CN110914058B - 粘性膜三维打印系统和方法 - Google Patents

Abstract

本公开内容提供了用于打印三维物体的系统。所述系统可以包括开放平台，所述开放平台被配置为保持包括光敏树脂的粘性液体的膜。所述开放平台可以包括打印窗口。所述系统可以包括沉积头，所述沉积头包括与所述粘性液体的源流体连通的喷嘴。所述沉积头可以被配置为在所述平台上移动，并在所述打印窗口上方沉积所述膜。所述系统可以使用多种粘性液体。所述系统可以包括光源，所述光源提供通过打印窗口的光，以供固化所述粘性液体的所述膜的至少一部分。所述系统可以包括控制器，所述控制器可操作地耦合以引导所述沉积头的移动和所述光的投影，从而打印所述3D物体的至少一部分。

Description

粘性膜三维打印系统和方法

交叉引用

本申请要求于2017年5月15日提交的美国专利申请号62/506,523的权益，其全部内容通过引用并入本文。

背景技术

诸如三维(3D)打印的增材制造技术正迅速被用作许多不同应用的有用技术，包括快速原型法和特殊组件的制造。3D打印的示例包括基于粉末的打印、熔融沉积成型(FDM)和立体光刻(SLA)。

基于光聚合物的3D打印技术(例如，立体光刻技术)可以使用光将聚合前体选择性地固化为光敏树脂内的聚合材料，而以逐层的方式产生3D结构。使用自底向上照明的基于光聚合物的3D打印机可以将光向上投影通过包含光敏树脂的桶的光学透明窗口，以固化树脂的至少一部分。这样的打印机可以通过一次形成一层来构建3D结构，其中后一层粘附至前一层。

发明内容

本公开内容描述了与使用光抑制降低三维(3D)打印粘附力有关的技术，并且更具体地，本公开内容描述了使用具有不同波长的两种光分别控制沉积在开放平台上的粘性液体的膜内的光聚合过程。本公开内容描述了用于执行多材料3D打印的硬件配置，其中多个粘性液体可用于打印3D结构。

在一方面，本发明提供了用于打印三维(3D)物体的系统，其包括:(a)开放平台，其被配置为保持包括光敏树脂的粘性液体的膜，其中所述开放平台包括打印窗口；(b)沉积头，其包括与所述粘性液体的源流体连通的喷嘴，其中所述沉积头被配置为在所述开放平台上移动并在所述打印窗口上方沉积所述膜；(c)光源，其提供通过所述打印窗口的光，以供固化所述粘性液体的所述膜的至少一部分；以及(d)控制器，其与所述沉积头可操作地耦合，其中所述控制器被编程用于(i)引导所述沉积头在所述开放平台上移动并通过所述喷嘴分配所述粘性液体以在所述打印窗口上方沉积所述膜，和(ii)引导所述光源提供所述光以固化所述粘性液体的所述膜的至少所述部分中的所述光敏树脂，从而打印所述3D物体的至少一部分。

在一些实施方式中，所述沉积头还包括擦拭器，所述擦拭器被配置用于(i)减少或抑制所述粘性液体流出所述沉积头，(ii)将所述粘性液体的所述膜平铺，和/或(iii)去除任何过量的所述粘性液体。

在一些实施方式中，所述擦拭器被配置为与所述打印窗口接触，并减少或抑制所述粘性液体流出所述沉积头。

在一些实施方式中，所述擦拭器沿远离所述打印窗口的方向是可移动的，并被配置用于将所述粘性液体的所述膜平铺。

在一些实施方式中，所述擦拭器沿远离所述打印窗口的方向是可移动的，并被配置用于去除所述过量的所述粘性液体。在一些实施方式中，所述沉积头还包括附加擦拭器，其被配置用于将所述过量的所述粘性液体的至少一部分引导到所述开放平台。

在一些实施方式中，所述擦拭器是刀片、辊或杆。

在一些实施方式中，所述喷嘴是狭缝模具。在一些实施方式中，所述狭缝模具被配置为(i)沿远离所述打印窗口的方向移动，以及(ii)沉积并平铺所述粘性液体的所述膜。

在一些实施方式中，所述系统还包括还包括与所述开放平台相邻的运动台。在一些实施方式中，所述运动台与所述沉积头耦合，并被配置为引导所述沉积头在所述开放平台上移动。

在一些实施方式中，所述系统还包括被布置成在打印所述3D物体的所述至少所述部分期间沿远离所述打印窗口的方向移动的构建头。在一些实施方式中，所述构建头被配置为支撑所述3D物体的所述至少所述部分。

在一些实施方式中，所述系统还包括含有附加喷嘴的附加沉积头。在一些实施方式中，所述附加喷嘴与附加粘性液体的附加源流体连通。在一些实施方式中，所述附加沉积头被配置为在所述开放平台上移动并在所述打印窗口上方沉积所述附加粘性液体的膜。

在一些实施方式中，所述系统还包括附加粘性液体的附加源。在一些实施方式中，所述附加源与所述沉积头的所述喷嘴流体连通。

在一些实施方式中，所述系统还包括与所述开放平台相邻并被配置为清洁所述沉积头的清洁区。在一些实施方式中，所述清洁区包括被配置用于提供清洁溶剂的擦拭器、喷嘴或两者。

在一些实施方式中，所述系统还包括与所述开放平台相邻并被配置为从所述粘性液体的所述膜收集所述粘性液体的容器。

在一些实施方式中，所述系统还包括传感器，其被配置为(i)在所述开放平台上移动和/或(ii)测量所述粘性液体的所述膜的至少一部分的厚度。

在一些实施方式中，所述系统还包括与所述开放平台相邻并被配置为保持所述粘性液体的所述膜的透明膜。

在一些实施方式中，所述光源的所述光包括用于固化所述粘性液体的所述膜的第一部分的第一波长。在一些实施方式中，所述光源提供具有第二波长的附加光，用于抑制所述粘性液体的所述膜的第二部分的固化。在一些实施方式中，所述第一波长与所述第二波长不同。

在一些实施方式中，所述光源的所述光包括第一波长，用于固化所述粘性液体的所述膜的第一部分中的所述光敏树脂。在一些实施方式中，所述系统还包括含有具有第二波长的附加光的附加光源，用于抑制所述粘性液体的所述膜的第二部分中的所述光敏树脂的固化。在一些实施方式中，所述第一波长与所述第二波长不同。

在一些实施例中，附加光源在光平台上。在一些实施例中，所述光平台被配置为(i)相对于所述打印窗口移动，并且(ii)在与所述打印窗口相邻的所述粘性液体的所述膜的所述第二部分内产生所述附加光源的所述附加光的均匀投影。在一些实施例中，所述附加光源的位置相对于所述光源的位置独立可调。

在一些实施例中，开放平台可以包括与所述开放平台相邻的一个或多个壁。

在另一方面，本公开内容提供了用于打印三维(3D)物体的方法，其包括：(a)提供与包括打印窗口的开放平台相邻的沉积头，其中所述沉积头在所述开放平台上是可移动的，并且包括与包括光敏树脂的粘性液体的源流体连通的喷嘴；(b)在所述开放平台上移动所述沉积头，并通过所述喷嘴分配所述粘性液体以在所述打印窗口上方沉积所述粘性液体的膜；以及(c)将光通过所述打印窗口引导至所述膜以固化所述膜的至少一部分中的所述光敏树脂，从而打印所述3D物体的至少一部分。

在一些实施方式中，所述沉积头还包括擦拭器。

在一些实施方式中，所述方法还包括使用所述擦拭器以(i)减少或抑制所述粘性液体流出所述沉积头，(ii)将所述粘性液体的所述膜平铺，和/或(iii)去除任何过量的所述粘性液体。

在一些实施方式中，所述擦拭器远离所述打印窗口一定距离，并且所述方法包括使用所述擦拭器将所述粘性液体的所述膜平铺，使得所述粘性液体的所述膜的厚度与所述擦拭器与所述打印窗口之间的所述距离基本相同。

在一些实施方式中，所述擦拭器与所述打印窗口接触，并且所述方法还包括使用所述擦拭器以减少或抑制所述粘性液体流出所述沉积头。

在一些实施方式中，在将所述沉积头在所述开放平台上移动并通过所述喷嘴分配所述粘性液体以在所述打印窗口上方沉积所述粘性液体的所述膜沉积之后，所述沉积头在所述开放平台上移动并且所述擦拭器用于从所述打印窗口去除过量的所述粘性液体。在一些实施方式中，所述方法还包括将所述过量的所述粘性液体的至少一部分引导至所述开放平台。

在一些实施方式中，所述沉积头还包括附加擦拭器，所述附加擦拭器用于收集所述附加擦拭器与所述擦拭器之间的所述过量的所述粘性液体。在一些实施方式中，至少所述过量的所述粘性液体被收集并用于在所述打印窗口上方沉积所述粘性液体的附加膜。

在一些实施方式中，所述过量被收集在与所述开放平台相邻的容器中。

在一些实施方式中，所述擦拭器是刀片、辊或杆。

在一些实施例中，所述沉积头耦合至与所述开放平台相邻的运动台，并且所述方法包括移动所述运动台以使所述沉积头在所述开放平台上移动。

在一些实施方式中，所述方法还包括提供用于保持所述3D物体的至少一部分的构建头。在一些实施方式中，在将光通过所述打印窗口引导至所述膜以固化所述膜的至少所述部分中的所述光敏树脂之前，使所述构建头朝向所述打印窗口移动并与所述粘性液体的所述膜接触。在一些实施方式中，在将光通过所述打印窗口引导至所述膜以固化所述膜的至少所述部分中的所述光敏树脂之后，使所述构建头远离所述打印窗口移动。

在一些实施方式中，所述方法还包括提供含有附加喷嘴的附加沉积头，所述附加喷嘴与附加粘性液体的附加源流体连通。在一些实施方式中，所述附加沉积头在所述开放平台上移动并用于在所述打印窗口上方沉积所述附加粘性液体的膜。

在一些实施方式中，所述方法还包括提供与所述附加喷嘴流体连通的附加粘性液体的附加源。在一些实施方式中，所述方法还包括在所述开放平台上移动所述沉积头并通过所述喷嘴将所述附加粘性液体分配到所述打印窗口。

在一些实施方式中，在将光通过所述打印窗口引导至所述膜以固化所述膜的至少所述部分中的所述光敏树脂之后，所述方法还包括将所述沉积头移动至与所述开放平台相邻的清洁区，以清洁所述沉积头。

在一些实施方式中，所述方法还包括使用传感器测量所述粘性液体的所述膜的至少一部分的厚度。

在一些实施方式中，所述开放平台包括与所述打印窗口相邻的透明膜。在一些实施方式中，所述方法包括引导所述光通过所述打印窗口，通过所述透明膜，并到达所述粘性液体的所述膜，以固化所述粘性液体的所述膜的所述至少部分中的所述光敏树脂，从而打印所述3D物体的所述至少所述部分。

在一些实施方式中，所述方法包括(i)引导包括第一波长的所述光以固化所述粘性液体的所述膜的第一部分中的所述光敏树脂，以及(ii)引导具有第二波长的附加光以抑制所述粘性液体的所述膜的第二部分中所述光敏树脂的固化。在一些实施方式中，所述第一波长与所述第二波长不同。

在一些实施方式中，所述光由第一光源提供，并且所述附加光由附加光源提供。在一些实施方式中，所述附加光源的位置相对于所述光源的位置独立可调。

在一些实施方式中，所述方法还包括提供光平台以保持所述附加光源。在一些实施方式中，在引导包括所述第一波长的所述光以固化所述粘性液体的所述膜的所述第一部分中的所述光敏树脂之前，所述方法还包括相对于所述打印窗口移动所述光平台，并在与所述打印窗口相邻的所述粘性液体的所述膜的第二部分内产生所述附加光的均匀投影。

在一些实施方式中，所述光和所述附加光由相同光源提供。

在另一方面，本公开内容提供了用于打印三维(3D)物体的树脂，其包括：聚合前体；至少一种光引发剂，其被配置用于引发由所述聚合前体形成所述聚合材料；至少一种光抑制剂，其被配置用于抑制由所述聚合前体形成所述聚合材料；以及用于形成所述3D物体的至少一部分的多个颗粒。

在一些实施方式中，一种或多种颗粒包括至少一种金属颗粒、至少一种陶瓷颗粒或两者。

在一些实施方式中，所述树脂还包括一种或多种附加颗粒。在一些实施方式中，所述一种或多种附加颗粒被配置为防止所述多个颗粒在所述树脂中沉降。

在一些实施方式中，所述树脂还包括触变添加剂。在一些实施方式中，所述触变添加剂被配置为在所述树脂中产生网络，以防止所述多个颗粒在所述树脂中沉降。

在一些实施方式中，所述树脂还包括至少一种附加添加剂，其中所述至少一种附加添加剂被配置为防止所述树脂发泡。

在一些实施方式中，所述树脂还包括在溶剂中可溶解的可萃取材料。在一些实施方式中，所述可萃取材料在所述溶剂中的第一溶解度高于所述聚合材料在所述溶剂中的第二溶解度。

在一些实施方式中，所述聚合前体包括被配置为聚合以形成所述聚合材料的单体。在一些实施方式中，所述聚合前体包括被配置为交联以形成所述聚合材料的低聚物。

本公开内容的另一不同方面提供了用于形成三维(3D)物体的方法，其包括：(a)提供与构建表面相邻的树脂，所述树脂包括(i)聚合前体，(ii)至少一种光引发剂，其被配置为引发由所述聚合前体形成所述聚合材料，(iii)至少一种光抑制剂，其被配置为抑制由所述聚合前体形成所述聚合材料，和(iv)用于形成所述3D物体的至少一部分的多个颗粒；以及(b)(i)在足以使所述光引发剂引发由所述聚合前体形成所述聚合材料的条件下，将所述树脂暴露于第一光，其中所述聚合材料包封所述多个颗粒，和(ii)在足以使所述光抑制剂抑制形成与所述构建表面相邻的所述聚合材料的条件下，将所述树脂暴露于第二光，其中所述聚合材料中包封的所述多个颗粒可用于形成所述3D物体的至少一部分。在一些实施方式中，所述方法还包括重复(a)和(b)一次或多次。

在一些实施方式中，所述聚合前体包括单体，并且所述方法包括将所述树脂暴露于所述第一光并诱导所述单体的聚合以生成所述聚合材料。

在一些实施方式中，所述聚合前体包括低聚物，并且所述方法包括将所述树脂暴露于所述第一光并诱导所述低聚物之间的交联以生成所述聚合材料。

在一些实施方式中，所述方法还包括提供与所述构建表面相邻的构建平台。在一些实施方式中，与所述构建平台相邻形成所述3D物体的至少所述部分。在一些实施方式中，在所述3D物体的形成期间，所述构建平台沿远离所述构建表面的方向移动。

在一些实施方式中，所述方法还包括使至少所述聚合材料经受加热，从而加热至少所述多个颗粒。在一些实施方式中，所述加热在足以烧结所述多个颗粒的条件下进行。

在一些实施方式中，所述方法包括(a)在打印面附近提供树脂，所述树脂包括(i)所述聚合前体，(ii)所述至少一个光引发剂，(iii)所述至少一个光抑制剂，和(iv)所述多个颗粒，以及(b)(i)在足以使所述光引发剂引发由所述聚合前体形成所述聚合材料的条件下，将所述树脂暴露于所述第一光，其中所述聚合材料包封所述多个颗粒，和(ii)在足以使所述光抑制剂抑制形成与所述构建表面相邻的所述聚合材料的条件下，将所述树脂暴露于所述第二光，其中所述聚合材料中包封的所述多个颗粒可用于形成所述3D物体的至少一部分。在一些实施方式中，所述方法还包括在使至少所述聚合材料经受加热之前至少重复(a)和(b)一次或多次，从而加热至少所述多个颗粒。

在一些实施方式中，所述第一光包括第一波长，并且所述第二光包括第二波长。在一些实施方式中，所述第一波长足以激活所述光引发剂，且所述第二波长足以激活所述光抑制剂。在一些实施方式中，所述第一波长与所述第二波长不同。

在一些实施方式中，所述树脂还包括被配置为吸收所述第二光的至少一种染料，并且将所述树脂暴露于所述第二光引发所述至少一种染料，以减少暴露于所述树脂的至少一部分的所述第二光的量。

在一些实施方式中，所述树脂还包括在溶剂中可溶解的可萃取材料，并且所述聚合材料的所述形成包括形成(i)包括所述聚合材料的第一固相，以及(ii)包括所述可萃取材料的第二固相。

在一些实施方式中，所述方法还包括从所述第二固相萃取所述可萃取材料，并在所述3D物体的所述至少所述部分中生成一个或多个孔隙。在一些实施方式中，所述3D物体的所述至少所述部分中所述一个或多个孔隙的产生在所述3D物体的所述至少所述部分中产生了至少一个连续多孔网络。在一些实施方式中，所述一个或多个孔隙是多个孔隙。

在一些实施方式中，所述构建表面包括光学透明窗口。在一些实施例中，所述树脂通过光学透明窗口暴露于所述光。

本公开内容的另一方面提供了包括机器可执行代码的非暂时性计算机可读介质，所述机器可执行代码在由一个或多个计算机处理器执行后，实现以上或本文其他地方的任何方法。

本公开内容的另一方面提供了系统，所述系统包括一个或多个计算机处理器和耦合至其上的计算机存储器。所述计算机存储器包括机器可执行代码，所述机器可执行代码在由一个或多个计算机处理器执行后，实现以上或本文其他地方的任何方法。

通过以下详细描述，本公开内容的附加方面和优点将会对于本领域技术人员变得容易理解，其中仅仅示出和描述了本公开内容的说明性实施方式。如将会意识到的，本公开内容能够具有其他和不同的实施方式，并且在各个容易理解的方面中其若干细节都能够进行修改，所有这些都不偏离本公开内容。因此，附图和说明书将被认为在本质上是说明性的而非限制性的。

援引并入

本说明书中提及的所有出版物、专利和专利申请均通过引用并入本文，其程度如同具体地且单独地指明每个单独的出版物、专利或专利申请均通过引用而并入。如果通过引用而并入的出版物和专利或专利申请与本说明书中包含的公开内容相矛盾，则本说明书旨在替代和/或优先于任何此类矛盾的材料。

附图说明

在所附权利要求书中具体阐述了本发明的新颖特征。通过参考对在其中使用到本发明原理的说明性实施方式加以阐述的以下详细描述和附图(本文中也称为“附图”和“图”)，将会获得对本发明的特征和优点的更好的理解，在附图中：

图1示出了三维(3D)打印系统的示例。

图2示出了3D打印系统的俯视图。

图3A-图3C示出沉积头的不同配置。

图4A和图4B示出擦拭器刀片的不同形状。

图5A-图5C示出了具有狭缝模具的沉积头的不同配置。

图6示出了具有两个清洁区的另一3D打印系统的俯视图。

图7A-图7C示出了清洁区的不同配置。

图8示出了具有两个容器的不同3D打印系统的俯视图。

图9示出了具有传感器的另一不同3D打印系统的俯视图。

图10示出了被编程或以其他方式配置用于实现本文提供的方法的计算机系统。

具体实施方式

虽然本文已经示出和描述了本发明的各个实施方式，但对于本领域技术人员将容易理解的是，这样的实施方式只是以示例的方式提供的。本领域技术人员现将在不偏离本发明的情况下想到许多更改、改变和替代。应当理解，可以采用对本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。

如本文所用，术语“三维物体”(也称“3D物体”)，通常是指通过3D打印来打印的物体或零件。3D物体可以是较大3D物体的至少一部分或3D物体的全部。可根据3D物体的计算机模型来制造(例如，打印)3D物体。

如本文所用，术语“开放平台”通常是指在3D打印期间支撑液体或液体膜的结构。液体可具有足以允许该液体在3D打印期间保持在开放平台上或与开放平台相邻的粘度。开放平台可以是平坦的。开放平台可以包括光学透明或半透明的打印窗口(例如，玻璃或聚合物)，以将光引导通过该窗口并到达液体或液体的膜。开放平台可以具有多种形状。例如，开放平台可以是矩形或环形。

开放平台可以包括与该开放平台相邻的一个或多个壁，诸如至少1、2、3或4个壁。壁可以包围开放平台。在打印期间，用于打印的液体的性质(例如，粘度)可以足以使流体保持与开放平台相邻，而没有足够的流体流向一个或多个壁。在一些示例中，壁防止液体流出开放平台。

开放平台可以包括一个或多个没有边界的侧面。例如，开放平台可以不是桶或容器。开放平台可以不是桶或容器的一部分。开放平台可以是不具有用于保持液体的凹槽(例如，桶或容器)的基底或平板。在这样的情况下，液体可能足够粘以使液体保持在开放平台上。

如本文所用，术语“粘性液体”通常是指可用于打印3D物体的材料。在一些情况下，粘性液体可以称为树脂。粘性液体可以从喷嘴分配或分配在打印窗口上方。粘性液体可具有足以在没有流动或没有足够流动的情况下在打印窗口上自支撑的粘度。粘性液体的粘度可以在4,000厘泊(cP)至2,000,000cP之间。可将粘性液体(例如，用刀片或构建头)压入打印窗口上或上方的粘性液体的膜中。粘性液体膜的厚度可是可调整的。粘性液体可以包括光敏树脂。光敏树脂可包括可聚合和/或可交联组分(例如，前体)和光引发剂，其激活可聚合和/或可交联组分的固化，从而使可聚合和/或可交联组分经受聚合和/或交联。光敏树脂可包括抑制可聚合和/或可交联组分固化的光抑制剂。在一些示例中，粘性液体可包括多个颗粒(例如，金属、非金属或两者皆有)—在这样的情况下，粘性液体可以是浆液或光聚合物浆液。粘性液体可以是糊剂。可将多个颗粒添加到粘性液体中。多个颗粒可以是固体或半固体(例如，凝胶)。非金属材料的示例包括陶瓷、聚合物或复合材料。多个颗粒可以悬浮在整个粘性液体中。粘性液体中的多个颗粒可以具有单分散或多分散的分布。在一些示例中，粘性液体可包含附加的光学吸收体和/或非光敏成分(例如，填充剂、粘合剂、增塑剂等)。可使用至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10种或更多种粘性液体来执行3D打印。包含不同材料(例如，不同的光敏树脂和/或不同的多个颗粒)的多种粘性液体可用于打印多材料3D物体。

如本文所用，术语“颗粒”通常是指可熔化或烧结(例如，不完全熔化)的任何颗粒材料。颗粒物质可以是粉末形式。颗粒可以是无机材料。无机材料可以是金属的(例如，铝或钛)、金属间化合物(例如，钢合金)、陶瓷(例如，金属氧化物)材料，或其任何组合。在一些情况下，术语“金属”或“金属的”均可指金属和金属间材料。金属材料可包括铁磁性金属(例如，铁和/或镍)。颗粒可以有多种形状和大小。例如，颗粒可以是球体、长方体或圆盘的形状，或任何部分形状或其形状的组合。颗粒的横截面可以是圆形、三角形、正方形、矩形、五边形、六边形或任何部分形状或其形状组合。加热后，颗粒可烧结(或聚结)成固体或多孔物体，该固体或多孔物体可为较大3D物体的至少一部分或3D物体的全部。可使用至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10种或更多种类型的颗粒来执行3D打印。

如本文所用，术语“沉积头”通常是指可在开放平台上移动的零件。沉积头可以在开放平台上移动并在开放平台的打印窗口上方沉积粘性液体的膜。粘性液体的膜在打印窗口上的可以具有均匀的厚度。膜的厚度可以是可调整的。沉积头可以耦合至与开放平台相邻的运动台。沉积头可以具有至少一个喷嘴，以在打印窗口上分配至少一种液体(例如，粘性液体)。沉积头可具有至少一个擦拭器以形成粘性液体层或从打印窗口去除任何过量的粘性液体。沉积头可具有至少一个致动器以调整至少一个擦拭器与打印窗口之间的距离。在一些示例中，沉积头可以具有狭缝模具。当打印3D物体的后续部分时，沉积头可以从打印窗口取回任何过量的粘性液体，将过量的树脂包含在沉积头内，和/或回收经取回的粘性液体。沉积头可以清洁打印窗口。

可使用至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10个或更多个沉积头来执行3D打印。多个沉积头的每一个可以与单独的粘性液体源进行流体连通。多个沉积头可用于沉积和固化不同的粘性液体(例如，不同的光敏树脂和/或不同的无机颗粒)的交替膜。在单独的源和单独的沉积头中分隔不同的粘性液体可以改善打印速度并防止不同粘性液体的交叉污染。

如本文所用，术语“喷嘴”通常是指沉积头的组件，其将粘性液体引向包括窗口的开放平台。喷嘴可以包括用于粘性液体进入的开口和用于粘性液体离开的附加开口。在一些情况下，喷嘴可以不包括任何收缩或控制机构，以调整粘性液体流向开放平台的流动。在一些情况下，喷嘴可以包括收缩或控制机构，以调整粘性液体流向开放平台的流动。

如本文所用，术语“擦拭器”通常是指可以与开放平台的打印窗口、粘性液体或另一擦拭器接触的零件。在一些示例中，擦拭器可以是沉积头的组件。擦拭器可以与粘性液体接触以将粘性液体压成膜。所述擦拭器可以与打印窗口接触，以去除任何过量的粘性液体。擦拭器和打印窗口之间的距离可以是可调整的。在一些示例中，擦拭器可以是清洁区中的组件。擦拭器可以与另一擦拭器接触，以去除任何过量的粘性液体。擦拭器可以有各种形状、大小和表面纹理。例如，擦拭器可以是刀片(例如，橡皮刀片、刮刀刀片)、辊或杆(例如，绕线杆)。可使用至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10个或更多个擦拭器来执行3D打印。在一些情况下，刀片是喷嘴的一部分或附在喷嘴上。

如本文所用，术语“光引发”通常是指使液体的膜的一部分(例如，粘性液体)经受光，以固化液体的膜该部分中的光敏树脂的过程。光(光引发光)可具有激活光引发剂的波长，该光引发剂可引发光敏树脂中的可聚合和/或可交联组分的固化。

如本文所用，术语“光抑制”通常是指使液体(例如，粘性液体)的膜的一部分经受光，以抑制液体的膜的该部分中的光敏树脂固化的过程。光(光抑制光)可具有激活光抑制剂的波长，该光抑制剂抑制光敏树脂中可聚合和/或可交联组分的固化。光抑制光的波长与光引发光的另一波长可以不同。在一些示例中，光抑制光和光引发光可以从相同光源投影。在一些示例中，光抑制光和光起始光可以从不同光源投影。

如本文所用，术语“生坯”通常是指具有聚合材料和由该聚合材料包封的多个颗粒(例如，金属、陶瓷或两者皆有)的3D物体。多个颗粒可以在聚合物(或聚合的)基质中。多个颗粒可以能够烧结或熔化。生坯可以自支撑。可在加热器(例如，在熔炉中)中加热生坯以烧尽聚合材料的至少一部分，并将所述多个颗粒聚结成较大3D物体的至少一部分或3D物体的全部。

本公开内容提供了用于形成3D物体的方法和系统。这样的方法可采用在开放平台附近应用液体的膜，并使膜暴露于光下，以使膜的至少一部分经受聚合和/或交联。3D物体可以基于3D物体的计算机模型，诸如存储在非暂时性计算机存储介质(例如，介质)中的计算机辅助设计(CAD)。

用于三维打印的方法和系统

在一方面，本公开内容提供了用于打印三维(3D)物体的系统。系统可包括开放平台，其被配置为保持包含光敏树脂的粘性液体的膜。开放平台可以包括打印窗口(也称为“窗口”)。系统可包括沉积头，其包括与粘性液体的源流体连通的喷嘴。沉积头可以被配置为在开放平台上移动并在打印窗口上方沉积粘性液体的膜。系统可以包括光源，其提供通过打印窗口光，用于固化粘性液体的膜的至少一部分。系统可以包括可操作地耦合至沉积头的控制器。控制器可编程用于(i)引导沉积头在开放平台上移动并通过喷嘴分配粘性液体以在打印窗口上方沉积膜，以及(ii)引导光源提供光以固化粘性液体膜的至少一部分中的光敏树脂，从而打印3D物体的至少一部分。

在一些情况下，可以排除打印窗口。在这样的情况下，可以从开放平台的上方(如正上方)或从开放平台的一侧向粘性液体的膜提供光。

开放平台的至少一部分可以包括窗口。窗口可以是开放平台或开放平台的一部分。例如，至少约百分之10(％)、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、60％、65％、70％、75％、80％、85％、90％、95％或更多的开放平台可包括窗口。作为另一示例，至多约95％、90％、85％、80％、75％、70％、65％、60％、55％、50％、45％、40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％或更少的开放平台可包括窗口。在一些情况下，开放平台可以是窗口。包括窗口的开放平台的表面可以是平的。

窗口可以是透明的或半透明的(semitransparent)(半透明的(translucent))。窗口可由光学窗口材料组成，诸如例如玻璃或聚合材料(例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))。在一些情况下，窗口可以由可透氧的聚二甲基硅氧烷(PDMS)组成。在打印期间，窗口中溶解的氧可以(i)扩散到窗口与光敏树脂的粘性液体之间的接触表面(窗口-粘性液体界面)，并且(ii)抑制光敏树脂在接触表面上的固化。可将窗口置于光源上方，以使用自底向上照明进行基于光聚合物的3D打印。作为备选，窗口可以置于光源的下方。作为另一备选，窗口可以置于第一光源与第二光源之间。

光源可提供通过打印窗口(或打印窗口上方)的光，以固化与窗口相邻的粘性液体的膜的至少一部分。光源或另一光源可提供通过打印窗口(或打印窗口上方)的另一光，以抑制粘性液体的至少一部分膜的固化。

粘性液体(树脂)可用于打印3D物体的至少一部分。粘性液体可包括光敏树脂以形成聚合材料。光敏树脂可包括聚合材料的聚合前体。光敏树脂可以包括至少一种光引发剂，其被配置为引发由聚合前体形成聚合材料。光敏树脂可包括至少一种光抑制剂，其被配置成抑制由聚合前体形成聚合材料。粘性液体可以包括用于形成3D物体的至少一部分的多个颗粒。

在一些情况下，粘性液体可以是光敏树脂。光敏树脂的粘度可在约4,000cP至约2,000,000cP之间。光敏树脂的粘度可为至少约4,000cP、10,000cP、20,000cP、30,000cP、40,000cP、50,000cP、60,000cP、70,000cP、80,000cP、90,000cP、100,000cP、200,000cP、300,000cP、400,000cP、500,000cP、600,000cP、700,000cP、800,000cP、900,000cP、1,000,000cP、2,000,000cP或更高。光敏树脂的粘度可为至多约2,000,000cP、1,000,000cP、900,000cP、800,000cP、700,000cP、600,000cP、500,000cP、400,000cP、300,000cP、200,000cP、100,000cP、90,000cP、80,000cP、70,000cP、60,000cP、50,000cP、40,000cP、30,000cP、20,000cP、10,000cP、4,000cP或更低。

粘性液体可以是非牛顿流体。粘性液体的粘度可基于粘性液体的剪切速率或剪切史而变化。作为备选，粘性液体可以是牛顿流体。

在一些情况下，粘性液体可以包括光敏树脂和多个颗粒。粘性液体的粘度可能在4,000cP至2,000,000cP之间。粘性液体的粘度可为至少约4,000cP、10,000cP、20,000cP、30,000cP、40,000cP、50,000cP、60,000cP、70,000cP、80,000cP、90,000cP、100,000cP、200,000cP、300,000cP、400,000cP、500,000cP、600,000cP、700,000cP、800,000cP、900,000cP、1,000,000cP、2,000,000cP或更高。粘性液体的粘度可为至多约2,000,000cP、1,000,000cP、900,000cP、800,000cP、700,000cP、600,000cP、500,000cP、400,000cP、300,000cP、200,000cP、100,000cP、90,000cP、80,000cP、70,000cP、60,000cP、50,000cP、40,000cP、30,000cP、20,000cP、10,000cP、4,000cP或更低。

在包括光敏树脂和多个颗粒的粘性液体中，光敏树脂可以以约5体积％(vol％)至约80vol％之间的量存在于粘性液体。光敏树脂可以以至少约5vol％、6vol％、7vol％、8vol％、9vol％、10vol％、11vol％、12vol％、13vol％、14vol％、15vol％、16vol％、17vol％、18vol％、19vol％、20vol％、21vol％、22vol％、23vol％、24vol％、25vol％、30vol％、35vol％、40vol％、45vol％、50vol％、55vol％、60vol％、65vol％、70vol％、75vol％、80vol％或更多的量存在于粘性液体中。光敏树脂可以以至多约80vol％、75vol％、70vol％、65vol％、60ol％、55vol％、50vol％、45vol％、40vol％、35vol％、30vol％、25vol％、24vol％、23vol％、22vol％、21vol％、20vol％、19vol％、18vol％、17vol％、16vol％、15vol％、14vol％、13vol％、12vol％、11vol％、10vol％、9vol％、8vol％、7vol％、6vol％、5vol％或更少的量存在于粘性液体中。

光敏树脂中的聚合前体可包括待聚合成聚合材料的单体、待交联成聚合材料的低聚物或两者皆有。单体可以是相同的或不同的类型。低聚物可以由两个或更多个彼此共价连接的单体组成。低聚物可以是任何长度，如至少2(二聚体)、3(三聚体)、4(四聚体)、5(五聚体)、6(六聚体)、7、8、9、10、20、30、40、50、100、200、300、400、500个或更多个单体。备选地或附加地，聚合前体可包括树枝状前体(单分散或多分散)。树枝状前体可以是官能团保留该树状前体的表面上的第一代(G1)、第二代(G2)、第三代(G3)、第四代(G4)或更高。所得聚合材料可包括单聚物和/或共聚物。共聚物可以是线性共聚物或支链共聚物。共聚物可以是交替共聚物、周期共聚物、统计共聚物、无规共聚物和/或嵌段共聚物。

单体的示例包括甲基丙烯酸羟乙酯；丙烯酸正月桂酯；甲基丙烯酸四氢糠酯；2,2,2-甲基丙烯酸三氟乙酯；甲基丙烯酸异冰片酯；聚丙二醇单甲基丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯(即Rahn Genomer 1122)；丙烯酸羟乙酯；甲基丙烯酸正月桂酯；丙烯酸四氢糠酯；2,2,2-丙烯酸三氟乙酯；丙烯酸异冰片酯；聚丙二醇单丙烯酸酯；三甲基丙烷三丙烯酸酯；三甲基丙烷三甲基丙烯酸酯；季戊四醇四丙烯酸酯；季戊四醇四丙烯酸酯；三甘醇二丙烯酸酯；三甘醇二甲基丙烯酸酯；四甘醇二丙烯酸酯；四甘醇二甲基丙烯酸酯；二甲基丙烯酸新戊酯；丙烯酸新戊酯；己二醇二甲基丙烯酸酯；己二醇二丙烯酸酯；聚乙二醇400二甲基丙烯酸酯；聚乙二醇400二丙烯酸酯；二甘醇二丙烯酸酯；二甘醇二甲基丙烯酸酯；乙二醇二丙烯酸酯；乙二醇二甲基丙烯酸酯；乙氧基化双酚A二甲基丙烯酸酯；乙氧基化双酚A二丙烯酸酯；双酚A甲基丙烯酸缩水甘油酯；双酚A丙烯酸缩水甘油酯；二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯；和二三羟甲基丙烷四丙烯酸酯中的一种或多种。

聚合前体可以以约3重量％(wt％)至约90wt％之间的量存在于粘性液体的光敏树脂中。聚合前体可以以至少约3wt％、4wt％、5wt％、10wt％、15wt％、20wt％、25wt％、30wt％、35wt％、40wt％、45wt％、50wt％、55wt％、60wt％、65wt％、70wt％、75wt％、80wt％、85wt％、90wt％或更多的量存在于粘性液体的光敏树脂中。聚合前体可以以至多约90wt％、85wt％、80wt％、75wt％、70wt％、65wt％、60wt％、55wt％、50wt％、45wt％、40wt％、35wt％、30wt％、25wt％、20wt％、15wt％、10wt％、5wt％、4wt％、3wt％的量存在于粘性液体的光敏树脂中。

聚合前体到聚合材料中的光聚合可由一种或多种光敏物质如至少一种光引发剂和至少一种光抑制剂来控制。至少一种光引发剂可以是吸收光子的化合物，其(i)由包括第一波长的第一光激活并且(ii)引发聚合前体的光聚合。至少一种光抑制剂可以是另一吸收光子的化合物，其(i)由包括第二波长的第二光激活并且(ii)抑制聚合前体的光聚合。第一波长与第二波长可以不同。第一光和第二光可以由相同光源引导。作为备选，第一光可以由第一光源引导，并且第二光可以由第二光源引导。在一些情况下，第一光可以包括波长在约420纳米(nm)至约510nm之间的波长。在一些情况下，第二光可以包括波长在约350nm至约410nm之间的波长。在一个示例中，诱导光引发的第一波长为约460nm。在一个示例中，诱导光抑制的第二波长为约365nm。

可通过调整第一光、第二光或两者的强度和/或持续时间来控制至少一种光引发剂的光引发和至少一种光抑制剂的光抑制的相对速率。通过控制光引发和光抑制的相对速率，可以控制聚合前体聚合到聚合材料中的总速率和/或量(程度)。这样的过程可用于(i)防止聚合前体在窗口-粘性液体界面处聚合，(ii)控制在远离窗口的方向上发生聚合的速率，和/或(iii)控制粘性液体膜内聚合材料的厚度。

至少一种光引发剂的类型的示例包括二苯甲酮、噻吨酮、蒽醌、苯甲酰甲酸酯、羟苯乙酮、烷氨基苯乙酮、偶苯酰缩酮、二烷氧基苯乙酮、苯偶姻醚、氧化膦酰基肟基酯、α卤代苯乙酮、三氯甲基-S-三嗪、二茂钛、二亚苄基酮、酮香豆素、染料敏化光引发系统、马来酰亚胺及其混合物中的一种或多种。

光敏树脂中至少一种光引发剂的示例包括1-羟基-环己基-苯基-酮(Irgacure^TM184；BASF,Hawthorne,NJ)；1-羟基-环己基-苯基-酮和二苯甲酮(Irgacure^TM 500；BASF)的1:1混合物；2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(Darocur^TM 1173；BASF)；2-羟基-1-[4-(2-羟乙氧基)苯基]-2-甲基-1-丙酮(Irgacure^TM 2959；BASF)；苯甲酰甲酸酯(Darocur^TM MBF；BASF)；氧-苯基-乙酸2-[2-氧代-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基]-乙酯；氧-苯基-乙酸2-[2-羟基-乙氧基]-乙酯；氧-苯基-乙酸2-[2-氧代-2-苯基-乙酰氧基-乙氧基]-乙酯和氧-苯基-乙酸2-[2-羟基-乙氧基]-乙酯的混合物(Irgacure^TM 754；BASF)；α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮(Irgacure^TM 651；BASF)；2-苄基-2-(二甲基氨基)-1-[4-(4-吗啉基)-苯基]-1-丁酮(Irgacure^TM 369；BASF)2-甲基-1-(4-(甲硫基)苯基]-2-(4-吗啉基)-1-丙酮(Irgacure^TM907；BASF)；每重量的2-苄基-2-(二甲基氨基)-[4-(4-吗啉基)苯基]-1-丁酮和α,α-二甲氧基-α-苯基苯乙酮的3:7混合物(Irgacure^TM 1300；BASF)；二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦(Darocur^TM TPO；BASF)；二苯基-(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的1:1混合物(Darocur^TM 4265；BASF)；苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)氧化膦，其可以纯净形式(Irgacure^TM 819；BASF,Hawthorne,NJ)使用或分散于水中(45％活性，Irgacure^TM 819DW；BASF)；苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮的2:8混合物(Irgacure^TM 2022；BASF)；Irgacure^TM 2100，其包括苯基双(2,4,6-三甲基苯甲酰基)-氧化膦)；双-(η5,2,4-环戊二烯-1-基)-双-[2,6-二氟-3-(1H-吡咯-1-基)苯基]-钛(Irgacure^TM 784；BASF)；(4-甲基苯基)[4-(2-甲基丙基)苯基]-六氟磷酸碘鎓(Irgacure^TM 250；BASF)；2-(4-甲基苄基)-2(二甲基氨基)-1-(4-吗啉苯基)-丁-1-酮(Irgacure^TM 379；BASF)；4-(2-羟基乙氧基)苯基-(2-羟基-2-丙基)酮(Irgacure^TM 2959；BASF)；双-(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦；双-(2,6-二甲氧基苯甲酰基)-2,4,4-三甲基戊基氧化膦和2羟基-2-甲基-1-苯基-丙酮的混合物(Irgacure^TM 1700；BASF)；4-异丙基-9-噻吨酮；及其混合物中的一种或多种。

至少一种光引发剂可以以约0.1wt％至约10wt％之间的量存在于光敏树脂中。至少一种光引发剂可以以至少约0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％或更多的量存在于光敏树脂中。至少一种光引发剂可以以至多约10wt％、9wt％、8wt％、7wt％、6wt％、5wt％、4wt％、3wt％、2wt％、1wt％、0.9wt％、0.8wt％、0.7wt％、0.6wt％、0.5wt％、0.4wt％、0.3wt％、0.2wt％、0.1wt％或更少的量存在于光敏树脂中。

光敏树脂中的至少一种光抑制剂可包括可优先终止生长的聚合物自由基而不是引发聚合前体的聚合的一个或多个自由基。至少一种光引发剂的类型的示例包括：硫烷基硫代羰基和在光引发转移终止剂聚合中生成的其他自由基中的一种或多种；在可逆加成-断裂链转移聚合中使用的硫烷基硫代羰基自由基；以及在氮氧化物介导聚合中使用的亚硝酰基自由基。可以生成以终止生长的自由基链的其他非自由基物质可能包括原子转移自由基聚合(ATRP)中用作减活剂的多种金属/配体复合物。因此，至少一种光抑制剂的类型的附加示例包括：硫代氨基甲酸酯、黄原酸酯、二硫代苯甲酸酯、六芳基双咪唑、生成酮基和倾向于终止生长的聚合物链自由基的其他自由基的光引发剂(即，樟脑醌(CQ)和二苯甲酮)、ATRP减活剂及其聚合物形式中的一种或多种。

光敏树脂中至少一种光抑制剂的示例包括二甲基二硫代氨基甲酸锌；二乙基二硫代氨基甲酸锌；二丁基二硫代氨基甲酸锌；二丁基二硫代氨基甲酸镍；二苄基二硫代氨基甲酸锌；二硫化四甲基秋兰姆；二硫化四乙基秋兰姆(TEDS)；一硫化四甲基秋兰姆；二硫化四苄基秋兰姆；二硫化四异丁基秋兰姆；六硫化双五亚甲基秋兰姆；二硫化N,N硫化二甲基N,N′-二(4-吡啶基)秋兰姆；3-丁烯基2-(月桂基硫基硫代羰基硫基)-2-丙酸甲酯；4-氰基-4-[(月桂基硫烷基硫代羰基)硫烷基]戊酸；4-氰基-4-[(月桂基硫烷基硫代羰基)硫烷基]戊醇；氰甲基月桂基三硫代碳酸酯；氰甲基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]三硫代碳酸酯；2-氰基-2-丙基月桂基三硫代碳酸酯；S,S-二苄基三硫代碳酸酯；2-(月桂基硫基硫代羰基硫基)-2-甲基丙酸；2-(月桂基硫基硫代羰基硫基)-2-甲基丙酸N-羟基琥珀酰亚胺；苄基1H-吡咯-1-二硫代碳酸酯；二苯基氨基二硫代甲酸氰甲酯；甲基(苯基)氨基二硫代甲酸氰甲酯；甲基(4-吡啶基)氨基二硫代甲酸氰甲酯；2-氰基丙烷-2-基N-甲基-N-(吡啶-4-基)氨基二硫代甲酸酯；2-[甲基(4-吡啶基)二硫代碳酸酯]丙酸甲酯；1-琥珀酰亚胺-4-氰基-4-[N-甲基-N-(4-吡啶基)二硫代碳酸酯]戊酸酯；二硫代苯甲酸苄酯；二硫代苯甲酸氰甲酯；4-氰基-4-(苯基硫代羰基硫基)戊酸；4-氰基-4-(苯基硫代羰基硫基)戊酸N-琥珀酰亚胺酯；2-氰基-2-丙基苯二硫酸酯；2-氰基-2-丙基4-氰基苯二硫氰酸酯；2-(4-甲氧基苯基硫代羰基硫基)乙酸乙酯；2-苯基-2-丙基苯二硫酸酯；甲基(4-吡啶基)氨基二硫代甲酸氰甲酯；2-氰基丙烷-2-基N-甲基-N-(吡啶-4-基)氨基二硫代甲酸酯；2,2'-双(2-氯苯基)-4,4',5,5'-四苯基-1,2'-双咪唑；2-(2-乙氧基苯基)-1-[2-(2-乙氧基苯基)-4,5-二苯基-2H-咪唑-2-基]-4,5-二苯基-1H-咪唑；2,2',4-三-(2-氯苯基)-5-(3,4-二甲氧基苯基)-4',5'-二苯基-1,1'-双咪唑；和2-[甲基(4-吡啶基)二硫代碳酸酯]丙酸甲酯中的一种或多种。

至少一种光抑制剂可以以约0.1wt％至约10wt％之间的量存在于光敏树脂中。至少一种光抑制剂可以至少约0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％或更多的量存在于光敏树脂中。至少一种光抑制剂可以以至多约10wt％、9wt％、8wt％、7wt％、6wt％、5wt％、4wt％、3wt％、2wt％、1wt％、0.9wt％、0.8wt％、0.7wt％、0.6wt％、0.5wt％、0.4wt％、0.3wt％、0.2wt％、0.1wt％或更少的量存在于光敏树脂中。

备选地或附加地，光敏树脂可以包括共引发剂。共引发剂可用于提高聚合前体的聚合速率。合适的共引发剂类别可包括：伯胺、仲胺和叔胺；醇；和硫醇。共引发剂的示例可包括：4-(二甲基氨基)苯甲酸异戊酯、4-(二甲基氨基)苯甲酸2-乙基己酯；4-(二甲基氨基)苯甲酸乙酯(EDMAB)；3-(二甲基氨基)丙烯酸丙酯；2-(二甲基氨基)甲基丙烯酸乙酯；4-(二甲基氨基)二苯甲酮；4-(二乙基氨基)二苯甲酮；4,4酮基双(二乙基氨基)二苯甲酮；甲基二乙醇胺；三乙胺；己硫醇；庚烷硫醇；辛烷硫醇；壬烷硫醇；癸烷硫醇；十一烷硫醇；十二烷硫醇；3-巯基丙酸异辛酯；季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)；4,4酸醇硫代双苯硫醇；三羟甲基丙烷三(3-巯基丙酸酯)；CN374(Sartomer)；CN371(Sartomer)、CN373(Sartomer)；Genomer 5142(Rahn)；Genomer 5161(Rahn)；Genomer 5271(Rahn)；Genomer 5275(Rahn)和TEMPIC(BrunoBoc,德国)中的一种或多种。

在一些情况下，至少一种光引发剂和共引发剂可被相同的光激活。至少一种光引发剂和共引发剂可被相同光的相同波长和/或两个不同波长激活。备选地或附加地，至少一种光引发剂和共引发剂可以由包括不同波长的不同光激活。系统可以包括被配置为共引发剂光源，其被配置为将包括足以激活该共引发剂的波长的共引发光引导至粘性液体的膜。

共引发剂可以是小分子(例如，单体)。备选地或附加地，共引发剂可以是包含多个小分子的低聚物或聚合物。共引发剂可以以0.1％至约10％之间的量存在于光敏树脂中。共引发剂可以以至少约0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％或更多的量存在于光敏树脂中。共引发剂可以以至多约10wt％、9wt％、8wt％、7wt％、6wt％、5wt％、4wt％、3wt％、2wt％、1wt％、0.9wt％、0.8wt％、0.7wt％、0.6wt％、0.5wt％、0.4wt％、0.3wt％、0.2wt％、0.1wt％或更少的量存在于光敏树脂中。

光敏树脂可包括一种或多种染料。该一种或多种染料可以用来衰减光，以将能量转移至光敏物质，或者两者兼而有之。一种或多种染料可以将能量转移至光敏物质，以提高光敏树脂对光引发过程的第一光、光抑制过程的第二光或两者的敏感性。在一个示例中，光敏树脂包括至少一种染料，该至少一种染料被配置为吸收具有第二波长的第二光，该第二波长用于激活至少一种光抑制剂。将光敏树脂暴露于第二光可引发至少一种染料吸收第二光，并且(i)减少暴露于至少一种光抑制剂的第二光的量，从而控制第二光渗透到粘性液体的膜中的深度，和/或(ii)将一些吸收的能量从第二光转移到(例如，经由福斯特共振能量转移(FRET))至少一个光抑制剂，从而改善光抑制的效率。一种或多种染料的示例可包括通常用作紫外线(UV)吸收剂的化合物，包括2-羟基苯基-二苯甲酮、2-(2-羟基苯基)-苯并三唑和2-羟基苯基-s-三嗪。备选地或附加地，一种或多种染料可包括用于织物的组织学着色或染色的染料，包括马丁黄、喹啉黄、苏丹红、苏丹I、苏丹IV、曙红、曙红Y、中性红和酸性红。

光敏树脂中一种或多种染料的浓度可取决于一种或多种染料的光吸收性质。一种或多种染料可以以0.1wt％至约10wt％之间的量存在于光敏树脂中。一种或多种染料可以以至少约0.1wt％、0.2wt％、0.3wt％、0.4wt％、0.5wt％、0.6wt％、0.7wt％、0.8wt％、0.9wt％、1wt％、2wt％、3wt％、4wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％或更多的量存在于光敏树脂中。一种或多种染料可以以至多约10wt％、9wt％、8wt％、7wt％、6wt％、5wt％、4wt％、3wt％、2wt％、1wt％、0.9wt％、0.8wt％、0.7wt％、0.6wt％、0.5wt％、0.4wt％、0.3wt％、0.2wt％、0.1wt％的量存在于光敏树脂中。

粘性液体可以包括用于形成3D物体的至少一部分的多个颗粒。在一些情况下，粘性液体中颗粒的量可足以使烧结期间生坯的收缩最小。多个颗粒可包括可熔化或烧结(例如，不完全熔化)的任何颗粒材料(颗粒)。颗粒材料可以是粉末形式。特定材料可以是无机材料。无机材料可以是金属、金属间化合物、陶瓷材料或其任何组合。一种或多种颗粒可包括至少一种金属材料、至少一种金属间材料、至少一种陶瓷材料或其任何组合。

尽管仅有粉末金属可能是严重的安全隐患，并且可能爆炸和/或需要广泛的安全基础设施，但使用分散在粘性液体中的粉末金属可以避免或大大降低与使用未分散在液体介质中的粉末金属相关的风险。此外，可以在不使用热的情况下使用包括光敏树脂和粉末金属的粘性液体来进行基于光聚合物的3D打印，从而避免或实质上减少了打印期间3D物体的至少一部分的热变形。

用于颗粒的金属材料可包括铝、钙、镁、钡、钪、钛、钒、铬、锰、铁、钴、镍、铜、锌、钇、铌、钼、钌、铑、银、镉、锕和金中的一种或多种。在一些情况下，颗粒可包括稀土元素。稀土元素可以包括钪、钇和原子序数为57-71的镧系元素中的一种或多种。

金属间化合物可以是表现出金属键、限定的化学计量和有序的晶体结构的固态化合物(即，合金)。金属间化合物可以是预合金粉末形式。这样的预合金粉末的示例可包括但不限于黄铜(铜和锌)、青铜(铜和锡)、硬铝(铝、铜、锰和/或镁)、金合金(金和铜)、玫瑰金合金(金、铜和锌)、镍铬合金(镍和铬)和不锈钢(铁、碳，以及其他元素，包括锰、镍、铬、钼、硼、钛、硅、钒、钨、钴和/或铌)。在一些情况下，预合金粉末可包括高温合金。高温合金可以基于包括铁、镍、钴、铬、钨、钼、钽、铌、钛和/或铝的元素。

陶瓷材料可包括主要以离子键和共价键形式存在的金属(例如，铝、钛等)、非金属(例如，氧、氮等)和/或准金属(例如，锗、硅等)原子。陶瓷材料的示例包括但不限于铝化物、硼化物、氧化铍、碳化物、氧化铬、氢氧化物、硫化物、氮化物、莫来石、蓝晶石、铁氧体、二氧化钛氧化锆、氧化钇和氧化镁。

在一些情况下，粘性液体可包括预陶瓷材料。预陶瓷材料可以是可被加热(或热解)以形成陶瓷材料的聚合物。预陶瓷材料可以包括聚有机锆酸酯、聚有机铝酸酯、聚硅氧烷、聚硅烷、聚硅氮烷、聚碳硅烷、聚硼硅烷等。预陶瓷材料的附加示例包括四甲基丙烯酸锆、二甲基丙烯酸氧化锆或2-乙基己酸锆；铝III仲丁醇、乙酰乙酸乙基铝二异丙酯；1,3-双(氯甲基)1,1,3,3-四(三甲基硅氧烷基)二硅氧烷；1,3-双(3-羧基丙基)四甲基二硅氧烷；1,3,5,7-四乙基-2,4,6,8-四甲基环四硅氮烷；(三甲基甲硅烷基)磷酸三酯；三(三甲基硅氧烷基)硼；及其混合物。

多个颗粒的横截面尺寸可在约1纳米(nm)至约500微米(μm)之间。多个颗粒的横截面尺寸可为至少约1nm、2nm、3nm、4nm、5nm、6nm、7nm、8nm、9nm、10nm、20nm、30nm、40nm、50nm、60nm、70nm、80nm、90nm、100nm、200nm、300nm、400nm、500nm、600nm、700nm、800nm、900nm、1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、90μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm或更大。多个颗粒的横截面尺寸可为至多约500μm、400μm、300μm、200μm、100μm、90μm、80μm、70μm、60μm、50μm、40μm、30μm、20μm、10μm、9μm、8μm、7μm、6μm、5μm、4μm、3μm、2μm、1μm、900nm、800nm、700nm、600nm、500nm、400nm、300nm、200nm、100nm、90nm、80nm、70nm、60nm、50nm、40nm、30nm、20nm、10nm、9nm、8nm、7nm、6nm、5nm、4nm、3nm、2nm、1nm或更小。

多个颗粒(例如，金属颗粒、金属间化合物颗粒和/或陶瓷颗粒)可以以5vol％至约90vol％之间的量存在于粘性液体中。多个颗粒可以以至少约5vol％、10vol％、15vol％、20vol％、25vol％、30vol％、35vol％、40vol％、45vol％、50vol％、55vol％、60vol％、65vol％、70vol％、75vol％、80vol％、85vol％、90vol％或更多的量存在于粘性液体中。多个颗粒可以以至多约90vol％、85vol％、80vol％、75vol％、70vol％、65vol％、60vol％、55vol％、50vol％、45vol％、40vol％、35vol％、30vol％、25vol％、20vol％、15vol％、10vol％、5vol％或更少的量存在于粘性液体中。

包括多个颗粒的粘性液体的粘度(η_mix)可取决于粘性液体中多个颗粒的临界体积分数(V_C)和聚合前体的粘度(η₀)，如等式1所示：

其中α是标度指数，可能在1至2之间。临界体积分数(V_C)可定义为可添加到混合物(例如，粘性液体)中且仍允许混合物自由流动的一种或多种固体材料(例如，多个颗粒)的最大量。临界体积分数(V_C)可以是基本等于或低于给定空间(例如，粘性液体)中的无序颗粒的最大堆积密度(或最大堆积分数)。无序单分散球形颗粒的最大堆积密度可在约60％至约70％之间。在一个示例中，无序单分散球形颗粒的最大堆积密度可为约64％。在一些情况下，无序非球形颗粒的最大堆积密度可能低于无序单分散球形颗粒的最大堆积密度。因此，在粘性液体中，无序非球形颗粒(例如长方体、纤维)的最大堆积密度可以在约2％至约60％之间。在粘性液体中，无序非球形颗粒的最大堆积密度可以是至少约2％、5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％、55％或更大。在粘性液体中，无序非球形颗粒的最大堆积密度可以是至多约60％、55％、50％、45％、40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％、5％、5％或更小。

在一些情况下，粘性液体中大小多分散和形状非球形的气体雾化或水雾化金属粉末的最大堆积密度可以在约40％至约60％之间。在粘性液体中，多分散非球形气体雾化金属粉末的最大堆积密度可以为至少约40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％或更多。在粘性液体中，多分散非球形气体雾化金属粉末的最大堆积密度可以为至多约60％、59％、58％、57％、56％、55％、54％、53％、52％、51％、50％、49％、48％、47％、46％、45％、44％、43％、42％、41％、40％或更小。在一些情况下，粘性液体中研磨金属(例如，钛、钨、铝等)颗粒的最大堆积密度可以为约5％至约55％。在粘性液体中，研磨金属颗粒的最大堆积密度可以是至少约5％、10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％、45％、50％、55％或更多。在粘性液体中，研磨金属颗粒的最大堆积密度最多可约为55％、50％、45％、40％、35％、30％、25％、20％、15％、10％、5％或更少。在一个示例中，粘性液体中研磨钛颗粒的最大堆积密度为约45％。在另一示例中，粘性液体中研磨钨颗粒的最大堆积密度为约15％。在另一示例中，粘性液体中研磨铝颗粒的最大堆积密度为约41％。

在打印3D物体的至少一部分期间，可以将具有第一波长的第一光从光源引导通过窗口并进入粘性液体，以将聚合前体固化成聚合材料。包括聚合材料的打印层的厚度(l)可描述为来自第一光的透射能量(E)、固化所需的能量(E_C)以及第一光进入粘性液体的渗透深度(d_p)的函数，如等式2所示：

对于包括在临界体积分数(V_C)附近加载的多个颗粒的粘性液体，第一光的渗透深度(d_p)可以小于多个颗粒的横截面尺寸。由于打印层的厚度(l)可能不小于多个颗粒的最大横截面尺寸，因此来自第一光的透射能量(E)的量可能需要至少比固化所需能量(E_C)大约3倍。来自第一光的透射能量(E)的量可以为固化所需能量(E_C)的至少约3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20倍或更多倍。使用来自第一光的这样的高透射能量可以诱导直接与窗口相邻的粘性液体的一部分的固化和粘附。然而，在本公开内容中，可通过将包括第二波长的第二光照射到与窗口相邻的粘性液体中，在粘性液体-窗口界面处形成固化抑制层(抑制层)。第二光可激活至少一种光抑制剂，该光抑制剂可抑制聚合前体在粘性液体窗口界面处的固化，从而防止固化的聚合材料粘附到窗口上。

粘性液体可包括防沉降组分，以防止多个颗粒沉降并使其悬浮在粘性液体中。防沉降组分可在空间上限制多个颗粒彼此靠近。防沉降组分可以不散射光(例如，第一光和/或第二光)，以避免对光进入粘性液体的穿透深度产生负面影响。防沉降组分的含量可以以约5vol％至约90vol％之间的量存在于粘性液体中。防沉降组分可以以至少约5vol％、10vol％、15vol％、20vol％、25vol％、30vol％、35vol％、40vol％、45vol％、50vol％、55vol％、60vol％、65vol％、70vol％、75vol％、80vol％、85vol％、90vol％或更多的量存在于粘性液体中。防沉降组分可以以至多约90vol％、85vol％、80vol％、75vol％、70vol％、65vol％、60vol％、55vol％、50vol％、45vol％、40vol％、35vol％、30vol％、25vol％、20vol％或更少的量存在于粘性液体中。在一些情况下，多个颗粒以低于临界体积分数(V_C)的量存在于粘性液体中，并且可以添加防沉降组分以大约达到近似临界体积分数(V_C)。

防沉降组分的示例包括但不限于一种或多种附加颗粒和触变添加剂。一种或多种附加颗粒可被配置为防止粘性液体中的多个颗粒沉降。一种或多种附加颗粒在粘性液体内可减小自由空间并增加整体堆积密度，从而防止打印期间多个颗粒沉降到窗口。一种或多种附加颗粒的示例包括微粉化和/或分散的蜡，如石蜡、棕榈蜡(carnuba)、褐煤蜡(montan)、费托石蜡、亚乙基双硬脂酰胺和木质素；微粉化聚合物如纤维素、高密度聚乙烯、聚乙烯、聚丙烯、氧化聚乙烯(PE)、多聚甲醛、聚乙二醇、酚醛塑料和三聚氰胺-甲醛基材料；以及由交联聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯和/或其他共聚物制成的微球。一种或多种附加颗粒的示例是BYK Ceraflore 929(微粉化改性聚乙烯蜡)。

触变添加剂可以是在受到物理干扰时变成流体状的凝胶状或静态材料。这样的性质可以是可逆的。在粘性液体中，触变添加剂可被配置成形成网络以防止多个颗粒的沉降。可以通过剪切(例如，通过喷嘴分配)粘性液体以允许其流动而轻易地破坏触变添加剂的网络。通过喷嘴分配后，触变添加剂可在粘性液体内形成另一网络，以防止打印期间多个颗粒的沉降。触变添加剂的示例包括蓖麻蜡、氧化聚乙烯蜡、酰胺蜡、改性脲、蓖麻油衍生物、热解法二氧化硅和氧化铝、膨润土及其混合物。

在一些情况下，粘性液体的防沉降组分可以是一种或多种附加颗粒、触变添加剂或两者皆有。

粘性液体可以包括至少一种附加添加剂，其被配置为防止粘性液体发泡(或诱导粘性液体脱气)。防止粘性液体的发泡可以改善所得3D物体的质量。至少一种附加添加剂可以是两亲性材料。至少一种附加添加剂可以是低表面能材料，以允许在粘性液体中彼此结合。至少一种附加添加剂的这样的结合可捕获存在于粘性液体中的气泡，向粘性液体-空气界面迁移并释放气泡。在一些情况下，在光敏树脂的固化期间，至少一种附加添加剂可与聚合前体聚合和/或交联。一种附加添加剂的示例包括聚硅氧烷、改性聚硅氧烷、丙烯酸月桂酯、疏水性二氧化硅和改性脲。附加添加剂的示例可以是Evonik Tegorad2500(丙烯酸硅)。

粘性液体可包括可萃取材料。可萃取材料可溶解于聚合前体和/或分散于粘性液体。在打印期间，粘性液体的至少一部分的光敏树脂的聚合前体的固化可在3D物体是至少一部分内产生包含聚合材料的第一固相和包含可萃取材料的第二固相。这样的过程可以是聚合诱导的相分离(PIPS)步骤。多个颗粒的至少一部分可由包括聚合材料的第一固相包封。在一些情况下，3D物体的至少一部分可以是生坯，其可以被加热以烧结多个颗粒的至少一部分并烧尽其他组分(即，有机组分)的至少一部分。

在烧结多个颗粒之前，可以用溶剂(液体或蒸汽)处理生坯(例如，浸没、喷射等)。溶剂可以是萃取溶剂。可萃取材料可在溶剂中可溶。可萃取材料在溶剂中的第一溶解度可高于聚合材料在溶剂中的第二溶解度。溶剂可以是聚合材料的不良溶剂。因此，用溶剂处理生坯可将可萃取材料的至少一部分从生坯中溶解并萃取到溶剂中，并在3D物体的至少一部分中产生一个或多个孔隙。在一些情况下，一个或多个孔隙可以是多个孔隙。在一些情况下，可以同时用溶剂和热处理生坯。一个或多个孔隙可在3D物体的至少一部分中产生至少一个连续的多孔网络。这样的过程可以是溶剂脱脂步骤。

沉积头可以被配置为在开放平台上移动，并在打印窗口上方沉积粘性液体的膜。粘性液体的膜的厚度可以在约1μm至约1000μm之间。粘性液体的膜的厚度可以为至少约1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm、20μm、30μm、40μm、50μm、60μm、70μm、80μm、100μm、200μm、300μm、400μm、500μm、600μm、700μm、800μm、900μm、1000μm或更大。粘性液体的膜的厚度可以至多为约1000μm、900μm、800μm、700μm、600μm、500μm、400μm、300μm、200μm、100μm、90μm、80μm、70μm、60μm、50μm、40μm、30μm、20μm、10μm、9μm、8μm、7μm、6μm、5μm、4μm、3μm、2μm、1μm或更小。粘性液体的膜的厚度的公差可以在约1μm至约10μm之间。粘性液体的膜的厚度的公差可以为至少约1μm、2μm、3μm、4μm、5μm、6μm、7μm、8μm、9μm、10μm或更大。粘性液体的膜的厚度的公差可以为至多约10μm、9μm、8μm、7μm、6μm、5μm、4μm、3μm、2μm、1μm或更小。

粘性液体可被存储在粘性液体的源中。粘性液体源可以是杯子、容器、注射器或任何其他可以容纳粘性液体的存储库。粘性液体源可以与沉积头中的喷嘴流体连通(例如，经由通道)。粘性液体源可以连接到流动单元。流动单元可以提供和控制粘性液体从粘性液体源朝向喷嘴的流东，从而分配粘性液体。备选地或附加地，流动单元可以提供并控制粘性液体在远离喷嘴和朝向粘性液体源的方向上的流动，从而取回粘性液体。在一些情况下，流动单元可以使用压力机制来控制粘性液体流动的速度和方向。流动单元可以是注射泵、真空泵、致动器(例如，线性、气动、液压等)、压缩机或向粘性液体源中的粘性液体施加压力(正或负)的任何其他适当的装置。控制器可以可操作地与流动单元耦合，以控制粘性液体流动的速度、持续时间和/或方向。

粘性液体的源可以包括传感器(例如，光学传感器)，以检测粘性液体的体积。控制器可以可操作地耦合至传感器，以确定何时可用新的粘性液体补充粘性液体源。备选地或附加地，粘性液体源可以是可移除的。控制器可确定何时用包括粘性液体的新的粘性液体源替换粘性液体源。

沉积头可以包括喷嘴。喷嘴可与粘性液体源流体连通。沉积头可通过喷嘴在打印窗口上方分配粘性液体，作为在打印窗口上方沉积粘性液体的膜的过程。在一些情况下，沉积头可以通过喷嘴将任何过量的粘性液体从打印窗口取回粘性液体源。在一些情况下，粘性液体源可以连接到流动单元以提供和控制粘性液体朝向或远离沉积头的喷嘴的流动。备选地或附加地，喷嘴可以包括喷嘴流动单元，其提供和控制粘稠液体朝向或远离打印窗口的流动。喷嘴流动单元的示例包括压电致动器和连接到致动器的螺旋螺钉。

沉积头可以包括擦拭器。擦拭器可以沿朝向和/或远离打印窗口的方向移动。擦拭器相对于打印窗口可以具有可变的高度。沉积头可以包括连接至擦拭器的致动器，以控制擦拭器在朝向和远离打印窗口的方向上的移动。致动器可以是机械的、液压的、气动的或机电的致动器。控制器可以可操作地耦合至致动器，以控制擦拭器在朝向和远离打印窗口的方向上的移动。备选地或附加地，擦拭器与打印窗口之间的垂直距离(例如，垂直于打印窗口的距离)可以是静态的。在一些情况下，沉积头可以包括具有不同配置的多个擦拭器。在一些情况下，沉积头可以包括喷嘴和三个擦拭器。

沉积头的擦拭器可被配置用于(i)减少或抑制粘性液体流出沉积头，(ii)将粘性液体的膜平铺，和/或(iii)去除任何过量的粘性液体。在一个示例中，擦拭器可被配置为与打印窗口接触，并减少或抑制粘性液体流出沉积头。在另一示例中，擦拭器可以沿远离打印窗口的方向移动，并被配置成将粘性液体的膜平铺。擦拭器可将粘性液体膜平铺至限定的高度(或厚度)。在不同示例中，擦拭器可以沿远离打印窗口的方向移动，并被配置为去除过量的粘性液体。

擦拭器可包括聚合物(例如，橡胶、聚硅氧烷)、金属或陶瓷。在一些情况下，擦拭器可包括(例如，全部或作为涂层)防止粘性液体粘附到擦拭器上的一种或多种氟聚合物。一种或多种氟聚合物的示例包括聚偏氟乙烯(PVDF)、乙基三氟氯乙烯(ECTFE)、乙基四氟乙烯(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)和改性氟烷氧基(四氟乙烯和全氟甲基乙烯基醚的共聚物，也称为MFA)。

在一些情况下，沉积头的擦拭器可以是刀片(例如，橡皮刀片、刮刀刀片)。刀片可具有多种形状。在一些情况下，刀片可以是直的和/或弯曲的。在一些情况下，擦拭器可以是具有平坦表面的较直刀片。在一些情况下，擦拭器可以是具有弯曲表面的较直刀片。在一些情况下，擦拭器可以是具有平坦表面的弯曲刀片(沿擦拭器的长轴弯曲)。在一些情况下，擦拭器可以是具有弯曲表面的弯曲刀片(沿擦拭器的长轴弯曲)。在一些情况下，擦拭器可包括沿其长度的至少一个较直部分和至少一个弯曲部分。在一个示例中，擦拭器可以是包括两个弯曲部分之间的较直中心部分的刀片。

在一个示例中，擦拭器可以是较直刀片并被配置为垂直于打印窗口。在另一示例中，擦拭器可以是具有平坦表面且倾斜一定角度的较直刀片。当沉积头移动以从打印窗口去除任何过量的粘性液体时，倾斜的较直刀片可以将过量的树脂集中在刀片底部。较直刀片可以倾斜约1度至约50度之间的角度。较直刀片可倾斜至少约1度、2度、3度、4度、5度、6度、7度、8度、9度、10度、20度、30度、40度、50度或更大。较直刀片可倾斜至多约50度、40度、30度、20度、10度、9度、8度、7度、6度、5度、4度、3度、2度、1度或更小。

在不同示例中，擦拭器可以是具有曲面的较直刀片(弯曲刀片)。当沉积头移动以从打印窗口去除任何过量的粘性液体时，弯曲刀片可以将过量的树脂集中在擦拭器凹面的中心。弯曲刮刀可以减少或防止过量的树脂从刀片侧面溢出。刀片表面的曲率半径可以在大约10毫米(mm)至大约1000mm之间。刀片表面的曲率半径可为至少约10mm、20mm、30mm、40mm、50mm、60mm、70mm、80mm、90mm、100mm、200mm、300mm、400mm、500mm、1000mm或更大。刀片表面的曲率半径可为至多约1000mm、500mm、400mm、300mm、200mm、100mm、90mm、80mm、70mm、60mm、50mm、40mm、30mm、20mm、10mm或更小。

在一些情况下，沉积头的擦拭器可以是辊。辊可具有平坦的或有纹理的表面。辊可被配置为在沉积头在打印窗口上移动时顺时针和/或逆时针旋转。备选地或附加地，辊可被配置为在沉积头在打印窗口上移动时是静态的。在一些情况下，沉积头的擦拭器可能是杆。杆可具有平坦的或有纹理的表面。杆可被配置为在沉积头在打印窗口上移动时顺时针和/或逆时针旋转。备选地或附加地，杆可被配置为当沉积头在打印窗口上移动时是静态的。在一个示例中，杆可以是线绕杆，也被称为迈耶杆。

沉积头可以包括狭缝模具。狭缝模具可被配置为沿着远离打印窗口的方向移动。狭缝模具可以相对于打印窗口高度可调。狭缝模具可以包括与粘性液体源流体连通的通道。通道可包括第一开口，以从粘性液体源接收粘性液体。通道可以包括与第一开口相对的第二开口，以将粘性液体分配到打印窗口。第二开口可以是注入点。在一些情况下，该通道可在第一开口与第二开口之间具有储器以容纳一定体积的粘性液体。狭缝模具的注入点可以包括平坦表面以将粘性液体的膜平铺到限定的高度(或厚度)。

包括狭缝模具的沉积头可以包含单独的喷嘴，以在打印期间从粘性液体膜中抽吸和取回任何过量的粘性液体。包括狭缝模具的沉积头的单独喷嘴可以与存储库流体连通以收集过量的粘性液体。存储库可以是回收箱。存储库还可以与狭缝模具流体连通，以将存储库中收集的过量粘性液体送回狭缝模具的储器中。备选地或附加地，可以移除收集的过量粘性液体以供再处理。收集的过量粘性液体的再处理可包括(i)过滤任何聚合的固体颗粒，(ii)过滤出可能大于目标粒径的多个颗粒中的任何一个，(iii)重新混合粘性液体以确保均匀性，和/或(iv)去除滞留在粘性液体中的空气的至少一部分。在一些情况下，可通过离心粘性液体来去除滞留在粘性液体中的空气的至少一部分。

在一些情况下，系统可还包括附加沉积头，其包括附加喷嘴。附加沉积头的附加喷嘴可与附加粘性液体的附加源流体连通。在一些情况下，系统的沉积头的喷嘴可以与粘性液体源和附加粘性液体源流体连通。备选地或附加地，沉积头可包括与粘性液体源流体连通的第一喷嘴，以及(b)与附加粘性液体源流体连通的第二喷嘴。附加粘性液体的附加源的存在可允许在不同层和/或在相同层内的不同部分中打印包括多种材料(多材料)的3D物体的至少一部分。

粘性液体与附加粘性液体可以相同。作为备选，粘性液体与附加粘性液体可以不同。粘性液体和附加粘性液体可包括不同类型的光敏树脂、多个颗粒或两者皆有。备选地或附加地，粘性液体和附加粘性液体可包括不同量(按重量或体积计算的浓度)的光敏树脂、多个颗粒或两者皆有。在一个示例中，粘性液体可以包括金属颗粒，并且附加粘性液体可以包括陶瓷颗粒。粘性液体中金属颗粒的第一浓度与附加粘性液体中陶瓷颗粒的第二浓度可以相同或不同。粘性液体中的第一光敏树脂与附加粘性液体中的第二光敏树脂可以相同或不同。在另一示例中，粘性液体可包括第一类型的金属颗粒，而附加粘性液体可包括第二类型的金属颗粒。在不同示例中，粘性液体可以包括第一浓度的陶瓷颗粒，并且附加粘性液体可以包括不同于第一浓度的第二浓度的相同陶瓷颗粒。

系统可以包括构建头。构建头可以被配置成保持和/或支撑3D物体的至少一部分(例如，层)。在打印期间，可将3D物体的至少一部分打印在构建头上。构建头可被配置为在打印期间相对于打印窗口移动。构建头可被配置为打印期间沿着远离打印窗口的方向移动。这样的移动可以是相对的移动，因此移动件可以是构建头、打印窗口或者两者皆有。在一些情况下，可将构建头连接到构建头致动器，以相对于打印窗口移动构建头。构建头致动器可以是机械的、液压的、气动的或机电的致动器。备选地或附加地，可将包括打印窗口的开放平台连接至开放平台致动器，用于相对于构建头移动开放平台。开放平台致动器可以是机械的、液压的、气动的或机电的致动器。致动器可以可操作地耦合至构建头致动器和/或开放平台致动器以控制构建头于打印窗口之间的相对距离。可以调整构建头与打印窗口之间的相对距离，以调整3D物体的至少一部分内的层的厚度。

系统可包括清洁区。清洁区可被配置为与开放平台相邻。清洁区可被配置在沉积头在开放平台上移动的路径中。清洁区可被配置为清洁沉积头。清洁沉积头可以(i)改善打印3D物体的至少一部分的可靠性和再现性，并且(ii)减少沉积头的磨损。当清洁区清洁沉积头时，沉积头可以是静态的或相对于清洁区移动。清洁区可包括擦拭器、配置为提供至少一种清洁溶剂的喷嘴或两者皆有。清洁区的擦拭器可以是刀片(例如，刮刀刀片)、辊或杆。在一些情况下，清洁区的一个或多个擦拭器可接触沉积头的一个或多个擦拭器，并去除沉积头的一个或多个擦拭器上残留的任何过量的树脂。在一些情况下，清洁区的一个或多个喷嘴可将至少一种清洁溶剂分配或喷射到沉积头的一个或多个擦拭器以供清洁。清洁区的一个或多个喷嘴可以与至少一种清洁溶剂的至少一个源流体连通。粘性液体的至少一部分可溶解于至少一种清洁溶剂中。清洁区可包括可以容纳从沉积头和/或至少一种清洁溶剂中去除的过量粘性液体的存储库。

系统可以包括与开放平台相邻的存储库(例如，桶或容器)。存储库可以被配置为从沉积头的膜收集粘性液体。存储库可被配置为容纳由沉积头从打印窗口移除的任何过量的粘性液体。从打印窗口去除任何过量的粘性液体后，沉积头可以移动并使用至少一个擦拭器将过量的粘性液体收集到存储库中。存储库可以是回收箱。存储库可以与粘性液体源流体连通，以回收收集的过量粘性液体以供打印。备选地或附加地，可以移除收集的过量粘性液体以进行再处理。收集的过量粘性液体的再处理可包括(i)过滤任何聚合的固体颗粒，(ii)过滤出可能大于目标粒径的多个颗粒中的任何一个，(iii)重新混合粘性液体以确保均匀性，和/或(iv)去除滞留在粘性液体中的空气的至少一部分。在一些情况下，可通过离心粘性液体来去除滞留在粘性液体中的空气的至少一部分。在一些情况下，存储库可以包括传感器(例如，光学传感器或计重秤)，用于检测储存库何时已满和/或何时收集的过量粘性液体的量超过预定阈值。

系统可以包括传感器。传感器可被配置为在开放平台上移动和/或测量粘性液体膜的至少一部分的厚度。在一些情况下，传感器可在诱导粘性液体膜中的光敏树脂中的聚合前体聚合之前评估粘性液体膜的完整性。传感器可以检测整个膜厚度的变化。传感器可以检测到膜中的任何不规则(例如，缺陷、空斑、固体颗粒等)。在一些情况下，传感器可被配置为在打印3D物体的至少一部分(例如，层)之后执行质量控制。传感器可以在打印之后扫描粘性液体的膜的剩余部分，可操作地耦合至传感器的控制器可以确定先前的打印过程是否成功。在一些情况下，传感器可以是光学轮廓仪(例如，在线轮廓仪)。

该系统可以包括与开放平台相邻的透明膜，并且被配置成保持粘性液体的膜。透明膜可以覆盖打印窗口。透明膜可包含一种或多种氟聚合物，以减少粘性液体的固化部分对透明膜的粘附。一种或多种氟聚合物的示例包括聚偏氟乙烯(PVDF)、乙基三氟氯乙烯(ECTFE)、乙基四氟乙烯(ETFE)、聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基(PFA)和改性氟烷氧基(四氟乙烯和全氟甲基乙烯醚的共聚物，也称为MFA)。透明膜可以减少或消除任何不需要的力(如滑动或旋转机构)，否则可能需要将粘性液体的固化部分与打印窗口分开。这样可以降低故障率，提高打印速度。

系统可以包括与开放平台相邻的运动台。运动台可耦合至沉积头，并且被配置为引导沉积头在开放平台上的移动。此外，运动台可以耦合至在平台上移动的系统的一个或多个其他组件(例如，附加沉积头、传感器等)。运动台可连接至被配置为引导运动台移动的致动器。致动器可以是机械的、液压的、气动的、机电的或磁性的致动器。控制器可以可操作地耦合至致动器以控制运动台的移动。备选地或附加地，系统可以包括耦合至开放平台的附加运动台以引导开放平台相对于系统其他组件的移动。

系统可以包括光源，其提供通过打印窗口的光，用于固化粘性液体膜的至少一部分。在一些情况下，光源的光可以包括用于固化粘性液体膜的第一部分中的光敏树脂的第一波长。第一波长可以激活光敏树脂的至少一种光引发剂，从而引发聚合前体固化为聚合材料。光可以是光引发光，并且膜的第一部分可以是光引发层。光源可以提供具有第二波长的附加光，用于粘性液体膜的第二部分中的光敏树脂的固化。第一波长与第二波长可以不同。第二波长可以激活光敏树脂的至少一种光抑制剂，从而抑制聚合前体固化为聚合材料。附加光可以是光抑制光，并且粘性液体膜的第二部分可以是光抑制层。在一些情况下，双波长投影仪(例如，双波长激光器)可以用作提供光引发光和光抑制光两者的光源。

在一些情况下，光源的光可以包括用于固化粘性液体膜的第一部分中的光敏树脂的第一波长。第一波长可以激活光敏树脂的至少一种光引发剂，从而引发聚合前体固化为聚合材料。光可以是光引发光，并且膜的第一部分可以是光引发层。光可以是图案光。系统还可以包括附加光源，其包括具有第二波长的附加光，该第二波长用于抑制粘性液体膜的第二部分中的光敏树脂的固化。第一波长与第二波长可以不同。第二波长可以激活光敏树脂的至少一种光抑制剂，从而抑制聚合前体固化为聚合材料。附加光可以是光抑制光，并且粘性液体膜的第二部分可以是光抑制层。附加光可以是泛光。

引导光引发光的光源可以是基于掩模的显示器，如液晶显示器(LCD)装置，或者可以是发光的，如分立的发光二极管(LED)阵列装置。或者，引导光引发光的光源可以是数字光处理(DLP)装置，包括用于产生可选择性照明和固化3D打印结构的图案光的数字微镜装置(DMD)。从DLP装置引导的引发光可以在通过打印窗口照射并到达粘性液体膜之前穿过一个或多个投影光学器件(例如，光投影透镜)。一个或多个投影光学器件可以集成在DLP装置内。备选地或附加地，一个或多个投影光学器件或者可被配置在DLP装置与打印窗口之间。一个或多个投影光学器件相对于DLP装置和打印窗口的相对位置可以是可调整的，以调整粘性液体膜中的光引发层区域。光引发层区域可以定义为构建区域。在一些情况下，一个或多个投影光学器件可以在投影光学平台上。投影光学平台可以耦合至引导投影光学平台移动的致动器。控制器可以可操作地耦合至致动器以控制投影光学平台的移动。在打印3D物体期间，控制器可以引导致动器(例如，基于螺钉的机制)调整一个或多个投影光学器件对于DLP装置和打印窗口的相对位置。

引导光抑制光的附加光源可以包括多种光装置(例如，多种发光二极管(LED))。光装置可以在光平台上。光平台可被配置为(i)相对于打印窗口移动，并且(ii)在与打印窗口相邻的粘性液体膜的光抑制层内产生光抑制光的均匀投影。在一些情况下，光平台的位置可以相对于引导光引发光的光源的位置独立可调。可以相对于打印窗口布置包括多个光装置的光平台，使得多个光装置中每一个的峰值强度均指向构建区域的各自不同的位置(例如，角落或其他位置)。在一个示例中，构建区域可以具有四个角落并且可将单独光束(例如，单独LED)引导至构建区域的每个角落。来自多个光装置的光抑制的光束可以重叠，以在光抑制层内提供光抑制光的均匀投影。光平台可以耦合至引导光平台移动的致动器。控制器可以可操作地耦合至致动器以控制光平台的移动。控制器可以引导致动器(例如，基于螺钉的机制)，以在打印3D物体期间调整多个光装置对于打印窗口的相对位置。在一些情况下，DLP装置(用于光引发光)的一个或多个投影光学器件可以在光平台上。

无论使用一个光源还是两个光源，光抑制光可被配置为在与打印窗口相邻的粘性液体膜中产生光抑制层。在一些情况下，光抑制光可被配置在与覆盖打印窗口的透明膜相邻的粘性液体的膜中形成光抑制层。此外，光引发光可被配置为固化存在于光抑制层与构建头之间的光引发层中的光敏树脂。光引发层中的光敏树脂可被固化为3D结构的至少一部分。在一些情况下，光引发光可被配置为固化光引发层中的光敏树脂，该光引发层存在于光抑制层与相邻于构建头的3D结构的至少一部分之间。

可以通过调整光引发光、光抑制光或两者的强度和持续时间来调整光引发层、光抑制层或两者的厚度。可以调整光引发层、光抑制层或两者的厚度，以调整3D物体的至少一部分的打印层的厚度。备选地或附加地，可以通过调节构建头在远离打印窗口方向上移动的速度调整光引发层、光抑制层或两者的厚度。

如上文详细描述的，系统可以包括控制器，以控制3D打印系统的不同组件的各个部分(例如，致动器、传感器等)。

在另一方面，本公开内容提供了用于打印3D物体的方法。方法可以包括提供与包括打印窗口的开放平台相邻的沉积头。沉积头可以在开放平台上移动。沉积头可以包括与包含光敏树脂的粘性液体源流体连通的喷嘴。沉积头可以包括擦拭器。方法可以包括使沉积头在开放平台上移动，并通过喷嘴分配粘性液体以在打印窗口上方沉积粘性液体膜。方法可以包括引导光通过打印窗口到达膜以固化膜的至少一部分中的光敏树脂，从而打印3D物体的至少一部分。

在一些情况下，方法还可以包括将擦拭器配置为与打印窗口接触，并且在移动沉积头以沉积膜的同时，使用擦拭器减少或抑制粘性液体从沉积头流出。

在一些情况下，方法还可以包括将擦拭器配置为与打印窗口相距一定距离，并且在移动沉积头的同时，使用擦拭器将粘性液体膜平铺为期望的厚度。粘性液体膜的期望厚度可以与擦拭器与打印窗口之间的距离基本相同。擦拭器与打印窗口之间的距离可以是可调整的。因此，粘性液体膜的厚度可以是可调整的。可以调整膜的厚度以控制3D物体的至少一部分的厚度。在一些情况下，在打印3D物体的至少一部分之后，方法还可以包括在开放平台上以第一方向移动沉积头，并且使用与打印窗口接触的沉积头的擦拭器从打印窗口移除任何过量的粘性液体。此外，在一些情况下，沉积头还可以包括附加擦拭器。在第一方向上移动沉积头并使用擦拭器从打印窗口移除过量粘性液体之后，方法还可以包括在与第一方向相反的第二方向上移动沉积头并使用附加擦拭器收集附加擦拭器与沉积头擦拭器之间的过量粘性液体。

可以收集并使用(回收)过量粘性液体，以在打印窗口上方沉积粘性液体的附加膜。在一些情况下，如果由沉积头收集的过量粘性液体的量不足以沉积附加膜，则沉积头的喷嘴可以将更多的粘性液体分配到收集的过量粘性液体中。在一个示例中，控制器可以使用3D物体的计算机模型如存储在非暂时性计算机存储介质中的计算机辅助设计(CAD)来确定(i)第一打印步骤中使用的粘性液体和(ii)留在打印窗口上的过量粘性液体的理论量。控制器还可以使用3D物体的计算机模型来确定为第二打印步骤沉积粘性液体膜所需的粘性液体的理论量。如果收集的过量粘性液体的体积不足以用于第二打印步骤，则控制器可以引导喷嘴分配更多粘性液体。在一些情况下，系统可以包括与开放平台相邻的储存库(例如，桶或容器)。在每个打印步骤之后，沉积头可以移动到储存库并将过量粘性液体收集到储存库中。可以将收集的过量粘性液体再处理并用于打印。

沉积头可以耦合至与开放平台相邻的运动台。因此，方法可以包括移动运动台以使沉积头在开放平台上移动，以至少将粘性液体的膜沉积在打印窗口上。开放平台可以具有不同的形状(例如，矩形或圆形)，且运动台的移动可以具有不同形状。在一些情况下，运动台可以线性移动，从而在第一方向和/或在与第一方向相反的第二方向引导沉积头。在一些情况下，运动台可以循环移动，从而顺时针和/或逆时针地引导沉积。

方法可以包括提供用于保持3D物体的至少一部分的构建头。在将光引导通过打印窗口并到达粘性液体膜之前，方法还可以包括将构建头移向打印窗口并与粘稠液体膜接触。在引导光固化在打印窗口与构建头之间的粘性液体膜中的至少一部分光敏树脂之后，方法还可以包括在远离打印窗口的方向上移动构建头。在一些情况下，方法还可以包括在形成3D物体时在远离窗口的方向上移动构建头。可以控制构建头的移动速率，以调整3D物体中一层或多层的厚度。与3D物体的第一层接触的构建头的表面可以是光滑的、滚花的或锯齿状的，以调整表面与3D物体的第一层之间的接触表面积和/或摩擦力。备选地或附加地，3D物体的第一层是用于3D物体的支撑层，其可以在后处理中被去除。

方法可以包括用多种粘性液体打印3D物体。在一些情况下，方法可以包括提供包括附加喷嘴的附加沉积头。附加喷嘴可以与附加粘性液体的附加源流体连通。方法还可以包括在开放平台上移动附加沉积头，并在打印窗口上方沉积附加粘性液体膜。在一些情况下，方法可以包括提供与沉积头喷嘴流体连通的附加粘性液体的附加源。方法还可以包括在打印期间通过喷嘴向打印窗口分配附加粘性液体。备选地或附加地，方法可以包括提供与沉积头的附加喷嘴流体连通的附加粘性液体的附加源。方法还可以包括在打印期间通过附加喷嘴向打印窗口分配附加粘性液体。

方法可以包括提供与开放平台相邻的清洁区。方法还可以包括将沉积头移动到清洁区，并激活清洁区以清洁沉积头。可以在沉积新的粘性液体膜之前清洁沉积头。可以在打印3D物体的至少一部分之后清洁沉积头。

方法可以包括提供与开放平台相邻的传感器(例如，光学轮廓仪)。方法还可以包括在打印3D对象的至少一部分之前和/或之后，在开放平台上移动传感器，并且使用传感器测量粘性液体膜的至少一部分的厚度。在一些情况下，传感器可以检测粘性液体膜的厚度的不规则和/或缺陷(例如，孔)，并且传感器可以警示控制器，以引导沉积头清洁打印窗口并重新沉积粘性液体膜。

方法可以包括提供与打印窗口相邻的透明膜。透明膜可以覆盖打印窗口。透明膜可以包括一种或多种减少粘性液体固化部分在透明膜上的粘附的氟聚合物。方法还可以包括引导光通过打印窗口，通过透明膜并到达粘性液体膜以固化粘性液体膜的至少一部分中的光敏树脂，从而打印3D物体的至少一部分。

方法可以包括使用光的多个波长打印3D物体的至少一部分。方法可以包括引导包括第一波长的光以固化固化粘性液体膜的第一部分中的光敏树脂。包括第一波长的光可以激活至少一种光引发剂，以引发将聚合前体固化成聚合材料以形成3D物体的至少一部分。

在一些情况下，方法可以包括使用光源提供包括第一波长的光。方法可以包括使用附加光源提供包括第二波长的附加光。方法还可以包括独立地且相对于光源位置调整附加光源的位置。在一些情况下，方法还可以包括提供光平台以保持附加光源。方法还可以包括在固化粘性液体膜的第一部分中的光敏树脂之前，相对于打印窗口移动光平台并在与打印窗口相邻的粘性液体的膜的第二部分内产生附加光的均匀投影。

在一些情况下，方法可以包括通过相同的光源提供包括第一波长的光和包括第二波长的附加光。

在不同方面，本公开内容提供了用于打印3D物体的方法。方法可以包括提供与构建表面(例如，包括打印窗口的开放平台)相邻的树脂(例如，粘性液体)。树脂可以包括聚合前体。树脂可以包括被配置为引发由聚合前体形成聚合材料的至少一种光引发剂。树脂可以包括被配置为抑制由聚合前体形成聚合材料的至少一种光抑制剂。树脂可以包括多个颗粒(例如，金属的、金属间的和/或陶瓷的颗粒)，以供形成3D物体的至少一部分。方法可以包括在足以引起至少一种光引发剂引发由聚合前体形成聚合材料的条件下，把树脂(例如，粘性液体)暴露于第一光。聚合材料可以包封多个颗粒。方法可以包括在足以引起至少一种光抑制剂抑制与构建表面相邻的聚合材料的形成的条件下，把树脂暴露于第二光。包封在聚合材料中的多个颗粒可以用于形成3D物体的至少一部分。

方法还可以包括将(a)向构建表面提供树脂，以及(b)将树脂(i)暴露于第一光以引发聚合物在构建表面中形成，和(ii)暴露于第二光以与构建表面相邻的聚合材料的形成重复一次或多次。

在一些情况下，第一光可以包括第一波长，并且第二光可以包括第二波长。第一与第二波长可以不同。第一波长可以足以激活至少一种光引发剂，并且第二波长可以足以激活至少一种光抑制剂。第一光可以是光引发光，并且第二光可以是光抑制光。

方法还可以包括提供与构建表面相邻的构建头。3D物体的至少一部分可以相邻于构建头形成。3D物体的附加部分可以相邻于构建头上的3D的至少一部分物体形成。在形成3D物体期间，构建头可以沿远离构建表面的方向移动。可操作地耦合至构建头的控制器可以用于调整构建头与构建表面之间的相对距离，从而调整与构造表面相邻的树脂内的光抑制层、在光抑制层与构造头之间的光引发层或两者的厚度。

构建表面可以包括光学透明窗口。因此，方法可以包括通过光学透明窗口将树脂暴露于光引发光和/或光抑制光。

树脂的聚合前体可以包含单体。因此，方法可以包括将树脂暴露于第一光以诱导单体聚合生成聚合材料。备选地或附加地，树脂的聚合前体可以包含低聚物。因此，方法可以包括将树脂暴露于第一光以诱导低聚物之间交联生成聚合材料。

树脂还可以包含被配置为吸收第二光(光抑制光)的至少一种染料(例如，紫外线(UV)吸收剂)。因此，方法可包括将树脂暴露于第二光以引发至少一种染料，以减少暴露于树脂的至少一部分的第二光的量。

一旦打印了3D物体的至少一部分(本文称作生坯)，则方法还可以包括从构建头移除生坯。可以通过在生坯与构建头之间插入较薄材料(例如，钢片)将生坯与构建头分离。在一些情况下，与构建头接触的生坯的第一层可以不包括多个颗粒，以便通过薄材料从构建头轻易地去除。方法可以包括清洗生坯。在一些情况下，可以通过喷射溶剂(例如，异丙醇)来清洗生坯以去除任何过量的聚合前体。

方法还可以包括使至少包含聚合材料的生坯经受加热(例如，在熔炉中)，从而加热包封在至少聚合材料中的至少多个颗粒。加热可以在足以烧结多个颗粒以形成最终产物的条件下进行，该最终产物是3D物体的至少一部分或整个3D物体。在加热期间(例如，烧结)，有机组分(例如，聚合材料、添加剂等)可以分解并离开生坯。分解的有机组分的至少一部分可以以气相离开生坯。

可以在处理室中加热生坯。可以用至少一个加热器调节处理温度的温度。处理室可以是烘箱或熔炉。可以用诸如电阻加热、对流加热和/或辐射加热的多种加热方法来加热烘箱或熔炉。熔炉的示例包括感应炉、电弧炉、燃气炉、等离子弧炉、微波炉和电阻炉。可以以从初始温度到目标温度或温度范围的固定或变化的加热速率来采用这样的加热。

可将包含金属和/或金属间颗粒的生坯从室温加热至处理温度。可将处理温度在给定时间段保持恒定或基本恒定，或者将其调整至一个或多个其他温度。可以基于生坯中颗粒的材料选择处理温度(例如，对熔点比其他材料更高的材料，其处理温度可以更高)。处理温度可足以烧结但不完全熔化生坯中的颗粒。作为备选，处理温度可足以熔化生坯中的颗粒。

用于加热(例如，烧结)生坯(包括金属和/或金属间颗粒)的处理温度可以在约300摄氏度至约2200摄氏度之间。用于烧结生坯的处理温度可以为至少约300摄氏度、350摄氏度、400摄氏度、450摄氏度、500摄氏度、550摄氏度、600摄氏度、650摄氏度、700摄氏度、750摄氏度、800摄氏度、850摄氏度、900摄氏度、950摄氏度、1000摄氏度、1050摄氏度、1100摄氏度、1150摄氏度、1200摄氏度、1250摄氏度、1300摄氏度、1350摄氏度、1400摄氏度、1450摄氏度、1500摄氏度、1550摄氏度、1600摄氏度、1700摄氏度、1800摄氏度、1900摄氏度、2000摄氏度、2100摄氏度、2200摄氏度或更高。用于烧结生坯(包括颗粒)的处理温度可以为至多约2200摄氏度、2100摄氏度、2000摄氏度、1900摄氏度、1800摄氏度、1700摄氏度、1600摄氏度、1550摄氏度、1500摄氏度、1450摄氏度、1400摄氏度、1350摄氏度、1300摄氏度、1250摄氏度、1200摄氏度、1150摄氏度、1100摄氏度、1050摄氏度、1000摄氏度、950摄氏度、900摄氏度、850摄氏度、800摄氏度、750摄氏度、700摄氏度、650摄氏度、600摄氏度、550摄氏度、500摄氏度、450摄氏度、400摄氏度、350摄氏度、300摄氏度或更低。

在一个示例中，可以将包含铝颗粒的生坯从室温加热至约350摄氏度至约700摄氏度之间的处理温度。在一个示例中，可以将包含铜颗粒的生坯从室温加热至约1000摄氏度的处理温度。在另一示例中，可以将包含不锈钢颗粒的生坯从室温加热至约1200摄氏度至约1500摄氏度之间的处理温度。在另一示例中，可以将包含其他工具钢颗粒的生坯从室温加热至约1250摄氏度的处理温度。在另一示例中，可以将包含钨重合金颗粒的生坯从室温加热至约1500摄氏度的处理温度。

在烧结包含金属和/或金属间颗粒的生坯期间，处理室的温度可以以约每分钟0.1摄氏度(摄氏度/min)至约200摄氏度/min之间的速率变化。处理室的温度可以以至少约0.1摄氏度/min、0.2摄氏度/min、0.3摄氏度/min、0.4摄氏度/min、0.5摄氏度/min、1摄氏度/min、2摄氏度/min、3摄氏度/min、4摄氏度/min、5摄氏度/min、6摄氏度/min、7摄氏度/min、8摄氏度/min、9摄氏度/min、10摄氏度/min、20摄氏度/min、50摄氏度/min、100摄氏度/min、150摄氏度/min、200摄氏度/min或更高的速率变化。处理室的温度可以以至多约200摄氏度/min、150摄氏度/min、100摄氏度/min、50摄氏度/min、20摄氏度/min、10摄氏度/min、9摄氏度/min、8摄氏度/min、7摄氏度/min、6摄氏度/min、5摄氏度/min、4摄氏度/min、3摄氏度/min、2摄氏度/min、1摄氏度/min、0.5摄氏度/min、0.4摄氏度/min、0.3摄氏度/min、0.2摄氏度/min、0.1摄氏度/min或更低的速率变化。

在一些情况下，在烧结包含金属和/或金属间颗粒的生坯期间，过程可以包括在室温与处理温度之间的固定温度下保持约1min至约240min之间的时间。烧结过程可以包括在固定温度下保持至少约10min、20min、30min、40min、50min、60min、90min、120min、150min、180min、210min、240min或更长。烧结过程可以包括在固定温度下保持至多约240min、210min、180min、150min、120min、90min、60min、50min、40min、30min、20min、10min、1min或更短。在一些情况下，在烧结过程期间，温度可能不会长时间保持在处理温度下(例如，一旦达到目标温度，则温度可能降低)。在一个示例中，烧结过程可将温度升高至第一温度并立即(例如，不在处理温度下保持一段时间)将温度降低至低于第一温度的第二温度。

可以将包含陶瓷颗粒的生坯从室温加热至约900摄氏度至约2000摄氏度之的间处理温度。可以将处理温度在给定时间段保持恒定或基本恒定，或者将其调整至一个或多个其他温度。烧结生坯(包括颗粒)的处理温度可以为至少约900摄氏度、950摄氏度、1000摄氏度、1050摄氏度、1100摄氏度、1150摄氏度、1200摄氏度、1300摄氏度、1400摄氏度、1500摄氏度、1600摄氏度、1700摄氏度、1800摄氏度、1900摄氏度、2000摄氏度或更高。烧结生坯的处理温度可以为至多约2000摄氏度、1900摄氏度、1800摄氏度、1700摄氏度、1600摄氏度、1500摄氏度、1400摄氏度、1300摄氏度、1200摄氏度、1150摄氏度、1100摄氏度、1050摄氏度、1000摄氏度、950摄氏度、900摄氏度或更低。

在一个示例中，可以将包含氧化铝颗粒的生坯从室温加热至约1500摄氏度到约1950摄氏度之间的处理温度。在一个示例中，可以将包含硬质合金颗粒的生坯从室温加热至约1700摄氏度的处理温度。在一个示例中，可以将包含氧化锆颗粒的生坯从室温加热至约1100摄氏度的处理温度。

在烧结包含陶瓷颗粒的生坯期间，处理室的温度可以以约每分钟0.1摄氏度(摄氏度/min)到约200摄氏度/min之间的速率变化。处理室的温度可以以至少约0.1摄氏度/min、0.2摄氏度/min、0.3摄氏度/min、0.4摄氏度/min、0.5摄氏度/min、1摄氏度/min、2摄氏度/min、3摄氏度/min、4摄氏度/min、5摄氏度/min、6摄氏度/min、7摄氏度/min、8摄氏度/min、9摄氏度/min、10摄氏度/min、20摄氏度/min、50摄氏度/min、100摄氏度/min、150摄氏度/min、200摄氏度/min或更高的速率变化。处理室的温度可以以至多约200摄氏度/min、150摄氏度/min、100摄氏度/min、50摄氏度/min、20摄氏度/min、10摄氏度/min、9摄氏度/min、8摄氏度/min、7摄氏度/min、6摄氏度/min、5摄氏度/min、4摄氏度/min、3摄氏度/min、2摄氏度/min、1摄氏度/min、0.5摄氏度/min、0.4摄氏度/min、0.3摄氏度/min、0.2摄氏度/min、0.1摄氏度/min或更低的速率变化。

在一些情况下，在烧结包含陶瓷颗粒的生坯期间，过程可以包括在室温与处理温度之间的固定温度下保持约1min到约240min之间的时间。烧结过程可以在固定温度下保持至少约1min、10min、20min、30min、40min、50min、60min、90min、120min、150min、180min、210min、240min或更长。烧结过程可以包括在固定温度下保持至多约240min、210min、180min、150min、120min、90min、60min、50min、40min、30min、20min、10min、1min或更短。在一些情况下，在烧结过程期间，温度可能不会长时间保持在处理温度下(例如，一旦达到目标温度，则温度可能降低)。在一个示例中，烧结过程可将温度升高至第一温度并立即(例如，不在处理温度下保持一段时间)将温度降低至低于第一温度的第二温度。

在烧结包含多种颗粒(例如，金属颗粒、金属间颗粒和/或陶瓷颗粒)的生坯期间，可以通过流体(例如，液体或气体)使生坯经受冷却。可以将流体应用于生坯和/或处理室，来降低生坯的温度。应用正压或负压后，流体可能会流动。应用冷却生坯的流体的示例包括水、油、氢、氮、氩等。在烧结过程期间冷却生坯可以控制烧结体内的晶粒大小。

在一些情况下，树脂(例如，粘性液体)还可以包含可萃取材料。因此，方法可以包括使生坯经受加热(例如，烧结)之前处理生坯的附加步骤。

可萃取材料可以溶解于聚合前体，并且/或者分散在整个树脂中。因此，方法可以包括在树脂的至少一部分中固化树脂的聚合前体，从而在3D物体的至少一部分中产生包含聚合材料的第一固相和包含可萃取材料的第二固相。这样的方法可以是聚合物诱导相分离(PIPS)过程。多个颗粒(例如，金属、金属间和/或陶瓷的颗粒)可以被包封于包括聚合材料的第一固相。在一些情况下，3D物体的至少一部分可以是生坯，该生坯可以经受加热以烧结多个颗粒中的至少一部分并且烧尽其他组分(即，有机组分)的至少一部分。

在一些情况下，可萃取材料可以溶解于溶剂(例如，异丙醇)。溶剂可以是萃取溶剂。可萃取材料在溶剂中的第一溶解度可高于聚合材料在溶剂中的第二溶解度。溶剂可以是聚合材料的不良溶剂。因此，方法还可以包括(i)用溶剂(液体或蒸汽)处理(例如，浸没、喷射等)生坯，(ii)将可萃取材料的至少一部分从生坯的第二固相增溶并萃取到溶剂中，以及(iii)在生坯中产生一个或多个孔隙。生坯中的一个或多个孔隙可以是多个孔隙。在一些情况下，方法还可以包括用溶剂和热同时处理生坯。一个或多个孔隙可以在生坯中产生至少一个连续多孔网络。这样的过程可以是溶剂脱脂过程。

用于溶剂脱脂过程的溶剂可能不会显著溶胀生坯中的聚合材料。在一些情况下，粘性液体可以包括丙烯酸基聚合前体。由于丙烯酸基聚合物具有中间极性，因此可以使用质子极性溶剂(例如，水和诸如异丙醇的许多醇)和非极性溶剂(例如，庚烷)。用于溶剂脱脂过程的溶剂的示例包括水、异丙醇、庚烷、柠檬烯、甲苯和棕榈油。在另一方面，可以避免中间极性溶剂(例如，丙酮)。

在一些情况下，溶剂脱脂过程可以涉及把生坯浸没在包含液体溶剂的容器中。溶剂的体积可以是生坯体积的至少约2倍。溶剂的体积可以比生坯的体积大至少约2、3、4、5、6、7、8、9、10倍或更多倍。可以将包含液体溶剂的容器加热至约25摄氏度到约50摄氏度之间的温度。可以将包含液体和生坯溶剂的容器可以加热(例如，从生坯的一侧或多侧的水浴、烘箱或加热单元)至至少约25摄氏度、26摄氏度、27摄氏度、28摄氏度、29摄氏度、30摄氏度、35摄氏度、40摄氏度、45摄氏度、50摄氏度或更高的温度。可以将包含液体溶剂和生坯的容器可以加热至至多约50摄氏度、45摄氏度、40摄氏度、35摄氏度、30摄氏度、29摄氏度、28摄氏度、27摄氏度、26摄氏度、25摄氏度或更低的温度。溶剂脱脂过程可以持续约0.1小时(h)至约48h。溶剂脱脂过程可以持续至少约0.1h、0.2h、0.3h、0.4h、0.5h、1h、2h、3h、4h、5h、6h、12h、18h、24h、30h、36h、42h、48h或更长之间。溶剂脱脂过程可以持续至多约48h、42h、36h、30h、24h、18h、12h、6h、5h、4h、3h、2h、1h、0.5h、0.4h、0.3h、0.2h、0.1h或更短之间。溶剂脱脂过程之后，可以去除溶剂并允许生坯干燥。可以在溶剂脱脂的之前或之后测量生坯的重量，以确定从生坯萃取的材料的量。

溶剂脱脂过程之后，可以如上述加热(例如，烧结)和/或冷却生坯。在加热(例如，烧结)期间，有机组分(例如，聚合材料、添加剂等)的至少一部分可以分解并通过至少一个连续多孔网络部分地离开生坯。来自溶剂脱脂步骤的至少一个连续多孔网络的存在可以改善烧结过程的速度。

加热生坯之后，可以进一步处理作为部分初期3D物体的经加热的(例如，烧结的)颗粒以产生3D物体。这可以包括，例如，在初期3D物体上执行表面处理如抛光。

图1示出了3D打印系统100的示例。系统100包括开放平台101，开放平台101包括打印窗口102以保持包含光敏树脂的粘性液体104的膜。粘性液体104也可以包括多个颗粒(例如，金属、金属间和/或陶瓷颗粒)。系统100包括沉积头105，沉积头105包括与粘性液体源109流体连通的喷嘴107。粘性液体源109可以是注射器。注射器可以可操作地耦合至注射泵。注射泵可以在正方向(从粘性液体源109朝向喷嘴107)上引导注射器以分配粘性液体。注射泵可以在负方向(远离喷嘴107朝向粘性液体源109)上引导注射器以将喷嘴中和/或打印窗口上任何过量粘性液体收回注射器。沉积头105被配置为在包括打印窗口102的开放平台101上移动以沉积粘性液体104的膜。在一些情况下，系统100可以包括与喷嘴107或沉积头105的附加喷嘴流体连通的附加粘性液体的附加源。在一些情况下，系统100可以包括附加沉积头，附加沉积头包括与附加粘性液体的附加源流体连通的附加喷嘴。在一些情况下，系统100可以包括三个或更多个沉积头和相同或不同粘性液体的三个或更多个源。

通过打印窗口传输照明以固化粘性液体104的膜的至少一部分，一打印3D结构108的至少一部分。以块示出3D结构108的至少一部分，然而在实际中，可以打印各种各样的复杂形状。在一些情况下，3D结构108的至少一部分包括完全实心的结构、中空芯头、晶格芯头和创成式设计几何形状。

将3D结构108的至少一部分打印在构建头110上，构建头110通过杆112与一个或多个3D打印机构114连接。3D打印机构114可以包括用于在朝向和/或远离开放平台101的方向移动构建头110的多种机械结构。该移动是相对移动，并且因此在多种实施方式中，移动组件可以是构建头110、开放平台101或两者皆有。在一些情况下，3D打印机构114包括笛卡尔(xyz)型3D打印机运动系统或三角型3D打印机移动系统。在一些情况下，3D打印机构114包括一个或多个控制器以引导构建头110、开放平台101或两者的移动。

发射多种波长和/或强度的光的多个装置包括光投影装置126和光源128，可被定位在打印窗口102下方并与一个或多个控制器通信。在一些情况下，光源128可以包括至少2、3、4、5、6个或更多个光源。作为光源128的替代，可以使用单个光源。光投影装置126引导具有第一波长的第一光通过打印窗口102并进入与打印窗口102相邻的粘性液体104的膜中。选择由光投影装置126发射的第一波长以产生光引发并通过固化光引发层130内的粘性液体104的膜中的光敏树脂，将其用于与构建头110相邻的3D结构108的至少一部分上产生3D结构的至少一部分。在一些情况下，将光投影装置126与一种或多种投影光学器件132(例如，数字光处理(DLP)装置的投影透镜)结合使用，使得从光投影装置126输出的光照到与打印窗口102相邻的粘性液体104的膜之前，穿过一种或多种投影光学器件132。

在一些情况下，光投影装置126是的DLP装置，其包括用于产生图案光的数字微镜装置，该图案光可以选择性照射并固化光引发层130中的光敏树脂。与一个或多个控制器连通的光投影装置126可以接收指令，该指令定义待从光投影装置126投影到光引发层130中的光照图案，以将一层光敏树脂层固化到3D结构108的至少一部分。

光源128将具有第二波长的第二光引导到与包括打印窗口102的开放平台101相邻的粘性液体104的膜中。第二光可以作为来自光源128的多个光束同时通过打印窗口102被提供。作为备选，第二光可以从光源128生成，并作为单个光束提供通过打印窗口102。选择由光源128发出的第二波长以在粘性液体104的膜中的光敏树脂中产生光抑制，并用于在与打印窗口102直接相邻的粘性液体104的膜中产生光抑制层134。光源128可以产生泛光来产生光抑制层134，泛光是非图案的高强度光。在一些情况下，光源128是发光二极管(LED)136。可以把光源128布置在光平台138上。光平台138安装在可调整轴轨140上。可调整轴轨140允许光平台138沿着轴朝向或远离打印窗口102移动。光平台138和一个或多个投影光学器件132可以独立移动。可以调整包括光源的光平台的相对位置，以将第二光以相应的峰值强度和/或以均匀的投影方式投影到光抑制层134。在一些情况下，光平台138至少用作布置在照明平台138上的光源128的散热器。

可以通过一个或多个控制器调节光引发层130和光抑制层134的各自的厚度。在一些情况下，取决于3D打印层的期望厚度和/或粘性液体104的膜中的粘性液体的类型，针对每个新的3D打印层执行该层厚度的改变。例如，光引发层130和光抑制层134的厚度可以变化，可以通过改变各个发光装置(126和/或128)的强度、各个发光装置的暴露时间或两者。在一些情况下，通过控制光敏物质(例如，至少一种光引发剂和至少一种光抑制剂)之间的相对反应速率，可以控制光引发层130和/或光抑制层134中光敏树脂的总固化速率。该过程可以因此用于防止在粘性液体打印窗口的交界面发生固化，并控制光敏树脂在垂直于光敏树脂打印窗口的交界面的膜的方向上发生固化的速率。

图2示出了3D打印系统的示例的俯视图。3D打印系统包括具有打印窗口102的开放平台101。打印窗口102包括被粘性液体膜(图2中未示出)覆盖的区域103。3D打印系统包括第一沉积头210，第一沉积头210被配置为在包括打印窗口102的开放平台101上移动。沉积头210机械地耦合至引导第一沉积头210的移动的第一带驱动运动台212。3D打印系统还包括第二沉积头220，第二沉积头220机械地耦合至与第二皮带驱动运动台222，第二皮带驱动运动台222引导第二沉积头220在包括打印窗口102的开放平台101上移动。开放平台还包括直线轴承导轨204，以帮助第一沉积头210和第二沉积头220移动。如果第一沉积头210被配置为向第一方向移动以沉积第一粘性液体的膜，那么第二沉积头220可被配置为向第一方向相反的第二方移动以沉积第二粘性液体的膜。备选地或附加地，第一沉积头210可被配置为向第一方向移动以沉积第一粘性液体的膜，并且第二沉积头220可被配置为也向第一方向移动以沉积第二粘性液体的膜。在另一示例中，第一沉积头210和第二沉积头220均可被配置分别沉积第一粘性液体或第二粘性液体的膜，同时沿任一方向在包括打印窗口102的开放平台101上移动。

图3A-图3C示出了以不同配置实现的沉积头的示例。沉积头210可操作地耦合至控制器。沉积头210包括擦拭器辊330，擦拭器辊330具有固定垂直位置以与打印窗口102保持接触。沉积头210包括校平器辊332，校平器辊332相对于打印窗口102具有可调节位置(垂直)。在一些情况下，校平器辊332可以在与打印窗口102相距指定距离处具有接合位置，其由控制器通过使用线性致动器引导。在接合位置中，校平器辊332在其穿过打印窗口102时将粘性液体平铺为粘性液体膜。在一些情况下，校平器辊332可以在距离打印窗口102足够远的距离处具有脱离位置，以不与打印窗口102上的任何粘性液体相互作用。沉积头210还包括具有两个位置的附加擦拭器辊334。在一些情况下，附加擦拭器辊334可以在远离打印窗口102的指定距离处具有接合位置，其由控制器通过使用附加的线性致动器来引导。在接合位置中，附加刮板辊334与打印窗102接触。附加擦拭器辊334可以在其穿过打印窗口102时捕获过量粘性液体的至少一部分。在一些情况下，附加擦拭器辊334可以在距离打印窗口102足够远的距离处具有脱离位置，以不与打印窗口102上的任何粘性液体相互作用。而且，沉积头210包括喷嘴315，喷嘴315在沉积头210内部向打印窗口102分配新鲜粘性液体。喷嘴315可被配置在擦拭器辊330与校平器辊332之间。

图3A示出了沉积头210的配置。控制器被配置为引导沉积头210朝第一方向在开放平台102上移动以沉积粘性液体膜332。控制器被编程为(i)朝向打印窗口102接合校平器辊332到距离打印窗口102特定距离，(ii)使分离附加擦拭器辊334脱离打印窗口102，(iii)引导喷嘴315向打印窗口102分配粘性液体320，并且(iv)引导沉积头210将粘性液体320散布到打印窗口102上的粘性液体322的膜中。粘性液体膜的平均高度可以和校平器辊332与打印窗口102之间的距离基本相同。

图3B示出了沉积头210的另一配置。控制器被配置为引导沉积头210朝与第一方向相反的第二方向在包括打印窗口102的开放平台上移动。控制器被编程为(i)使校平器装置332远离打印窗口102脱离，(ii)将附加擦拭器辊334保持在脱离位置，(iii)使喷嘴315脱离分配粘性液体320，并且(iv)通过从打印窗102上去除任何未固化的、过量的粘性液体来引导擦拭器辊330清洁打印窗102。

图3C示出了沉积头210的不同配置。控制器被配置为引导沉积头210朝第一方向在包括打印窗口102的开放平台上移动。控制器被编程为(i)接合附加擦拭器辊334以与打印窗口102接触，并且(ii)引导附加擦拭器辊334在沉积头210内的附加擦拭辊334与擦拭辊330之间的区域内基本上容纳所有未固化、过量的粘性液体。沉积头210可以至少使用收集的过量粘性液体来打印粘性液体的后续膜。

沉积头的擦拭器可以是刀片。图4A-图4B示出了可以用在沉积头中的擦拭器刀片410和420的示例。当沉积头在开放平台上移动以收集未固化的、过量的粘性液体430时，弯曲的擦拭器刀片410或较直的和成角度的擦拭器刀片420可以有助于在沉积头中的特定位置收集过量液体。图4A示出了曲率半径为约100毫米(mm)到约120mm的弯曲擦拭器刀片410的示例。随着包括弯曲擦拭器刀片410的沉积头向右移动，弯曲擦拭器刀片410可将过量粘性液体430的一部分435集中在弯曲擦拭器刀片410的中心。弯曲擦拭器刀片410可以防止过量粘性液体围绕其侧面溢出。图4示出了朝向沉积头的移动方向成角度的较直擦拭器刀片420的示例。随着包括较直擦拭器刀片420的沉积头向右移动，较直擦拭器刀片420可以将过量粘性液体430的一部分435集中在较直擦拭器刀片420的一端(例如，底部)。因为成角度的较直擦拭器刀片420可以将过量粘性液体浓缩在底部，因此可以轻易将其去除。

在一些情况下，可以用狭缝模具涂布机代替沉积头中的校平器辊和喷嘴。如图5A所示，沉积头510包括擦拭器辊512和狭缝模具520。擦拭器辊512在其脱离位置中。狭缝模具520的供料线522可以与粘性液体源(未示出)流体连通。可以通过正排量泵或任何其他压力装置从粘性液体源向槽模520供应粘性液体。

可以通过致动器调整狭缝模具520相对于打印窗口102的垂直位置。在一些情况下，可以以约1微米的增量调整狭缝模具520在打印窗口102上方的高度。如图5B所示，沉积头510向右移动，且通过供料线522供应粘性液体，且狭缝模具520可以可以在其左侧沉积粘性液体530的膜。粘性液体膜530可以具有基本均匀的厚度。

如图5C所示，包括擦拭器辊512和狭缝模具520的沉积头还可以包括被配置在狭缝模具520与擦拭器辊512之间的吸嘴540。为回收任何过量的粘性液体，可操作地耦合至沉积头510的控制器可被编程为(i)接合擦拭器辊512以与打印窗口102接触，(ii)引导沉积头510在与膜沉积方向相反的方向上向左移动，(iii)使用擦拭器辊512从打印窗口102移除过量的粘性液体535，并且(iv)对吸嘴540施加负压以将由擦拭器辊512收集的过量的粘性液体535真空度升高。可以储存、再处理过量的粘性液体并将其送回狭缝模具以供3D打印。

保持沉积头清洁可以提供可靠的打印和减少的磨损。因此，3D打印系统可以包括清洁沉积头的清洁区。图6示出了具有清洁区的3D打印系统另一示例的俯视图。3D打印系统包括具有打印窗口102的开放平台101。打印窗口102包括被粘性液体膜(图6中未示出)覆盖的区域103。3D打印系统包括第一沉积头210，第一沉积头210被配置为在包括打印窗口102的开放平台101上移动。沉积头210机械地耦合至引导第一沉积头210移动的第一带驱动运动台212。3D打印系统还包括第二沉积头220，第二沉积头220机械地耦合至与第二皮带驱动运动台222，第二皮带驱动运动台222引导第二沉积头220在包括打印窗口102的开放平台101上移动。开放平台还包括直线轴承导轨204，以帮助第一沉积头210和第二沉积头220移动。此外，3D打印系统包括与开放平台101相邻以清洁沉积头210的第一清洁区610和与开放平台101相邻以清洁沉积头220的第二清洁区620。

如图7A所示，清洁区610可以包括擦拭器720。沉积头210可以行进至清洁区610，并将擦拭器辊330、校平器辊332和附加擦拭器辊334(本文称作三个辊330、332和334)引导至它们的接合位置。当三个辊330、332和334与清洁区610的擦拭器720接触时，三个辊330、332和334可以旋转以去除表面上的任何过量的树脂。在一些情况下，如图7B所示，清洁区610可以替代的包括喷嘴730，喷嘴730向三个辊330、332和334喷射清洁溶剂732以去除任何过量树脂。清洁区610的喷嘴730可以也向沉积头210的喷嘴315喷射清洁溶剂以清洁喷嘴315。备选地或附加地，喷嘴315可以也与清洁溶剂的储器流体连通。当沉积头210停在清洁区610时，可以用清洁溶剂吹扫喷嘴315，从而将清洁溶剂分配到清洁区610中。在一些情况下，如图7C所示清洁区610可以包括刮刀刀片720和向三个辊330、332和334喷射清洁溶剂732的喷嘴730。

备选地或附加地，用于清洁沉积头的其他选择可以包括：(1)用从辊去除过量粘性液体的超声波装置；(2)用清洁溶剂进行超声波浴；(3)用石蜡清洗粘性液体线；以及(4)压缩空气以从辊去除过量粘性液体并干燥辊。

在一些情况下，系统可以包括与开放平台相邻的容器(树脂回收箱)，以储存沉积头收集的任何粘性液体。图8示出了具有容器的3D打印系统的示例的俯视图。3D打印系统包括具有打印窗口102的开放平台。打印窗口102包括被粘性液体膜(图8中未示出)覆盖的区域103。3D打印系统包括被配置为在打印窗口102上移动的第一沉积头210。3D打印系统还包括被配置为在打印窗口102上移动的第二沉积头220。3D打印系统还包括与开放平台101相邻的第一清洁区610和第二清洁区620，以分别清洁沉积头210和220。此外，3D打印系统包括被配置在清洁区610与打印窗口102之间的第一容器810，以存储由沉积头210收集的任何粘性液体。3D打印系统还包括被配置在清洁区620与打印窗口102之间的第二容器820，以存储沉积头220收集的任何粘性液体。

在一些情况下，3D打印系统包括检测打印故障的传感器。传感器可以是光学轮廓仪(例如，在线轮廓仪)。打印一层3D物体之后，传感器可以扫描粘性液体膜的留存部分。通过比较粘性液体膜留存部分的图像和基于计算机辅助设计(CAD)的3D物体的计算机模型，可操作地耦合至传感器的控制器能够检测是否有任何固化的材料留存在打印窗口上。如果检测到打印窗口上有任何固化的材料，则控制器可以停止打印过程。备选地或附加地，传感器可以提供粘性液体的沉积膜的厚度的均匀性。如果传感器检测到膜超出公差(例如，过厚、过薄、孔洞、结块等)，则可操作地耦合至传感器的控制器可以引导沉积头清洁打印窗口并再沉积粘性液体膜。

图9示出了包括机械地耦合至带驱动运动台912的在线轮廓仪910的3D打印系统的俯视图，带驱动运动平台912引导在线轮廓仪910在打印窗口102上移动。3D打印系统包括具有打印窗口102的开放平台101。打印窗口102包括被粘性液体膜覆盖的区域103。3D打印系统包括第一沉积头210，第一沉积头210被配置为在包括打印窗口102的开放平台101上移动。沉积头210机械地耦合至引导第一沉积头210移动的第一带驱动运动台212。3D打印系统还包括第二沉积头220，第二沉积头220机械地耦合至与第二皮带驱动运动台222，第二皮带驱动运动台222引导第二沉积头220在包括打印窗口102的开放平台101上移动。开放平台还包括直线轴承导轨204，以帮助第一沉积头210和第二沉积头220移动。此外，3D打印系统包括与开放平台101相邻以清洁沉积头210的第一清洁区610和与开放平台101相邻以清洁沉积头220的第二清洁区620。

计算机系统

本公开内容提供了被编程为实现本公开内容的方法的计算机系统。本公开内容的计算机系统可以用于调控3D打印的各种操作，如提供与开放平台相邻的粘性液体膜并引导光源向粘性液体提供光以固化至少部分粘性液体。

图10示出了被编程为或以其他方式配置为与本公开内容的3D打印机通信并调节本公开内容的3D打印机的各个方面的计算机系统1001。计算机系统1001可以与本公开内容的光源、构建头、一个或多个沉积头或一种或多种粘性液体的一种或多种源连通。计算机系统1001还可以与本公开内容的3D打印机构或一个或多个控制器通信。计算机系统1001可以是用户的电子设备或相对于电子设备远程定位的计算机系统。电子设备可以是移动电子设备。

计算机系统1001包括中央处理单元(CPU，本文中亦称“处理器”和“计算机处理器”)1005，该中央处理单元可以是单核或多核处理器或者是用于并行处理的多个处理器。计算机系统1001还包括存储器或存储器位置1010(例如，随机存取存储器、只读存储器、闪速存储器)、电子存储单元1015(例如，硬盘)、用于和一个或多个其他系统通信的通信接口1020(例如，网络适配器)以及外围设备1025，诸如高速缓存器、其他存储器、数据存储和/或电子显示适配器。存储器1010、存储单元1015、接口1020和外围设备1025通过诸如母板等通信总线(实线)与CPU 1005相通信。存储单元1015可以是用于存储数据的数据存储单元(或数据储存库)。计算机系统1001可以借助于通信接口1020可操作地耦合至计算机网络(“网络”)1030。网络1030可以是因特网、互联网和/或外联网，或者与因特网通信的内联网和/或外联网。网络1030在一些情况下是电信和/或数据网络。网络1030可以包括一个或多个计算机服务器，该计算机服务器可以支持诸如云计算的分布式计算。在一些情况下，网络1030借助于计算机系统1001可以实现对等网络，该对等网络可以使得耦合至计算机系统1001的设备充当客户端或服务器。

CPU 1005可以执行一系列的机器可读的指令，指令可以实施于程序或软件中。指令可以存储在诸如存储器1010的存储器位置。指令可以被引导到CPU 1005，CPU 1005可以随后编程或以其他方式配置CPU 1005以实现本公开内容的方法。CPU 1005执行的操作示例包括提取、解码、执行和写回。

CPU 1005可以是诸如集成电路的电路的一部分。系统1001的一个或多个组件可包括在电路中。在一些情况下，电路是专用集成电路(ASIC)。

存储单元1015可以存储文件，诸如驱动程序、库和保存的程序。存储单元1015可以存储用户数据，例如，用户偏好和用户程序。计算机系统1001在一些情况下可以包括位于计算机系统1001外部的一个或多个附加数据存储单元，诸如位于通过内联网或因特网与计算机系统1001相通信的远程服务器上。

计算机系统1001可以通过网络1030与一个或多个远程计算机系统相通信。例如，计算机系统1001可以与用户的远程计算机系统相通信。远程计算机系统的示例包括个人计算机(例如，便携式PC)、触屏或平板PC(例如，

Tab)、电话、智能电话(例如，

支持Android的设备、

)或个人数字助理。用户可以通过网络1030访问计算机系统1001。

如本文所描述的方法可以通过存储在计算机系统1001的电子存储位置，诸如，举例而言，存储器1010或电子存储单元1015上的机器(例如，计算机处理器)可执行代码的方式来实施。可以用软件的形式提供机器可执行代码。在使用期间，所述代码可由处理器1005执行。在一些情况下，所述代码可以从存储单元1015中取回并储存在存储器1010上以供处理器1005存取。在一些情况下，可以排除电子存储单元1015，而将机器可执行指令储存在存储器1010上。

所述代码可以被预编译并且被配置成与具有适于执行所述代码的处理器一起使用，或者可以在运行期间被编译。可以用编程语言提供所述代码，可以选择所述编程语言以使得所述代码按预编译或即时编译的方式来执行。

本文所提供的系统和方法方面，诸如计算机系统1001，可以在编程中得到体现。所述技术的各个方面可以被认作“产品”或“制造品”，其通常形式为机器(或处理器)可执行代码以及/或者在一类机器可读介质上实施或体现的关联数据。机器可执行代码可以储存在电子存储单元上，诸如存储器(例如，只读存储器、随机存取存储器、闪速存储器)或硬盘上。“存储”类型介质可以包括计算机、处理器等的任何或所有有形存储器或者其关联模块，诸如各个半导体存储器、磁带驱动器、硬盘驱动器等，所述存储器可以在任何时间为软件编程提供非暂时性存储。所述软件的全部或部分有时可能通过因特网或各个其他电信网络进行通信。这样的通信例如可以使得软件从一台计算机或处理器向另一台计算机或处理器中加载，例如，从管理服务器或主计算机向应用服务器的计算机平台中加载。因此，可能承载软件元素的另一类介质包括光波、电波和电磁波，诸如跨本地设备之间的物理接口、通过有线光学陆线网络以及经由各个空中链路而使用。运载这样的波的物理元件，诸如有线或无线链路、光学链路等，也可以被认为是承载所述软件的介质。如本文中所使用的，除非被限制成非暂时性的有形“存储”介质，否则诸如计算机或机器“可读介质”等术语指代参与向处理器提供指令以供执行的任何介质。

因此，机器可读介质，诸如计算机可执行代码可能采取多种形式，所述多种形式包括但不限于有形存储介质、载波介质或物理传输介质。非易失性存储介质例如包括光盘或磁盘，诸如是在任何计算机中的任何存储设备等，诸如是如附图所示可能用于实现数据库等。易失性存储介质包括动态存储器，诸如此类计算机平台的主存储器。有形传输介质包括同轴线缆；铜线和光纤，其包括在计算机系统内包括总线的导线。载波传输介质可能采取电信号或电磁信号的形式，或者采取声波或光波的形式，诸如在射频(RF)和红外(IF)数据通信期间产生的声波或光波。计算机可读介质的常见形式因此例如包括：软盘、柔性盘、硬盘、磁带、任何其他磁性介质、CD-ROM、DVD或DVD-ROM、任何其他光学介质、穿孔卡片纸带、任何具有孔洞图案的物理存储介质、RAM、ROM、PROM和EPROM、FLASH-EPROM、任何其他存储芯片或盒、传输数据或指令的载波、传输此类载波的线缆或链路或者计算机可以从中读取编程代码和/或数据的任何其他介质。这些计算机可读介质形式中的许多种可能包含在将一条或多条指令中的一个或多个序列运载至处理器用于执行。

计算机系统1001可以包括电子显示器1035或与之通信，该电子显示器包括用户界面(UI)1040以提供，例如，(i)激活或停止打印3D物体的3D打印机，(ii)确定何时清洁沉积头，或者(iii)确定粘性液体膜中的任何缺陷。UI的示例包括但不限于图形用户界面(GUI)和基于网络的用户界面。

可以用一种或多种算法实现本公开内容的方法和系统。可以在中央处理单元1005执行时通过软件来实现算法。该算法例如可以确定必须分配到过量粘性液体池中的粘性液体的量，以用于随后的打印步骤。

实施例

表1和表2提供了包括光敏树脂和金属颗粒的粘性液体组合物的示例。

表1

表2

表3和表4提供了包括光敏树脂和陶瓷颗粒的粘性液体组合物的示例。

表3

表4

虽然本文已经示出和描述了本发明的优选实施方式，但对于本领域技术人员容易理解的是，这样的实施方式只是以示例的方式提供的。本发明不旨在受本说明书中提供的特定示例所限。尽管本发明已参考上述说明书进行了描述，但本文对实施方式的描述和说明并不意图以限制性的意义来解释。本领域技术人员现将在不偏离本发明的情况下想到许多更改、改变和替代。此外，应当理解本发明的所有方面并不限于本文根据各种条件和变量来陈述的特定描述、配置或相对比例。应当理解，在实践本发明的过程中可以采用对本文所描述的本发明实施方式的各种替代方案。因此预期本发明还应当覆盖任何这样的替代、修改、变体或等效项。以下权利要求旨在限定本发明的范围，并因此涵盖这些权利要求及其等效项的范围内的方法和结构。

Claims (48)

1.一种用于打印三维(3D)物体的系统，包括：

开放平台，所述开放平台被配置为保持包括光敏树脂的粘性液体的膜，其中所述开放平台包括打印窗口；

沉积头，所述沉积头包括与所述粘性液体的源流体连通的喷嘴，其中所述沉积头被配置为在所述开放平台上移动并在所述打印窗口上方沉积所述膜；

擦拭器，所述擦拭器配置为相对于所述沉积头和所述打印窗口移动；

光源，所述光源提供通过所述打印窗口的光，以供固化所述粘性液体的所述膜的至少一部分；以及

控制器，所述控制器与所述沉积头可操作地耦合，其中所述控制器被编程用于(i)引导所述沉积头在所述开放平台上移动并通过所述喷嘴分配所述粘性液体，从而在所述打印窗口上方沉积所述膜，和(ii)引导所述光源提供所述光，用以固化所述粘性液体的所述膜的至少所述部分中的所述光敏树脂，从而打印所述3D物体的至少一部分。

2.如权利要求1所述的系统，其中所述擦拭器被配置用于(i)减少或抑制所述粘性液体流出所述沉积头，(ii)将所述粘性液体的所述膜平铺，和/或(iii)去除任何过量的所述粘性液体。

3.如权利要求2所述的系统，其中所述擦拭器被配置为与所述打印窗口接触，并减少或抑制所述粘性液体流出所述沉积头。

4.如权利要求2所述的系统，其中所述擦拭器沿远离所述打印窗口的方向是可移动的，并被配置用于将所述粘性液体的所述膜平铺。

5.如权利要求2所述的系统，其中所述擦拭器沿远离所述打印窗口的方向是可移动的，并被配置用于去除所述过量的所述粘性液体。

6.如权利要求5所述的系统，还包括附加擦拭器，所述附加擦拭器被配置用于将所述过量的所述粘性液体的至少一部分引导到所述开放平台。

7.如权利要求2所述的系统，其中所述擦拭器是刀片、辊或杆。

8.如权利要求1所述的系统，其中所述喷嘴是狭缝模具，其中所述狭缝模具被配置为(i)沿远离所述打印窗口的方向移动，以及(ii)沉积并平铺所述粘性液体的所述膜。

9.如权利要求1所述的系统，还包括与所述开放平台相邻的运动台，其中所述运动台与所述沉积头耦合，并被配置为引导所述沉积头在所述开放平台上的移动。

10.如权利要求1所述的系统，还包括一构建头，该构建头被布置成在打印所述3D物体的至少所述部分期间沿远离所述打印窗口的方向移动，其中所述构建头被配置为支撑所述3D物体的至少所述部分。

11.如权利要求1所述的系统，还包括一附加沉积头，该附加沉积头包括一附加喷嘴，所述附加喷嘴与附加粘性液体的附加源流体连通，其中所述附加沉积头被配置为在所述开放平台上移动并在所述打印窗口上方沉积所述附加粘性液体的膜。

12.如权利要求1所述的系统，还包括附加粘性液体的附加源，其中所述附加源与所述沉积头的所述喷嘴流体连通。

13.如权利要求1所述的系统，还包括与所述开放平台相邻并被配置为清洁所述沉积头的清洁区。

14.如权利要求13所述的系统，其中所述清洁区包括被配置用于提供清洁溶剂的擦拭器、喷嘴或两者。

15.如权利要求1所述的系统，还包括一容器，该容器与所述开放平台相邻并被配置为从所述粘性液体的所述膜收集所述粘性液体。

16.如权利要求1所述的系统，还包括一传感器，该传感器被配置为测量所述粘性液体的所述膜的至少一部分的厚度。

17.如权利要求1所述的系统，还包括一透明膜，该透明膜与所述开放平台相邻并被配置为保持所述粘性液体的所述膜。

18.如权利要求1所述的系统，其中所述光源的所述光包括用于固化所述粘性液体的所述膜的第一部分的第一波长，其中所述光源提供具有第二波长的附加光，用于抑制所述粘性液体的所述膜的第二部分的固化，并且其中所述第一波长与所述第二波长不同。

19.如权利要求1所述的系统，其中所述光源的所述光包括第一波长，用于固化所述粘性液体的所述膜的第一部分中的所述光敏树脂，其中所述系统还包括含有具有第二波长的附加光的附加光源，用于抑制所述粘性液体的所述膜的第二部分中的所述光敏树脂的固化，并且其中所述第一波长与所述第二波长不同。

20.如权利要求19所述的系统，其中所述附加光源在光平台上，其中所述光平台被配置为(i)相对于所述打印窗口移动，并且(ii)在与所述打印窗口相邻的所述粘性液体的所述膜的所述第二部分内产生所述附加光源的所述附加光的均匀投影。

21.如权利要求19所述的系统，其中所述附加光源的位置相对于所述光源的位置独立可调。

22.如权利要求1所述的系统，还包括与所述开放平台相邻的一个或多个壁。

23.如权利要求1所述的系统，其中所述沉积头包括壳体，并且其中所述擦拭器设置在所述壳体内。

24.如权利要求23所述的系统，其中所述擦拭器配置为相对于所述壳体基本上竖直地移动。

25.一种用于打印三维(3D)物体的方法，包括：

(a)提供(i)与包括打印窗口的开放平台相邻的沉积头和(ii)擦拭器，其中所述沉积头在所述开放平台上是可移动的，并且所述沉积头包括与包括光敏树脂的粘性液体的源流体连通的喷嘴，所述擦拭器配置为相对于所述沉积头和所述打印窗口移动；

(b)在所述开放平台上移动所述沉积头，并通过所述喷嘴分配所述粘性液体以在所述打印窗口上方沉积所述粘性液体的膜；以及

(c)将光通过所述打印窗口引导至所述膜以固化所述膜的至少一部分中的所述光敏树脂，从而打印所述3D物体的至少一部分。

26.如权利要求25所述的方法，其中所述沉积头包括壳体，所述擦拭器设置在所述壳体内。

27.如权利要求26所述的方法，还包括使用所述擦拭器以(i)减少或抑制所述粘性液体流出所述沉积头，(ii)将所述粘性液体的所述膜平铺，和/或(iii)去除任何过量的所述粘性液体。

28.如权利要求26所述的方法，其中(b)还包括，在所述擦拭器与所述打印窗口接触的情况下，使用所述擦拭器以减少或抑制所述粘性液体流出所述沉积头。

29.如权利要求26所述的方法，其中(b)还包括，在所述擦拭器远离所述打印窗口一定距离的情况下，使用所述擦拭器将所述粘性液体的所述膜平铺，使得所述粘性液体的所述膜的厚度与所述擦拭器与所述打印窗口之间的所述距离基本相同。

30.如权利要求26所述的方法，其中(b)之后，所述沉积头在所述开放平台上移动并且所述擦拭器用于从所述打印窗口去除过量的所述粘性液体。

31.如权利要求30所述的方法，还包括将所述过量的所述粘性液体的至少一部分引导至所述开放平台。

32.如权利要求30所述的方法，其中所述沉积头还包括附加擦拭器，所述附加擦拭器用于收集所述附加擦拭器与所述擦拭器之间的所述过量的所述粘性液体。

33.如权利要求30所述的方法，其中至少所述过量的所述粘性液体被收集并用于在所述打印窗口上方沉积所述粘性液体的附加膜。

34.如权利要求30所述的方法，其中所述过量被收集在与所述开放平台相邻的容器中。

35.如权利要求26所述的方法，其中所述擦拭器是刀片、辊或杆。

36.如权利要求25所述的方法，其中所述沉积头耦合至与所述开放平台相邻的运动台，其中(b)包括移动所述运动台以使所述沉积头在所述开放平台上移动。

37.如权利要求25所述的方法，其中(a)还包括提供用于保持所述3D物体的至少一部分的构建头，其中，在(c)之前，使所述构建头朝向所述打印窗口移动并与所述粘性液体的所述膜接触，并且其中，在(c)之后，使所述构建头远离所述打印窗口移动。

38.如权利要求25所述的方法，还包括提供一附加沉积头，该附加沉积头包括附加喷嘴，所述附加喷嘴与附加粘性液体的附加源流体连通，其中所述附加沉积头在所述开放平台上移动并用于在所述打印窗口上方沉积所述附加粘性液体的膜。

39.如权利要求25所述的方法，还包括提供与所述喷嘴流体连通的附加粘性液体的附加源，其中(b)还包括通过所述喷嘴将所述附加粘性液体分配到所述打印窗口。

40.如权利要求25所述的方法，还包括，在(c)之后，将所述沉积头移动至与所述开放平台相邻的清洁区，以清洁所述沉积头。

41.如权利要求25所述的方法，还包括，至少在(b)中，使用传感器测量所述粘性液体的所述膜的至少一部分的厚度。

42.如权利要求25所述的方法，其中所述开放平台包括与所述打印窗口相邻的透明膜，其中(c)包括引导所述光通过所述打印窗口，通过所述透明膜，并到达所述粘性液体的所述膜，以固化所述粘性液体的所述膜的所述至少一部分中的所述光敏树脂，从而打印所述3D物体的至少一部分。

43.如权利要求25所述的方法，其中(c)包括：

(i)引导包括第一波长的所述光，以固化所述粘性液体的所述膜的第一部分中的所述光敏树脂，以及

(ii)引导具有第二波长的附加光，以抑制所述粘性液体的所述膜的第二部分中的所述光敏树脂的固化，其中所述第一波长与所述第二波长不同。

44.如权利要求43所述的方法，其中所述光由光源提供，并且所述附加光由附加光源提供。

45.如权利要求44所述的方法，其中所述附加光源的位置相对于所述光源的位置独立可调。

46.如权利要求44所述的方法，还包括提供光平台以保持所述附加光源，并且还包括在(i)之前，相对于所述打印窗口移动所述光平台，并在与所述打印窗口相邻的所述粘性液体的所述膜的所述第二部分内产生所述附加光的均匀投影。

47.如权利要求43所述的方法，其中所述光和所述附加光由相同光源提供。

48.如权利要求25所述的方法，还包括相对于所述沉积头基本上竖直地移动所述擦拭器。

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