CN115348918A - 具有部分融合的构建材料颗粒的多孔区段 - Google Patents

Abstract

根据示例，装置可以包括由构建材料颗粒的融合区段形成的多个结构和由多个结构支承的多个多孔区段。多个多孔区段可以由部分融合的构建材料颗粒形成，其中，部分融合的构建材料颗粒可以包括可以部分融合在一起的构建材料颗粒，以使多个多孔区段具有至少预定孔隙率水平。

Description

具有部分融合的构建材料颗粒的多孔区段

背景技术

在三维(3D)打印中，可以使用增材打印工艺根据数字模型制造3D实体部分。一些3D打印技术被认为是增材工艺，因为它们涉及将连续层或体积的构建材料(诸如粉末或粉末状构建材料)施加到现有表面(或先前层)。3D打印通常包括构建材料的固化，对于一些材料，这可以通过使用热量、化学粘合剂和/或紫外线或热固化粘合剂来实现。

附图说明

本公开的特征以示例的方式示出，并且不限于以下(多个)附图，其中相同的标记指示相同的元件，在附图中：

图1示出了可以包括由部分融合的构建材料颗粒形成的多个多孔区段的示例装置的框图；

图2示出了其中可以实施图1中描绘的示例装置的示例纸浆模制模具的截面侧视图；

图3示出了可以用于制造图1和图2中描绘的装置的示例3D制造系统；

图4示出了图3中描绘的示例控制器；以及

图5示出了用于控制制造部件以制造具有由部分融合的构建材料颗粒形成的多孔区段的筛分装置的示例方法的流程图。

具体实施方式

出于简单和说明的目的，通过主要参考示例来描述本公开。在以下描述中，阐述了多个具体细节，以便提供对本公开的透彻理解。然而，显而易见的是，本公开可以在不限于这些具体细节的情况下实践。在其它情况下，没有详细描述一些方法和结构，以免不必要地模糊本公开。

在本公开通篇，术语“一”和“一个”旨在表示特定元素中的至少一个。如本文所用，术语“包括”意指包括但不限于，术语“包含”意指包含但不限于。术语“基于”意指至少部分地基于。

可以采用具有孔的筛分装置例如随着真空压力施加在流体上以迫使流体流过孔而从流体中过滤出颗粒。然而，颗粒中的一些可以流过具有尺寸大于固体颗粒的孔的筛分装置。为了防止固体颗粒流过筛分装置，可以将筛分装置的孔制造成具有比筛分装置要过滤的颗粒更小的宽度或直径。然而，当前的制造技术(诸如当前的三维(3D)制造技术)可能在孔可以被形成的最小尺寸方面受限，这可能限制筛分装置的使用，因为筛分装置至多过滤与孔的大小的对应的特定最小尺寸的颗粒。

本文公开了可以被制造成具有尺寸(例如宽度或直径)显著小于通过当前制造技术可实现的尺寸的孔的装置(例如筛分装置)。本文还公开了可以用于制造具有显著更小的孔尺寸的装置的3D制造系统和方法。特别地，本文公开的3D制造系统和方法可以将装置制造为包括由融合的构建材料颗粒形成的多个结构和由部分融合的构建材料颗粒形成的多个多孔区段。部分融合的构建材料颗粒可以由部分融合在一起的构建材料颗粒形成，以使多个多孔区段包括显著小于通过当前制造技术可实现的孔(或等同地，空隙、通道等)，其中孔可以使流体能够流过多孔区段。在一些示例中，构建材料颗粒可以具有微米大小的尺寸，并且构建材料颗粒的部分融合(例如，多孔区段中的构建材料颗粒中的一些而非全部颗粒被融合)可以导致多孔区段中的孔具有微米级或亚微米级尺寸。也就是说，孔可以具有小于约100微米的尺寸，在一些示例中，小于约50微米，并且在其它示例中，小于约10微米。因此，本文公开的装置可以过滤尺寸显著小于利用现有技术制造的筛分装置可实现的尺寸的固体颗粒。

3D制造系统可以制造装置，使得孔可以具有至少预定孔隙率水平。预定孔隙率水平可以包括多孔区段中的孔将被制造的预定尺寸的范围、当对通过装置的流体施加一定量的真空压力时流体将流过多孔区段中的孔的预定速率、在保持一定水平的结构稳定性的同时实现预定速率的多孔区段的预定直径或宽度、将孔制造为实现预定速率的预定尺寸等。

如本文所讨论，并且根据一些示例，3D制造系统可以通过防止多孔区段中的构建材料颗粒彼此完全融合来形成具有预定孔隙率水平的多孔区段。例如，当多孔区段中少于所有的构建材料颗粒达到它们的熔点温度、融合并与它们所有相邻的颗粒融合时，多孔区段中的构建材料颗粒可以被认为是部分融合的(或者等效地，不完全融合的)。作为另一示例，例如当多孔区段中的一定百分比的构建材料颗粒达到(或未能达到)融合状态并因此与它们所有相邻的颗粒融合(或未能融合)时，多孔区段中的构建材料颗粒可以被认为是部分融合的。

在一些示例中，3D制造系统可以通过将受控图案的细化剂沉积到多孔区段中的构建材料颗粒上来防止构建材料颗粒完全融合在一起。细化剂可以通过例如防止多孔区段中的构建材料颗粒中的一些达到它们的熔点温度来减少构建材料颗粒的融合。在一些示例中，3D制造系统可以附加地或替代性地将受控图案的助熔剂沉积到那些构建材料颗粒上，而在其它示例中，助熔剂可以不被施加到那些构建材料颗粒上。在这些示例中的任何一个中，可以调整施加到多孔区段中的构建材料颗粒的细化剂和/或助熔剂的图案以产生预定孔隙率水平。

此外或在其它示例中，3D制造系统可以通过控制施加到那些构建材料颗粒上的残余能量或热量，使多孔区段中的构建材料颗粒部分融合在一起。也就是说，例如，3D制造系统可以使多孔区段的周边周围的结构中的构建材料颗粒被加热到构建材料颗粒的熔点温度，并且来自加热结构中的构建材料颗粒的残余热量(或者等效地，热流失)可以使多孔区段中的构建材料颗粒部分融合在一起。3D制造系统可以通过将所选择的图案的助熔剂沉积到结构中的构建材料颗粒上，并随后施加能量来加热构建材料颗粒，使结构中的构建材料颗粒被加热到它们的熔点温度。可选地，3D制造系统可以使能量选择性地被施加到结构中的构建材料颗粒上，而不会使能量施加到多孔区段中的构建材料颗粒上。

根据示例，本文公开的装置可以用作筛、过滤器等。在特定的示例中，装置可以用作纸浆模制模具。在这方面，装置可以用于由纸浆材料形成产品。此外，装置的多孔区段可以具有足够小的孔隙率水平，以使多孔区段能够从具有相对小纤维尺寸的纸浆中过滤流体，同时限制或防止纤维流入和流过多孔区段。此外，小的孔隙率水平可以减少或防止多孔区段压印到模制纤维部分上，可以使得位于装置的各个区域中的多孔区段的孔隙率彼此不同等。

首先参考图1和图2。图1示出了可以包括由部分融合的构建材料颗粒形成的多个多孔区段的示例装置100的框图。图2示出了其中可以实施图1中描绘的示例装置100的示例纸浆模制模具200的截面侧视图。应理解，图1描绘的示例性装置100和/或示例性纸浆模制模具200可以包括附加特征，并且在不脱离装置100和/或纸浆模制模具200的范围的情况下，可以去除和/或修改本文中描述的特征中的一些。

一般来说，装置100可以是筛或可以用于从流体中过滤颗粒的其它类型的设备。例如，装置100可以是可以用于从纸浆或浆料中分离纤维材料的筛(或等效的筛分装置)，其中纤维材料可以浸入在流体中，该流体可以是诸如水的液体。作为特定的示例，装置100可以用作用于纸浆模制模具200的主体210的筛。因此，尽管装置100在图1中被描绘为具有相对简单的配置，但是装置100可以具有可以与主体220的配置相匹配的相对复杂的配置，例如，如图2所示。在其它示例中，装置100可以从气体中过滤颗粒。

如图1所示，装置100可以包括多个结构102和多个多孔区段104。多孔区段104可以形成在结构102之间，使得结构102可以支承多孔区段104，例如，多孔区段104可以附接到结构102，例如与结构102融合。结构102可以由已经融合在一起的构建材料颗粒形成，使得例如结构102具有实心截面。换句话说，结构102可以是大部分或全部无孔结构，并且因此可以防止流体流过结构102，同时为多孔区段104提供结构支承。

多孔区段104可以由部分融合的构建材料颗粒形成。部分融合的构建材料颗粒可以包括，或者等同地，可以由已经部分融合在一起的构建材料颗粒形成，以使多孔区段104具有至少预定孔隙率水平。预定孔隙率水平可以是在施加真空压力时可以允许流体(例如水或其它液体和/或气体)穿过多孔区段104，同时防止或阻挡固体颗粒(例如纸浆纤维)流过多孔区段104的孔隙率水平。因此，例如，预定孔隙率水平可以基于装置100要过滤的材料的类型。换句话说，对于要过滤较大材料的装置，预定孔隙率水平可以较大，而对于要过滤较小材料的装置，预定孔隙率水平可以较小。在一些示例中，多孔区段104中的各个区段的预定孔隙率水平可以彼此不同。

根据示例，预定孔隙率水平可以包括多孔区段104中的孔将被制造的预定尺寸的范围、当对通过装置100的流体施加一定量的真空压力时流体将流过多孔区段104中的孔的预定速率、在保持一定水平的结构稳定性的同时实现预定速率的多孔区段104的预定直径或宽度、将孔制造为当对通过装置100的流体施加真空压力时实现预定速率同时防止特定大小的颗粒穿过孔的最小或最大预定尺寸等。

孔隙率水平也可以低于预定的最大孔隙率水平(例如，第二预定孔隙率水平)，其中预定的最大孔隙率水平可以对应于可以导致流体在预定流速以下不能流过多孔区段104的孔隙率水平。也就是说，例如，孔隙率水平可以对应于使得预定流速可实现的最小孔径尺寸。预定流速可以是导致颗粒(例如纤维)花费比预期时间框架更长的时间来呈现由装置100限定的特定形状的流速。在任何方面，多孔区段104可以具有比通过不使用融合的构建材料颗粒形成的孔可实现的孔隙率水平相对更小的孔隙率水平。作为示例，多孔区段104中形成的孔可以具有微米或亚微米级尺寸。此外，多孔区段104中的孔可以随机形成，例如使得孔可以穿过多孔区段104非线性地形成。

如本文所述，结构102可以由大部分或全部融合的构建材料颗粒形成，并且多孔区段104可以由部分融合的构建材料颗粒形成。在这方面，形成结构102的构建材料颗粒可以融合在一起，以使结构102具有比多孔区段的结构特性更大的预定结构特性。也就是说，例如，在断裂、破裂等之前，结构102可以承受比多孔区段104更大的载荷。

如图1所示，多孔区段104可以具有圆形形状，这可以导致装置100具有相对高水平的强度，因为圆形形状不包括尖角应力梯级。在这些示例中，多孔区段104可以具有约0.2毫米到约1毫米之间的直径。然而，在其它示例中，多孔区段104可以具有其它形状和/或大小，诸如矩形、六边形、三角形、椭圆形等。此外，多孔区段104中的一些可以具有彼此不同的形状和/或大小。

如图2所示，主体210可以包括实心部分212和开口部分214。主体210可以由基本刚性的材料形成，诸如金属、塑料、陶瓷等。此外，开口部分214可以通过任何合适的制造技术形成在实心部分212之间。例如，开口部分214(在本文中其也可以被称为开口、孔隙、通孔等)可以通过钻孔、通过使用模具等形成。在其它示例中，主体210可以通过实施3D制造技术来形成。特别地，例如，在3D制造操作期间，主体210可以与装置100同时制造。在这些示例中的任何一个中，开口部分214可以从主体210的一侧延伸到主体210的相对侧。

根据示例，并且如图2所示，开口部分214可以具有直径可以比多孔区段104相对更大的圆形截面。在其它示例中，开口部分214可以具有宽度可以比多孔区段104相对更大的其它截面形状，例如，矩形、六边形、三角形、椭圆形等。在操作中，当纸浆模制模具200浸入包含材料的纸浆或浆料中时，可以从主体210的与装置100相对的一侧施加真空压力。在纸浆或浆料中的流体流过装置100中的多孔区段104和主体210中的开口部分214时，纸浆或浆料中的材料可以被压缩到装置100上，并且可以呈现装置100的形状。

根据示例，装置100可以通过实施三维(3D)制造工艺来制造。现在参考图3，其示出了可以用于制造图1和图2中描绘的装置100的示例3D制造系统300。3D制造系统300也可以被称为3D打印系统、3D制造机等，并且可以被实施为通过将构建材料颗粒302选择性地结合和/或固化在一起来制造3D物体。在装置100的制造期间，构建材料颗粒302可以在构建平台306上形成构建材料层304。应理解，图3中描绘的示例3D制造系统300可以包括附加特征，并且在不脱离3D制造系统300的范围的情况下，可以移除和/或修改本文中描述的特征中的一些。

构建材料颗粒302可以包括用于形成3D物体的任何合适的材料。构建材料颗粒302可以包括例如聚合物、塑料、尼龙、金属、它们的组合等，并且可以呈粉末或粉末状材料的形式。此外，构建材料颗粒302可以具有通常在约5μm和约100μm之间的尺寸(例如宽度、直径等)。在其它示例中，构建材料颗粒302可以具有通常在约30μm和约60μm之间的尺寸。例如，由于较大的颗粒被研磨成较小的颗粒，因此构建材料颗粒302可以具有多种形状中的任何形状。在一些实施例中，构建材料颗粒302可以由短纤维形成或者可以包括短纤维，这些短纤维例如可以从材料的长绳或线切割成短的长度。此外，或者在其它示例中，颗粒可以是部分透明的或者不透明的。根据一个示例，合适的构建材料可以是可从HP公司获得的PA11和/或PA12构建材料。

如图所示，3D制造系统300可以包括涂覆器308，该涂覆器可以将构建材料颗粒302延展、喷涂或以其它方式形成构建材料层304。作为示例，涂覆器308可以是辊、延展器等，当涂覆器308在构建平台306上如箭头310所示移动(例如扫描)时，其可以将构建材料颗粒302延展到构建材料层304中。作为另一示例，涂覆器308可以包括喷涂器等，当涂覆器308在构建平台306上如箭头310所示移动时，其可以喷涂构建材料颗粒302以形成构建材料层304。根据示例，构建平台306可以为构建材料颗粒302提供构建区域以便被延展到构建材料颗粒302的连续层304中。在连续构建材料层304的形成期间，构建平台306可以在背离涂覆器308的方向上移动。

根据示例，3D制造系统300可以包括平台312，可以从该平台供应构建材料颗粒302以形成构建材料层304。例如，平台312可以在平台312的顶部上供应一定量的构建材料颗粒302，当涂覆器308在构建平台306上如箭头310所示移动时，涂覆器308可以将这些构建材料颗粒推到构建平台306上，以在构建平台306上或在先前形成的构建材料层304上形成构建材料层304。在一些示例中，3D制造系统300可以包括另一平台314，可以从该另一平台供应构建材料颗粒302以形成构建材料层304。3D制造系统300可以包括平台312、314，以使得当涂覆器308在箭头310指示的任一或两个方向上移动时能够形成构建材料层304。然而，在其它示例中，构建材料颗粒302可以被喷涂或以其它方式沉积到构建平台306上或沉积在其上方。

如图所示，控制器320可以控制涂覆器308的操作。控制器320可以是计算系统，诸如服务器、便携式计算机、平板计算机、台式计算机等。在其它示例中，控制器320可以是基于半导体的微处理器、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)和/或其它合适的硬件设备。在这些示例的任何一个中，控制器320可以控制涂覆器308的操作，例如以形成构建材料层304和/或可以在构建材料层304之后形成的另一构建材料层，例如，在构建材料层304的顶部上或其上方。在任何方面，控制器320可以是3D制造系统300的一部分，或者可以与3D制造系统300分离。

控制器320可以在存储器322上存储指令和/或其它数据。存储器322可以是包含或存储可执行指令的电子、磁、光或其它物理存储设备。存储器322例如可以是随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、存储设备、光盘等。特别地，例如，存储器322在其上可以存储有控制器320在控制涂覆器308时可以执行的指令。存储器322还可以在其上存储有控制器320在控制3D制造系统300的其它部件时执行的指令。例如，3D制造系统300可以包括制造部件330，并且存储器322可以具有控制器320可以执行以控制制造部件330的指令。特别地，控制器320可以控制制造部件330，以使构建材料颗粒302在构建材料层304的所选位置处结合和/或融合在一起，以在构建材料层304中形成3D物体的一部分。例如，控制器320可以控制制造部件330来制造装置100，以包括如本文所讨论的结构102和多孔区段104。

制造部件330可以包括试剂递送设备，控制器320可以控制该试剂递送设备以选择性地将试剂递送到构建材料层304上。例如，控制器320可以控制试剂递送设备将助熔剂，例如根据图案，递送到构建材料层304的所选位置上，以便被结合/融合在一起以形成结构102。在一些示例中，控制器320还可以控制试剂递送设备将助熔剂递送到构建材料层304的其它所选位置上，以便被部分融合在一起以例如根据图案形成多孔区段104。作为具体示例，试剂递送设备可以是具有多个喷嘴的打印头，其中可以提供液滴喷涂器(例如电阻器、压电致动器等)以通过喷嘴喷涂试剂的液滴。

根据示例，试剂可以是助熔剂，以选择性地结合和/或固化其上已经沉积了该试剂的构建材料颗粒302。在具体示例中，试剂可以是可以增加能量的吸收，以使其上沉积了该试剂的构建材料颗粒302融化，并在冷却和固化期间变为融合的助熔剂。

根据一个示例，合适的助熔剂可以是包括炭黑的油墨型制剂，例如，可从HP公司获得的商业上被称为V1Q60A HP助熔剂的助熔剂制剂。在一个示例中，该助熔剂可以附加地包括红外光吸收剂。在一个示例中，该助熔剂可以附加地包括近红外光吸收剂。在一个示例中，该助熔剂可以附加地包括可见光吸收剂。在一个示例中，该助熔剂可以附加地包括UV光吸收剂。包括可见光增强剂的助熔剂的示例是基于染料的彩色油墨和基于颜料的彩色油墨，诸如可从HP公司获得的商业上称为CE039A和CE042A的油墨。

制造部件330还可以包括控制器320可以控制以选择性地将另一类型的试剂递送到构建材料层304上的另一试剂递送设备。另一类型的试剂可以是细化剂，其可以抑制或防止其上沉积了细化剂的构建材料颗粒302融合，例如通过改变助熔剂的效果、通过冷却其上沉积有细化剂的构建材料颗粒302等。根据一个示例，合适的细化剂可以是可从HP公司获得的商业上称为V1Q61A HP细化剂的制剂。

作为示例，控制器320可以控制另一试剂递送设备，以选择性地将细化剂沉积到构建材料层304的将不被融合的区域上以形成装置100的一部分。例如，控制器320可以控制另一试剂递送设备，以将细化剂沉积到层304的与将要融合在一起以形成装置100的结构102的区域相邻的区域上。此外，控制器320可以控制另一试剂递送设备以将细化剂沉积到被定位在层304的将被部分融合的区域中的构建材料颗粒302上以形成装置100的多孔区段104。在这方面，控制器320可以控制可以施加细化剂的图案以减少或以其它方式控制施加到将形成多孔区段104的区域中的构建材料颗粒302的热流失或等效的热残余的量。也就是说，控制器320可以控制助熔剂和细化剂沉积到层304的所选位置上的图案，以形成如本文所述的结构102和多孔区段104。

制造部件330还可以包括能量源，该能量源可以向构建材料层304上施加能量(例如加热能量、融合能量等)，例如以将构建材料层304中的构建材料颗粒302加热到预期的温度。能量源可以例如以光和/或热的形式输出能量，并且可以被支承在托架上，该托架可以在构建平台306上移动。由此，例如，托架在构建平台306上移动时，能量源可以将能量输出到构建材料层304上，以使其上沉积了助熔剂的构建材料颗粒302熔化并随后融合在一起。

在一些情况下，其上沉积了助熔剂的构建材料颗粒302在能量施加到该构建材料颗粒302上时，可以被加热到处于或超过构建材料颗粒302的熔点温度的水平。在构建材料颗粒302被加热时，来自该构建材料颗粒302的热量可能被传递到与被加热的构建材料颗粒302相邻的其它构建材料颗粒302。例如，位于将形成多孔区段104的其上可能没有沉积助熔剂的区域中的构建材料颗粒302可能被残余热量加热。因此，并且在其中多孔区段104具有相对较小的直径或宽度的情况下，残余热量可能导致位于将形成多孔区段104的区域中的大部分或全部构建材料颗粒302达到它们的熔点温度。因此，在多孔区段104将具有相对较小的直径或宽度的情况下，将形成多孔区段104的大部分或全部构建材料颗粒302可能由于残余热量而熔化并固化。

为了防止将形成多孔区段104的构建材料颗粒302固化，控制器320可以控制另一试剂递送设备，以在该构建材料颗粒302上沉积预定图案的细化剂。细化剂的预定图案例如可以是所施加的细化剂的平均密度的图案，该图案可以导致该构建材料颗粒302部分融合在一起，使得多孔区段104可以具有预期的孔隙率水平。可以导致多孔区段104具有预期的孔隙率水平的细化剂的预定图案可以通过测试、建模、历史数据等来确定，并且可以取决于所使用的材料的类型。

在一些实施例中，相对于将细化剂沉积到将形成多孔区段104的构建材料颗粒302上，可以通过实施其它技术来部分融合将形成多孔区段104的构建材料颗粒302。例如，控制器320可以控制制造部件330以特定的图案将助熔剂沉积到构建材料颗粒302上，例如，以使助熔剂以特定的平均密度沉积，以形成多孔区段104。在这些示例中，来自将形成结构102的构建材料颗粒302的残余热量可能不足以使将形成多孔区段104的构建材料颗粒302部分融合以导致多孔区段104具有预定孔隙率水平的水平。可以沉积在将形成多孔区段104的构建材料颗粒302上的助熔剂的预定图案可以通过测试、建模、历史数据等来确定，并且可以取决于所使用的材料的类型。可以沉积到将形成多孔区段104的构建材料颗粒302上的助熔剂的量可以被调整为在加热构建材料颗粒302以形成结构102期间预测或已知可从相邻构建材料颗粒302获得的残余热量的量。

在其它示例中，相对于(多个)试剂递送设备，制造部件330可以包括激光源，并且控制器320可以控制激光源来加热构建材料颗粒302以形成结构102。在这些示例中，利用激光源加热构建材料颗粒302以形成结构102所产生的残余热量可以导致多孔区段104中的构建材料颗粒302部分融合。在这些示例中，多孔区段104的大小可以被调整为在加热构建材料颗粒302以形成结构102期间预测或已知可从相邻构建材料颗粒302获得的残余热量的量。

根据示例，控制器320可以控制制造部件330的移动。也就是说，例如，控制器320可以控制致动器、马达等，这些致动器、马达等可以控制制造部件330在构建平台306上的移动。如图所示，3D制造系统300可以包括机构332，制造部件330(例如其上可以支承制造部件330的托架)可以沿着该机构在构建平台306上移动。机构332可以是任何合适的机构，托架可以通过该机构移动和/或该机构可以使托架移动。例如，机构332可以包括可以使托架移动的致动器、传送带等。

现在参考图4，其描绘了图3中描绘的示例控制器320的框图。如图所示，控制器320可以执行指令402至406，以制造具有由部分融合的构建材料颗粒302形成的多孔区段104的装置100。控制器320可以被编程以执行指令402至406，例如，指令402至406可以被编程到控制器320的硬件组件中。在其它示例中，控制器320可以与存储器322(图3)通信，该存储器上可以存储控制器320可以执行的机器可读指令(其也可以称为计算机可读指令)。存储器322(其也可以被称为计算机可读存储介质)可以是非暂时性机器可读存储介质，其中术语“非暂时性”不涵括暂时性传播信号。

控制器320可以获取402将要制造的筛分装置100的多孔区段104的预定孔隙率水平。用户可以向控制器320输入预定孔隙率水平，和/或控制器320可以从其它来源获取预定孔隙率水平。在任何方面，预定孔隙率水平可以基于流体将流过筛分装置100的水平、将被装置100过滤的材料的最小尺寸等。在一些示例中，预定孔隙率水平可以在装置100的数字模型中指示。在这些示例中，控制器320可以确定如何操作制造部件330来制造装置100，以使多孔区段104具有预定孔隙率水平。

控制器320可以确定404将在制造具有由部分融合的构建材料颗粒302形成的多孔区段104的筛分装置100中实施的三维(3D)制造工艺的属性。如本文中所讨论，部分融合的构建材料颗粒302可以包括在3D制造工艺期间部分融合在一起的构建材料颗粒302，以使多孔区段104具有至少预定孔隙率水平。也就是说，例如，控制器320可以确定助熔剂以及在一些示例中的细化剂将分别施加到构建材料颗粒302的层304的多个区域上的图案，以形成具有至少预定孔隙率水平的多孔区段104。

作为示例，控制器320可以确定将沉积到被定位在将形成为多孔区段104的区域中的构建材料颗粒302上的助熔剂的特定图案。在一些情况下，并且如本文所述，控制器320可以确定没有助熔剂将沉积在将形成多孔区段104的区域中的构建材料颗粒302上。在一些情况下，控制器320可以确定特定图案的细化剂将被沉积到构建材料颗粒302上。例如，控制器320可以确定针对较高的预定孔隙率水平沉积特定图案的细化剂，并针对较低的预定孔隙率水平沉积另一特定图案的细化剂。控制器320可以基于历史数据、建模、测试等，确定助熔剂和细化剂中的任一种或两种将被沉积到被定位在将形成多孔区段104的区域中的构建材料颗粒302上的图案。控制器320还可以基于历史数据、建模、测试等来确定助熔剂将被沉积到被定位在将要形成结构102的区域中的构建材料颗粒302上的图案。在这些示例的任何一个中，控制器320可以基于构建材料颗粒302的类型、助熔剂的类型、细化剂的类型、结构102的尺寸、多孔区段104的尺寸、多孔区段104的预定孔隙率水平等来制作助熔剂和/或细化剂沉积图案。

控制器320可以控制406制造部件330以根据所确定的3D制造工艺来制造筛分装置100。也就是说，控制器320可以控制试剂递送设备以确定的图案递送助熔剂和细化剂，从而形成使多孔区段104具有至少预定孔隙率水平的筛分装置100。

现在参考图5，其示出了用于控制制造部件以制造具有由部分融合的构建材料颗粒302形成的多孔区段104的筛分装置100的示例方法500的流程图。应理解，图5中描绘的方法500可以包括附加操作，并且在不脱离方法500的范围的情况下，可以移除和/或修改本文中描述的操作中的一些。出于说明的目的，同时参考图1至图4中描绘的特征来描述方法500。

在框502处，控制器320可以获取将要制造的筛分装置100的多孔区段104的预定孔隙率水平。在框504处，控制器320可以确定在形成筛分装置100的结构102中要实施的3D制造工艺的属性。例如，控制器320可以确定在多个构建材料层304上沉积助熔剂以形成结构102的位置。控制器320还可以确定在多个构建材料层304上沉积细化剂以例如形成结构102的边界的位置。特别地，例如，控制器320可以确定在多个构建材料层304上沉积助熔剂和/或细化剂以形成结构102的图案。

在框506处，控制器320可以确定在形成装置100的多孔区段104中要实施的3D制造工艺的属性。例如，控制器320可以确定在多个构建材料层304上沉积助熔剂以形成多孔区段104的图案。控制器320还可以确定沉积助熔剂的图案。此外，控制器320可以确定沉积细化剂以使形成多孔区段104的构建材料颗粒302部分融合的图案。因此，例如，控制器320可以确定施加细化剂以防止形成多孔区段104的构建材料颗粒302在能量施加到该构建材料颗粒302上时完全融合的图案。部分融合的水平可以对应于多孔区段104的预定孔隙率水平。附加地或替代地，控制器320可以确定施加到构建材料颗粒302上以形成具有至少预定孔隙率水平的多孔区段104的能量的模式。

在框508处，控制器320可以控制制造部件330来制造筛分装置100，以包括结构102和多孔区段104。例如，控制器320可以控制制造部件330根据在框504和506处确定的3D制造工艺的属性来沉积助熔剂和细化剂。控制器320还可以控制制造部件330将能量施加到构建材料层304上，以使形成结构102的构建材料颗粒302融合在一起，并使形成多孔区段104的构建材料颗粒302部分融合。也就是说，所施加的能量可导致形成结构102的构建材料颗粒302熔化并在冷却的同时融合。此外，所施加的能量可以导致形成多孔区段104的构建材料颗粒302中的一些颗粒熔化并在冷却的同时融合。由于形成多孔区段104的构建材料颗粒302中的一些颗粒可以由于沉积到那些构建材料颗粒302上的细化剂而不发生融合，因此那些构建材料颗粒302可以彼此不完全融合。因此，可以在多孔区段104中的构建材料颗粒302之间形成空隙和/或通道，流体可通过这些空隙和/或通道流过多孔区段104。

在制造装置100之后，可以实施后处理工艺以从装置100移除过量的构建材料颗粒302。后处理工艺可以包括通过将加压空气施加到装置100上来移除过量的构建材料颗粒302，例如可能无意中在装置100上或者可能松散地融合到装置100上的构建材料颗粒302。例如，可以对装置100施加喷砂工艺。

方法500中阐述的操作中的一些或全部可以作为实用程序、程序或子程序包含在任何期望的计算机可访问介质中。此外，方法500可以由计算机程序来实现，这些计算机程序可以以各种形式存在。例如，方法500可以作为机器可读指令存在，包括源代码、目标代码、可执行代码或其它格式。以上中的任何一个可以实现在非暂时性计算机可读存储介质上。

非暂时性计算机可读存储介质的示例包括计算机系统RAM、ROM、EPROM、EEPROM以及磁盘或光盘或磁带。因此，应理解，能够执行上述功能的任何电子设备可以执行上面列举的那些功能。

尽管在本公开通篇具体描述了本公开的代表性示例，但是本公开的代表性示例在广泛的应用范围内具有实用性，并且上述讨论不旨在并且不应被解释为是限制性的，而是作为本公开的各方面的说明性讨论而提供。

本文中已经描述和示出的是本公开的示例及其变体中的一些。本文中使用的术语、描述和附图是以说明的方式阐述的，并不旨在进行限制。在本公开的范围内，许多变化都是可能的，本公开旨在由所附权利要求及其等同物来限定，其中，除非另外说明，否则所有术语意指其最广泛的合理含义。

Claims (15)

1.一种装置，包括：

多个结构，所述多个结构由构建材料颗粒的融合区段形成；以及

多个多孔区段，所述多个多孔区段由所述多个结构支承，所述多个多孔区段由部分融合的构建材料颗粒形成，其中，所述部分融合的构建材料颗粒包括部分融合在一起的构建材料颗粒以使所述多个多孔区段具有至少预定孔隙率水平。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述部分融合的构建材料颗粒部分融合在一起，以使所述多个多孔区段具有至多第二预定孔隙率水平，并且其中所述多个多孔区段具有尺寸小于约50微米的孔。

3.根据权利要求1所述的装置，其中，形成所述多个结构的构建材料颗粒融合在一起，以使所述多个结构具有比所述多个多孔区段的结构特性更大的预定结构特性。

4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述预定孔隙率水平包括流体能够流过所述多个多孔区段而纸浆纤维不能流过所述多个多孔区段的水平。

5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个结构和所述多个多孔区段通过三维制造工艺制造。

6.根据权利要求1所述的装置，其中，所述多个多孔区段中的每个包括在约0.2毫米和约1毫米之间的直径。

7.一种方法，包括：

通过控制器获取将要制造的筛分装置的多孔区段的预定孔隙率水平；以及

通过所述控制器确定在制造具有由部分融合的构建材料颗粒形成的所述多孔区段的所述筛分装置中要实施的三维(3D)制造工艺的属性，所述部分融合的构建材料颗粒包括在所述3D制造工艺期间部分融合在一起的构建材料颗粒，以使所述多孔区段具有至少所述预定孔隙率水平。

8.根据权利要求7所述的方法，还包括：

确定将在形成支承所述多孔区段的结构中实施的所述3D制造工艺的属性，所述结构将由融合的构建材料颗粒形成。

9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述3D制造工艺的属性包括助熔剂施加操作和细化剂施加操作，并且其中确定所述3D制造工艺的属性包括：

确定所述助熔剂和所述细化剂分别施加到构建材料颗粒的层上以形成具有至少所述预定孔隙率水平的所述多孔区段的图案。

10.根据权利要求9所述的方法，还包括：

控制制造部件以根据所述助熔剂和所述细化剂分别施加到所述构建材料颗粒的层上以形成具有至少所述预定孔隙率水平的所述多孔区段的所述确定的图案来制造所述筛分装置。

11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述3D制造工艺的属性包括能量施加操作，并且其中确定所述3D制造工艺的属性包括：

确定将能量施加到所述构建材料颗粒上的位置，以形成具有至少所述预定孔隙率水平的所述多孔区段。

12.一种筛分装置，包括：

由在三维(3D)制造工艺期间融合在一起的构建材料颗粒形成的结构；以及

形成在所述结构之间的多个多孔区段，所述多个多孔区段由部分融合的构建材料颗粒形成，其中，所述部分融合的构建材料颗粒包括在所述3D制造工艺中部分融合在一起的构建材料颗粒以使所述多个多孔区段具有至少预定孔隙率水平，所述预定孔隙率水平对应于将被所述筛分装置阻止流过所述筛分装置的纤维的尺寸。

13.根据权利要求12所述的筛分装置，其中，所述预定孔隙率水平包括阻止所述纤维流过所述多个多孔区段同时使得流体能够流过所述多孔区段的孔隙率水平。

14.根据权利要求12所述的筛分装置，还包括：定位在所述结构中的一些结构之间的开口部分，所述开口部分不包括构建材料颗粒。

15.根据权利要求12所述的筛分装置，其中，所述多个多孔区段中的每个包括在约0.2毫米和约1毫米之间的直径。

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