分)可分别形成多结构化的3D物体的第一和第二和第三结构的部件，并且使用具有在部分314、316、318之间不同的打印试剂分散特征的选择的分布图案形成。例如，打印试剂可用图2A的均匀分散施加至核心314，打印试剂可用如图2B中显示的聚簇施加至第一部分316并且打印试剂可用如图2C中显示的聚簇施加至第二部分318。

在该示例中，存在物体外部形成的另外的部分320。为了继续上述地质模型的示例，该部分320可想成包括物体的“大气层”，并且可向其施加熔融剂。也可根据期望的表现，例如期望的外观属性确定熔融剂的分布图案。

在将物体的切片形成为部分的情况下，这可针对不同的切片独立地进行。例如，一个切片中的核心部分可与先前的或后续的切片中的核心部分对齐、部分对齐，或不重叠。不同的切片可具有不同数量的部分。

当确定物体生成控制指令时，嵌套的物体部分之间的差异化在增材制造中可具有若干用途。例如，当打印3D有色物体时，在期望的物体的颜色和物体的机械属性之间可存在权衡。当将更大量的热能施加至构造材料用于使层熔融在一起时，可产生具有显著的机械强度和功能性的更高密度的3D物体。熔融可用的热能的量部分地取决于熔融剂吸收辐射的强度，并且熔融剂的辐射吸收率部分地取决于熔融剂的颜色。例如，具有青色、品红色或黄色(C、M或Y)染料的近红外染料类熔融剂的吸收强度一般低于例如，作为能量的有效吸收剂的炭黑类熔融剂的吸收强度。但是，添加大量的熔融剂可使颜色变深(在炭黑的情况下)或增加成本(在低色调熔融剂的一些示例中)。因此，构造材料的熔融的水平对于3D打印的有色物体比对于类似地产生的3D打印的黑色物体更低，这导致有色物体与可比的黑色物体相比，具有更低的密度和更小的机械强度和功能性。

因此，在一些示例中，可在使用炭黑熔融的核心部分周围确定有色部分，使得核心可提供物体强度并且有色的外部部分提供期望的外观。但是，所得物体的色域可通过下面的核心部分的表面可见性减小(对于部分透明的外部层，其可尤其如此)。提供至少一个中间部分可允许属性的更平缓的转变(例如从黑色至彩色)。

虽然这里已经使用了颜色的示例，但是对于其他属性也是同样的道理：例如，可生成包括相对强但可能相对脆的核心的物体：通过吸收能量同时给出预期的表面回弹性，朝向表面越来越有回弹性的覆在上面的壳可以比包围核心的单个有回弹性的部分更有效地保护核心段免于破碎。因此可基于逐个部分确定这种壳的回弹性。

除了选择比如可施加的打印试剂的类型或量，和其他指令，比如在物体生成期间使用的热水平，可确定的物体生成控制指令的另一方面是选择分布图案。

不同的分布图案提供不同的效果，如现在关于图4A和图4B讨论的。图4A和图4B表示用于在“Lab”颜色空间中生成物体的不同分布图案的性能，该“Lab”颜色空间描述三维中的颜色：L评估明度，而a和b评估颜色：“a”用于绿色-红色轴且“b”用于蓝色-黄色轴。可寻求高的L，因为其与鲜艳的颜色相关。显示的线连接了物体的下表面和物体的上表面的平均顶部L值和平均底部L值。由于增材制造技术的性质，在这些表面的外观方面可存在不同。在一些示例中，可寻求具有相对浅斜率的图，因为据建议可实现遍及物体的更大的颜色一致性，即表面可看上去彼此类似。

图4A考虑这样的物体，其中第一部分为在核心周围形成的物体的外壳部分。壳具有遍及物体一致的第一厚度。在该示例中，将“低色调”熔融剂以给定的覆盖率(其可被指定为层中壳的表面积的百分数，例如，4％，和/或具有给定的浓度)施加至外壳，低色调熔融剂的示例包括铯钨青铜或铯钨氧化物组合物，其颜色比炭黑熔融剂更浅，但具有变化的打印试剂分布图案。线402显示了通过施加打印试剂而生成的物体的明度，其中聚簇由直径2*d1的聚簇要素(即打印试剂点)组成，其中聚簇中心-至-中心间隔为8*d1(其中d1可为近似1/1200英寸，或可配置为提供至少700点每英寸的打印分辨率(dpi)，并且在一些示例中至少1000dpi)。聚簇可例如为大约40μm的直径。线404显示了当物体由直径2*d1的聚簇要素尺寸形成并且聚簇中心-至-中心间隔为4*d1时的明度，线406显示了通过打印直径为2*d1的聚簇要素并且中心-至-中心间隔为4*d1而形成的物体的明度，并且线408显示通过打印直径为d1的聚簇(即更小的点)并且中心-至-中心间隔为4*d1而形成的物体的明度。线410显示了使用打印试剂的毯式覆盖(即具有规律分布)的“对照”数据。通过比较线404和406与线402可见，随着聚簇间隔减小，斜率增加并且总体明度降低。这可能因为分布图案变得更接近“毯式”熔融剂层的等效方式。不被理论限制，这可能因为保留了更多的有助于物体的亮度的构造材料，其在该情况下为当未熔融时看上去是白色的塑料粉末。

当与其他分布图案(即如上限定的，对于402，聚簇间隔为8*d1而不是2*d1或4*d1)比较时，线402和408两者都表示相对于点尺寸具有相对大空隙的打印图案，并且展示合理的平坦度和相对高水平的明度。

在该示例中，用炭黑类熔融剂的毯式覆盖打印核心。

图4B显示了类似的表现，但在该情况下，将相同的微图案化施加在更大厚度的物体上(即，至表面下面更大的深度)-换句话说，壳具有大于第一厚度的第二厚度，核心再次用熔融剂的毯式覆盖打印。否则，线表示如上文阐述的聚簇表现。可注意，在该情况下，与线402相关(即与具有中心-至-中心间隔为8*d1的直径的聚簇相关)的数据指示物体的明度超过阈值水平，导致高度彩色的物体的产生。

图5显示了对应于图4A和图4B的那些的测试部件的以兆帕(MPa)计的极限抗拉强度。柱502-508涉及用施加至第二、更厚的壳厚度(即图4B中模拟的厚度)的熔融剂制造的测试物体的微图案，并且柱510-516涉及施加至第一、更薄的壳厚度(即图4A中模拟的厚度)的微图案。柱502和510显示了用2*d1的聚簇要素尺寸和8*d1的间隔打印的测试物体的强度，柱504和512显示了用2*d1的聚簇要素尺寸和6*d1的间隔打印的测试物体的强度，柱508和516显示了用2*d1的聚簇要素尺寸和6*d2的间隔打印的部件的强度，并且柱508和516显示了用d1的聚簇要素尺寸和4*d1的间隔打印的部件的强度。

从502至506和510至514的趋势可见，随着打印试剂图案变得更紧密，强度一般增加。从柱502可见，将打印试剂的稀疏的微图案打印至显著的深度大大降低了测试物体的强度。

因此，图案和施加图案的区域的范围的选择可都被选择，以便实现特定的物体属性。

虽然本文已经指定了一些距离和尺寸，但是这些仅仅作为示例。在一些示例中，聚簇的直径/中心-至-中心间隔可为84μm至170μm。在一些示例中，中心-至-中心聚簇间隔可小于500μm，或小于300μm，或小于200μm。如上所述，间隔可低于人眼的可见性/感知阈值。

因此，综上所述，虽然以间隔的聚簇打印可导致明亮的颜色，但是这可损害其他属性，比如物体的强度。通过针对物体的不同部分使用不同的打印试剂分布图案，可改善权衡。例如，在物体的中心，可使用毯式或均匀打印试剂施加以提供强度和结构完整性，而在外部区域中可使用包括空隙的聚簇的图案，至可指定实现特定的期望的色彩的深度。在一些示例中，外部区域(例如表面壳)可包括具有相对大间隔的聚簇，并且中间区域(例如次表面壳)可包括具有更小间隔的聚簇，为外部区域提供一些颜色益处(例如，改善外部区域的亮度或色域)，同时与这种更明亮的外层相比，也是相对强的。其他属性，比如延展性(部件断裂伸长率)强度和表面粗糙度也可受分布图案的选择的影响。

因此，在一些示例中，第一分布图案比第二分布图案更密或更均匀(例如包括更小的空隙)并且第一部分在第二部分内(即，距离物体表面较远)。

可基于物体几何形状确定针对给定的物体部分选择哪种分布图案(即分布图案选择可为物体几何形状的函数，并且在一些示例中，局部物体几何形状的函数)，并且可包括确定局部特征尺寸，或在某位置处物体的横截面积，如下面进一步阐述的。在另一示例中，可基于物体内区域的位置确定要选择的图案，其中不同地处理内部区域与外部区域。在一些示例中，可确定不同的分布图案，以提供期望的性质梯度和/或质量规格。在一些示例中，分布图案选择可为针对物体规定的属性的函数，并且在一些示例中，局部物体属性的函数。例如，当与颜色质量规格低和/或目标颜色深时相比，当颜色质量规格高和/或当为该部分指定的颜色为浅颜色时，可确定外部部分被更稀疏地图案化(即，具有更大的空隙)。在另一示例中，可确定一部分的分布图案，以便提供特定的第一属性(例如，强度)的阈值参数并且可确定剩余部分(多个剩余部分)的分布图案(多个分布图案)，以便，例如，考虑第一参数的约束而优化第二属性(例如色彩)。

可针对物体整体确定部分或可针对物体的“切片”确定部分，该切片可对应于在逐层增材制造过程中将要生成的物体的层。

可基于部分来在部分上选择打印试剂施加的其他方面，例如打印试剂的覆盖，或打印试剂的选择(例如，低色调熔融剂，其可允许更多彩的物体在深色打印试剂上形成，比如可为更有效的热吸收剂的包括炭黑组分的打印试剂)。在一些示例中，这种方面可在部分内变化。

在一些示例中，可选择分布图案，以便设置特征中改变的分度。

在一些示例中，可使用较低色调的熔融剂代替炭黑，其可增加物体可用的颜色的色域。但是，在这种可替换的熔融剂为较不有效的热吸收剂、较不容易可用和/或较昂贵(本身较昂贵或可能施加较多的试剂或能量以允许达到熔融温度)的情况下，可控制其使用，使得其仅用于在其提供特定益处(比如色彩)的那些情况。例如，其使用可限于其中色彩可见的外部段(多个外部段)。

因此，在一些示例中，针对不同的部分提供不同的分布图案允许每个部分的处理来提供不同特征：例如，核心可被图案化以提供高的密度和高的机械强度，并且可被外部壳结构围绕，该外部壳结构被提供较低强度但高质量鲜明颜色的方式图案化。至少一个中间部分可遮蔽或降低深色核心对这种鲜明的外部段的影响。除了打印试剂分布图案的选择，物体内的每个部分(或每个部分的部件)可使用为实现该部分的期望的特征而选择的不同的3D打印处理参数(包括例如，打印试剂覆盖水平、打印试剂选择等)处理。

在一些示例中，如上所述，选择的分布图案可取决于局部部件几何形状。例如，对于物体的较小特征(例如，点、延伸部、细化区域或盘绕的区域)，可存在可被相对密地覆盖的两个区域，而对于物体的较大特征，可存在较多的区域，并且从毯式覆盖至大的良好间隔的聚簇，聚簇/点尺寸的可变性更大。遍及物体颜色的视觉规格可不同：在正常使用中不太可能看见的或者相对小或几何形状复杂的(人眼对这种区域上的颜色变化相对较不敏感)物体的部分可在一些示例中使用应用于颜色的较低的质量标准打印，而不会过度牺牲物体整体的颜色质量。在另一示例中，与部件的顶部相比，物体的底部区段可具有不同的尺寸公差或强度特性，并且因此可相应地选择这种区域中的分布图案。在这种物体区段中施加毯式覆盖的物体部分的体积可增加。由于非常精细特征的强度通常比具有较大横截面的部件更弱，所以在这种点处施加毯式覆盖的任何物体部分(例如，核心)都可例如构成相对大比例的密集地图案化的或毯式覆盖的物体的横截面积(尽管如上所述，这可能会例如牺牲色彩，但是这对于较小的面积视觉影响可能较小)。

在一些示例中，可存在第一、第二和第三物体部分，其中第一区段至少部分地在第二部分内形成，进而该第二部分至少部分地在第三部分内形成。在这种示例中，第一部分可用打印试剂按照基本上连续的覆盖打印，第二部分可用具有第一间隔的打印试剂聚簇的图案打印，并且第三部分可用具有第二间隔的打印试剂聚簇的图案打印。在一些示例中，未施加打印试剂的连续的构造材料的部分(即聚簇之间的空隙)的尺寸可朝着外部部分增加。在一些示例中，聚簇和/或聚簇要素的尺寸在部分之间也可变化。

图6为设备600的示例，该设备600包括处理电路602，处理电路602包括打印试剂分布图案确定模块604。在设备的使用中，打印试剂分布图案确定模块604确定在物体生成中打印试剂的分布图案，针对物体部分的分布图案具有打印试剂分散特征并且基于下述中的至少一种确定：物体部分与物体表面的距离、物体几何形状和期望的物体属性。确定可包括例如基于算法从一组分布图案选择限定的图案，和/或可包括确定具有特定聚簇表现的图案。

例如，可基于增材制造中将要生成的物体的数据模型进行确定。这种数据可例如存储在内存中或从内存接收、经网络接收、经通讯链路接收等。在一些示例中，这种数据模型可例如包括物体模型数据和物体属性数据。模型数据可限定模型物体的至少一部分的三维几何模型，包括三维坐标系中物体的全部或部分的形状和范围，例如物体的实体部分。在一些示例中，数据模型可将物体的表面表示为例如网格。物体模型数据可例如通过计算机辅助设计(CAD)应用程序生成。物体属性数据可限定将要生成的三维物体的至少一种物体属性。在一个示例中，物体属性数据可包括将要生成的物体的至少一部分的下述中的任一种或下述的任何组合：颜色、挠性、弹性、刚性、表面粗糙度、孔隙率、间层强度、密度、透明度、导电性等。物体属性数据可限定物体的部分或多个部分的多种物体属性。如果不存在物体属性数据，则基于使用的构造材料和打印试剂，物体可具有一些默认属性。

在一些示例中，打印试剂分布图案确定模块604用来基于包括物体部分的物体特征的尺寸确定针对物体部分的分布图案。例如，如上面讨论的，相对小的物体特征可包括相对大部分的密的或基本上连续的分布图案。在其他示例中，打印试剂分布图案确定模块604用来基于与物体部分相关联的物体属性确定针对物体部分的分布图案，例如以提供阈值强度、色彩、回弹性、导电性等。在一些示例中，通过选择下述中的至少一种确定图案：(i)聚簇要素尺寸、(ii)聚簇尺寸/间隔、(iii)图案的密度。如上所述，这些属性可影响形成的物体的强度或其他属性。在一些示例中，打印试剂分布图案确定模块604用来确定针对物体层(即在逐层增材制造过程中形成的层)的多个试剂施加分布图案。例如，打印试剂分布图案确定模块604可针对可至少部分地彼此嵌套的多个物体部分的每一个确定不同的分布图案。

图7显示了包括处理电路702的设备700的示例，该处理电路702包括打印试剂分布图案确定模块604以及物体部分确定模块704和控制指令模块706。设备700进一步包括物体生成设备708。

在设备700的使用中，物体部分确定模块704基于包括该部分的物体特征的尺寸和与该部分相关联的物体属性中的至少一种，将物体的数据模型分割成多个物体部分，并且打印试剂分布图案确定模块604确定针对每个部分的打印试剂分布图案。例如，这些可包括如图2A和图2B中显示的嵌套部分。

在一些示例中，物体部分确定模块704可将包括物体的至少一部分的虚拟构造体积分割成包括核心部分和至少一个外围部分的多个嵌套物体部分。确定该部分可包括确定外围部分(多个外围部分)的范围和/或部分的总体数量。

虚拟构造体积可例如包括包围物体的边界框，可为物体的尺寸和形状(即遵循物体的表面)，和/或表示其中将要制造物体的至少部分构造体积。在一些示例中，虚拟构造体积可包括一个或多个“切片”，每个切片可表示在物体的逐层增材制造中将要制造的物体的层。

在一些示例中，可存在多个嵌套的外围部分。这种部分可在内部外围部分或核心的外围。

部分的嵌套可为完全的或局部的(即外围部分可围绕核心部分或内部外围部分的整个周长延伸，或仅围绕周长的一部分延伸)。在一些示例中，外围部分可围绕核心部分形成壳。

在设备700的使用中，控制指令模块706生成控制指令，用于使用针对物体部分的打印试剂分布图案生成物体。在一些示例中，控制指令的生成使用针对不同部分的不同的处理参数。例如，可使用不同的处理参数生成针对每个部分的增材制造控制指令，并且确定指令可例如包括确定是否允许至少一种熔融剂的选择，在哪里施加可用的熔融剂和/或将要施加的量，分割的部分之间哪些参数可例如不同。针对内部部分的处理参数可例如允许选择“炭黑”熔融剂(在一些示例中，与较低色调熔融剂组合)，而表面部分可允许选择较低色调熔融剂并且不选择炭黑熔融剂。外部部分可允许选择着色剂，以获取比内部分割部分更大的色域。因此，在一些示例中，处理参数可指定在物体部分之间可不同的可获取的打印试剂、打印试剂组合(多个组合)，和/或打印试剂量。在一些示例中，处理参数可保存为映射资源的形式，比如查找表或映射算法，其用于标识施加至对应于特定的物体部分的物体区域的打印试剂量和/或组合，其中不同的映射资源与不同的分割部分相关联。

物体生成设备708根据控制指令生成物体，并且可为了该目的而包括另外的组件，比如打印床、构造材料施加器(多个构造材料施加器)、打印试剂施加器(多个打印试剂施加器)、热源(多个热源)等，本文未详细描述。

图8为与处理器802相关联的有形机器可读介质800的示例。机器可读介质800存储指令804，当指令804被处理器802执行时，使得处理器802进行过程。指令804包括指令806，以将在三维物体生成中将要生成的物体的数据模型的至少一部分(例如切片)分割成多个嵌套结构。指令804进一步包括指令808，以分配具有打印试剂分散特征的打印试剂分布图案用于生成每个结构。例如，结构可包括嵌套部分，如图3A和图3B中显示。

在一些示例中，指令804可包括指令，该指令基于结构在物体内的深度(即与物体表面的距离)和分布图案的密度，使得处理器802分配打印试剂分布图案，使得更密的分布图案(或具有更小空隙或没有空隙的分布图案)与更深的结构(相比于更靠近物体的表面的结构)相关联。

在一些示例中，指令804可包括指令，该指令使得处理器802通过施加第一组处理参数至第一结构和第二组处理参数至第二结构而确定用于生成物体的控制指令。

本公开中的示例可提供为方法、系统或机器可读指令，比如软件、硬件、固件等的任何组合。这种机器可读指令可包括在其中或其上具有计算机可读程序代码的计算机可读存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上。

参考根据本公开的示例的方法、装置和系统的流程图和框图描述了本公开。尽管上述流程图显示了特定执行顺序，但是执行顺序可与描绘的顺序不同。结合一个流程图描述的框可与另一流程图的框组合。应理解，流程图和框图中的各种框，以及其组合，可通过机器可读指令实现。

机器可读指令可，例如，通过通用计算机、专用计算机、嵌入处理器或其他可编程数据处理装置的处理器执行，以实现说明书和图中描述的功能。特别地，处理器或处理设备可执行机器可读指令。因此设备和装置的功能模块(比如打印试剂分布图案确定模块604、物体部分确定模块704和控制指令模块706)可通过执行存储在内存中的机器可读指令的处理器，或根据逻辑电路中嵌入的指令操作的处理器来实施。术语“处理器”应广义地解释为包括CPU、处理单元、ASIC、逻辑单元或可编程门阵列等。方法和功能模块都可通过单个处理器进行或在数个处理器中划分。

这种机器可读指令也可存储在计算机可读存储器中，该计算机可读存储器可指导计算机或其他可编程数据处理装置以特定模式操作。

这种机器可读指令也可加载在计算机或其他可编程数据处理装置上，从而计算机或其他可编程数据处理装置进行一系列操作，以产生计算机实施的处理，因此在计算机或其他可编程装置上执行的指令实现了流程图中的流程(多个流程)和/或框图中的框(多个框)所指定的功能。

此外，本文的教导可以以计算机软件产品的形式实施，该计算机软件产品存储在存储介质中并且包括用于使计算机装置实施在本公开的示例中记载的方法的多个指令。。

尽管已经参考某些示例描述了方法、设备和相关的方面，但是在不背离本公开的精神的情况下，可做出各种修改、改变、省略和替换。因此，期望方法、设备和相关的方面由下述权利要求及其等同物的范围限制。应当注意，上面提到的示例说明而不是限制本文所描述的内容，并且在不背离所附的权利要求的范围的情况下，本领域技术人员将能够设计许多可替换的实施。结合一个示例描述的特征可与另一示例的特征组合。

词“包括”不排除存在权利要求中列举的要素之外的要素，“一(a)”或“一(an)”不排除多个，并且单个处理器或其他单元可实现权利要求中记载的数个单元的功能。

任何从属权利要求的特征可与任何独立权利要求或其他从属权利要求的特征组合。

Claims (13)

1.一种方法，所述方法包括形成构造材料的层；

通过使用第一分布图案分布打印试剂来处理所述构造材料的第一部分，所述第一分布图案具有第一打印试剂分散特征；和

通过使用第二分布图案分布打印试剂来处理所述构造材料的第二部分，所述第二分布图案具有第二打印试剂分散特征，其中所述第一分布图案相比较于所述第二分布图案具有更小的空隙，并且其中所述第一部分相比较于所述第二部分距离物体的表面更远；和

通过将所述构造材料的层暴露于辐射来加热所述构造材料，以便使得所述第一部分和所述第二部分熔融；

其中，所述第一分布图案和所述第二分布图案是基于所述第一部分和所述第二部分距离物体表面的距离、物体的几何形状和期望的物体表面颜色中的至少一项确定的，以使得所述物体的表面具有期望的颜色。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述第一打印试剂分散特征和所述第二打印试剂分散特征为不同的打印试剂聚簇特征。

3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

通过使用第三分布图案分布打印试剂来处理所述构造材料的第三部分，所述第三分布图案具有第三打印试剂分散特征。

4.一种包括处理电路的设备，所述处理电路包括：

打印试剂分布图案确定模块，以在物体生成中确定具有针对打印试剂的打印试剂分散特征的打印试剂分布图案，

所述打印试剂分布图案确定模块被配置为：

基于物体部分与物体表面的距离、物体的几何形状和期望的物体表面颜色中的至少一项来确定针对所述物体部分的所述打印试剂分布图案，其中打印在距离所述物体表面较远的物体部分上的所述打印试剂分布图案相比较于距离所述物体表面更近的物体部分具有更小的空隙，以使得所述物体的表面具有期望的颜色。

5.根据权利要求4所述的设备，其中所述打印试剂分布图案确定模块用来基于包括物体部分的物体特征的尺寸确定针对所述物体部分的所述打印试剂分布图案。

6.根据权利要求4所述的设备，其中所述打印试剂分布图案确定模块用来基于与物体部分相关联的颜色确定针对所述物体部分的所述打印试剂分布图案。

7.根据权利要求4所述的设备，其中所述打印试剂分布图案确定模块用来通过选择包括下述中的至少一种的打印试剂分散特征确定图案：

所述图案的聚簇要素直径，

所述图案的聚簇尺寸和/或间隔，

所述图案的密度。

8.根据权利要求4所述的设备，其中所述打印试剂分布图案确定模块用来确定针对物体层的具有不同打印试剂分散特征的多个试剂施加分布图案。

9.根据权利要求4所述的设备，进一步包括物体部分确定模块，以将物体的数据模型分割成多个物体部分，所述分割是基于包括所述物体部分的物体特征的尺寸和与所述物体部分相关联的物体属性中的至少一种进行的，并且其中所述打印试剂分布图案确定模块用来确定针对每个所述部分的打印试剂分布图案。

10.根据权利要求4所述的设备，其中所述处理电路进一步包括控制指令模块，以生成控制指令，所述控制指令用于使用针对所述物体部分的所述打印试剂分布图案生成物体。

11.根据权利要求10所述的设备，进一步包括物体生成设备，以根据所述控制指令生成所述物体。

12.一种机器可读介质，所述机器可读介质存储指令，当所述指令被处理器执行时，使得所述处理器：

将在三维物体生成中将要生成的物体的模型的至少一部分分割成包括第一部分和第二部分的多个嵌套结构，其中所述第一部分相比较于所述第二部分距离物体的表面更远；

分配第一打印试剂分布图案和与所述第一打印试剂分布图案不同的第二打印试剂分布图案，以用于生成所述嵌套结构的所述第一部分和所述第二部分，其中所述第一打印试剂分布图案相比较于所述第二打印试剂分布图案具有更小的空隙；并且

其中，所述第一打印试剂分布图案和所述第二打印试剂分布图案是基于第一部分和第二部分距离物体表面的距离、物体的几何形状和期望的物体表面颜色中的至少一项确定的，以使得所述物体的表面具有期望的颜色。

13.根据权利要求12所述的机器可读介质，所述机器可读介质进一步存储指令，当所述指令被处理器执行时，使得所述处理器：基于意图用于所述物体的至少一种物体属性来确定至少一种打印试剂分布图案。

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