CN111246990B - 用于增材制造中光的应用的技术及相关系统和方法 - Google Patents

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Abstract

描述了用于照射增材制造设备的构建区域内的光固化材料的技术。根据一些方面，提供了可以沿着构建区域的边移动的光源，从而允许通过移动光源将光引导至构建区域内的任意期望位置。该配置还可以通过在维持从光源到构建体积的固定距离的同时移动光源来允许对于构建区域内的每个位置从光源到构建区域的距离基本上是相同的。所描述的方法可以通过在这样的设备中扩大或消除可以通过使用激光光源而施加的构建体积的区域的实际上限来允许在增材制造设备中制造更大的零件。

Description

用于增材制造中光的应用的技术及相关系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请根据35U.S.C.§119(e)要求于2017年10月20日提交的题为“TechniquesFor Application Of Light In Additive Fabrication And Related Systems AndMethods”的美国临时专利申请第62/575,250号的权益，并根据35U.S.C.§119(e)要求于2018年6月1日提交的题为“Improved Stereolithography Techniques And RelatedSystems And Methods”的美国临时专利申请第62/679,167号的权益，上述美国临时专利申请中的每一个的全部内容在此通过引用并入本文。
技术领域
本发明总体上涉及用于在增材制造(例如3维打印)设备内引导光源的系统和方法。
背景技术
增材制造例如3维(3D)打印通常通过使构建材料的一部分在特定位置处凝固来提供用于制造零件的技术。增材制造技术可以包括立体光刻、选择性或熔融沉积成型、直接复合制造、分层零件制造、选择性相区沉积、多相喷射凝固、弹道颗粒制造、颗粒沉积、激光烧结或其组合。许多增材制造技术通过形成连续的层来构建零件，所述连续的层通常是所期望的零件的横截面。通常，每个层形成为使得其粘附至先前形成的层或在其上构建零件的基板。
在一种被称为立体光刻的增材制造方法中，通过连续地形成液体光聚合物(例如，可固化聚合树脂)的薄层——通常在基板上形成第一层，然后在一个层上形成另一层——来创建固体零件。暴露于光化辐射使液体光聚合物的薄层固化，这使其硬化并粘附至先前固化的层或构建平台的底表面。
发明内容
根据一些方面，提供了增材制造设备，其被配置成在构建平台上形成固体材料层，每个材料层被形成为除了与构建平台的表面和/或先前形成的材料层接触以外还与容器接触，该增材制造设备包括：容器，其具有在第一方向和垂直于第一方向的第二方向上延伸的内部底表面；以及可移动台，其被配置成在第一方向上移动，该可移动台被布置在容器下方并且包括多个光源，该多个光源沿第二方向彼此偏移并且能够操作成将光引导通过容器的内部底表面。
根据一些方面，提供了增材制造的方法，该方法包括：在增材制造设备内，移动在容器下方的可移动台，该容器具有在第一方向和垂直于第一方向的第二方向上延伸的内部底表面，容器保存液体光聚合物，并且可移动台被配置成在第一方向上移动，可移动台被布置在容器下方并且包括多个光源，该多个光源沿第二方向彼此偏移并且能够操作成将光引导通过容器的内部底表面；以及将来自多个光源中的至少一些光源的光化辐射引导通过容器的内部底表面至由容器保存的液体光聚合物，从而形成固体材料层，该固体材料层除了与构建平台的表面和/或先前形成的材料层接触以外还与内部底表面接触。
前述设备和方法实施方式可以利用上面或下面进一步详细描述的方面、特征和动作的任何适当的组合来实现。根据以下结合附图的描述，可以更全面地理解本教导的这些和其他方面、实施方式和特征。
附图说明
附图不旨在按比例绘制。为了清楚起见，并非每个部件都会在每个附图中标记。在附图中：
图1A描绘了根据一些实施方式的说明性LED阵列；
图1B描绘了根据一些实施方式的LED阵列和成像透镜的说明性布置的截面图；
图2描绘了示出根据一些实施方式的光源和成像透镜的说明性布置的操作的截面图；
图3A至图3B提供了根据一些实施方式的立体光刻增材制造设备的示意图；
图3C至图3D描绘了根据一些实施方式的包括分段的辊(roller)的说明性可移动台；
图4示出了根据一些实施方式的在说明性立体光刻增材制造设备的操作期间可能发生的容器的表面的变形；
图5A至图5C示出了根据一些实施方式的耦接至辊的LED阵列的移动；
图6A至图6C示出了根据一些实施方式的耦接至辊的多个LED阵列的移动；
图7示出了根据一些实施方式的具有环形几何形状的辊的光源；
图8示出了根据一些实施方式的光源以及相关联的散热器和冷却风扇；以及
图9A至图9B示出了说明性增材制造设备的系统部件和操作；
图10示出了根据一些实施方式的跨构建区域延伸并且被配置成沿轴移动的线性LED阵列；
图11是根据一些实施方式的适合于实践本发明的各方面的系统的框图；以及
图12示出了可以在其上实现本发明的各方面的计算系统环境的示例。
具体实施方式
提供了用于在增材制造设备中生成和引导光源的系统和方法。如上面所讨论的，在增材制造中，可以在构建平台上形成多个材料层。在一些情况下，可以形成一个或更多个层，以与除了另一层或构建平台以外的表面接触。
为了说明一种示例性增材制造技术，在图9A至图9B中描绘了所谓的逆立体光刻增材制造设备(或“打印机”)。说明性立体光刻打印机900 被配置成在构建平台904上在面朝下方向上形成零件，使得该零件的层形成为除了与先前固化的层或构建平台接触以外还与容器906的表面接触。在图9A至图9B的示例中，立体光刻打印机900包括构建平台904、容器906、液体光聚合物910、激光器916以及扫描仪系统918。构建平台904 与容器906的底部相对，容器906容纳有液体光聚合物910。在图9A至图9B的示例中，立体光刻打印机900被配置成在构建平台904上在面朝下方向上形成零件，例如图9B中所示的零件912，使得该零件的层形成为除了与先前固化的层或构建平台904接触以外还与容器906的表面接触。
如图9B中所示，可以在立体光刻打印机900的构建体积内分层形成零件912，其中初始层附接至构建平台904。如本文所提及的，构建体积是增材制造设备中的可以由该设备通过使液体凝固或通过其他方式来生产固体材料的体积区域。容器的底部对能够对准部分构建区域的光化辐射而言可以是透明的。如本文所提及的，构建区域指的是构建体积的二维横截面。在图9B的示例中，例如，构建区域可以包括容器906的表面中的一些或全部。例如，构建区域可以由容器的光922可以指向的那些部分限定。如可以理解的那样，本文所公开的技术可以适合于用在其中零件由光固化材料形成的任何增材制造技术中，并且不限于图9A至图9B中所示的说明性逆立体光刻法。例如，所述技术还可以应用于所谓的立体光刻的正面朝上法(right-side up approach)。
在图9A至图9B的示例中，将光引导至构建区域使液体光聚合物910 暴露于光化辐射并固化该液体光聚合物的薄层，这使该液体光聚合物的薄层硬化。在图9B中，最近固化的层被称为层914。当形成层914时，其至少部分地与容器906的表面接触。层914的另一侧除了与容器906的透明底部接合以外还与先前固化的层接合。为了在形成层914之后形成零件的另外的层，必须破坏发生在容器906的透明底部与层914之间的任何接合。例如，层914的表面的一个或更多个部分(或整个表面)可以粘附至容器906，使得在形成后续层之前必须去除粘附。
为了通过暴露于光化辐射来固化层914，立体光刻打印机900可以使用激光器916和扫描仪系统918来产生激光束922。激光器916可以产生被引导至扫描仪系统918的激光射线920。扫描仪系统918将激光束922 引导至构建体积的位置。激光束922可以基于激光束在光束入射在构建体积上的点处的横截面尺寸而在构建体积内具有光斑尺寸。液体光聚合物910的一部分暴露于激光使液体光聚合物的该部分固化。例如，当层914 的构建体积的整个部分已经暴露于激光束922时，可以形成零件912的层 914。扫描仪系统918可以包括任意数目和类型的光学部件，例如可以操作成引导由激光器916发射的光的多个电流计和/或透镜。
在传统的立体光刻系统中，可能由于在制造系统中使用的光源的限制而出现多个问题。激光光源的一个挑战是，当激光入射在液体光聚合物上时，激光具有固定的光斑尺寸。这样，无论要形成的层的尺寸和形状如何，被引导至构建体积内的给定位置时激光的光斑尺寸是固定的。另外，对于激光束来说，扫描限定零件的层的区域可能要花费时间。因此，固定的光斑尺寸和扫描所需的时间限制了可以引导激光以形成固体材料的速度，并且因此限制了可以完成制造过程的速度。
在使用激光光源的增材制造系统中可能出现的另一个问题是，激光束必须被引导至构建体积内的各个位置，所述各个位置通常位于距激光源的不同距离处。因此，从激光源到液体光聚合物将要被固化的位置的光程长度将在构建体积内变化。这可能使激光束及其相关联的光学器件在较大的光程长度处产生较不明确的(例如，更漫射的)光斑，和/或由于光以不同的角度范围入射在构建体积上，因此还可能使制造复杂化，从而创建不同形状的光斑。对于更长的路径长度，这些问题可能加剧，并且因此将激光束引导至外部区域或远离构建体积的光源的区域(例如，靠近容器906 的侧面的那些区域)可能导致固体材料以较不准确的方式(例如，由于光斑不太明显)形成在那些外部区域中。
在许多增材制造设备中，激光源的这种限制对基于激光的系统的构建区域的尺寸提出了实际的上限。一些传统系统交替地使用数字光处理 (DLP)源作为增材制造设备中的光源，该数字光处理(DLP)源可以产生针对构建体积中的所有点具有相同光程长度的光，并且同时可以使构建区域的较大的部分(例如，全部)暴露于光化辐射。这可以减少总体构建时间，然而DLP光源包含固定的光源阵列，使得它们的光仅被引导至构建体积内的固定位置，使得在构建体积中可能存在光不能被直接地施加至的位置或不能以期望的精确度施加至的位置。此外，随着构建体积增加， DLP光源的精确度可能降低，因为光必须行进更长的距离并可能在更长的距离上发散。
发明人已经认识到并理解，通过移动光源而允许光被引导至构建区域内的任意期望位置，可以在构建区域内移动的光源将减轻上面所描述的问题。通过在维持从光源到构建体积的固定距离的同时移动光源，该配置还可以允许对于构建区域内的每个位置从光源到构建体积的距离(光程长度)基本上相同。如上面所讨论的，该配置可以通过消除可以通过使用激光光源施加的构建体积的区域的实际上限来允许在增材制造设备中制造更大的零件。
尽管上面所描述的用于光的施加的技术可能适合于用于其中液体光聚合物被保存在具有刚性底表面的容器中的系统中，但是在容器包括柔性底表面例如膜的情况下，可能出现其他问题。在这样的系统中，正在制造的零件的层可能由于柔性表面的变形而变形。例如，在系统900中，容器 906的底表面可以由(或可以包括)膜形成，该膜可能由于各种力而变形，例如平台904(例如，通过将零件912推入到容器中)向液体中施加向下的力和/或通过液体光聚合物的重量使膜下垂。容器906的表面的这种变形可能导致层920的部分形成得比所期望的更厚或更薄，因为在零件912 与容器906的其上形成有固体材料的区域之间不再呈现出平坦的平行表面。
发明人已经认识到并理解，抵消容器906的表面的变形的机制可以从而减少所制造的零件的变形。特别地，诸如辊的整平(leveling)元件可以在构建区域内横向移动，同时在柔性表面上提供向上的力，从而产生足够平坦的表面以进行制造。此外，发明人已经认识到并理解，增材制造设备可以被配置成包括可移动台，在该可移动台上设置有上面所描述的整平元件和一个或更多个光源。因此，所得到的可移动台可以提供光源，光源可以与向容器的柔性部分施加力的一个或更多个整平元件一致地在构建区域内移动。
根据一些实施方式，可移动台可以包括一个或更多个光源阵列，例如发光二极管(LED)阵列。在一些实现方式中，可以通过以下方式来调节由光源照射的构建体积内的光的区域的尺寸：(1)将产生各种不同尺寸的光束的光源(例如，各自产生不同尺寸的光束的阵列)包括在可移动台内并激活所选择的光源以产生期望的光束尺寸，和/或(2)使一个或更多个光源朝向构建体积移动或使其远离构建体积移动。可变的照射区域可以通过使得增材制造设备能够在形成固体材料时利用较大的光斑尺寸填充较大的区域，而利用较小的光斑尺寸填充较小的区域来减少制造时间。在一些实施方式中，光源中的每一个可以产生相同尺寸的光束，并且可以通过激活一个或更多个单独的光束来产生期望的光束区域。
以下是与在增材制造和相关联方法中引导光源有关的各种构思及其实施方式的更详细的描述。应当理解，本文所描述的各个方面可以以多种方式中的任意一种来实现。本文仅出于说明性目的提供了特定实现方式的示例。另外，在下面的实施方式中所描述的各个方面可以单独使用或以任何组合使用，并且不限于本文中所明确描述的组合。
尽管在本文中主要公开了关于立体光刻系统的实施方式，但是本文中所描述的技术可以同样适用于通过光化辐射的施加来产生固体材料的其他系统。在一些实施方式中，经由如在本文中所描述的一个或更多个增材制造技术制造的结构可以由多个层形成或可以包括多个层。例如，基于层的增材制造技术可以通过形成一系列的层来制造零件，这可以通过对该零件的观察来检测，并且这样的层可以是任意尺寸，包括在10微米与500 微米之间的任意厚度。在一些使用情况下，基于层的增材制造技术可以制造包括不同厚度的层的零件。
图1A示出了根据一些实施方式的适合于在立体光刻增材制造设备中进行照射的光源100。在图1A的示例中，光源100包括两个发光二极管 (“LED”)阵列101，每个发光二极管阵列101均包括电极103A和103B 以及多行LED发射器104。在所示的配置中，在两个LED阵列中的每一个中，四行LED关于相邻行交错或偏移，如图1A中所示，这可以提高其中安装有设备100的增材制造设备的可靠性和分辨率。在图1A的示例中，电极103A可以是例如公共阴极，并且电极103B可以是各自耦接至相应 LED的阳极。
例如，LED的间隔以及因此打印的最终分辨率可能受单个行中可以容纳多少个LED的限制。在一些实施方式中，可以通过将平行的行中的LED 交错放置成使得未被第一行LED照射的树脂区域可以被一个或更多个交错的行照射来解决这样的限制。然后将可以由这样的交错的行组成的LED 阵列附接至框架102。根据一些实施方式，框架102可以耦接至如上面所讨论的可移动台或可以形成为可移动台的一部分。
如可以理解的，LED阵列的构建不限于任何特定的几何形状或尺寸。 LED阵列可以被配置成任何形状或尺寸。如可以理解的，某些配置可能对于某些期望的参数例如速度或简单性更有利，而替选配置可能对于参数例如成本或灵活性更有利。例如，在优先考虑打印速度和重视简单性的布置中，在整个打印区域的尺寸中包括LED阵列可能是有利的，以便减少移动并允许整个可打印区域同时被照射。在优先考虑灵活性和成本的布置中，包括一个或更多个较小的LED阵列可能是更加有利的，以便减少成本并增加灵活性以适应不同的打印需求例如针对不同应用调节分辨率。
在一些实施方式中，LED发射器104中的一个或更多个阵列可以共同连接至公共阴极103A。一些实施方式可以包括成像透镜105，如图1B中所示，成像透镜105可以悬挂在阵列中的一些或所有发射器的上方，并且可以悬挂在设备中的一些或所有阵列的上方。在一些实施方式中，可以采用各种不同数目的阴极103A和成像透镜105和LED发射器104以及LED发射器104的不同布置。不论这些元件如何布置，为了便于说明，在本文中，LED阵列101的移动将指的是LED发射器104、阴极103A、成像透镜105和框架102的共同移动。如上面所讨论的，可以通过将这些元件机械地耦接至可移动台来实现这样的移动，使得通过移动可移动台来使这些元件彼此一致地移动。然而，由于本发明在这方面不受限制，因此这些部件还可以单独地移动或以任意组合共同地移动。
在一些实施方式中，LED阵列例如在图1A至图1B中所描绘的那些 LED阵列可以提供与激光光源的制造精确度相当的制造精确度。如在本文中所提及的，制造的零件的“精确度”可以指的是制造的零件与从其产生制造零件的指令的三维模型之间的相似度的量度。由于三维模型不是物理对象，因此它可以以任何比例呈现细节，而制造的对象可能对可以形成的各种特征的尺寸具有实际的下限。这样，与从其产生制造零件的指令的各个三维模型相比，增材制造设备通常可能不会生产具有完全精确度的零件。然而，各种增材制造设备和技术可以生产具有不同程度的精确度的零件，并且本文中对提高精确度的提及可以表示所描述的技术使得相对于从其产生制造零件的指令的三维模型的零件的复制品比在缺少所述技术的情况下以其他方式生产的零件的复制品更接近该零件。注意，所描述的技术可以提高一些零件的精确度，但并不一定是全部零件。
图2描绘了示出根据一些实施方式的光源和成像透镜的说明性布置的操作的截面图。图2中示出了立体光刻设备200的一部分，并且立体光刻设备200的一部分包括布置在可移动台202上的光源201以及布置成将来自光源201的光引导至液体光聚合物209上的透镜205。将理解的是，液体光聚合物可以保存在设备200中的合适的容器中，但是为清楚起见该部件未在图2中示出。
根据一些实施方式，光源201可以包括一个或更多个LED(例如，如图1A中所示的一个或更多个LED阵列)，所述一个或更多个LED是朗伯光源。在这样的光源中，来自光源的光束趋向于发散，如由从图2中的各个光源201发散的发散辐射206所示出的那样。辐射目标离LED越远，辐射在到达目标之前可能会发散得越多。因此，使LED远离目标移动可以导致光斑尺寸的增加，这可能降低光源的精确度和光源的强度，这可能影响LED在所要求的时间帧内精确地固化树脂的能力。为了减轻这个问题，在一些实施方式中，成像透镜205可以通过将LED辐射207成像至液体光聚合物(例如，液体光聚合物树脂)209上来抵消这种辐射的发散。
根据一些实施方式，成像透镜205可以重新聚焦发散的辐射，以减小光斑尺寸和/或可以增加由光源201产生的光的强度。实际上，来自光源 201的辐射的精确度可以通过成像透镜205重构。另外，光源201可以通过使用多个光束而不限于单个光束来共同地辐射液体光聚合物的较大区域。这些光束或发射器可以在光束尺寸方面变化，并且可以通过改变以下中的一个或更多个来调节辐射的区域：光源的尺寸、每个阵列的光源的数目和/或光源的数目。
图3A中描绘了包括可移动台的逆立体光刻打印机的说明性实施方式，该可移动台包括光源。在图3A的示例中，立体光刻打印机300包括构建平台312、支承结构313、液体光聚合物309、支架311、辊308、成像透镜305、LED阵列301以及框架302。在其上形成零件的构建平台312 被附接至支承结构313，支承结构313被配置成使构建平台312相对于液体光聚合物309沿Z轴移动。液体光聚合物309搁置在膜310的顶部上并且在支架311之间，支架311形成可以被称为槽314的区域。在一些实施方式中，膜310的部分对于光化辐射而言可以是透明的，使得可以通过膜 310将光化辐射对准液体光聚合物309的部分。框架302可以支承LED阵列301并且使LED阵列301在打印机内移动，并且成像透镜305可以聚焦来自LED阵列的辐射。
在一些实施方式中，可以通过对构建过程中的一系列步骤进行重复将零件逐层形成在构建平台312上。在所示的说明性过程中，构建平台312 可以沿Z轴降低至槽中。在一些情况下，构建平台312的向下移动可以倾向于将液体光聚合物309推向槽314的底部。这种流体移动可以向槽的底部施加力，使得形成变形区域，其中膜310可能不再相对平坦。下面进一步讨论的这种变形区域表示具有比期望厚度大的厚度的液体光聚合物309 的区域。因此，继续固化该区域中的光聚合物可能导致不一致厚度的层，可能导致零件的不需要的变形和/或零件形成的失败。
例如，图4描绘了根据一些实施方式的膜内的变形区域的放大图示。示出了立体光刻打印机400的一部分，其中膜410包括变形区域415。出于上下文示出了构建平台412和支承结构413。
传统系统可以通过使用擦拭器作为整平元件来解决膜的变形。在这样的系统中，擦拭器可以沿X轴移动通过变形区域。与膜310的这种相互作用可能导致在整平元件移动通过先前由变形占据的区域时在整平元件后面的区域中形成基本上平坦的界面区域。然而，在使材料暴露于辐射之前，可能需要等待，直到擦拭器已经在膜310的整个长度内行进并返回到其原始位置。擦拭器和膜310的相互作用与辐射之间的这种延迟可能导致在间隔期间形成膜的新变形。
在一些实施方式中，这些问题和其他问题可以通过使用辊308作为整平元件来限制这种滞后来解决。辊308可以将膜310的在光源301正上方的部分保持绷紧，并且因此相对平坦。这在图3A中示出，在图3A中，膜310的仅在辊308之间的部分是相对平坦的，而膜310的其他区域相对松弛。当辊308变换时，膜310的绷紧的部分也变换，如图3B中所示，图3B示出了与图3A相比具有沿X轴位于不同位置的辊和可移动台的系统300。在膜310正下方的辊308可以施加向上的力，该力可以抵消构建平台312和液体光聚合物309的向下的力。根据一些实施方式，辊308可以直接耦接至可移动台302或经由一个或更多个其他机械元件耦接至可移动台302。在一些实施方式中，辊308和可移动台可以安装在公共元件例如壳体上或以其他方式耦接至公共元件，该公共元件被配置成在X轴方向上移动，从而带动可移动台和辊移动。
使光源301与辊308一起移动可以有利地减少通过辊的定位与暴露于来自光源的辐射之间的时间量，从而减少在该时间间隔中任何可能的变形。整平元件和光源的这种一致的移动的另一个优点是，不位于辊308正上方的膜310和辊308之间的区域可能是松弛的并逐渐使零件的已经被打印的任何部分与其“剥离”。该方法使膜310相对于固体材料与支承液体光聚合物309之间的接触区域具有弯曲表面。膜310的弯曲表面可以允许力逐渐的和/或均匀的施加，该力有助于使施加至零件的力最小化，以去除零件与容器311的表面之间的粘附。采用膜310的弯曲的这种被动剥离可以有助于紧接在固体材料的形成之后减小固体打印材料与支承光聚合物液体之间的粘附力。这种粘附力的减小可以具有多个优点，包括允许在升高构建平台312时使用较弱的力。
此外，与静态突出相比，辊可以拥有许多潜在的优点，包括元件与膜之间的接触区域的最小轮廓以及响应于由膜施加的任何摩擦力而“滚动”而不是滑动的能力。然而，在一些情况下，由于对小公差的需求使得在同一高度处一致地产生平坦表面，因此总体上辊可能是不利的。这样的严格公差在实践中可能是很难满足且昂贵的。然而，发明人已经认识到并理解，辊元件设计可以产生足够平坦的膜表面，而对于辊元件的每个部件不必以如此小的公差单独生产。特别地，辊可以由沿公共轴布置的多个辊区段形成。辊区段可以彼此耦接和/或可以被保存在允许每个辊区段进行独立旋转的合适的结构内。
作为一个示例，图3C至图3D描绘了根据一些实施方式的包括分段的辊的说明性可移动台。在图3C中所示的可移动台359的示例中，所示的两个辊元件361中的每一个包括四个辊区段362。可移动台359可以被包括例如作为图3A至图3B的立体光刻打印机300中所描绘的可移动台 (例如，包括元件301、302、305和308的台)，使得辊区段362沿设备 300的垂直于X轴和Z轴两者的Y轴延伸。
在图3C至图3D的示例中，辊区段362可以均由任意合适的一种或多种材料形成，但是优选地可以包括相对不可压缩且耐磨的材料，例如铝、不锈钢(例如303级不锈钢)、铬钢和/或常用于轴承的其他等级的钢。在一些实施方式中，辊区段362可以利用一种或更多种涂层材料处理，例如一种或更多种陶瓷、氮化钛、铬或其组合。在一些实现方式中，辊区段362可以包括约3mm至10mm的轴承钢棒，其中每根棒具有20mm与 60mm之间的长度。在一些实现方式中，可移动台359可以包括每个辊元件内的四个辊区段，其中所述区段具有45mm的单独长度和6.35mm的直径。尽管在图3C至图3D的示例中示出为具有相等的长度，但是辊区段的长度通常可以彼此不同。将理解的是，提供在说明性辊元件中使用四个辊区段作为一个示例，并且通常可以在每个辊元件361内布置任意数目的辊区段362。
在图3C的示例中，提供间隔件367以维持辊区段362之间的预定义的间隔距离，这可以起到防止辊区段362之间的磨损和其他接触相互作用的作用。在一些实施方式中，这样的间隔件可以是柔性耦接件，例如连接辊区段362的硅酮粘合剂。在一些实施方式中，间隔件367可以包括独立地可移动元件，例如滚珠轴承。
如在图3D的示例中所示的，辊区段362可以设置在保持特征368内。根据一些实施方式，辊区段可以被附接至保持特征或附接至可移动台359 的某个其他零件，或者可以在不需要附接的情况下被保存在保持特征中。保持特征368可以起到限制辊区段362的移动范围的作用。特别地，如图 3D的示例中所示的，保持特征368可以包括悬突部或“指状件”370，其可以限制辊区段362的横向和/或向上移动范围。保持特征368还可以包括限制辊区段的向下移动范围的支承基部369。
在一些实施方式中，保持特征368可以包括低摩擦和/或耐磨材料，例如尼龙、聚缩醛、聚四氟乙烯(PTFE)、超高分子量聚乙烯(UHMWPE) 和/或PEEK，从而允许辊区段362抵靠指状件370和支承基部369移动。然而，应当注意的是，对于辊区段362来说并不需要在操作期间实际上连续滚动或完全滚动，尽管这样的滚动可以减小施加于膜上的横向力。通常，发明人已经发现，保持特征368与辊区段362之间的少量间隙是有利的。特别地，保持特征368与辊区段362之间的间隙可以在10μm与50μm之间，或者在20μm与40μm之间，或者小于50μm。
在一些实施方式中，辊区段362可以具有小于200μm的间隙，以沿 Z轴抵靠保持特征368的指状件370移动，并且可以具有小于50μm的间隙，以沿X轴抵靠保持特征368的侧面移动。在一些实施方式中，可以通过与辊区段362接触的膜的张力来限制辊区段362远离支承基部369的移动。
在一些实施方式中，指状件370可以在辊区段362上延伸足够的量以约束辊区段的移动。另外，或替选地，辊区段362的端部可以以各种方式成形，以最小化彼此相邻的段之间沿Y轴的不想要的相互作用。在一些实施方式中，可以在每个辊区段的端部处形成圆柱形间隔区域，所述间隔区域具有小于辊的非间隔区域的直径的直径。在一些实施方式中，由这样的变窄的圆柱形段形成的变窄的正特征可以与由圆柱形凹部形成的邻接辊中的负特征配对，从而部分地互锁辊区段362。辊区段362的侧面还可以包含倒角或其他特征，但优选地进行抛光，以避免可能增加对膜310的磨损的锋利边缘。
发明人已经认识到并理解，与辊元件产生期望的膜平坦度通常所需的公差相比，辊区段362允许辊区段具有明显更大的尺寸公差，例如平直度或平均直径。如上面所讨论的，辊元件通常需要小的公差，使得在同一高度处一致地产生平坦表面。然而，如果将相同的圆柱形材料用作单件辊元件，那么即使不会产生一致地平坦的膜表面，包括辊区段的辊元件也可以产生一致地平坦的膜表面。
例如，单个长辊中的平直度的小偏差例如弯曲可能导致辊的表面距辊的中点处的中线的明显位移。然而，在较短长度的辊中，平直度的相同程度的偏差可能导致辊的表面距较短的辊的中点处的中线的总位移小得多。因此，即使在具有相同的平直度公差的情况下，多个和因此较短的辊区段 362的使用允许较小的总位移。因此，在辊区段362中可以接受更大的公差范围。换言之，保持特征特别地关于支承基部369的尺寸公差可以是对辊区段的移动的准确性和精确度的主要影响，而不是辊区段本身的尺寸公差。然而，提供均匀平坦且水平的支承基部369(关于XY构建平面)可能相对较容易且较便宜。
作为所描绘的分段的圆柱形辊区段362的替选，在一些实施方式中，可以组合一个或更多个不同的区段结构，以形成辊区段。例如，可以布置圆形滚珠轴承和/或柔性棒来代替示例的圆柱形辊区段。在构思上，足够柔性的棒可以使在棒的给定部分处的偏转和/或偏差与棒上更远的点解耦。在一些实施方式中，可以通过添加沿棒的长度间隔开的圆形切口来修改原本不柔性的棒。作为一个示例，可以通过在棒中沿棒的长度间隔开 40mm制作约2mm的径向切口或沟槽来修改具有6.35mm的直径和200 mm的长度的相对不柔性的棒。具有2.35mm的直径的棒的剩余芯可以相对于全宽度棒具有更大的柔性，并且允许分段的形式，从而棒的位于沟槽之间的未修改区域能够使通过沟槽变薄的区域处的偏转解耦。
在一些实施方式中，辊区段362可以沿公共轴被支承和/或互连。作为一个示例，辊区段362可以包括纵向地穿过区段362的圆柱形孔，并且安装设备例如细棒或柔性线可以通过这样的圆柱形孔穿过一组区段362。替选地或另外地，辊区段362可以在邻接端部上包括一系列突出和凹陷，使得第一辊区段362的突出部分可以部分地延伸至相邻辊区段362的凹陷部分中。
在图3C的示例中，可移动台359还包括一个或更多个光源，所述一个或更多个光源形成位于辊元件362之间的暴露源360。暴露源360可以被配置成发光元件的线性阵列，例如上面所描述的LED阵列。
尽管本文所描述的一些实施方式采用辊作为整平元件，但是应当理解，辊仅仅被描述为整平元件的一个示例，并且可以使用用于整平膜310 目的的任意其他结构或几何形状来代替任意一个或更多个辊。因此，将理解的是，对于本文中所描述的包括一个或更多个辊的任何实施方式，任何其他合适的整平元件可以代替任何一个或更多个辊，因为本文所描述的技术不限于任何特定类型的整平元件。
整平元件(例如，辊)可以以各种方式配置，在图5A至图5C中示出了其示例500，图5A至图5C描绘了两个平直的平行辊。在一些实施方式中，圆柱体是有利的，因为它们易于通过滚动和/或滑动来移动。尽管其他形状和结构也能够进行这样的移动，但是圆柱体或近圆柱体可以具有若干优点。例如，圆柱体或近圆柱体可能比具有锋利边缘的辊，例如直角棱镜，经受较少的反向摩擦。圆柱体或近圆柱体还可以通过不留下锋利边缘的印记或刮痕来维持膜的完整性。具有接近圆柱形形状的其他表面的结构和形状作为整平元件可以提供优点，例如确保严格的公差。在一些实施方式中，还可以包括涂层或膜以进一步限制摩擦。可以将涂层或膜施加至整平元件的表面以减少摩擦。
在一些实施方式中，可以结合使用例如上面所描述的LED阵列和辊构件。在这样的实施方式中，光源可以被配置成与辊一起移动。作为一个示例，阵列可以与辊一起在Y方向上移动，如图5A至图5C所示。在图 5C的示例中，辊508之间布置有可移动台502，在可移动台502上两个光源501(例如，LED阵列)布置在透镜505下方。将理解的是，还可以包括产生辊和可移动台的移动的其他部件，但为了清楚起见未在图5A至图 5C中示出。
在一些情况下，多个光源阵列可以布置在不同的可移动台上，所述可移动台可以独立地移动和操作以产生光。发明人已经理解，与在采用激光光源的增材制造设备中添加全新的激光器或在采用DLP投影仪的增材制造设备中添加新的投影仪相比，通过添加额外的阵列或修改阵列以具有多个发射器尺寸或替选的LED布置而具有多个可扩展性的选择可以允许额外的灵活性或成本的更线性增加/增加的输出。
在图6A至图6C中描绘了耦接至多组辊的多个LED阵列的移动的说明性实施方式。在图6A至图6C的示例600中，辊608之间布置有可移动台602，在可移动台602上两个光源601(例如，LED阵列)布置在透镜605下方。图6A描绘了可以均沿X轴和Y轴二者移动的四组光源(例如，四对LED阵列)601。图6B示出了沿Y轴移动之后的四组光源以及图6C示出了沿X轴的移动。通过包括多组辊，其中多个LED阵列耦接至辊，制造零件的效率可以比传统系统的效率显著提高。例如，构建体积的多个部分可以同时暴露于光源。这可以显著减少制造零件的时间。
图7示出了根据一些实施方式的具有环形几何形状的辊的实施方式。系统700包括布置在可移动台702上的光源701，该可移动台702在透镜 705的下方。环形辊708围绕可移动台布置，并且可以被配置成与可移动台一起在X轴方向和Y轴方向二者上移动。环形几何形状的辊可以比直线几何形状的辊具有更多的自由度。在一些实施方式中，增材制造设备可以包括环形几何形状的多个辊。多个辊可以在增材制造设备的构建区域内同时移动。环形几何形状的辊还可以在不同方向上移动，并且可以更进一步加快打印过程。
图8示出了立体光刻打印机800，其包括在光源下方的冷却风扇。在图8的示例中，光源801(例如，LED阵列)布置在透镜805下方的可移动台802上，并且被配置成在由膜810和壁811形成的容器下方与辊808 一起移动。容器保存液体光聚合物809并且打印机被配置成在由支承结构 813支承的构建平台812上形成零件。
在图8的示例中，散热器817和冷却风扇816布置在光源801下方。由于一些光源例如LED经由放热反应辐射，因此散热器和/或冷却风扇可以吸收所产生的热量并且通常有助于控制增材制造设备并且特别地LED 阵列的温度。这可以允许LED阵列和/或增材制造设备的更长的寿命。
尽管可移动台可以在构建区域的任何合适的部分上延伸，但是图10 示出了一个实施方式，其中LED阵列1001被配置成在构建区域1004的一个完整的维度内延伸。也就是说，LED阵列(或至少其上布置有LED 阵列的可移动台)完全在构建区域的一个维度(例如宽度)上延伸，并且在一些情况下可以进一步延伸。在本文中，光源的这种布置被称为线性LED阵列。在图10的示例中，描绘了沿可移动台的它们之间具有间隔的 LED阵列1001(其可以例如均为图1A中所示的LED阵列101之一)。然而，在一些实施方式中，LED阵列可以首尾相连地排列，以有效地产生单个大的LED阵列。
在图10的示例中，线性LED阵列1001沿一个轴对准，使得与可移动台1002耦接的线性LED阵列1001的移动被限制于一个轴1003。如本领域技术人员可以理解的，使台沿单个轴移动在这种情况下为x轴可能是有利的。如可以进一步理解的，线性LED阵列可以包括一个连续的LED 阵列或布置在一起的多个较小的LED阵列。LED阵列可以由一行LED或以线或交错配置布置的多行LED组成。该布置可以与本文中所描述的包括使用多个线性LED阵列的任何其他配置耦接。
图11是根据一些实施方式的适合于实践本发明的各方面的系统的框图。系统1100示出了适合于生成用于通过增材制造设备执行增材制造并且执行增材制造设备的后续操作以制造对象的指令的系统。例如，可以由系统生成如通过上面的各种技术所描述的用于激活或去激活光源、使可移动台移动等的指令，并将指令提供至增材制造设备。与可移动台的操作相关联的各种参数可以由系统计算机系统1110存储，并且在生成针对增材制造设备1120的指令时可以被访问以制造零件。
根据一些实施方式，计算机系统1110可以执行生成二维层的软件，该二维层可以均包括对象的各部分。然后可以根据要被提供至增材制造设备(例如增材制造设备1120)的该层数据生成指令，当所述指令由设备执行时，制造各层并且从而制造对象。可以经由链路1115传送这样的指令，链路1115可以包括任何合适的有线和/或无线通信连接。在一些实施方式中，单个壳体保存计算设备1110和增材制造设备1120，使得链路1115为连接系统1100的壳体内的两个模块的内部链路。
因此已经描述了本发明的至少一个实施方式的若干方面，应当理解，本领域技术人员将容易想到各种变型、修改和改进。这种变型、修改和改进旨在成为本公开内容的一部分，并且旨在落入本发明的精神和范围内。此外，尽管指出了本发明的优点，但是应当理解的是，并非本文所描述的技术的每个实施方式都将包括每个所描述的优点。一些实施方式可以不实现本文中描述为有利的任何特征，并且在一些情况下，可以实现一个或更多个所描述的特征，以实现另外的实施方式。因此，前述描述和附图仅作为示例。
图12示出了可以在其上实现本文所描述的技术的合适的计算系统环境1200的示例。例如，计算环境1200可以形成图11中所示的计算机系统1110中的一些或全部。计算系统环境1200仅是合适的计算环境的一个示例，并且不旨在对本文中所描述的技术的使用范围或功能提出任何限制。计算环境1200也不应当被解释为具有与在示例性操作环境1200中示出的任何一个部件或部件的组合有关的任何依赖性或要求。
本文中所描述的技术与许多其他通用或专用计算系统环境或配置一起操作。可以适合于与本文所描述的技术一起使用的公知的计算系统、环境和/或配置的示例包括但不限于个人计算机、服务器计算机、手持或膝上型设备、多处理器系统、基于微处理器的系统、机顶盒、可编程消费电子产品、网络PC、小型计算机、大型计算机、包括任何上述系统或设备的分布式计算环境等。
计算环境可以执行诸如程序模块的计算机可执行指令。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。本文所描述的技术还可以在下述分布式计算环境中实践，在该分布式计算环境中，任务由通过通信网络链接的远程处理设备执行。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储器存储设备的本地和远程计算机存储介质二者中。
参照图12，用于实现本文所描述的技术的示例性系统包括计算机 1210形式的通用计算设备。计算机1210的部件可以包括但不限于处理单元1220、系统存储器1230以及系统总线1221，该系统总线1221将包括系统存储器的各种系统部件耦接至处理单元1220。系统总线1221可以是若干类型的总线结构中的任何一种，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线和使用各种总线架构中的任何总线架构的本地总线。作为示例而非限制，这样的架构包括工业标准架构(ISA)总线、微通道架构(MCA) 总线、增强型ISA(EISA)总线、视频电子标准协会(VESA)本地总线和也称为夹层总线的外围部件互连(PCI)总线。
计算机1210通常包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可由计算机1210访问的任何可用介质，并且包括易失性介质和非易失性介质两者、可移除介质和非可移除介质两者。作为示例而非限制，计算机可读介质可以包括计算机存储介质和通信介质。计算机存储介质包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移除和非可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、 CD-ROM、数字通用盘(DVD)或其他光盘存储装置、磁带盒、磁带、磁盘存储装置或其他磁存储设备或者可以用于存储期望信息并且可以由计算机1210访问的任何其他介质。通信介质通常以诸如载波或其他传输机制的经调制的数据信号来体现计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据，并且包括任何信息传递介质。术语“经调制的数据信号”意思是使其特性中的一个或更多个特性以对信号中的信息进行编码的方式被设置或改变的信号。作为示例而非限制，通信介质包括诸如有线网络或直接有线连接的有线介质，以及诸如声音、RF、红外以及其他无线介质的无线介质。上述中的任一个的组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
系统存储器1230包括易失性存储器和/或非易失性存储器形式的计算机存储介质，例如只读存储器(ROM)1231和随机存取存储器(RAM) 1232。基本输入/输出系统1233(BIOS)通常存储在ROM 1231中，基本输入/输出系统1233包含基本例程，该基本例程有助于例如在启动期间在计算机1210内的元件之间传送信息。RAM 1232通常包含由处理单元1220可立即访问和/或当前正在操作的数据和/或程序模块。作为示例而非限制，图12示出了操作系统1234、应用程序1235、其他程序模块1236和程序数据1237。
计算机1210还可以包括其他可移除/非可移除的易失性/非易失性计算机存储介质。仅作为示例，图12示出了：从非可移除非易失性磁介质读取或向非可移除非易失性磁介质写入的硬盘驱动器1241；从诸如闪存存储器的可移除非易失性存储器1252读取或向诸如闪存存储器的可移除非易失性存储器1252写入的闪存驱动器1251；以及从诸如CD ROM或其他光学介质的可移除非易失性光盘1256读取或向诸如CD ROM或其他光学介质的可移除非易失性光盘1256写入的光盘驱动器1255。可以在示例性操作环境中使用的其他可移除/非可移除的易失性/非易失性计算机存储介质包括但不限于磁带盒、闪存存储器卡、数字通用盘、数字录像带、固态RAM、固态ROM等。硬盘驱动器1241通常通过非可移除存储器接口例如接口1240连接至系统总线1221，并且磁盘驱动器1251和光盘驱动器1255通常通过可移除存储器接口例如接口1250连接至系统总线1221。
上面所讨论的并且在图12中示出的驱动器及其相关联的计算机存储介质为计算机1210提供对计算机可读指令、数据结构、程序模块和其他数据的存储。在图12中，例如，硬盘驱动器1241被示为对操作系统1244、应用程序1245、其他程序模块1246和程序数据1247进行存储。注意到，这些部件可以与操作系统1234、应用程序1235、其他程序模块1236和程序数据1237相同或不同。这里向操作系统1244、应用程序1245、其他程序模块1246和程序数据1247赋予不同的数字，以至少说明它们是不同的副本。用户可以通过输入设备例如键盘1262和定点设备1261将命令和信息输入至计算机1210中，定点设备1261通常被称为鼠标、轨迹球或触摸板。其他输入设备(未示出)可以包括麦克风、操纵杆、游戏板、碟形卫星天线、扫描仪等。这些和其他输入设备通常通过耦接至系统总线的用户输入接口1260连接至处理单元1220，但是可以通过其他接口和总线结构例如并行端口、游戏端口或通用串行总线(USB)进行连接。监视器1291 或其他类型的显示设备也经由接口例如视频接口1290连接至系统总线 1221。除了监视器以外，计算机还可以包括其他外围输出设备例如可以通过输出外围接口1295连接的扬声器1297和打印机1296。
计算机1210可以使用到一个或更多个远程计算机例如远程计算机 1280的逻辑连接在联网环境中操作。远程计算机1280可以是个人计算机、服务器、路由器、网络PC、对等设备或其他公共网络节点，并且通常包括上面相对于计算机1210描述的许多元件或所有元件，尽管在图12中仅示出了存储器存储设备1281。图12中描绘的逻辑连接包括局域网(LAN)1271和广域网(WAN)1273，但是也可以包括其他网络。这种的联网环境在办公室、企业范围的计算机网络、内联网和因特网中是常见的。
当在LAN联网环境中使用时，计算机1210通过网络接口或适配器 1270连接至LAN1271。当在WAN联网环境中使用时，计算机1210通常包括调制解调器1272或用于通过WAN1273例如因特网建立通信的其他装置。调制解调器1272可以是内部的或外部的，可以经由用户输入接口 1260或其他适当的机制连接至系统总线1221。在联网环境中，相对于计算机1210描述的程序模块或其部分可以存储在远程存储器存储设备中。作为示例而非限制，图12示出了驻留在存储器设备1281上的远程应用程序1285。将理解的是，所示出的网络连接是示例性的，并且可以使用在计算机之间建立通信链路的其他手段。
本文所描述的技术的上述实施方式可以以多种方式中的任一种来实现。例如，可以使用硬件、软件或其组合来实现实施方式。当以软件实现时，软件代码可以在任何合适的处理器或处理器的集合上被执行，而不管软件代码被设置在单个计算机中还是分布在多个计算机中。这样的处理器可以实现为集成电路，其中集成电路部件中具有一个或更多个处理器，所述集成电路部件包括本领域已知的市售的集成电路部件，例如CPU芯片、 GPU芯片、微处理器、微控制器或协处理器。可替选地，处理器可以在诸如ASIC的定制电路或者对可编程逻辑设备进行配置而产生的半定制电路中实现。作为另一替选，处理器可以是较大的电路或半导体设备的一部分，而不管是市售的、半定制的还是定制的。作为具体示例，一些市售的微处理器具有多个核，使得这些核中的一个或子集可以构成处理器。然而，可以使用任何合适形式的电路来实现处理器。
此外，应当理解，计算机可以以多种形式中的任一种例如机架安装式计算机、台式计算机、膝上型计算机或平板计算机来实现。另外，计算机可以嵌入在通常不被认为是计算机但具有合适的处理能力的设备中，包括个人数字助理(PDA)、智能电话或任何其他合适的便携式或固定电子设备。
此外，计算机可以具有一个或更多个输入和输出设备。这些设备可以用于呈现用户界面等。可以用于提供用户界面的输出设备的示例包括用于输出的视觉呈现的打印机或显示屏以及用于输出的听觉呈现的扬声器或其他声音生成设备。可以用于用户界面的输入设备的示例包括键盘以及诸如鼠标、触摸板和数字化平板的定点设备。作为另一示例，计算机可以通过语音识别或以其他可听格式接收输入信息。
这种计算机可以通过任何合适形式的一个或更多个网络(包括诸如企业网络或因特网的局域网或广域网)互连。这样的网络可以基于任何合适的技术，并且可以根据任何合适的协议进行操作，而且可以包括无线网络、有线网络或光纤网络。
同样，本文中概述的各种方法或处理可以被编码为软件，该软件可以在使用各种操作系统或平台中的任一种的一个或更多个处理器上执行。另外，这种软件可以使用许多合适的编程语言和/或编程或脚本工具中的任一种来编写，并且还可以被编译为在架构或者虚拟机上执行的可执行机器语言代码或者中间代码。
在这个方面，本发明可以实现为编码有一个或更多个程序的计算机可读存储介质(或多个计算机可读介质)(例如，计算机存储器、一个或更多个软盘、致密盘(CD)、光盘、数字视频盘(DVD)、磁带、闪存存储器、现场可编程门阵列或其他半导体设备中的电路配置或者其他有形计算机存储介质)，当在一个或更多个计算机或其他处理器上执行所述一个或更多个程序时，所述一个或更多个程序执行实现以上讨论的本发明的各种实施方式的方法。从前面的示例中明显的是，计算机可读存储介质可以将信息保留充足的时间以便提供非暂态形式的计算机可执行指令。这样的一个或更多个计算机可读存储介质可以是便携式的，使得存储在其上的一个或更多个程序可以加载至一个或更多个不同的计算机或其他处理器上，以实现如上所讨论的本发明的各个方面。如本文中所使用的，术语“计算机可读存储介质”仅包含可以被认为是产品(即，制成品)或者机器的非暂态计算机可读介质。可替选地或者另外地，本发明可以实现为不同于计算机可读存储介质的计算机可读介质，例如传播信号。
术语“程序”或“软件”——当在本文中使用时——在一般意义上用于指可以被用于对计算机或者其他处理器进行编程以实现如上所讨论的本发明的各个方面的任何类型的计算机代码或者计算机可执行指令集。另外，应当理解，根据本实施方式的一方面，一个或更多个计算机程序——当执行所述一个或更多个计算机程序时执行本发明的方法——不需要驻留在单个计算机或处理器上，而是可以以模块化的方式分布在许多不同的计算机或处理器中以实现本发明的各个方面。
计算机可执行指令可以采用由一个或更多个计算机或其他设备执行的多种形式例如程序模块。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、部件、数据结构等。通常，在各种实施方式中，可以根据需要来组合或分布程序模块的功能。
此外，数据结构可以以任何合适的形式存储在计算机可读介质中。为了简化说明，数据结构可以被示出为具有通过数据结构中的位置来相关的字段。这样的关系同样可以通过为字段的存储分配传达字段之间的关系的计算机可读介质中的位置来实现。然而，可以使用任何合适的机制来建立数据结构的字段中的信息之间的关系，包括通过使用指针、标签或者建立数据元素之间的关系的其他机制。
本发明的各个方面可以以单独的方式、以组合的方式或者以在前面所描述的实施方式中未具体讨论的各种布置来使用，并且因此在本发明的应用中不限于在前述描述中所阐述或在附图中所示出的部件的细节和布置。例如，一个实施方式中所描述的方面可以与其他实施方式中所描述的各方面以任何方式组合。
此外，本发明可以实施为方法，已经提供了该方法的示例。作为该方法的一部分执行的动作可以以任何适合的方式进行排序。因此，可以构建以与所示顺序不同的顺序来执行动作的实施方式，所述实施方式仍然可以包括同时执行一些动作，即使在说明性实施方式中被示出为顺序动作。
此外，一些动作被描述为由“用户”进行。应当理解，“用户”不必是单个个体，并且在一些实施方式中，归因于“用户”的动作可以由个体的团队和/或个人与计算机辅助工具或其他机构相结合来执行。
在权利要求书中使用序数术语例如“第一”、“第二”、“第三”等来修改权利要求元素本身并不意味着一个权利要求元素相对于另一权利要求元素的任何优先次序、优先级或顺序或者执行方法的动作的时间顺序，而是仅作为标签以使具有特定名称的一个权利要求元素区别于具有同一名称(但是使用序数术语)的另一元素以使权利要求元素区分开。
此外，本文所使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应该被视为限制性的。本文中“包括”、“包含”或“具有”、“含有”、“涉及”及其变型的使用意味着涵盖其后所列的项目及其等同内容以及其他项目。

Claims (18)

1.一种增材制造设备，所述增材制造设备被配置成在构建平台上形成固体材料层，每个材料层被形成为除了与所述构建平台的表面和/或先前形成的材料层接触以外还与容器接触，所述增材制造设备包括：
容器，所述容器具有在第一方向和与所述第一方向垂直的第二方向上延伸的内部底表面，其中，所述容器的内部底表面至少部分地由悬浮膜形成；以及
可移动台，所述可移动台被配置成在所述第一方向上移动，所述可移动台被布置在所述容器下方并且包括：
多个光源，所述多个光源沿所述第二方向彼此偏移并且能够操作成将光引导通过所述容器的内部底表面；以及
多个整平元件，所述多个整平元件被配置成在所述可移动台在所述第一方向上移动时接触所述悬浮膜，所述多个整平元件包括沿所述第一方向布置在所述多个光源的任一侧的整平元件，当所述可移动台在所述第一方向上移动时，所述整平元件在所述悬浮膜上施加向上的力，以在布置在所述多个光源的任一侧的整平元件之间产生所述悬浮膜的平坦区域。
2.根据权利要求1所述的增材制造设备，其中，所述多个整平元件包括一个或更多个辊。
3.根据权利要求2所述的增材制造设备，其中，所述一个或更多个辊被机械地耦接至所述可移动台。
4.根据权利要求1所述的增材制造设备，还包括至少一个透镜，所述至少一个透镜被耦接至所述可移动台并且被布置在所述多个光源中的一个或更多个光源与所述容器之间。
5.根据权利要求1所述的增材制造设备，其中，所述多个光源包括第一尺寸的多个光源和不同于所述第一尺寸的第二尺寸的多个光源。
6.根据权利要求5所述的增材制造设备，其中，所述第一尺寸的多个光源沿所述第一方向与所述第二尺寸的多个光源偏移。
7.根据权利要求1所述的增材制造设备，其中，所述多个光源包括：
沿所述第二方向彼此偏移的第一组光源；以及
沿所述第二方向彼此偏移并且沿所述第一方向与所述第一组光源偏移的第二组光源。
8.根据权利要求7所述的增材制造设备，其中，所述第二组光源中的每个光源在所述第一方向和所述第二方向二者上与所述第一组光源中的所有光源偏移。
9.根据权利要求1所述的增材制造设备，其中，所述可移动台沿所述第二方向在所述容器的整个范围上延伸。
10.根据权利要求1所述的增材制造设备，其中，所述多个光源包括多个LED。
11.一种增材制造的方法，所述方法包括：
在增材制造设备内，移动在容器下方的可移动台，所述容器具有在第一方向和垂直于所述第一方向的第二方向上延伸的内部底表面，其中，所述容器的内部底表面至少部分地由悬浮膜形成，所述容器保存液体光聚合物，并且所述可移动台被配置成在所述第一方向上移动，所述可移动台被布置在所述容器下方并且包括：多个光源，所述多个光源沿所述第二方向彼此偏移并且能够操作成将光引导通过所述容器的内部底表面；以及多个整平元件，所述多个整平元件被配置成在所述可移动台在所述第一方向上移动时接触所述悬浮膜，所述多个整平元件包括沿所述第一方向布置在所述多个光源的任一侧的整平元件，当所述可移动台在所述第一方向上移动时，所述整平元件在所述悬浮膜上施加向上的力，以在布置在所述多个光源的任一侧的整平元件之间产生所述悬浮膜的平坦区域；以及
将来自所述多个光源中的至少一些光源的光化辐射引导通过所述悬浮膜的平坦区域至由所述容器保存的液体光聚合物，从而形成固体材料层，所述固体材料层除了与构建平台的表面和/或先前形成的材料层接触以外还与所述内部底表面接触。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述增材制造设备包括被耦接至所述可移动台的至少一个透镜，所述至少一个透镜被布置在所述多个光源中的一个或更多个光源与所述容器之间。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，所述多个光源包括第一尺寸的多个光源和不同于所述第一尺寸的第二尺寸的多个光源。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述第一尺寸的多个光源沿所述第一方向与所述第二尺寸的多个光源偏移。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，所述多个光源包括：
沿所述第二方向彼此偏移的第一组光源；以及
沿所述第二方向彼此偏移并且沿所述第一方向与所述第一组光源偏移的第二组光源。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述第二组光源中的每个光源在所述第一方向和所述第二方向二者上与所述第一组光源中的所有光源偏移。
17.根据权利要求11所述的方法，其中，所述可移动台沿所述第二方向在所述容器的整个范围上延伸。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述多个光源包括多个LED。
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