CN113692344A - 增材制造中的混合技术及相关系统和方法 - Google Patents

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克里斯蒂安·里德
罗伯特·乔基姆
杰夫·希尔
马克西姆·洛博夫斯基
康斯坦丁诺斯·伊科诺穆普洛斯
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Abstract

根据一些方面，提供了一种用于检测和/或去除增材制造设备(100，200，300)的非期望位置中的材料的混合器(202)。例如，在反向立体光刻设备中，液体光聚合物可以在可能干扰增材制造过程和/或使增材制造过程不成功的位置粘附并固化或部分固化至增材制造设备的表面。在增材制造设备内，混合器可以耦接至可移动结构(206)，使得混合器(202)在耦接至可移动结构(206)时可以在增材制造设备内沿着至少一个轴线移动。混合器可以被配置成检测增材制造设备内的表面的不期望的材料和/或从增材制造设备内的表面去除不期望的材料。

Description

增材制造中的混合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2019年3月15日提交的题为“Techniques ForMixing In Additive Fabrication And Related Systems And Methods”的美国临时专利申请序列号62/818,963的权益，该申请在此通过引用整体并入本文。
背景技术
增材制造例如三维(3D)打印通常通过使构建材料的部分在特定位置处凝固来提供用于制造对象的技术。增材制造技术可以包括立体光刻(stereolithography)、选择性或熔融沉积成型、直接复合制造、压合对象制造、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通常为期望对象的截面的相继层来构建零件。通常，各层形成为使得其粘附至在先形成的层或在其上构建对象的基底。在一种被称为立体光刻的增材制造方法中，通过通常首先在基底上然后一个在另一个顶部上相继地形成可固化聚合物树脂的薄层来创建固体对象。暴露于光化辐射例如光使液体树脂的薄层固化，这使其硬化并粘附至在先固化的层以及基底的底表面。
发明内容
根据一些方面，提供了一种被配置成在构建平台上形成固体材料层的增材制造设备。该增材制造设备包括：容器；混合器，其设置在容器内并被配置成至少沿着第一轴线移动；传感器，其被配置成产生指示混合器的状态的传感器数据；至少一个处理器；以及包括指令的至少一个计算机可读介质。所述指令在由所述至少一个处理器执行时：操作一个或更多个致动器以沿着第一轴线移动混合器；以及至少部分地基于在混合器沿着第一轴线的移动期间由传感器产生的传感器数据来检测增材制造过程的故障。
根据一些方面，提供了一种被配置成在构建平台上形成固体材料层的增材制造设备。该增材制造设备包括：构建平台；混合器，其设置在构建平台下方并被配置成沿着第一轴线移动；至少一个传感器，其被配置成产生指示混合器的状态的传感器数据；至少一个处理器；以及包括指令的至少一个计算机可读介质。所述指令在由所述至少一个处理器执行时：迭代地降低构建平台，同时操作一个或更多个致动器以沿着第一轴线在构建平台下方移动混合器，直到构建平台接触混合器；以及至少部分地基于在混合器沿着第一轴线的移动期间由传感器产生的传感器数据来检测增材制造过程的故障。
根据一些方面，提供了一种被配置成通过将光定向至液体光聚合物上来在构建表面上形成固体材料层的增材制造设备。该增材制造设备包括：被配置成容纳液体光聚合物的容器；混合器，其设置在容器内并且包括第一磁性部件；以及可移动结构，所述可移动结构设置在容器下方并且被配置成沿着至少一个轴线移动，其中，可移动结构包括第二磁性耦接部件，所述第二磁性耦接部件被配置成耦接至第一磁性部件，并且其中，由于所述耦接，可移动结构沿着至少一个轴线的运动引起混合器沿着至少一个轴线的运动。
根据一些方面，提供了一种被配置成在构建平台上形成固体材料层的增材制造设备。该增材制造设备包括：容器；混合器，其设置在容器内并且包括第一磁性部件；可移动结构，所述可移动结构设置在容器下方并且被配置成沿着第一轴线移动，其中，可移动结构包括第二磁性部件，所述第二磁性部件被配置成耦接至第一磁性部件；传感器，其被配置成产生指示混合器的状态的传感器数据；至少一个处理器；以及包括指令的至少一个计算机可读介质。所述指令在由所述至少一个处理器执行时：在第一磁性部件和第二磁性部件耦接时操作一个或更多个致动器以沿着第一轴线移动可移动结构和混合器；以及至少部分地基于在混合器沿着第一轴线的移动期间由传感器产生的传感器数据来检测增材制造过程的故障。
根据一些方面，提供了一种被配置成在构建平台上形成固体材料层的增材制造设备。该增材制造设备包括：构建平台；混合器，其设置在构建平台下方并且包括至少一个磁性部件；可移动结构，所述可移动结构设置在混合器下方并且被配置成沿着第一轴线移动，其中，可移动结构包括第二磁性部件，所述第二磁性部件被配置成耦接至第一磁性部件；传感器，其被配置成产生指示混合器的状态的传感器数据；至少一个处理器；以及包括指令的至少一个计算机可读介质。所述指令在由所述至少一个处理器执行时：迭代地降低构建平台，同时在第一磁性部件和第二磁性部件耦接时沿着第一轴线在构建平台下方移动可移动结构，直到构建平台接触混合器；至少部分地基于由传感器产生的传感器数据来检测增材制造过程的故障；以及当构建平台与混合器接触时沿着第一轴线移动可移动结构以去除所检测到的故障。
前述装置和方法实施方式可以用上面描述或下面更详细描述的方面、特征和动作的任何适当组合来实现。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
将参照以下附图描述各个方面和实施方式。应当理解，附图不必按比例绘制。在附图中，在各个附图中示出的每个相同或几乎相同的部件由相同的数字表示。为了清楚起见，可能未在每个附图中标记每个部件。
图1A至图1B示出了根据一些实施方式的形成零件的多个层的立体光刻增材制造设备的示意图；
图2示出了根据一些实施方式的具有混合器和可移动结构的增材制造设备的示意图；
图3示出了根据一些实施方式的具有混合器和包括光学模块的可移动结构的增材制造设备的示意图；
图4A示出了根据一些实施方式的增材制造设备的混合器的平面图；
图4B示出了根据一些实施方式的增材制造设备的混合器的正视图；
图4C示出了根据一些实施方式的增材制造设备的混合器的透视图；
图4D示出了根据一些实施方式的增材制造设备的混合器和磁性部件的透视图；
图5是根据一些实施方式的适合于检测和/或去除增材制造设备的构建平台上的碎屑的过程的流程图；
图6是根据一些实施方式的适合于检测和/或去除增材制造设备的容器中的碎屑的过程的流程图；
图7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；以及
图8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。
具体实施方式
如以上所讨论的，一些增材制造技术可以通过在构建平台上形成相继薄层来形成固体对象。在立体光刻中，这样的层由液体光聚合物例如光聚合物树脂形成。光化辐射(引发和/或发展固化过程的辐射)例如光可以被定向至光聚合物树脂的选定部分，从而将其固化成期望形状的固体(或半固体)层。
一些立体光刻设备可以形成与除零件的在先层或构建平台之外的表面接触的固体材料，例如容纳液体光聚合物的容器。光化辐射可以被引入通过液体光聚合物容器的底部或引入至液体光聚合物的顶表面。第一种类型的立体光刻设备有时被称为“反向立体光刻”或“约束表面立体光刻”设备，但本文中讨论的技术也可以应用于第二种类型的立体光刻设备。
在操作反向立体光刻设备的一些实例中，固化的光聚合物或固化的光聚合物的部分可以在增材制造过程期间或之后保持粘附至容器表面或构建平台。这种粘附的固化的光聚合物可能会通过阻挡或散射光或阻止形成平坦的固体材料层、可能使零件变形或破坏零件或损坏增材制造设备来干扰当前或后续的增材制造过程。在非反向立体光刻设备中，这样的碎屑可能会保持漂浮在液体光聚合物的顶部上，而不是保持粘附至表面。自动检测和处理容器中、构建平台上或液体光聚合物中的这样的碎屑可以改进制造零件的质量和用户体验二者。
本发明人已经认识到并理解用于将混合器磁耦接至增材制造设备的技术，其中混合器被配置成从容器和/或构建平台的表面去除固化的光聚合物或其他碎屑。在一些情况下，混合器可以用于检测增材制造设备中的各种校准或打印故障。单独地或以任何适当的组合来考虑，这些改进减轻了上述挑战中的至少一个，如下面将进一步详细描述的。
常规的增材制造设备可以具有固定至一个或更多个致动器的混合器，所述一个或更多个致动器被配置成移动混合器。例如，混合器可以机械地附接至在容器内移动混合器的致动器，使得当致动器移动时，混合器也由于其耦接至致动器而移动。本发明人已经认识到并理解，可能期望将混合器耦接至可移动结构使得混合器可以容易地与可移动结构接合以及与可移动结构脱离。例如，在增材制造的一些模式中，可能期望移动可移动结构还不移动混合器。因此，本发明人开发了用于在增材制造设备内将混合器可移除地耦接至可移动结构的系统。在一些实施方式中，混合器与可移动结构之间的这种可移除耦接可以通过任何合适的机械耦接装置(例如，任何合适的锁定机构、闩锁、球窝接头、接触和/或推动闩锁和/或致动闩锁)来实现。
然而，本发明人还认识到并理解，使用磁耦接来可移除地耦接混合器和可移动结构可以降低增材制造设备的机械复杂性，或者可以包含与容器内的液体光聚合物接触的任何部件，从而限制用户与接触液体光聚合物的部件的交互。在一些情况下，可移动结构可以被配置成例如通过朝向或背离混合器移动一个或更多个磁体、通过激活或去激活电磁体等来接合与混合器的磁耦接以及脱离与混合器的磁耦接。这种配置使混合器能够仅在期望时与可移动平台一起移动。在一些配置中，混合器可以始终处于接合。
在一些实施方式中，可移动结构可以包括容纳光学部件的光学单元，所述光学部件被配置成在增材制造过程期间固化液体光聚合物。通过将混合器可移除地耦接至诸如光学单元的可移动结构，在增材制造设备内可能需要较少的致动器，从而减少使用期间发生机械故障的机会。
在一些实施方式中，混合器与可移动结构之间的耦接可以通过容纳在混合器和可移动结构中的磁性部件来实现。还可以理解的是，磁耦接可以降低混合器在增材制造设备内的安装和维护的复杂性，因为容器可以容易地移除和安装，从而限制用户与液体光聚合物的接触。这可以改进整体用户体验以及减少用户在安装或移除容器时损坏增材制造设备的机会。
立体光刻增材制造设备中可能出现的另一个问题是固化的光聚合物或其他碎屑可能污染液体光聚合物，或者另外以将损害后续制造的方式被放置。碎屑可以例如通过如下干扰增材制造过程：阻挡或散射光聚合物树脂内的光，或者粘附至构建平台或正在形成的零件并阻止形成均匀的层，使零件变形。在极端情况下，如果在形成新层或零件之前未检测到并去除附接至构建平台的材料例如碎屑或在先形成的零件，则可能引起对容器的损坏。在一些实施方式中，混合器可以包括过滤器，该过滤器被配置成从液体光聚合物中捕获和去除不需要的碎屑。当混合器移动通过液体光聚合物时，液体光聚合物可以流过混合器的顶表面，然后向下流过过滤器，从而从液体光聚合物去除碎屑。
以下内容是与用于将混合器磁耦接至增材制造设备的技术相关的各种构思及技术的实施方式的更详细描述。应当理解，本文描述的各个方面可以以多种方式中的任一种来实现。本文仅出于说明的目的提供具体实现方式的示例。另外，以下实施方式中描述的各个方面可以单独使用或以任意组合使用，并且不限于本文中明确描述的组合。
尽管本文中已经描述和示出了特定的系统和方法，但是可以设想，本文中公开的各种方法、系统、装置、对象和计算机可读介质的功能可以应用于任何现在已知的或以后设计的增材制造技术，其中期望检测并去除增材制造过程的故障。
为了说明一种示例性增材制造技术，图1A至图1B中描绘了反向立体光刻打印机。示例性立体光刻打印机100在构建平台上沿面向下的方向形成零件，使得该零件的层形成为除了与在先固化的层或构建平台接触以外还与容器的表面接触。在图1A至图1B的示例中，立体光刻打印机100包括构建平台104、容器106和液体光聚合物110。面向下的构建表面104与填充有液体光聚合物110的容器106的底表面相对。容器106的底表面可以由任何合适的材料形成，包括硬的、非柔性的材料或柔性膜。本文中描述的结构和方法可以在任何类型的容器中实现。图1A表示在构建表面104上形成零件的任何层之前的立体光刻打印机100的配置。
如图1B所示，零件112可以分层形成，其中初始层附接至构建平台104。容器的底面对于光化辐射例如光可能是透明的，光化辐射可以针对液体光固化树脂的薄层的置于容器底面上的部分。暴露于光化辐射例如光使液体树脂的薄层固化，这使其硬化。在形成层114时，层114至少部分地与在先形成的层和容器106的表面二者接触。固化的树脂层的顶侧通常除了与容器的透明底面接合以外，还接合至构建表面104的底表面或与在先固化的树脂层接合。为了在形成层114之后形成零件的附加层，必须打破在容器的透明底面与层之间发生的任何接合。例如，层114的表面的一个或更多个部分(或整个表面)可以粘附至容器，使得在形成后续层之前必须去除粘附。
图2中示出了包括混合器和可移动结构的示例性增材制造设备。根据一些实施方式，增材制造设备200可以包括被配置成容纳液体光聚合物110的容器106。混合器202设置在容器106内，并且包括用于耦接至可移动结构206的磁性部件208的磁性部件204，所述可移动结构206可以设置在容器106下方。在一些实施方式中，可移动结构206可以设置在容器106旁边或容器106上方。
在图2的示例中，一个或更多个磁性部件208可以沿着轴线210升高或降低，以便分别与混合器202的一个或更多个磁性部件磁性部件204耦接和去耦接。在一些实施方式中，(一个或多个)磁性部件208可以机械地耦接至布置在可移动结构206内的一个或更多个臂，所述一个或更多个臂被配置成沿着轴线210升高和降低(一个或多个)磁性部件。可移动结构206可以被配置成沿着轴线212移动，并且当被磁耦接至混合器202时，还可以沿着轴线212移动混合器202。当混合器202未被磁耦接至可移动平台206时，可移动平台206沿着轴线212的运动可能不会引起混合器的运动。在一些实施方式中，可移动结构206被配置成通过与一个或更多个致动器的机械耦接而沿着轴线212移动。
增材制造设备200还可以包括被配置成通过链路214监测混合器202的可选传感器216。链路214可以包括任何合适的有线和/或无线通信连接。根据一些实施方式，传感器216可以是至少一个霍尔效应传感器，其被配置成检测磁性部件208何时升高或降低以及混合器202是否耦接至可移动结构206。传感器216除了检测混合器202和可移动结构206的意外去耦接之外还可以能够检测混合器202离开可移动结构206的微小位移。这样的检测可以允许用户确定容器或构建平台何时可能需要混合器的附加通过或附加的用户干预步骤以去除碎屑，例如固化的液体光聚合物110。在一些实施方式中，例如在增材制造设备200不包括传感器216的情况下，可以提示用户确认在增材制造过程之前混合器202处于适当位置。
如本文所使用的，“去耦接”是指混合器202与可移动结构206之间由于外力而意外脱离。外力可能由混合器遇到粘附至构建平台104或容器106的底部的固化的光聚合物或其他碎屑引起。如果固化的光聚合物或其他碎屑牢固地粘附至构建平台104或容器106的底部，则混合器202可能无法克服粘附以去除固化的光聚合物或其他碎屑。另外地，引起去耦接的外力可能是由于液体光聚合物110。液体光聚合物110可以是粘性液体，其可以抵抗混合器202的移动。如果磁性部件204与208之间的磁耦接不足够强以克服液体光聚合物110的力或者如果混合器202太快地移动通过液体光聚合物110，则可能由于液体光聚合物110而发生去耦接。
磁耦接力可以是在混合器202移动通过液体光聚合物110时防止去耦接并允许混合器202以合理的速度移动的任何合适的强度。在一些实施方式中，磁耦接力可以使得能够去除碎屑。磁耦接力可以使得能够在混合器202的单次通过中去除小碎屑或在混合器202的多次通过中去除中等碎屑。在其他实施方式中，磁耦接力可能无法去除碎屑，而是允许混合器202在遇到任何尺寸的碎屑时与可移动结构206去耦接，使得增材制造设备可以警告用户发生故障。
期望的耦接力可以取决于多种因素，包括但不限于液体光聚合物110的粘度、混合器202打算移动的速度、和/或对于一些典型或“模型”碎屑的预期粘附强度。这些因素可以在不同材料和/或增材制造设备之间不同。在一些实施方式中，磁性部件204与208之间的磁耦接力可以高于5N。在液体光聚合物110的粘度或混合器202打算移动的速度较低的一些实施方式中，磁耦接力可以理想地在5N至15N之间，并且混合器202的速度可以在30mm/s至100mm/s之间。在液体光聚合物110的粘度和/或混合器202打算移动的速度较高的情况下，磁耦接力可以理想地在10N至25N之间，并且混合器202的速度可以在80mm/s至180mm/s之间。也可以根据如下因素来实现高于25N的磁耦接力，所述因素例如但不限于液体光聚合物110的粘度、混合器202打算移动的速度、和/或对于一些典型或“模型”碎屑的预期粘附强度。
根据一些实施方式，传感器216可以是或可以包括力传感器，所述力传感器被配置成监测在混合器202被可移动结构206移动时施加至混合器202的力。传感器216可以被配置成检测混合器202与可移动结构206的去耦接以及在混合器202被可移动结构206移动时混合器202遇到的较小耦接波动。传感器216可以另外地或替选地被配置成如果感测到高于阈值力的力则触发混合过程的停止，以防止对增材制造设备200的损坏。
根据一些实施方式，混合器202沿着轴线212的移动可以用于从容器106的下表面或构建平台104的表面去除本文中被描述为制造故障的碎屑。如果出现意外行为，则在制造过程期间或甚至在制造过程之前会以多种方式出现制造故障。这样的行为通常包括在不期望的位置中存在材料，这会使制造过程以与预期方式不同的方式进行。例如，在制造之前在构建平台104上存在固体材料例如在先形成的零件可能导致故障，原因是在构建平台在增材制造设备中在特定位置处是平坦表面的假设下增材制造设备被配置成在构建平台上形成材料。在其中容器106的底表面由柔性膜形成的一些实施方式中，构建平台104上粘附的碎屑或在先形成的零件可能使构建平台104在构建平台104降低至接近膜时刺穿膜。
作为另一示例，固化的或部分固化的光聚合物可以在制造期间粘附至正被制造的零件或一些其他表面，并且由此使附加的材料在不期望的位置固化。这样的问题可以在本文中统称为“故障”，但应理解，意外行为的产生可能不会立即使增材制造设备本身发生故障，并且在一些情况下，甚至可能根本不会使设备发生故障。在一些情况下，例如，“故障”可能降低制造零件的质量，但可能不会妨碍制造过程。
混合器202沿着轴线212的移动还可以用于混合液体光聚合物110。如本文中所使用的，液体光聚合物110的“混合”是指液体光聚合物110在容器106内的重新分布。更确切地说，如本文中所使用的，混合指示液体光聚合物的均匀化。例如，一些液体光聚合物可以包含可以随时间沉降或压实的成分。这样的成分可以包括复合材料或颗粒填料成分，例如陶瓷、玻璃或蜡。一些液体光聚合物可以具有染料或颜料，所述染料或颜料可能会沉降，导致着色不一致或树脂质量不佳。混合可以以使得液体光聚合物的粘度和/或组分均匀化的方式重新分布液体光聚合物。在增材制造过程之前进行混合可以改善增材制造过程的一致性，因为如果液体光聚合物的性质是均质的，则液体光聚合物将在其整个体积中以类似的方式对光作出响应。
在一些实施方式中，混合器202可以被配置成包括重新涂覆过程，其中液体光聚合物被移动以加速当液体流动时发生的自然运动，并确保为打印过程准备均匀的液体光聚合物层。由于液体可能是粘性的，因此重新涂覆可以以更快的打印过程和/或更均匀的打印层的形式提供改进。
图3描绘了增材制造设备300的示例性实施方式，其中可移动结构包括光学单元302。光学单元302可以用于将光化辐射例如光定向至液体光聚合物110上，以便执行如前所述的立体光刻增材制造过程。光学单元302还可以被配置成沿着两个或更多个轴线移动，如美国申请16/163,403中所描述的那样，该申请通过引用全文并入本文。
光学单元302在增材制造设备300内可以用于两个目的，光学单元302被配置成在制造过程之前或在制造过程期间移动混合器202以解决容器106中的故障或构建平台104上的故障以及在增材制造过程期间与混合器去耦接并将光定向至液体光聚合物110上以形成零件112。根据一些实施方式，光学单元302的多功能性可以减少增材制造设备300内所需的致动器的数量，从而简化设备并减少机械故障的机会。
光学单元302可以包括这样的光学部件，如允许光或其他辐射离开光学单元302的光学窗口304、光源306以及被配置成引导来自光源306的光的光学部件308。光学部件308可以是镜式检流计。光学单元302还可以包括附加的光学部件以帮助引导或聚焦来自光源306的光。这些附加的光学部件可以包括但不限于镜、透镜、滤光器、检流计或其任意组合。在一些实施方式中，光学单元302还可以包括磁性部件208，所述磁性部件208可以沿着轴线210升高和降低，以耦接至混合器202的磁性部件204以及与混合器202的磁性部件204去耦接。光学单元302还可以沿着轴线212移动。当光学单元302耦接至混合器202时，光学单元302可以沿着轴线212移动，从而沿着轴线212移动混合器202。
图4A至图4D示出了根据一些实施方式的说明性混合器的各种视图。混合器400可以是例如图2和图3所示的混合器202的说明性实现方式。混合器400可以由被配置成在与液体光聚合物110接触时具有化学惰性的任何合适的材料形成，所述材料包括但不限于金属、玻璃或者诸如PVDF、PEEK或PVC的塑料。在图4A至图4D的示例中，混合器400可以包括被配置成沿着混合器400的宽度延伸的边缘402。边缘402可以以任何合适的方式进一步配置成将故障诸如粘附的固化的液体光聚合物从容器诸如容器106的底表面刮掉。例如，边缘402可以是楔形形状(例如，从薄的前缘到厚的主体部分在其轮廓上的厚度变化)，使得边缘402可以装配在容器106的底表面与粘附的故障之间，并将粘附的故障与底表面分离。在一些实施方式中，边缘402可以由柔性材料形成，所述柔性材料包括但不限于柔性塑料、聚氨酯或橡胶。
混合器400还可以包括沿着混合器400的宽度延伸的边缘404，所述边缘404可以被配置成用均匀的液体光聚合物110层重新涂覆容器106的底表面。边缘404可以被配置成延伸靠近容器的底表面，但不与容器的底表面接触。边缘404可以设置在容器106的底表面上方一定距离，该距离等于或大于要在增材制造过程期间形成的层厚度。边缘404可以设置在容器106的底表面上方一定距离，该距离在10微米至300微米之间或者大于10微米至300微米。边缘404可以另外成角度，以改善液体光聚合物110从容器106的外边缘到容器106的中心的芯吸。在图4A至图4D的示例中，过滤器410设置在混合器的上表面上。过滤器410可以被配置成捕获固化的光聚合物或在液体光聚合物110中松散的其他碎屑。
磁体隔间406可以以任何合适的方式布置成使得能够耦接至可移动结构206或光学单元302。在图4A的示例性实施方式中，磁体隔间406设置在混合器400的两端。从磁体隔间406向外延伸的是停放部件408。这些停放部件408可以使混合器400能够在不使用时“停放”。也就是说，在增材制造过程期间，可移动结构206可以耦接至混合器400并且将混合器400移动至预定位置，在该预定位置，停放部件408可以以保持混合器400静止的方式与增材制造设备接合。然后，可移动结构206可以与混合器400去耦接，并开始或继续增材制造过程，同时混合器400保持静止并不干扰增材制造过程。
图4B示出了根据一些实施方式的混合器400的正视图。混合器400还可以包括沿着混合器400的上表面设置并沿着混合器400的宽度延伸的边缘412。边缘412可以以任何合适的方式配置成将故障诸如粘附的固化的液体光聚合物从构建平台104的表面刮掉。例如，边缘412可以是楔形形状(例如，从薄的前缘到厚的主体部分的其轮廓上的厚度变化)，使得边缘412可以装配在构建平台104与粘附的故障之间并将粘附的故障与构建平台104分离。
图4C和图4D示出了根据一些实施方式的从混合器400上方和下方看到的混合器400的透视图。在图4C中可以看到边缘402和404的配置的差异，其中边缘402被配置成从容器106的底部刮掉和去除故障，而边缘404被配置成当混合器400移动通过容器106时分布均匀的液体光聚合物层。在一些实施方式中，混合器400可以仅包括边缘402、404和/或412的选择中的任一个。混合器400可以包括边缘402、404和/或412的任意组合。
图4D示出了根据一些实施方式的混合器400从上方的透视图以及可以包含在磁体隔间406中的磁体416的示例性配置。在图4D的示例中，三个磁体416容纳在每个磁体隔间406中，但是可以使用任何适当数量的磁体。在一些实施方式中，使磁性部件204和208去耦接所需的力可以确定混合器可以能够向容器106内或构建平台104上的故障施加多大的力。
在一些情况下，可能期望使用如图4D中所示的布置有交替磁极的多个磁体，以便减少混合器400与可移动结构206之间去耦接的机会或者增加使磁性部件204和208去耦接所需的力。这样的布置利用相同磁极之间的磁斥力。当磁性部件204和208在去耦接事件中开始滑过彼此时，磁性部件204和208中的相同磁极(即N-N对和S-S对)变得更靠近在一起，从而增加它们之间的斥力。该斥力可以帮助将磁性部件204和208移回到完全耦接状态。
图5是根据一些实施方式的用于检测和解决增材制造设备的构建平台104上的故障的示例性过程500的流程图。过程500还可以用于混合和/或过滤液体光聚合物，也就是说，在增材制造过程之前使液体光聚合物均匀化。在动作502中，构建平台104朝向混合器202降低一步。在动作504中，可移动结构206在耦接至混合器202时沿着至少一个轴线212被致动，以便使混合器202沿着至少一个轴线212移动通过容器106。如果在动作505中传感器216检测到混合器202与可移动结构206的去耦接，则在动作506中增材制造设备可以警告用户构建平台上的故障。
在一些实施方式中，传感器216可以被配置成检测混合器上的力，而不是检测混合器202与可移动结构206的去耦接。传感器216还可以被配置成监测混合器202的路径，然后警告用户混合器202所经受的力的波动或混合器202的移动中的波动。这样的波动可以指示液体光聚合物110中的异常或者混合器202无法去除但确实干扰混合器202的运动的故障。
如果在动作505中传感器216没有检测到混合器202与可移动结构206的去耦接，并且如在动作507中可以检测到构建平台没有到达与混合器202的高度相等的竖直位置，则系统返回到动作502并进一步移动构建平台104。相反，如果构建平台已经到达与混合器202的高度相等的竖直位置，则可以在动作508中继续增材制造过程，因为在构建平台104上没有检测到故障。
图6是根据一些实施方式的用于检测和解决增材制造设备的容器106中的故障的示例性过程600的流程图。过程600可以在增材制造过程之前运行，在增材制造过程期间间歇地运行，或者在形成对象的每一层之后运行。在动作602中，当混合器202耦接至可移动结构206时，可移动结构可以沿着至少一个轴线被致动以沿着至少一个轴线移动混合器。如果在动作603中传感器216没有检测到混合器202与可移动结构206的去耦接，则在动作608中增材制造设备可以继续进行增材制造过程的下一步骤，因为没有检测到容器中的故障。
如果在动作603中传感器216检测到混合器202与可移动结构206的去耦接，则在动作604中增材制造设备可以试图将混合器202和可移动结构206重新耦接。在一些实施方式中，传感器216可以被配置成检测混合器上的力是否高于阈值力，而不是检测混合器202与可移动结构206的去耦接。如果在动作605中成功地将混合器202和可移动结构206重新耦接，则增材制造设备可以返回到动作602。如果没有成功地将混合器202和可移动结构206重新耦接，则在动作606中增材制造设备可以警告用户容器中的故障。
图7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700示出了适合于生成指令以通过增材制造设备执行增材制造以及执行增材制造设备制造对象的后续操作的系统。例如，用于识别增材制造设备的光学窗口上的污染或检测如由上面各种技术描述的增材制造过程的故障模式的指令可以由系统生成并提供至增材制造设备。与识别增材制造设备的光学窗口上的污染或检测增材制造过程的故障模式相关联的各种参数可以由系统计算机系统710存储，并在为增材制造设备720生成用于识别污染或检测故障模式的指令时被访问。
根据一些实施方式，计算机系统710可以执行生成用于识别增材制造设备内的污染的指令的软件。然后，可以将所述指令提供至增材制造设备例如增材制造设备720，所述指令在由该设备执行时执行校准板的二维光学扫描。这种指令可以经由链路715传送，链路715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，单个壳体容纳计算设备710和增材制造设备720，使得链路715为连接系统700的壳体内的两个模块的内部链路。
图8示出了可以在其上实现本文描述的技术的合适的计算系统环境800的示例。例如，计算环境800可以形成图7中所示的计算机系统710中的一些或全部。计算系统环境800是合适的计算环境的仅一个示例，并且不旨在对本文描述的技术的使用范围或功能提出任何限制。计算环境800也不应当被解释为具有与在示例性操作环境800中示出的部件中的任何一个或部件的组合有关的任何相关性或要求。
本文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。可以适合于与本文描述的技术一起使用的公知计算系统、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、组件、数据结构等。本文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计算机存储介质和远程计算机存储介质二者中。
参照图8，用于实现本文描述的技术的示例性系统包括以计算机810形式的通用计算设备。计算机810的部件可以包括但不限于处理单元820、系统存储器830以及将包括系统存储器的各种系统部件耦接至处理单元820的系统总线821。系统总线821可以是若干种类型的总线结构中的任一种，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一种的本地总线。通过示例而非限制的方式，这种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)本地总线以及也被称为夹层(Mezzanine)总线的外围组件互连(PCI)总线。
计算机810通常包括各种计算机可读介质。计算机可读介质可以是可以由计算机810访问的任何可用介质，并且包括易失性和非易失性介质二者、可移动和不可移动介质二者。通过示例而非限制的方式，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任何方法或技术实现的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易失性和非易失性介质、可移动和不可移动介质。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、磁带盒、磁带、磁盘存储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810访问的任何其他介质。通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或诸如载波或其他传输机制的调制的数据信号中的其他数据，并且包括任何信息传递介质。术语“调制的数据信号”是指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这种方式被设置或改变的信号。通过示例而非限制的方式，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、红外和其他无线介质的无线介质。上述的任何组合也应当包括在计算机可读介质的范围内。
系统存储器830包括以易失性和/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)831和随机存取存储器(RAM)832。在ROM 831中通常存储包含诸如在启动期间有助于在计算机810内的元件之间传送信息的基本例程的基本输入/输出系统(BIOS)833。RAM 832通常包含处理单元820可立即访问和/或目前正由处理单元820操作的数据和/或程序模块。通过示例而非限制的方式，图8示出了操作系统834、应用程序835、其他程序模块836和程序数据837。
计算机810还可以包括其他可移动/不可移动、易失性/非易失性计算机存储介质。仅通过示例的方式，图8示出了从不可移动非易失性磁介质读取或向不可移动非易失性磁介质写入的硬盘驱动器841、从诸如闪存的可移动非易失性存储器852读取或向诸如闪存的可移动非易失性存储器852写入的闪存盘851、以及从诸如CD ROM或其他光学介质的可移动非易失性光盘856读取或向诸如CD ROM或其他光学介质的可移动非易失性光盘856写入的光盘驱动器855。可以在示例性操作环境中使用的其他可移动/不可移动、易失性/非易失性计算机存储介质包括但不限于磁带盒、闪存卡、数字通用盘、数字录像带、固态RAM、固态ROM等。硬盘驱动器841通常通过不可移动存储器接口例如接口840连接至系统总线821，并且磁盘驱动器851和光盘驱动器855通常通过可移动存储器接口例如接口850连接至系统总线821。
上面讨论并且在图8中示出的驱动器及其相关联的计算机存储介质为计算机810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8中，例如，硬盘驱动器841被示为存储操作系统844、应用程序845、其他程序模块846和程序数据847。注意，这些部件可以与操作系统834、应用程序835、其他程序模块836和程序数据837相同或不同。操作系统844、应用程序845、其他程序模块846和程序数据847在此被赋予不同的附图标记以说明至少它们是不同的副本。用户可以通过输入设备例如键盘862和通常被称为鼠标、轨迹球或触摸板的指向设备861将命令和信息输入到计算机810中。其他输入设备(未示出)可以包括麦克风、操纵杆、游戏手柄(game pad)、圆盘式卫星电视天线、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860连接至处理单元820，但是也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)连接。监视器891或其他类型的显示设备也经由诸如视频接口890的接口连接至系统总线921。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895连接的扬声器897和打印机896。
计算机810可以使用到一个或更多个远程计算机例如远程计算机880的逻辑连接在联网环境中进行操作。远程计算机880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，并且通常包括上面关于计算机810描述的元件中的许多元件或全部元件，尽管图8中示出了仅存储器存储设备881。图8中描绘的逻辑连接包括局域网(LAN)871和广域网(WAN)873，但是还可以包括其他网络。这样的联网环境常见于办公室、企业范围计算机网络、内联网和因特网。
当在LAN联网环境中使用时，计算机810通过网络接口或适配器870连接至LAN871。当在WAN联网环境中使用时，计算机810通常包括调制解调器872或用于通过诸如因特网的WAN 873建立通信的其他装置。调制解调器872——其可以是内部的或外部的——可以经由用户输入接口860或其他合适的机制连接至系统总线821。在联网环境中，关于计算机810描绘的程序模块或所述程序模块的部分可以存储在远程存储器存储设备中。通过示例而非限制的方式，图8示出了驻留在存储器设备881上的远程应用程序885。将认识到，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装置。
本文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集合上执行，无论是设置在单个计算机中还是分布在多个计算机之中。这样的处理器可以实现为集成电路，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的定制电路系统或者对可编程逻辑器件进行配置而产生的半定制电路系统中实现。作为另一替选方案，处理器可以是较大电路或半导体器件的一部分，无论是市售的、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，可以使用任何合适格式的电路系统来实现处理器。
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施。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设备和输出设备。除了其他方面，这些设备可以用于呈现用户接口。可以用于提供用户接口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。可以用于用户接口的输入设备的示例包括键盘和指向设备，诸如鼠标、触摸板和数字化平板。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互连，网络包括局域网或广域网，诸如企业网络或因特网。这种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来操作，并且可以包括无线网络、有线网络或光纤网络。
此外，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/或编程工具或脚本工具中的任一种来编写，并且还可以被编译为在框架或虚拟机上执行的可执行机器语言代码或中间代码。
在这方面，本发明可以实施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、现场可编程门阵列或其他半导体器件中的电路配置或其他有形计算机存储介质)，所述一个或更多个程序当在一个或更多个计算机或其他处理器上执行时执行实现以上讨论的本发明的各种实施方式的方法。如根据前述示例明显的是，计算机可读存储介质可以保留信息达足够的时间以提供非暂态形式的计算机可执行指令。这样的一个或多个计算机可读存储介质可以是可传输的，使得存储在其上的一个或多个程序可以被加载至一个或更多个不同的计算机或者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，本发明可以实施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代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个方面，一个或更多个计算机程序——在被执行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，但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之中以实现本发明的各个方面。
计算机可执行指令可以是许多形式，例如由一个或更多个计算机或者其他设备执行的程序模块。通常，程序模块包括执行特定任务或者实现特定抽象数据类型的例程、程序、对象、组件、数据结构等。通常，程序模块的功能可以根据需要在各种实施方式中进行组合或者分布。
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相关的字段。这种关系同样可以通过在计算机可读介质中利用位置为字段分配传达字段之间的关系的存储空间来实现。然而，可以使用任何合适的机制——包括通过使用指针、标签或在数据元素之间建立关系的其他机制——来在数据结构的字段中的信息之间建立关系。
已经描述了本发明的至少一个实施方式的若干方面，应当理解的是，本领域技术人员将容易想到各种变更、修改和改进。
这样的变更、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，并非本文描述的技术的每个实施方式都将包括每个描述的优点。一些实施方式可以不实现在本文中被描述为有利的任何特征，并且在一些情况下，可以实现所描述的特征中的一个或更多个以实现另外的实施方式。因此，上述描述和附图仅作为示例。
本文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集合上执行，无论是设置在单个计算机中还是分布在多个计算机之中。这样的处理器可以实现为集成电路，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的定制电路系统或者对可编程逻辑器件进行配置而产生的半定制电路系统中实现。作为另一替选方案，处理器可以是较大电路或半导体器件的一部分，无论是市售的、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，可以使用任何合适格式的电路系统来实现处理器。
本发明的各个方面可以单独使用、组合使用、或者以前面所述的实施方式中没有具体讨论的多种布置使用，并且因此其应用不限于前面的描述中阐述的或在附图中示出的部件的细节和布置。例如，可以将一个实施方式中描述的各方面与其他实施方式中描述的各方面以任意方式进行组合。
此外，本发明可以实施为方法，已经提供了该方法的示例。作为方法的一部分执行的动作可以以任何合适的方式排序。因此，可以构造其中以与所示顺序不同的顺序来执行动作的实施方式，所述实施方式可以包括同时执行一些动作，即使在说明性实施方式中所述一些动作被示出为顺序动作。
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。
在权利要求中使用诸如“第一”、“第二”、“第三”等的序数术语来修饰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权、优先级或顺序或者执行方法的动作的时间顺序，而仅仅用作标记来区分具有某个名称的一个权利要求元素与具有相同名称的另一元素(除了使用序数术语以外)以区分权利要求元素。
此外，本文使用的措辞和术语是为了描述的目的，而不应当被视为限制。在本文中使用“包括”、“包含”或“具有”、“含有”、“涉及”及其变型旨在包括其后列出的项及其等同物以及附加项。

Claims (44)

1.一种被配置成在构建平台上形成固体材料层的增材制造设备，所述增材制造设备包括：
容器；
混合器，所述混合器设置在所述容器内并被配置成至少沿着第一轴线移动；
传感器，所述传感器被配置成产生指示所述混合器的状态的传感器数据；
至少一个处理器；以及
包括指令的至少一个计算机可读介质，所述指令在由所述至少一个处理器执行时：
操作一个或更多个致动器以沿着所述第一轴线移动所述混合器；以及
至少部分地基于在所述混合器沿着所述第一轴线的移动期间由所述传感器产生的传感器数据来检测增材制造过程的故障。
2.根据权利要求1所述的增材制造设备，其中，所述混合器还包括具有第一端和第二端的伸长主体以及沿着所述伸长主体从所述第一端延伸至所述第二端的至少一个边缘构件。
3.根据权利要求2所述的增材制造设备，其中，所述至少一个边缘构件被配置成从靠近边缘构件的表面去除碎屑。
4.根据权利要求3所述的增材制造设备，其中，所述至少一个边缘构件是楔形形状。
5.根据权利要求3所述的增材制造设备，其中，所述指令在由所述至少一个处理器执行时还包括：在检测到所述故障时沿着所述第一轴线移动所述混合器以去除所检测到的故障。
6.根据权利要求1所述的增材制造设备，其中，所述指令在由所述至少一个处理器执行时还包括：在检测到所述故障时警告用户。
7.根据权利要求1所述的增材制造设备，其中，所述传感器是被配置成测量施加至所述混合器的力的力传感器。
8.根据权利要求7所述的增材制造设备，其中，所述故障包括粘附至所述容器的表面的材料，并且其中，检测所述故障包括检测在所述混合器沿着所述第一轴线的移动期间由所述传感器测量的力的增加。
9.根据权利要求1所述的增材制造设备，还包括设置在所述容器下方的可移动结构，所述可移动结构耦接至所述混合器以及所述一个或更多个致动器，其中，由于与所述可移动结构的所述耦接，操作所述一个或更多个致动器引起所述混合器沿着所述第一轴线的运动。
10.根据权利要求1所述的增材制造设备，其中，所述传感器包括第一传感器和第二传感器，每个传感器被配置成产生指示所述混合器的状态的传感器数据。
11.一种被配置成在构建平台上形成固体材料层的增材制造设备，所述增材制造设备包括：
构建平台；
混合器，所述混合器设置在所述构建平台下方并被配置成沿着第一轴线移动；
至少一个传感器，所述至少一个传感器被配置成产生指示所述混合器的状态的传感器数据；
至少一个处理器；以及
包括指令的至少一个计算机可读介质，所述指令在由所述至少一个处理器执行时：
迭代地降低所述构建平台，同时操作一个或更多个致动器以沿着所述第一轴线在所述构建平台下方移动所述混合器，直到所述构建平台接触所述混合器；以及
至少部分地基于在所述混合器沿着所述第一轴线的移动期间由所述传感器产生的传感器数据来检测增材制造过程的故障。
12.根据权利要求11所述的增材制造设备，其中，所述混合器还包括具有第一端和第二端的伸长主体以及沿着所述伸长主体从所述第一端延伸至所述第二端的至少一个边缘构件。
13.根据权利要求12所述的增材制造设备，其中，所述至少一个边缘构件被配置成从靠近边缘构件的表面去除碎屑。
14.根据权利要求13所述的增材制造设备，其中，所述至少一个边缘构件是楔形形状。
15.根据权利要求11所述的增材制造设备，其中，所述指令在由所述至少一个处理器执行时还包括：当所述构建平台与所述混合器接触时沿着所述第一轴线移动所述混合器以去除所检测到的故障。
16.根据权利要求11所述的增材制造设备，其中，所述指令在由所述至少一个处理器执行时还包括：在检测到所述故障时警告用户。
17.根据权利要求11所述的增材制造设备，其中，所述传感器是被配置成测量施加至所述混合器的力的力传感器。
18.根据权利要求17所述的增材制造设备，其中，所述故障包括粘附至所述构件平台的材料，并且其中，检测所述故障包括检测在所述混合器沿着所述第一轴线的移动期间由所述传感器测量的力的增加。
19.根据权利要求11所述的增材制造设备，还包括设置在所述容器下方的可移动结构，所述可移动结构耦接至所述混合器以及所述一个或更多个致动器，其中，由于与所述可移动结构的所述耦接，操作所述一个或更多个致动器引起所述混合器沿着所述第一轴线的运动。
20.根据权利要求1所述的增材制造设备，其中，所述传感器包括第一传感器和第二传感器，每个传感器被配置成产生指示所述混合器的状态的传感器数据。
21.一种被配置成通过将光定向至液体光聚合物上来在构建表面上形成固体材料层的增材制造设备，所述增材制造设备包括：
容器，所述容器被配置成容纳液体光聚合物；
混合器，所述混合器设置在所述容器内并且包括第一磁性部件；以及
可移动结构，所述可移动结构设置在所述容器下方并且被配置成沿着第一轴线移动，其中，所述可移动结构包括第二磁性耦接部件，所述第二磁性耦接部件被配置成耦接至所述第一磁性部件，并且其中，由于所述耦接，所述可移动结构沿着所述第一轴线的运动引起所述混合器沿着所述第一轴线的运动。
22.根据权利要求21所述的增材制造设备，其中，所述第二磁性部件被配置成朝向和背离所述容器移动并且由此分别与所述第一磁性部件耦接和去耦接。
23.根据权利要求21所述的增材制造设备，其中，所述可移动结构包括光学单元。
24.根据权利要求21所述的增材制造设备，其中，所述混合器还包括具有第一端和第二端的伸长主体以及沿着所述伸长主体从所述第一端延伸至所述第二端的至少一个边缘构件。
25.根据权利要求24所述的增材制造设备，其中，所述至少一个边缘构件被配置成从靠近所述至少一个边缘构件的表面去除碎屑。
26.根据权利要求24所述的增材制造设备，其中，所述至少一个边缘构件被配置成散布均匀的液体光聚合物层。
27.根据权利要求21所述的增材制造设备，其中，所述混合器还包括被配置成容纳至少一个磁性部件的壳体，并且其中，所述壳体被设置在伸长主体的第一端和第二端处。
28.根据权利要求21所述的增材制造设备，其中，所述混合器还包括至少一个保持臂，所述至少一个保持臂被配置成当所述混合器不使用时保持所述混合器在所述容器中的位置。
29.根据权利要求21所述的增材制造设备，其中，所述混合器还包括过滤器元件。
30.根据权利要求29所述的增材制造设备，其中，所述过滤器元件包括在伸长主体的上表面中的孔阵列。
31.一种被配置成在构建平台上形成固体材料层的增材制造设备，所述增材制造设备包括：
容器；
混合器，所述混合器设置在所述容器内并且包括第一磁性部件；
可移动结构，所述可移动结构设置在所述容器下方并且被配置成沿着第一轴线移动，其中，所述可移动结构包括第二磁性部件，所述第二磁性部件被配置成耦接至所述第一磁性部件；
传感器，所述传感器被配置成产生指示所述混合器的状态的传感器数据；
至少一个处理器；以及
包括指令的至少一个计算机可读介质，所述指令在由所述至少一个处理器执行时：
在所述第一磁性部件和所述第二磁性部件耦接时操作一个或更多个致动器以沿着所述第一轴线移动所述可移动结构和所述混合器；以及
至少部分地基于在所述混合器沿着所述第一轴线的移动期间由所述传感器产生的传感器数据来检测增材制造过程的故障。
32.根据权利要求31所述的增材制造设备，其中，所述第二磁性部件被配置成朝向和背离所述容器移动并且由此分别与所述第一磁性部件耦接和去耦接。
33.根据权利要求31所述的增材制造设备，其中，所述可移动结构包括光学单元。
34.根据权利要求33所述的增材制造设备，其中，所述传感器是被配置成监测所述混合器和所述可移动结构的耦接状态的霍尔传感器。
35.根据权利要求31所述的增材制造设备，其中，所述传感器是力传感器，所述力传感器被配置成在所述混合器耦接至所述可移动结构并沿着至少一个轴线移动时监测所述混合器所经受的力。
36.根据权利要求31所述的增材制造设备，其中，所述指令在由所述至少一个处理器执行时还包括：在检测到故障时警告用户。
37.根据权利要求36所述的增材制造设备，其中，所述指令在由所述至少一个处理器执行时还包括：在检测到故障时在警告所述用户之前将所述混合器和所述可移动结构重新耦接。
38.一种被配置成在构建平台上形成固体材料层的增材制造设备，所述增材制造设备包括：
构建平台；
混合器，所述混合器设置在所述构建平台下方并且包括至少一个磁性部件；
可移动结构，所述可移动结构设置在所述混合器下方并且被配置成沿着第一轴线移动，其中，所述可移动结构包括第二磁性部件，所述第二磁性部件被配置成耦接至所述第一磁性部件；
传感器，所述传感器被配置成产生指示所述混合器的状态的传感器数据；
至少一个处理器；以及
包括指令的至少一个计算机可读介质，所述指令在由所述至少一个处理器执行时：
迭代地降低所述构建平台，同时在所述第一磁性部件和所述第二磁性部件耦接时沿着所述第一轴线在所述构建平台下方移动所述可移动结构，直到所述构建平台接触所述混合器；
至少部分地基于由所述传感器产生的传感器数据来检测增材制造过程的故障；以及
当所述构建平台与所述混合器接触时沿着所述第一轴线移动所述可移动结构以去除所检测到的故障。
39.根据权利要求38所述的增材制造设备，其中，所述第二磁性部件被配置成朝向和背离所述容器移动并且由此分别与所述第一磁性部件耦接和去耦接。
40.根据权利要求38所述的增材制造设备，其中，所述可移动结构包括光学单元。
41.根据权利要求38所述的增材制造设备，其中，所述传感器是被配置成监测所述混合器和所述可移动结构的耦接状态的霍尔传感器。
42.根据权利要求38所述的增材制造设备，其中，所述传感器是力传感器，所述力传感器被配置成在所述混合器耦接至所述可移动结构并沿着所述第一轴线移动时监测所述混合器所经受的力。
43.根据权利要求38所述的增材制造设备，其中，所述指令在由所述至少一个处理器执行时还包括：在检测到故障时警告用户。
44.根据权利要求43所述的增材制造设备，其中，所述指令在由所述至少一个处理器执行时还包括：在检测到故障时在警告所述用户之前将所述混合器和所述可移动结构重新耦接。
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