CN216941832U - 增材制造系统 - Google Patents

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CN216941832U CN201990001286.1U CN201990001286U CN216941832U CN 216941832 U CN216941832 U CN 216941832U CN 201990001286 U CN201990001286 U CN 201990001286U CN 216941832 U CN216941832 U CN 216941832U
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王毓坚
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Abstract

一种增材制造系统包括基座组件和托盘组件。基座组件包括：构建窗口，其对电磁辐射是基本上透明的；投影系统，其被构造成朝向构建窗口的上表面投射电磁辐射；以及托盘座，其围绕构建窗口的周界布置。托盘组件被构造成在接合构型中与基座组件接合并且包括：托盘结构和分离膜，该托盘结构限定配准特征，该配准特征被构造成接合托盘座，以在接合构型中将孔定位成靠近构建窗口的上表面；分离膜被构造成响应于气体从间隙区域的排空而层压在构建窗口的上表面上，并且被构造成响应于气体注入到间隙区域中而与构建窗口分离。

Description

增材制造系统
相关申请的交叉引用
本申请要求于2018年11月01日提交的第62/754,411号美国临时申请的权益，该美国临时申请通过该引用以其整体并入本文。
技术领域
本实用新型总体上涉及增材制造(additive manufacturing)的领域，并且更具体地，涉及一种用于在增材制造领域的数字光处理(digital light process)中进行构建物分离的新的且有用的方法。
实用新型内容
本公开涉及但不限于以下方面。
1).一种增材制造系统，包括：
基座组件，其包括：
构建窗口，其对在光引发范围内的电磁辐射是基本上透明的；
投影系统：
其被布置在所述构建窗口的下表面下方；并且
其被构造成朝向所述构建窗口的上表面投射所述光引发范围内的电磁辐射；
托盘座，其围绕所述构建窗口的周界布置；以及
流体分配端口，其靠近所述构建窗口布置；以及
托盘组件，其被构造成在接合构型中与所述基座组件接合，所述托盘组件包括：
托盘结构：
其限定托盘孔；并且
其限定配准特征，所述配准特征被构造成接合所述托盘座，以在所述接合构型中将所述托盘孔定位成靠近所述构建窗口的所述上表面；以及
分离膜：
其跨过所述托盘孔被张紧；
其被构造成在所述接合构型中响应于气体经由所述流体分配端口从所述基座组件与所述托盘组件之间的间隙区域排空而层压在所述构建窗口的所述上表面上；以及
其被构造成响应于气体经由所述流体分配端口注入到所述间隙区域中而与所述构建窗口分离。
2).根据1)所述的增材制造系统，其中，所述基座组件还包括间隙垫圈：
其外接所述流体分配端口和所述构建窗口；
其被构造成在所述接合构型中接触所述分离膜；
其被构造成密封所述间隙区域内的气体到高至大于最大运行压力的最大压差。
3).根据1)所述的增材制造系统，还包括界面垫圈：
其被布置在所述托盘结构的下表面与窗口平台的在所述接合构型中支撑所述构建窗口的基部之间；
其在所述接合构型中外接所述托盘孔、所述流体分配端口和所述构建窗口；并且
其被构造成密封所述间隙区域内的气体到高至大于最大运行压力的最大压差。
4).根据1)所述的增材制造系统，其中，所述基座组件还包括流体分配通道：
其外接所述构建窗口；并且
其被构造成在所述间隙区域中均匀地分配气体。
5).根据1)所述的增材制造系统，其中，所述基座组件进一步包括被构造成在所述接合构型中穿过所述托盘孔而抵靠所述分离膜突出的构建窗口。
6).根据1)所述的增材制造系统，其中，所述托盘组件进一步包括在所述接合构型中在所述构建窗口上方并且基本上平行于所述构建窗口地跨过所述托盘孔被张紧的分离膜。
7).根据1)所述的增材制造系统，其中：
所述基座组件进一步包括由刚性玻璃制造的构建窗口；并且
所述托盘组件进一步包括由结晶全氟烷氧基烷烃制造的分离膜。
8).根据1)所述的增材制造系统，
其中所述托盘组件进一步包括限定在50微米与200微米之间的第一厚度的分离膜；并且
所述增材制造系统还包括第二托盘组件，所述第二托盘组件包括：
所述托盘结构；以及
第二分离膜：
其限定小于50微米的厚度；
其跨过所述托盘孔被张紧；
其被构造成在所述接合构型中响应于气体经由所述流体分配端口从所述基座组件与所述托盘组件之间的间隙区域排空而层压在所述构建窗口的所述上表面上；并且
其被构造成响应于气体经由所述流体分配端口注入到所述间隙区域中而与所述构建窗口分离。
9).根据1)所述的增材制造系统，其中，所述托盘结构还包括：
上部构件，其限定包括一组张紧柱的一组凸特征；
下部构件，其限定一组凹特征，所述一组凹特征被构造成与所述一组凸特征接合；以及
所述分离膜：
其被布置在所述上部构件与所述下部构件之间；并且
其限定第三组穿孔，所述第三组穿孔以在所述分离膜与经由过盈配合张紧所述分离膜的所述一组张紧柱之间的过盈配合从所述一组张紧柱向外偏移。
10).根据1)所述的增材制造系统，其中，所述托盘结构进一步限定在跨过所述托盘孔被张紧的所述分离膜上方的内部容积，所述内部容积被构造成容纳树脂的贮存器。
11).根据1)所述的增材制造系统，
其中所述基座组件还包括被布置在所述托盘座内的磁性锁；
其中所述托盘组件进一步限定磁性配准特征，所述磁性配准特征被构造成在所述接合构型中与所述磁性锁磁性地接合。
12).根据11)所述的增材制造系统，其中，所述基座组件进一步包括电磁锁，所述电磁锁被构造成：
在所述接合构型中与所述磁性配准特征磁性地接合；并且
在脱离构型中与所述磁性配准特征磁性地脱离。
13).根据1)所述的增材制造系统，其中，所述基座组件还包括：
构建平台，其限定与所述构建窗口的所述上表面相对且基本上平行的平面表面；以及
线性致动系统，其被构造成使所述构建平台相对于所述构建窗口竖直地平移。
14).根据1)所述的增材制造系统，其中，所述基座组件还包括气体可渗透的层：
其对所述光引发范围内的电磁辐射是基本上透明的；
其被布置在所述构建窗口的所述上表面上；并且
其被构造成在所述接合构型中在所述构建窗口与所述分离膜之间的所述间隙区域内保持最小间隙体积。
15).根据1)所述的增材制造系统，其中，所述基座组件还包括压力调节系统：
其流体联接到所述流体分配端口；
其被构造成将气体注入到所述间隙区域中，以在所述接合构型中并且在加压阶段期间将所述分离膜与所述构建窗口分离；并且
其被构造成从所述间隙区域排空气体，以在所述接合构型中并且在层压阶段期间将所述分离膜层压到所述构建窗口。
16).一种增材制造系统，包括：
托盘组件，其被构造成在接合构型中与基座组件接合，所述托盘组件包括：
上部构件，其限定第一托盘孔，所述第一托盘孔限定被构造成容纳树脂的贮存器的内部容积的侧壁；
下部构件：
其被紧固到所述上部构件的底表面；
其限定外接所述第一托盘孔的第二托盘孔；并且
其限定配准特征，所述配准特征被构造成在所述接合构型中与所述基座组件接合；以及
分离膜：
其对光引发范围内的电磁辐射是基本上透明的；
其以被构造成跨过所述第一托盘孔和所述第二托盘孔张紧所述分离膜的过盈配合被紧固在所述上部构件与所述下部构件之间；并且
其限定所述内部容积的底面。
17).根据16)所述的增材制造系统：
还包括基座组件，所述基座组件包括：
构建窗口，其对光引发范围内的电磁辐射是基本上透明的；
投影系统：
其被布置在所述构建窗口的下表面下方；并且
其被构造成朝向所述构建窗口的上表面投射所述光引发范围内的电磁辐射；
托盘座，其围绕所述构建窗口的周界布置，并且被构造成在所述接合构型中与所述配准特征接合；以及
流体分配端口，其靠近所述构建窗口布置；并且
其中所述托盘组件进一步包括分离膜：
其被构造成在所述接合构型中响应于气体经由所述流体分配端口从所述基座组件与所述托盘组件之间的间隙区域排空而层压在所述构建窗口的所述上表面上；并且
其被构造成响应于气体经由所述流体分配端口注入到所述间隙区域中而与所述构建窗口分离。
18).根据16)所述的增材制造系统，其中，所述托盘组件进一步包括由氧气不可渗透的膜制造的分离膜。
19).根据16)所述的增材制造系统，其中，所述托盘组件进一步包括由气体可渗透的膜制造的分离膜。
20).根据16)所述的增材制造系统，其中，所述托盘组件进一步包括分离膜：
其特征为在所述接合构型中的热挠曲温度大于100摄氏度；并且
在低于100摄氏度的温度下对树脂呈化学惰性。
附图简述
图1是方法的流程图；
图2A和图2B是系统的示意图；
图3A和图3B是该系统的示意图；
图4A和图4B是该系统的示意图；
图5A和图5B是该系统的示意图；
图6是该系统的示意图；
图7是该系统的示意图；
图8是该方法的流程图；
图9是该方法的流程图；
图10是该方法的流程图；
图11是该方法的流程图；并且
图12A、图12B和图12C是该方法的流程图。
实施例的描述
本实用新型的实施例的以下描述不意图将本实用新型限制于这些实施例，而是意图使本领域技术人员能够理解并且使用本实用新型。本文所描述的变型、构型、实施方式、示例性实施方式和示例是可选的，并且不排除其所描述的变型、构型、实施方式、示例性实施方式和示例。本文所描述的实用新型可以包括这些变型、构型、实施方式、示例性实施方式和示例的任何和所有的排列。
1.系统
如图1-图2B所示，用于增材制造的系统100包括基座组件102和托盘组件104。基座组件102包括：构建窗口(build window)110，其对光引发范围内的电磁辐射是基本上透明的；投影系统120，其被布置在构建窗口110的下表面下方，并且被构造成向构建窗口110的上表面投射光引发范围内的电磁辐射；托盘座130，其围绕构建窗口110的周界布置；以及流体分配端口140，其靠近构建窗口110布置。托盘组件104被构造成在接合构型中与基座组件102接合，并且包括托盘结构150和分离膜160。托盘结构150：限定孔152和配准特征(registration feature)154，该配准特征154被构造成接合托盘座130，以在接合构型中将孔152定位成靠近构建窗口110的上表面。分离膜160：跨过孔152被张紧；被构造成在接合构型中响应于气体从基座组件102与托盘组件104之间的间隙区域经由流体分配端口140的排空而层压在构建窗口110的上表面上；并且被构造成响应于气体经由流体分配端口140注入到间隙区域中而与构建窗口110 分离。
同样如图1-图2B所示，增材制造系统100可以另外包括基座组件102，该基座组件102进一步包括：构建平台106，其限定与构建窗口110的上表面相对且基本上平行的平面表面；以及线性致动系统，其被构造成使构建平台106相对于构建窗口110竖直地平移。
如图2B所示，增材制造系统100的一个变型包括托盘组件104，该托盘组件104被构造成在接合构型中与基座组件102接合，托盘组件104包括：上部构件155，其限定第一孔157，第一孔157限定被构造成容纳树脂贮存器的内部容积的侧壁；下部构件156，其被紧固到上部构件155的底表面，该下部构件限定外接(circumscribe)第一孔157的第二孔158，并且限定配准特征154，该配准特征154被构造成在接合构型中与基座组件102接合；以及分离膜160，其对光引发范围内的电磁辐射是基本上透明的，该分离膜以被构造成跨过第一孔157和第二孔158张紧分离膜160 的过盈配合被紧固在上部构件155与下部构件156之间，并且该分离膜限定内部容积的底面。
如图5A和图5B所示，增材制造系统100的一个变型包括基座组件 102，该基座组件102进一步包括间隙垫圈170：其外接流体分配端口140 和构建窗口110；其被构造成在接合构型中接触分离膜160；并且其被构造成将间隙区域内的气体密封到高至大于最大运行压力的最大压差。
如图4A和图4B所示，增材制造系统100的一个变型包括基座组件 102，该基座组件102进一步包括界面垫圈172：其被布置在托盘结构150 的下表面与托盘座130的上表面之间；其在接合构型中外接孔152、流体分配端口140和构建窗口110；并且其被构造成将间隙区域内的气体密封到高至大于最大运行压力的最大压差。
如图6所示，增材制造系统100的一个变型包括气体可渗透的层 (gas-permeablelayer)180，该气体可渗透的层：对光引发范围内的电磁辐射是基本上透明的；被布置在构建窗口110的上表面上；并且被构造成在接合构型中保持构建窗口110与分离膜160之间的间隙区域内的最小间隙体积。
如图7所示，增材制造系统100的一个变型包括压力调节系统190，该压力调节系统190：流体联接到流体分配端口140；被构造成将气体注入到间隙区域中，以在接合构型中并且在分离阶段期间将分离膜160与构建窗口110分离；并且被构造成从间隙区域排空气体，以在接合构型中并且在层压阶段期间将分离膜160层压到构建窗口110。
2.方法
如图1所示，用于增材制造的方法包括：在区段(Block)S110中，光固化第一体积的树脂，以在层压于构建窗口上的分离膜的上表面处形成构建物的第一层，该构建物的第一层粘附到构建平台；在区段S120中，将流体注入到分离膜与构建窗口之间的间隙区域中；在区段S130中，构建平台从分离膜缩回；在区段S140中，从间隙区域排空流体，以从构建物的第一层剥离分离膜；并且在区段S150中，光固化第二体积的液态树脂，以在分离膜的上表面与构建物的第一层之间形成构建物的第二层。
同样如图1所示，方法S100的一个变型包括：在区段S110中，光固化第一体积的树脂，以在层压于构建窗口上的分离膜的上表面处形成构建物的第一层；在区段S120中，将流体注入到分离膜与构建窗口之间的间隙区域中；在区段S130中，构建物的第一层从构建窗口缩回；在区段S140 中，从间隙区域排空流体；并且在区段S150中，光固化第二体积的液态树脂，以在分离膜的上表面与构建物的第一层之间形成构建物的第二层。
如图11所示，方法S100的一个变型包括：在区段S110中，光固化第一体积的树脂，以在层压于构建窗口上的分离膜的上表面处形成构建物的第一层，构建物的第一层粘附到构建平台；在区段S120中，将流体注入到分离膜与构建窗口之间的间隙区域中；在区段S130中，构建平台从分离膜缩回；在区段S140中，从间隙区域排空流体，以从构建物的第一层剥离分离膜；在区段S142中，将构建平台朝向构建窗口推进到层压到构建窗口的分离膜上方的目标位置，该目标位置基于构建物的层厚度参数；并且在区段S150中，光固化第二体积的液态树脂，以在分离膜的上表面与构建物的第一层之间形成构建物的第二层。
如图12A、图12B和图12C所示，方法S100的另一变型包括：在区段S110中，在第一光固化阶段期间，光固化第一体积的液态树脂，以在层压到构建窗口的分离膜的上表面与构建平台之间形成构建物的第一层；在区段S120中，在第一光固化阶段之后的加压阶段期间，将流体注入到分离膜与构建窗口之间的间隙区域中；在区段S130中，在缩回阶段期间，构建平台从构建窗口缩回；在区段S140中，在加压阶段之后的再层压阶段期间，从间隙区域排空流体，以从构建物的第一层剥离分离膜并且将分离膜层压到构建窗口；并且在区段S150中，在再层压阶段之后的第二光固化阶段期间，光固化第二体积的液态树脂，以在分离膜的上表面与构建物的第一层之间形成构建物的第二层。
3.应用
总体上，增材制造系统100(以下称为“系统100”)执行方法S100，从而经由立体平版印刷工艺(stereolithographic process)、诸如数字光处理 (以下称为“DLP”)或连续数字光过程(以下称为“CDLP”)来选择性地照射树脂，以固化固体、物理物体或物体组(以下称为“构建物(build)”) 的连续层。在标准的自下而上的立体平版印刷增材制造系统中，当光固化时(例如，经由暴露于(多个)特定波长的电磁辐射)，树脂层可以倾向于粘附(或“粘合”)到该增材制造系统内的构建窗口的表面；然后，在构建平台(构建物粘附到其)推进之前并且在引入和光固化后续树脂层之前，将该固化的树脂层与该构建窗口分离。这种由于该分离而引起的力可以：使正在进行的构建物(处于其“生坯(green)”状态)的中间状态变形，从而导致差的尺寸精度；增大了构建失效的可能性；并且降低了打印速度，以及其他问题。系统100经由包含可替换的分离膜160(其在构建过程的光固化阶段期间层压于构建窗口110的上表面上)来减小这些分离力，该分离膜160用于限制构建物的新固化层与构建窗口110之间的粘附力(例如Stefan粘附、吸力)。此外，系统100包括压力调节系统190(例如，压缩机/泵和/或阀系统)，以选择性地将流体(即，可透射由投影系统 120投射的电磁辐射的气体或液体)注入到构建窗口110与分离膜160之间的间隙区域中，以避免在构建平台的推进期间直接将构建物的新固化层与非柔性的构建窗口分离的任何需要(如将在标准的自下而上的立体平版印刷工艺中执行的那样)。
特别地，系统100执行构建循环，以便：固化构建物的新层；将分离膜160与构建窗口110分离，并且将构建物的新固化层与分离膜160分离；并且在准备固化构建物的后续层时推进。构建循环包括：光固化阶段(区段S110)，以便根据构建物的横截面几何形状选择性地光固化树脂层；加压阶段(区段S120)，以便将流体注入到分离膜160与构建窗口110之间的间隙区域中，从而促进分离膜160与构建窗口110的分离；缩回阶段(区段S130)，以便通过远离新固化层剥离分离膜160(例如，经由矢量分离过程)而使得分离膜160完全与构建窗口110分离，并且开始将构建物(处于其“生坯状态”)与分离膜160分离或完全分离；以及再层压阶段(区段S140)，以便从间隙区域排空流体，从而将分离膜160再层压在构建窗口110上，为光固化后续层做准备。一旦系统100已经执行了一个构建循环，则系统100可以执行第二光固化阶段(区段S150)，以便形成构建物的后续层。在一个实施方式中，方法S100在再层压阶段之后还可以包括推进阶段(区段S142)，以便重新定位构建平台106和构建物的先前粘附的层，为固化构建物的后续层做准备。
因此，该系统可以执行方法S100，以通过增加分离膜160与构建窗口 110之间的间隙区域中的流体压力而在构建物的光固化树脂层与分离膜 160之间在树脂层上均匀地分配分离力，同时远离构建窗口110缩回构建平台106。通过在光固化树脂层上分配分离力，系统因此可以最小化在光固化树脂层上任何一个位置处的峰值力，从而减少该层或构建物的先前光固化的层损坏或变形的机会。此外，分离力的分配使得能够使用光固化后立即呈现出较低生坯强度的树脂。此外，通过主动将分离膜160向下拉回在平坦的刚性的构建窗口110上并且移除其间的基本上所有流体，该系统可以：快速准备用于后续树脂层的构建体积；并且始终获得面向构建平台 106的平坦表面，并且呈现出与构建平台106高度平行。因此，该系统可以执行方法S100，以产生一致的、受控厚度的树脂层，并且产生高度精确的构建物，该构建物在离散的构建物之间并且在更短的时间内具有高度的可重复性。
此外，该系统可以执行方法S100，从而以最小化机械部件的致动来实现前述结果，从而增加构建速度，减少系统磨损，并且增加各个树脂层之间以及构建物之间的可重复性。此外，该系统还可以包括托盘组件104，该托盘组件104被构造成被接合到基座组件102(包括投影系统120、构建窗口110、构建平台106等)和从基座组件102(包括投影系统120、构建窗口110、构建平台106等)脱离，并且被构造成可重复地将分离膜160 定位在构建窗口110上；因此，用户可以更换包含不同材料和/或厚度的分离膜的托盘组件，以便使分离膜160与为下一个构建物选择的可光固化的树脂的特定化学性质和物理性质和/或与下一个构建物的横截面特征或其他几何性质相匹配(例如，用于具有小特征的构建物的更薄的分离膜)。托盘组件104可以附加地或可替代地被拆卸，以使用户能够在将托盘组件 104重新接合到基座组件102中之前，更换与用于构建物的树脂化学性质和/或构建物几何结构相匹配的分离膜。此外，因为方法S100不仅仅依赖于构建窗口110或分离膜160的表面上的氧化层来实现树脂层的分离，所以系统可以执行方法S100来增材制造具有氧抑制性或氧不稳定性的树脂的构建物。
4.硬件
如图2A所示，系统100包括机电部件的两个子组件，当它们在接合构型下接合时，它们可以执行“自下而上”的DLP工艺。总体上，系统100包括基座组件102和托盘组件104。用户可以：通过将分离膜160插入到托盘结构150中来组装托盘组件104；并且在系统100执行方法S100 之前将托盘组件104与基座组件102接合。然后，系统100可以经由运行计算机代码的嵌入式计算设备(以下称为“控制器”)来执行方法S100，该嵌入式计算设备以电子方式致动构建平台106(例如，经由线性致动系统)并且控制投影系统120和压力调节系统190，以选择性地固化一定体积的树脂，并且将这些固化的一定体积的树脂与构建窗口110和分离膜160 分离。
系统100在执行方法S100的区段时，通过部件的多种物理布置方式来进行，以便从包含在托盘组件104内的树脂固化构建物(例如，一组物理的3D物体)。在层压阶段，系统100降低分离膜160与构建窗口110之间的间隙层中的压力(即，从中抽真空/排空流体)，从而将分离膜160完全层压在构建窗口110上，并且防止可能破坏系统100的参考表面的气泡或褶皱的形成。在层压阶段期间，系统100可以执行该方法的区段S110，以便在分离膜160的层压表面上方光固化选择体积的树脂。在完成区段 S110之后，系统100可以执行分离过程，包括分别对应于区段S120、S130 和S140的加压阶段、缩回阶段和再层压阶段。在加压阶段中，系统100 将流体注入到间隙区域中，从而在分离膜160与构建窗口110之间产生分离，以便减小构建物的新固化层与构建窗口110之间的粘附力(例如，Stefan 粘附、吸力)。在缩回阶段中，系统100向上致动构建平台106并且使其远离构建窗口110：以便将分离膜160与构建窗口110分离；使分离膜160 从构建物的新固化层剥离；并且留出空间来光固化树脂的连续层。在再层压阶段中，系统100从间隙区域排空流体，以便从构建物的新固化层剥离分离膜160，并且将分离膜160再层压在构建窗口110上，为固化构建物的连续层做准备。因此，系统100可以重复该过程循环以固化树脂的连续层，从而构造三维构建物。
4.1基座组件
系统100包括基座组件102，其充当类似3D打印机的主要组件。基座组件102包括投影系统120、窗口平台132、构建窗口110、流体分配端口140和/或流体分配通道142、垫圈系统、压力调节系统190、托盘座130、构建平台106和控制器。基座组件102可以是独立式结构(free-standing structure)，其可以被放置在水平表面上以获得最佳打印结果。基座组件102 的独立式结构以校准后的布置方式连接前述部件，该校准后的布置方式确保了投影系统120与构建窗口110之间的一致对准以及构建窗口110的参考平面、可缩回的构建平台106的表面和投影系统120的(多个)焦平面之间的平行性。基座组件102的结构可以由在基座组件102的重量下或在重复的构建循环期间涉及的应力下不会显著变形的任何刚性材料制造。
基座组件102还可以包括构建腔室和舱口(hatch)，托盘组件104可以被装载到该构建腔室中(例如，经由与托盘座130接合)，舱口提供通向该构建腔室的入口。基座组件102还可以包括被构造成控制构建腔室内的环境的系统(例如，诸如辅助压力调节系统190和/或一组加热元件)。
4.1.1投影系统
投影系统120面朝上，被容纳在基座组件102中，并且可以包括一个或更多个投影仪，这些投影仪被构造成投射放射光谱内的电磁辐射，该放射光谱可以包括紫外(以下称为“UV”)、可见光或近红外(以下称为“NIR”) 光谱。投影系统可以发射一个或更多个波段内的电磁辐射，这些波段与树脂的化学性质和物理性质及其特定的固化过程相调谐。例如，投影系统120 (例如，数字UV投影仪)可以投射300纳米至450纳米的放射光谱内的电磁辐射。投影系统120电联接到控制器；接收对应于构建物的三维模型的全部或部分横截面的可能经软件修改的帧(frame)；并且在接合构型下 (并且在光固化阶段期间)投射穿过构建窗口110和分离膜160的电磁辐射，以根据构建设置和接收到的帧来选择性地光固化一定体积的树脂。
在一个变型中，系统100可以包括投影系统120，投影系统120进一步包括一组光源，诸如投影仪或其他电磁发射设备。在该变型中，投影系统120的每个照射源可以限定构建窗口110内的投影区域，以便经由平铺 (tiling)或拼接(stitching)技术在构建窗口110上保持更高的分辨率。附加地或可替代地，每个光源可以限定单独的发射光谱，从而使得投影系统120能够投射光谱带的多个组合内的电磁辐射。
在一个变型中，投影系统120包括UV或近UV激光器，并且根据从控制器接收到的帧来扫描(例如，作为光栅)跨过构建窗口110的激光束，以便选择性地光固化位于分离膜160上的一定体积的树脂。
4.1.2窗口平台
总体上，窗口平台132从基座组件102的托盘座130向上延伸，并且被构造成当系统100处于接合构型时对准在托盘组件104的托盘孔152内。窗口平台132是刚性结构，其包围投影系统120，并且在向上面向投影系统120的上方限定由构建窗口110跨越的开口。窗口平台132的上表面限定与构建窗口110的上表面和投影系统120的主焦平面重合的水平参考平面。系统100可以包括窗口平台132，其形状：对应于托盘孔152的形状；能够与分离膜160接合；并且被构造成在构建窗口110周围和间隙区域内限定流体分配端口140和/或流体分配通道142。例如，窗口平台132的上表面可以根据托盘孔152的期望形状限定圆形形状、矩形形状或任何其他形状。在另外的示例中，系统100可以包括比系统100的构建区域和/或待由系统100制造的构建物的尺寸大的任何尺寸的窗口平台132。系统100 可以包括窗口平台132，其在窗口平台132的上表面周围具有圆角和倒圆边缘，以防止分离膜160在其被张紧在窗口平台132上时撕裂。
窗口平台132限定由构建窗口110跨越或部分跨越的开口。总体上，由窗口平台132限定的开口的形状和尺寸大致对应于构建窗口110的上表面的形状和尺寸，以使系统100的构建区域的利用最大化。
4.1.3构建窗口
构建窗口110被安装到窗口平台132，使得构建窗口110的上表面近似与窗口平台132的上表面齐平，并且进一步限定在系统100中制造的构建物的水平参考平面。构建窗口110被布置在投影系统120上方，并且与投影系统120的投影区域对准，使得投影系统120的焦平面与层压在构建窗口110上的分离膜160的上表面重合。总体上，构建窗口110对投影系统的放射光谱是基本上透明的(例如，呈现出大于85％的透射率)，并且因此将由投影系统120输出的电磁辐射传递到构建窗口110和分离膜160 上方的树脂中。构建窗口110还用作分离膜160和布置在分离膜160上的树脂层的刚性支撑件和参考表面。构建窗口110经由窗口平台132被静态地安装到基座组件102，该基座组件102可以包括投影系统120、构建平台106、流体分配端口140、压力调节系统190和/或构建腔室，以确保构建窗口110与基座组件102的其余部分之间的可重复的、精确的对准。刚性的窗口平台132与构建窗口110之间的界面也是气体不可渗透的，从而可以在整个构建窗口110上维持压力梯度，诸如300千帕。
基座组件102可以包括由透明的、刚性的玻璃(诸如非晶玻璃/硅酸盐玻璃或晶质玻璃/陶瓷玻璃(ceramic glass))的板制造的构建窗口110。具体地，构建窗口110可以对由投影系统120输出的紫外(或其他)光都是透明的，并且可以基本上是刚性的、坚硬的和温度稳定的，以形成支撑分离膜160的稳固的、平坦的参考表面，并且该构建窗口可以在多个构建循环期间呈现出最小的挠曲或变形，从而获得高构建物品质和一致的构建物品质。
在一个变型中，基座组件102可以包括可透射红外(以下称为“IR”) 辐射的构建窗口110，使得被定位在构建窗口110下方的温度记录传感器可以在构建循环的光固化阶段期间精确地计算树脂的温度。
4.1.4流体分配端口
基座组件102包括一个或更多个流体分配端口140，这些流体分配端口被构造成将压力调节系统190流体(即，气动地或液压地)联接到分离膜160与构建窗口110之间的间隙区域，从而使得压力调节系统190能够在系统100处于接合构型时将流体注入间隙区域和/或从间隙区域排空流体。因此，流体分配端口140可以位于垫圈系统内，该垫圈系统在基座组件102与托盘组件104之间形成密封，并且更具体地，在构建窗口110与分离膜160之间形成密封。每个流体分配端口140可以限定流体联接到压力分配系统100的开口，从而使得系统100能够通过从流体分配端口140 注入流体和/或从流体分配端口140排空流体来经由压力分配端口调节间隙区域内的压力。在一个实施方式中，系统100包括入口流体分配端口140 和出口流体分配端口140，其分别为进入间隙区域的流体提供入口和为从间隙区域排空的流体提供出口。可替代地，基座组件102包括单个流体分配端口140，该单个流体分配端口被构造成具有压力调节系统190作为用于间隙区域中的流体的出口和入口。在另一实施方式中，基座组件102可以包括贯穿间隙区域布置的附加的流体分配端口140，以便减少从间隙区域的一侧到另一侧的不对称的流体流动。
4.1.5流体分配通道
在一个变型中，基座组件102包括流体分配通道142，该流体分配通道142与流体分配端口140相交，并且被构造成将流体均匀地分配到整个间隙区域中。更具体地，基座组件102可以包括流体分配通道142，该流体分配通道142被构造成通过将来自流体分配端口140的流体分配到整个间隙区域中来减少相对于构建窗口110和分离膜160的不对称的流体流动。因此，当流体被注入到间隙区域中或从间隙区域排空时，整个区域基本上同时被加压和/或减压，从而在缩回阶段期间和/或再层压阶段期间防止在分离膜160中形成气泡或分离膜160与构建物的不均匀分离。
在一个实施方式中，流体分配通道142被集成在支撑构建窗口110的窗口平台132内，并且限定插入到刚性的窗口平台132的上表面中的通道。在该实施方式中，流体分配通道142围绕构建窗口110的周界周向地布置，并且与流体联接到压力调节系统190的入口流体分配端口140和出口流体分配端口140相交。因此，基座组件102可以包括流体分配通道142，该流体分配通道142外接构建窗口110并且被构造成在间隙区域中均匀地分配流体。
然而，基座组件102可以包括流体分配通道142，该流体分配通道142 限定贯穿间隙区域的、减少间隙区域内的不对称的流体流动的任何路径。
4.1.6压力调节系统和压力腔室
总体上，如图7所示，基座组件102可以包括压力调节系统190，该压力调节系统被构造成根据方法S100通过将流体注入间隙区域和/或从间隙区域排空流体来加压和/或减压。更具体地，基座组件102可以包括压力调节系统190，该压力调节系统190：流体联接到流体分配端口140；被构造成将流体注入到间隙区域中，以在接合构型中和在加压阶段期间将分离膜160与构建窗口110分离；并且被构造成从间隙区域排空流体，以在接合构型中和在层压阶段期间将分离膜160层压到构建窗口110。
压力调节系统190可以包括泵(例如隔膜泵)和一组机电阀，这些机电阀通过一组管被连接到流体分配端口140。更具体地，压力调节系统190 可以包括泵，该泵流体联接到一组两个机电阀，该组机电阀被构造成响应于来自系统100的命令而致动，并且基于构建循环的当前阶段引导流体流过泵流入间隙区域中或流出间隙区域。
在一个实施方式中，压力调节系统190包括一组电子致动阀，该组电子致动阀被构造成调节压缩流体供应管线(例如，容纳该系统的建筑物中的压缩空气供应管线)与中央真空管线之间的流量。因此，系统100可以诸如经由外部端口被连接到压缩流体供应管线和中央真空管线。
在另一实施方式中，压力调节系统190包括压缩机系统100(例如，离心式压缩机)和外部空气端口，并且被构造成：经由外部空气端口吸入环境空气；压缩该环境空气；并且将该环境空气注入到间隙区域中。通过反向运行压缩机系统100，压力调节系统190还可以经由压缩机和外部空气端口从间隙区域排空空气。可替代地，压力调节系统190流体联接到流体贮存器(例如，容纳惰性流体的罐)。因此，系统100可以经由压力调节系统190将流体从流体贮存器注入到间隙区域中或者将该流体排空到流体贮存器中。
在又一实施方式中，基座组件102可以包括压缩机系统100和/或电子致动阀的系统100，其被构造成从加压构建腔室(例如，构建托盘中包含的树脂贮存器的表面上方)抽取流体，以便在加压阶段中使间隙区域加压。类似地，系统100可以在再层压阶段和/或层压阶段期间将流体从间隙区域排空回到构建腔室中。因此，在该实施方式中，系统100可以独立于用于使间隙区域加压或减压的工作流体的外部源来运行。
附加地或可替代地，基座组件102可以包括第二压力调节系统190，该第二压力调节系统被构造成独立于间隙区域的压力来控制构建腔室的压力。系统100可以协调第一压力调节系统190和第二压力调节系统190，以改善分离膜160与构建物的固化树脂层的分离(例如，减小分离力并且增加分离速度)。
压力调节系统190可以保持最大操作充注压差高至或超过300千帕，并且可以抽大于200千帕的真空(例如，最大操作放气压力)。这些压力足以在加压阶段中将分离膜160与构建窗口110充分分离，并且在再层压和/或层压阶段中将分离膜160层压到构建窗口110。然而，压力调节系统 190可以基于间隙区域的体积和由于分离膜160的特定弹性和厚度而导致由分离膜160施加在间隙区域上的力来保持交替的操作压差。
此外，压力调节系统190可以包括树脂捕集器(resin trap)，并且可以被构造成当压力调节系统190意外地被树脂污染时(例如，由于树脂在接合期间或分离膜160由于过度磨损而失效期间从树脂贮存器中溢出)清洗这些树脂捕集器(经由致动清洗阀)，以从这些树脂捕集器中去除树脂。可替代地，压力调节系统190可以通过在基座组件102与托盘组件104 脱离时将流体泵出流体分配端口140来从流体分配端口140清洗树脂。
4.1.7气体可渗透的层
总体上，如图6所示，当系统100处于接合构型时，基座组件102可以包括布置在构建窗口110的表面上并且在构建窗口110与分离膜160之间的中间的气体可渗透的层180。更具体地，基座组件102可以包括气体可渗透的层180，该气体可渗透的层180：对光引发范围内的电磁辐射是基本上透明的；被布置在构建窗口110的上表面上；并且被构造成在接合构型中保持构建窗口110与分离膜160之间的间隙区域内的最小间隙体积。因此，通过在接合构型中保持分离膜160与构建窗口110之间的空间，气体可渗透的层180减少了构建循环的层压阶段期间分离膜160与构建窗口 110之间的气泡发生。此外，包含气体可渗透的层180可以减少或消除分离膜160与构建窗口110之间的吸力。
在一个实施方式中，基座组件102包括气体可渗透的层180，该气体可渗透的层180在构建窗口110上限定气体可渗透的栅格(grid)或网格 (lattice)结构。在该实施方式中，气体可渗透的层180可以由基本上透明 (例如，大于85％的透射率)的材料制造，并且其表征为与构建窗口110 相似的折射率，以便在光固化过程期间减少与分离膜160相对的树脂的投影入射的像差。
4.1.8托盘座
基座组件102可以限定围绕窗口平台132的基部的托盘座130，该托盘座具有偏移在窗口平台132的上表面下方的表面，使得窗口平台132从托盘座130的中心向上突出。托盘座130限定与由窗口平台132限定的参考平面高度平行的表面。此外，托盘座130与参考平面之间的竖直偏移可以被校准和/或以低公差构造，使得当托盘组件104在接合构型中坐落在基座组件102的托盘座130处时，分离膜160相对于构建窗口110精确地定位。在一个变型中，系统100包括托盘座130和托盘组件104的公差叠加，当分离膜160上没有压力梯度时，该公差叠加将分离膜160定位在构建窗口110的稍上方(例如，上方小于1毫米处)。在另一变型中，系统100 限定托盘座130和托盘组件104的公差叠加，该公差叠加定位窗口平台132 和/或构建窗口110的上表面，使得当系统100处于接合构型时，这些表面突出到张紧的分离膜160中，从而自动地将分离膜160层压在构建窗口110 上。
托盘组件104可以限定一组配准特征154，该组配准特征对应于布置在基座组件102的托盘座130上的互补参考特征134。因此，在接合构型中，配准特征154可以相对于基座组件102来约束托盘组件104。在一个实施方式中，基座组件102的参考特征134和托盘组件104的配准特征154 被构造成相对于基座组件运动学地对准托盘组件104，从而在构建循环期间保持分离膜160与构建窗口110之间的精确偏移和/或防止托盘组件104 相对于基座组件102移动。在另一实施方式中，基座组件102可以包括托盘座130下方的嵌入磁性特征，以便将托盘组件104向下偏压到托盘座130 的参考特征134上。可替代地，基座组件102可以包括一组机械夹具或螺钉，以便将托盘组件104安置在基座组件102的托盘座130处。
4.1.9参考特征
总体上，由托盘座130限定的参考特征134被构造成对应于托盘组件 104中的匹配特征，并且因此将托盘组件104与基座组件102对准。更具体地，基座组件102可以在托盘座130上限定凸参考特征(positive reference feature)134或凹参考特征(negativereference feature)134。可替代地，基座组件102可以包括参考特征134，这些参考特征134是被构造成安装到托盘座130上的独立部件。结合偏压力(诸如基座组件102和托盘组件104中的对应磁性特征之间的磁力)、将托盘组件104固定到基座组件102的机械施加的力、和/或将托盘组件104向下拉到基座组件102上的重力，参考特征134在所有六个自由度上相对于基座组件102运动学地约束托盘组件104。因此，当托盘组件104与基座组件102接合时，限定在托盘座130 和托盘组件104中的对应参考特征134可以重复地并且精确地将托盘组件104与基座组件102对准。
4.1.10磁性锁定机构
总体上，系统100可包括在托盘座130下方嵌入在基座组件102内的一组磁体和嵌入在托盘组件104内的对应磁性材料(例如，铁磁性物质)，从而朝向托盘座130偏压托盘组件104。更具体地，基座组件102可以包括被布置在托盘座130内的磁性锁；并且托盘组件104可以包括磁性配准特征154，该磁性配准特征154被构造成在接合构型中与磁性锁磁性地接合。
在一个实施方式中，基座组件102可以包括作为磁性锁的电磁锁，使得系统100可以经由电流主动地将托盘组件104与基座组件102接合和/ 或使托盘组件104与基座组件102脱离。因此，基座组件102可以包括电磁锁，该电磁锁被构造成：在接合构型中与磁性配准特征154磁性地接合；并且在脱离构型中与磁性配准特征154磁性地脱离。
4.1.11构建平台
总体上，基座组件102还包括竖直移动的构建平台106，构建物的第一层粘附到该构建平台，并且在构建循环期间，构建物从该构建平台朝向构建窗口110悬挂。更具体地，基座组件102可以包括构建平台106，该构建平台106限定与构建窗口110的上表面相对且基本上平行的平面表面；以及线性致动系统(包括单个线性致动器或多个定时线性致动器)，该线性致动系统被构造成相对于构建窗口110竖直地平移构建平台106。在一个实施方式中，系统100可以包括构建平台106，该构建平台106限定凹特征(诸如通道或通孔)，以在将构建平台106推进到树脂贮存器中期间改善树脂从构建平台106的下方流出，并且便于在构建完成后从构建平台 106取出构建物。
构建平台106是与构建窗口110相对的竖直致动表面。系统100可以包括机械地联接到构建平台106的线性致动系统(具有如同0.1微米那么小的增量)。另外，在线性致动系统的致动期间，控制器：可以跟踪由线性致动系统施加到构建平台106的力(例如，基于线性致动系统的电流汲取或通过对联接到构建平台106的力传感器或应变仪进行采样)；并且实施闭环技术来控制线性致动系统的移动，以便在构建物的新固化层与分离膜160之间实现分离力的特定分配(例如，沿着每层一次的预定力分布曲线来扫描该分离力)。因此，在构建循环期间，线性致动系统将构建平台 106降低到分离膜160上方的特定高度，使得光固化树脂粘附到构建平台 106的面向窗口的构建表面。当系统100根据方法S100的区段选择性地固化构建物的连续层时，系统100可以将构建平台106向上缩回第一距离，以便将构建物的当前层与分离膜160分离，并且随后向下推进构建平台106 小于或等于第一距离的第二距离，为固化构建物的连续层做准备。
4.1.12控制器
系统100的基座组件102可以包括控制器，该控制器控制系统100的机电部件。总体上，控制器是嵌入式计算机系统，其向投影系统120、压力调节系统190和被联接到构建平台106的线性致动系统发送指令，以执行方法S100。在一个实施方式中，控制器控制用户界面并且从该用户界面接收指令，该用户界面可以是触摸屏或一组按钮、开关、旋钮等。可替代地，控制器可以与外部计算设备通信并且从外部计算设备接收指令。在另一实施方式中，控制器连接到网络，诸如互联网，并且被构造成通过网络接收指令。此外，控制器可以以数字电信号和/或模拟电信号的形式发送命令，以便致动系统的各种机电部件，诸如磁性锁定机构、通向构建腔室的门舱口释放装置(door hatch release)、清洗阀和/或构建腔室内的照明元件。此外，控制器可以从与系统100集成的传感器接收数据，并且基于这些数据执行反馈控制算法，以便修改投影系统120、压力调节系统190和/或线性致动系统的功能。
4.2托盘组件
如图2B所示，系统100包括托盘组件104(即构建托盘)，该托盘组件进一步包括：托盘结构150(其可以限定上部构件155和下部构件156)、分离膜160、一组张紧垫圈162和/或树脂密封垫圈164。托盘组件104被构造成经由布置在托盘结构150的下侧上的对应的配准特征154和托盘座 130上的参考特征134在窗口平台132上接合(例如，运动学地安装到) 基座组件102。总体上，托盘组件104在构建循环期间包含树脂贮存器，并且定位和保持窗口平台132、构建窗口110和/或流体分配端口140上的分离膜160中的张力。更具体地，托盘组件104可以包括托盘结构150，该托盘结构150限定上部构件155和下部构件156，该上部构件和下部构件经由一组紧固件紧固在一起，其中分离膜160位于上部构件155与下部构件156之间。因此，托盘结构150的作用为定位分离膜160，使得该分离膜被构造成：响应于在接合构型中流体从基座组件102与托盘组件104 之间的间隙区域经由流体分配端口140的排空而层压在构建窗口110的上表面上；并且被构造成响应于流体经由流体分配端口140注人到间隙区域中而与构建窗口110分离。
在一个实施方式中，基座组件102包括封闭托盘组件104并且被密封的密封构建腔室。此外，构建腔室可以填充有惰性流体，以便使得能够在系统100中使用反应性(例如，与氧反应)的树脂化学物质。在一个实施方式中，构建腔室与托盘结构150的上部构件155集成在一起。在该实施方式中，树脂可以经由注射端口被注入到包括构建托盘和构建腔室的组件的内部容积中，使得树脂在装载到托盘组件104中时不会在任何点暴露于大气。
4.2.1托盘结构
总体上，托盘结构150：限定由分离膜160跨越并且外接构建窗口110 的托盘孔152；限定被构造成与托盘座130的参考特征134接合的配准特征154；并且限定用于容纳树脂贮存器的内部容积。托盘结构150可以由刚性、非反应性、温度稳定的固体材料(诸如铝或另一种金属或金属合金) 构成。在一个实施方式中，托盘结构150由研磨的铝构成。此外，托盘组件104可以是与系统100相关联的一组托盘组件的构件，该组托盘组件中的每个托盘组件104包括不同形状或尺寸的托盘结构150，以便适应更广泛的各种构建物的尺寸和形状。在一个实施方式中，托盘结构150包括上部构件155和下部构件156，该上部构件和下部构件被构造成经由一组紧固件彼此紧固。因此，在托盘组件的组装期间，用户可以将分离膜160布置在下部构件156与上部构件155之间，从而在接合构型中可重复地相对于托盘座130定位分离膜160。
总体上，构建托盘的上部构件155限定构建循环期间由树脂占据的体积以及系统100可以经由执行一系列构建循环选择性地将该树脂光固化成构建物的区域。上部构件155还限定对应于窗口平台132的托盘孔152，使得上部构件155可以被降低到基座组件102的窗口平台132上。上部构件155中的托盘孔152被分离膜160跨越，从而从底部封闭由上部构件155 限定的容积。因此，当完全组装时，托盘组件104限定跨过托盘孔152张紧的分离膜160上方的内部容积，该内部容积被构造成容纳树脂贮存器。
在一个实施方式中，构建区域的内表面是圆形的，以减少分离膜160 中的应力集中。在一个实施方式中，构建托盘的上部构件155限定圆角矩形的构建区域。此外，上部构件155可以限定向上延伸并且垂直于构建窗口110的内表面。随后，内表面以圆锥形形状向上和向外扩展，其中圆锥形内表面的竖直横截面具有与垂直的内表面的竖直横截面成比例相似的尺寸。因此，内表面的垂直的和圆锥形的节段限定被构造成容纳树脂贮存器的容积。然而，构建托盘的上部构件155可以限定任何圆形的内部容积。此外，上部构件155可以包括集成的加热元件和/或冷却元件。系统100可以激活加热元件和/或冷却元件，以将构建托盘内的树脂的温度调节到接近树脂的光固化反应的最佳温度。
下部构件156限定与上部构件155的内表面一致的形状，并且可以限定与基座组件102的托盘座130中的参考特征134相对应的特征。在一个实施方式中，基座组件102和/或下部构件156包含磁体(即，磁性配准特征154)，该磁体通过将下部构件156偏压到基座组件102中的参考特征134上而将下部构件156以及因此托盘组件104运动学地对准到基座组件102。下部构件156还限定孔洞(hole)，使得穿过孔洞的紧固件(诸如螺钉或螺栓)可以插入到上部构件155中的对应孔洞中。可替代地，系统可以包括与上部构件155和/或下部构件156直接集成的紧固件，并且该系统可以包括被构造成直接开槽到托盘结构150的相对构件中的上部构件155 和下部构件156。
4.2.2分离膜
分离膜160可以包括透明的、薄的且柔性的膜或片，其表征为对光固化树脂的低粘附性。分离膜160被制造成特定于具体托盘组件104的尺寸，并且具有与从构建托盘的上部构件155或下部构件156延伸的张紧柱159 对准的孔洞。因此，分离膜160被定位在构建托盘的上部构件155与下部构件156之间，使得张紧柱159从托盘结构150的一个构件延伸，穿过分离膜160中的孔洞、狭槽或穿孔，并且进入到托盘结构150的相对构件中的对应凹特征中。附加地或可替代地，分离膜160可以限定一组孔洞和/ 或狭槽，使得在分离膜160与该组张紧柱159之间存在过盈配合，从而用拉伸应力预加载(即自动地张紧)分离膜160。
因此，托盘组件104可以包括具有互锁特征的上部构件155和下部构件156，以及被穿孔成与这些互锁特征过盈配合的分离膜160。因此，张紧柱159相对于分离膜160中的对应穿孔的几何形状起到跨过由托盘结构 150限定的托盘孔152自动地张紧分离膜160的作用。例如，托盘结构150 的上部构件155可以限定铣削的(milled)凸特征，这些凸特征包括对应于下部构件156中的铣削的凹特征的张紧柱159，使得下部构件156的凹特征配合在上部构件155的凸特征上。在该示例中，分离膜160限定以过盈配合的方式对应于上部构件155的凸特征的穿孔。在该实施方式中，托盘组件104还可以包括单独的紧固件，诸如磁体、扣环、闩锁和/或螺钉，以将下部构件156紧固到上部构件155。
然而，分离膜160可以以任何其他方式(例如，经由直接结合到托盘结构150或经由另一紧固构型)跨过由托盘结构150限定的托盘孔152张紧。
因此，在一个实施方式中，托盘组件104可以包括：上部构件155，其限定包括一组张紧柱159的一组凸特征；下部构件156，其限定一组凹特征，该组凹特征被构造成与该组凸特征接合；布置在上部构件155与下部构件156之间并且限定第三组穿孔的分离膜160，该第三组穿孔以分离膜160与经由过盈配合张紧分离膜160的该组张紧柱159之间的过盈配合从该组张紧柱向外偏移。
4.2.3分离膜的选择
如上所述，系统100可以包括可更换的分离膜160。因此，用户可以基于各种因素选择包含各种分离膜和托盘结构构型的不同托盘组件和/或在一个托盘组件104中安装不同类型的分离膜，这些因素诸如是：列队等待由系统100制造的构建物的几何形状(例如，特征尺寸)；为构建物选择的树脂的化学性质的特性和对应的光固化过程；所选择的树脂的目标生坯强度；和/或分离膜160的累积磨损或退化。分离膜160可通过移除托盘组件104中的紧固件并且将构建托盘的上部构件155和下部构件156与分离膜160分离来更换。在分离膜160被取出之后，新的分离膜160可以被放置在张紧柱159上，从而将新的分离膜160固定在构建托盘的上部构件 155与下部构件156之间。
因为分离膜160在构建托盘内是可更换的，因此系统100可以包括具有各种尺寸、厚度、张力、可渗透性、弹性和/或材料的多种类型的分离膜，其可以由用户选择或者由系统100基于装载到可更换的托盘组件104中的树脂来指定。在一个实施方式中，分离膜160由共聚四氟乙烯(以下称为“TFE”)构成，并且具有小于1毫米的厚度和低流体可渗透性。可替代地，该膜由2,2-双(三氟甲基)-4,5-二氟-1,3-二氧杂环戊烯(以下称为“TFE-AF”) 构成，并且具有高氧气可渗透性，使得树脂层可以被氧化。
在一个实施方式中，系统100包括氧气可渗透的分离膜160，以允许氧气浸透树脂内的分离膜160上方的层。在具有氧抑制性化学物质的树脂中，氧饱和层因此可以防止树脂在分离膜160之外的某个深度抵靠分离膜 160或构建窗口110光固化(和粘附到分离膜160或构建窗口110)。在该实施方式中，分离膜160可以由TFE-AF构成。此外，系统100可以包括更大厚度和/或刚度的分离膜160、分离膜160与构建窗口110之间增加的偏移、和/或在区段S120期间执行降低的峰值充注压力(例如，使得分离可以将氧气扩散到树脂中而基本上不挠曲)。在一个实施方式中，施加到构建窗口110与分离膜160之间的间隙区域的压力与分离膜160的上表面处的大气压力相匹配，使得分离膜160上的压力梯度是可忽略的。
当系统100制造具有相对精细特征的构建物时，可以将较薄的膜(例如，介于20微米与50微米之间的厚度)插入到托盘组件104中。较薄的膜可以具有较大的弹性，并因此在每个构建循环期间，当该膜从层特征被拉离时，可以施加较小量值的力。然而，较薄的分离膜160可能比较厚的分离膜磨损得更快(例如，经历更少的构建循环)，并因此可能需要以更高的频率更换。相反，当限定更坚固的几何形状的构建物在系统100处列队等待时，可以将较厚的分离膜160(例如，厚达150微米)装载到托盘组件104中，因为较厚的分离膜160可以更耐累积磨损，可以更不频繁地被更换，并且可以承受将较大的树脂特征从构建窗口110分离所需的更大的力。例如，当选择具有低生坯强度的树脂用于系统100中的下一个构建物时，用户可以将薄的分离膜160装载到构建托盘中，因为该较薄的分离膜160可以向该固化树脂的层施加较低的力。然而，当选择具有较高生坯强度的树脂用于系统100中的下一个构建物时，用户也可以将较厚的分离膜160装载到构建托盘中，因为该较厚的分离膜160可能比薄的分离膜160 更坚固和/或可以更快地充注，从而使得构建物的层之间的分离周期能够更短。因此，第一托盘组件104可以包括限定介于50微米与200微米之间的第一厚度的第一分离膜160，并且第二托盘组件104可以包括：第一托盘组件104的托盘结构150；以及第二分离膜160，其限定小于50微米的厚度、跨过由托盘结构150限定的托盘孔152被张紧、被构造成在接合构型中响应于流体从基座组件102与托盘组件104之间的间隙区域经由流体分配端口140的排空而层压在构建窗口110的上表面上、并且被构造成响应于流体经由流体分配端口140注入到间隙区域中而从构建窗口110分离。
此外，用户可以根据树脂的化学性质或树脂的光固化反应来更换分离膜160，以便改善树脂的脱模特性(release characteristic)。尽管TFE通常是化学稳定的，但是当用呈现出特别放热的光固化反应的特别反应性的树脂组合物或树脂进行制造时，系统100中可以包括可替代的组合物的分离膜160。在可替代的实施方式中，托盘组件104可以包括由半结晶全氟烷氧基烷烃(即PFA)或氟化乙烯丙烯(即FEP)制造的分离膜160。在一个实施方式中，分离膜160被涂覆有透明的超疏水的纳米涂层，以防止分离膜160与处于其生坯状态下的构建物之间的粘附。
此外，系统100可以供应有一组分离膜160，其表征为不同的氧气或气体可渗透性。例如，TFE或PFA的分离膜160可以是对氧气相对不可渗透的(例如，厚度大于50微米)，并且因此当系统100光固化氧敏感性树脂(诸如硫醇树脂或聚烯烃树脂)时可以将该分离膜装载到托盘组件104 中。因此，托盘组件104可以包括由氧气不可渗透的膜制造的分离膜160。因为系统100可以控制树脂贮存器中的氧气浓度(经由构建腔室中的惰性环境和氧气不可渗透的膜)，因此系统100可以光固化包含较低比例的光引发剂的树脂，从而提高光固化速度、交联密度和由这些树脂构造的构建物的生坯强度。
可替代地，用户可以将TFE-AF的分离膜160装载到构建托盘中，以便有意地在树脂贮存器中产生富氧区域，以抑制靠近分离膜160的树脂的光固化，从而进一步改善与分离膜160的分离，其代价是限制与分离膜160 相容的树脂化学物质的种类。因此，托盘组件104可以包括由气体可渗透的膜制造的分离膜160。
托盘组件104可以进一步包括分离膜160，其表征为高热挠曲、连续使用或玻璃化转变温度，从而使得分离膜160能够抵抗某些树脂化学物质典型的较高的反应温度(例如，高至100摄氏度)。因此，托盘组件104 可以包括分离膜160：其表征为热挠曲温度大于100摄氏度；并且在小于 100摄氏度的温度下对树脂呈化学惰性。然而，该系统可以包括分离膜160，其表征为热挠曲温度小于光固化树脂的反应温度，其代价是磨损率增加。
4.2.4张紧垫圈
在一个实施方式中，上部构件155和下部构件156包括围绕每个张紧柱159布置的一组橡胶或橡胶化塑料垫圈(rubberized plastic gaskets)，以将施加到分离膜160的张紧力分配在更大的区域上，从而防止分离膜160 在处于张力下时过度的横向移动/移位或撕裂。张紧垫圈162有效地将分离膜160夹在中间，以在垫圈的整个区域承受膜中的张力载荷。此外，托盘组件104可以包括张紧垫圈120，该张紧垫圈120被构造成实现在膜上的张紧力的特定分配(例如，均匀分配)和分离膜160的特定的充注分布曲线或行为(例如，膜的类似分离，而与构建区域内的位置无关)。因此，张紧垫圈162可以围绕为上部构件155和下部构件156中的张紧柱159限定的孔洞布置在上部构件155的底表面和/或下部构件156的上表面上。
4.2.5树脂密封垫圈
系统100还可以包括沿着构建托盘的上部构件155的托盘孔152的边缘布置的树脂密封垫圈164。总体上，树脂密封垫圈164防止树脂进入构建托盘的上部构件155与分离膜160之间。因此，当托盘组件104下降到窗口平台132上并且围绕窗口平台132时，分离膜160被张紧并且通过窗口平台132穿过构建托盘的由分离膜160跨越的内部开口突出而被向上拉动。分离膜160因此被偏压在构建托盘的上部构件155的内部开口的边缘上的树脂密封垫圈164上，从而形成对保持在构建托盘中的树脂的密封。此外，当分离膜160与构建托盘的上部构件155的内部边缘接触时，树脂密封垫圈164可以防止过大的剪切应力撕裂分离膜160。
在分离膜160在接合构型中不被突出的窗口平台132向上拉动的实施方式中(例如，在当分离膜160上没有压力梯度时分离膜160在接合构型中定位在构建窗口110上方小于1毫米处的实施方式中)，托盘组件104 可以包括一组树脂密封垫圈164，该组树脂密封垫圈外接分离膜160与托盘结构150的上部构件155之间的托盘孔152。
4.3组件间的垫圈配置
总体上，系统100可以限定组件间的垫圈配置，以便将间隙区域与构建腔室和外部周围环境流体隔离(例如，对于最大运行压力，诸如300千帕)，以便能够经由压力调节系统190精确地控制间隙区域内的压力。因为间隙区域在托盘组件104与基座组件102的接合期间被封闭，因此组件间的垫圈配置可以包括与托盘组件104、基座组件102和/或托盘组件104 与基座组件102之间的独立垫圈部件集成的垫圈。
4.3.1主动层压垫圈变型
在图4A和图4B所示的主动层压垫圈变型中，系统100包括与托盘组件104的下部构件156集成的垫圈，该垫圈外接由托盘组件104的下部构件156限定的托盘孔152的底部边缘，并且被构造成在接合构型中抵靠窗口平台132的基部和/或托盘座130密封(即，在系统的最大运行压力内)。此外，如图4A所示，当系统100处于接合构型时，并且当分离膜160上没有压力梯度时，分离膜160被托盘结构150悬挂成从构建窗口110的表面偏移(大于50微米)并且平行于构建窗口110的表面。因此，如图4B 所示，当压力调节系统190从间隙区域排空流体时(并且因此在分离膜160 上产生负压梯度)，分离膜160层压在构建窗口110的上表面上。更具体地，系统100可以包括界面垫圈172：其被布置在托盘结构150的下表面与窗口平台132的在接合构型中支撑构建窗口110的基部之间；其在接合构型中外接托盘孔152、流体分配端口140和构建窗口110；并且被构造成将间隙区域内的流体密封到高至大于最大运行压力的最大压差。此外，在该实施方式中，系统100包括托盘组件104，该托盘组件104进一步包括分离膜160，该分离膜160在接合构型中在构建窗口110上方并且基本上平行于构建窗口110而跨过托盘孔152被张紧。
在主动层压垫圈变型中，分离膜160在构建窗口110上方偏移(例如，大于50微米)的定位降低了在再层压阶段期间分离膜160与构建窗口110 之间气泡形成的发生率，因为当系统100在再层压阶段期间在分离膜160 上抽真空时，间隙区域的体积减小，从而从膜的中心朝向构建窗口110拉动分离膜160。因此，分离膜160从中心向外层压在构建窗口110上，从而防止在这个再层压期间形成气泡。
此外，在该变型中，基座组件102可以包括一个或更多个流体分配端口140，这些流体分配端口被布置在托盘组件104和基座组件102内的任何地方。在一个实施方式中，流体分配端口140被布置在窗口平台132的基部上，从而有助于窗口平台132周围的空气的均匀分配。
在一个实施方式中，托盘组件104可以包括密封垫圈，该密封垫圈被布置在托盘结构150的下部构件156与分离膜160之间，并且外接由下部构件156限定的托盘孔152，以便防止流体在构建循环的加压阶段期间从间隙区域流出。
4.3.2被动层压垫圈变型
在图5A和图5B所示的被动层压垫圈变型中，系统100包括外接窗口平台132的边缘的间隙垫圈170，该间隙垫圈170被构造成穿过由托盘组件104限定的托盘孔152突出，使得分离膜160在窗口平台132的表面上张紧，并且在接合构型中与间隙垫圈170形成密封。因此，在该变型中，系统100限定仅包括分离膜160与构建窗口110之间的流体体积的间隙区域(与还包括托盘组件104与基座组件102之间的流体相反)。此外，在该变型中，系统100可以包括被布置在窗口平台132的靠近构建窗口110 的表面上的流体分配端口140，从而使得压力调节系统190能够从该更局部的间隙区域注入和/或排空流体，如图5B所示。如图5A所示，分离膜 160层压在构建窗口110上，而在间隙区域与构建腔室之间没有负压梯度。可替代地，在该变型中，系统100可以包括流体分配端口140，该流体分配端口140在靠近凸起的构建窗口处插入到窗口平台中，该凸起的构建窗口限定与窗口的边缘重合的上表面。
更具体地，基座组件102可以包括被构造成在接合构型中穿过托盘孔 152突出而抵靠分离膜160的构建窗口110。此外，基座组件102可以包括间隙垫圈170：其外接流体分配端口140和构建窗口110；其被构造成在接合构型中接触分离膜160；并且其被构造成将间隙区域内的流体密封到高至大于最大运行压力的最大压差。
间隙垫圈170可以由橡胶或橡胶化塑料制造，该间隙垫圈可以与张紧的分离膜160形成密封。如同构建窗口110的上表面一样，间隙垫圈170 的上表面与窗口平台132的上表面齐平，并且与由窗口平台132限定的水平参考平面重合。在一个实施方式中，当托盘组件104与基座组件102接合时，间隙垫圈170可以与张紧的分离膜160形成密封，该密封可以承受 300千帕的压力梯度。
在这种被动层压变型的一个实施方式中，系统100可以包括窗口平台132，该窗口平台132被构造成穿过由托盘组件104限定的托盘孔152突出，使得分离膜160在窗口平台132的表面上被张紧，并且在接合构型中直接与窗口平台132的边缘产生密封。这种实施方式通过对窗口平台132 的材料产生直接密封而消除了在边缘上对间隙垫圈170的需要。
5.接合和初始化
如图2B所示，在系统100执行方法S100之前，用户可以将分离膜160 紧固在下部构件156与上部构件155之间。一旦分离膜160被紧固在构建托盘的上部构件155与下部构件156之间，用户就可以将托盘组件104降低到窗口平台132和构建窗口110的上表面上。如图3A和图3B所示，托盘随后与基座组件102的参考特征134运动学对准，从而与基座组件102接合。在被动层压变型中，当托盘组件104和基座组件102接合时，分离膜160被张紧成与构建窗口110的表面齐平，并且覆盖流体分配通道142。在这种变型中，分离膜160还抵靠沿着窗口平台132的边缘布置或与窗口平台132本身的边缘一起布置的间隙垫圈170形成流体不可渗透的密封 (在系统的最大运行压力内)。在系统的主动层压垫圈变型中，当托盘组件104与基座组件102的托盘座130运动学对准时，分离膜160被定位在构建窗口110正上方。
在托盘组件104与基座组件102接合之前或之后，树脂被装载到由构建托盘的上部构件155和分离膜160限定的容积中。如果树脂对氧气和/ 或环境空气不敏感，则可以将树脂直接倒入到构建托盘中。然而，如果树脂对氧气、湿度和/或环境空气敏感，则在构建腔室已经填充有惰性流体之后，可以通过密封的构建腔室中的密封端口将树脂注入到托盘组件104中。
因此，在装载完成后，由构建托盘的内表面限定的构建体积至少部分被一定体积的树脂占据。树脂与分离膜160的上表面和托盘组件104的上部构件的内表面接触。然而，树脂不与分离膜160下方的构建窗口110接触。
6.构建循环
通常，如图1所示和上面提到的，系统100执行区段S110、S120、S130 和S140，以便：选择性地光固化对应于构建物的层的一定体积的树脂；将分离膜160与构建窗口110分离，并且还将构建物的新固化层与分离膜160 分离；并且重新定位分离膜160和构建平台106(其被粘附到第一层)，为光固化后续层做准备。更具体地，系统100：固化构建物的第一层；给分离膜160与构建窗口110之间的间隙区域充注；远离构建窗口110竖直向上缩回(例如，升起)构建平台106；并且对分离膜160与构建窗口110 之间的区域减压，以便远离构建物的第一层剥离分离膜160，并且将分离膜160向下拉到构建窗口110上并且平贴着构建窗口110。在一个实施方式中，系统100还可以推进/重新定位构建平台106(和粘附的构建物的第一层)，使得构建物的最近固化的层的下表面从分离膜160(其层压在构建窗口110上)的表面偏移等于下一层的期望的层厚度的距离，如区段S142 所示。
此外，如下面进一步描述的，系统100可以以同步的顺序执行区段S120、 S130、S140和/或S142，诸如在离散的或(部分)重叠的时间段期间执行，以便可重复地从分离膜160分离构建物(包括构建物的新固化层)，并且使处于其生坯状态的构建物的损坏或变形最小。
此外，方法S100的一些区段可以参考构建物的“第一层”来描述。然而，方法S100的任何区段也适用于构建物的后续层。
6.1构建腔室和树脂贮存器条件
在一个实施方式中，在执行区段S110之前，系统100可以调节构建腔室内的气体的温度和压力，和/或调节树脂贮存器中的树脂的温度。
例如，系统100可以加热贮存器中的树脂(例如，经由与托盘结构150 集成或在构建窗口110下方的加热元件)，以便降低树脂的粘度或引起树脂从固态到液态的相变，从而提高树脂的打印速度和可打印性。更具体地，系统100可以基于对应于树脂的温度-粘度曲线和树脂的目标粘度来获取树脂的目标温度；并将树脂加热到目标温度。
在另一示例中，系统100可以提高构建腔室内的气体环境的温度，以匹配树脂的目标温度，以便防止构建腔室内形成对流并且因此增加树脂的化学组分的蒸发速率(这可能降低树脂的性能)。在系统由于树脂贮存器的温度升高而将树脂保持在液相的实施方式中，系统100还可以加热构建腔室内的气体环境，以防止处于其生坯状态的构建物周围的树脂在从加热的树脂浴中取出后固化。此外，系统100可以控制构建腔室的温度，以防止当在构建腔室内暴露于树脂贮存器与气体环境之间的压差时处于其生坯状态的构建物的变形。
此外，系统100可以增加构建腔室内的压力，以降低树脂的化学组分的蒸发速率。在又一示例中，当系统100光固化特别是反应性树脂化学物质(例如，氧气敏感性树脂化学物质)时，系统100可以在构建腔室内引入惰性流体环境。
6.2层压
如图8所示，当在区段S110中选择性地固化当前的树脂层时，系统 100使构建窗口110与分离膜160之间的间隙空间最小化，以便在区段S102 中可重复地使分离膜160的外表面的平整度和平面性最大化。在一个实施方式中，在执行区段S110之前，控制器可以触发压力调节系统190，以在该间隙区域上抽真空，以便使分离膜160在构建窗口110上变平。压力调节系统190还可以经由流体分配端口140继续在构建窗口110与分离膜160 之间的间隙空间上抽真空，以便在区段S110期间保持构建窗口110与分离膜160之间的接触。通过在区段S110之前在该间隙空间上抽真空，系统 100因此可以去除来自构建窗口110与分离膜160之间的气泡，并且确保分离膜160被层压成齐平地贴靠构建窗口110的表面。因此，系统100可以：在区段S110中光固化第一体积的液态树脂时，在间隙区域中同时抽真空以保持分离膜160层压到构建窗口110；并且在区段S150中光固化第二体积的液态树脂时，在间隙区域中同时抽真空以保持分离膜160层压到构建窗口110。
可替代地，系统100可以经由托盘组件104与基座组件102之间的接合来实现层压，如上所述并且如图5A和图5B所示。因此，系统100可以：在区段S110中，光固化第一体积的树脂，以在经由托盘组件104围绕窗口平台132的接合而层压于构建窗口110上的分离膜160的上表面处形成构建物的第一层，分离膜160被托盘组件104张紧在构建窗口110上；并且在区段S150中，光固化第二体积的树脂，以在经由托盘组件104围绕窗口平台132的接合而层压于构建窗口110上的分离膜160的上表面处形成构建物的第二层，分离膜160被托盘组件104张紧在构建窗口110上。
6.3初始的光固化阶段
在区段S110中，系统100选择性地光固化第一体积的树脂，以形成构建物的第一层(例如，对应于构建物的第一横截面)，其中构建物粘附到与分离膜160相对的构建平台106。总体上，一旦构建平台106已经基于构建物的第一层的期望的层厚度下降到处于分离膜160上方一定高度处的树脂中，控制器就指示投影系统120照射树脂的在分离膜160与构建平台106之间对应于构建物的第一层的选择性区域。树脂被构造成在暴露于投影系统120的放射光谱时光固化。更具体地，系统100可以：光固化第一体积的树脂，以在层压于构建窗口110上的分离膜160的上表面上方形成构建物的第一层，构建物的第一层粘附到构建平台106；并且从分离膜 160缩回构建平台106和构建物的第一层。因此，在选择性照射时，树脂光固化，从而牢固地粘附到构建平台106，并且最小程度地粘附到分离膜 160。此外，由于分离膜160与构建窗口110之间的粘附力(例如，吸力、 Stefan粘附)，因此分离膜160可以粘附到构建窗口110、靠近第一层的光固化特征。
然而，系统100可以利用任何立体平版印刷、DLP或定向辐射技术来选择性地光固化构建平台106与分离膜160之间的一定体积的树脂。
6.4加压阶段
在区段S110中光固化构建物的第一层之后，系统100可以执行区段 S120，其包括触发压力调节系统190，以经由流体分配端口140将流体(例如，空气、氧气、惰性气体)注入到构建窗口110与分离膜160之间的间隙区域中。当间隙区域因此被加压时，分离膜160可以开始膨胀并且与构建窗口110的表面分层，诸如与构建窗口110的朝向构建物的在区段S110中固化的当前层的特征(以下称为“层特征”)的周界分层。因此，分离膜160可以在构建物的新固化层中的层特征的每个区域的周界周围施加分配的圆周“撬动(prying)”力。例如，压力调节系统190可以将间隙区域加压到高至300帕的压力，这可以克服构建窗口110与分离膜160之间的粘附力(例如，吸力、Stefan粘附)。
在一个实施方式中，压力调节系统190将惰性流体注入到间隙区域中，使得渗透分离膜160的任何流体不会抑制树脂的光固化。可替代地，系统 100包括由TFE-AF或另一种氧气可渗透的材料构成的分离膜160，并且压力调节系统190将氧气(或富氧流体)转移到间隙区域中，使得当在区段 S120中充注时，在分离膜160的外表面上形成氧化层，从而进一步防止分离膜160与构建物的当前层的层特征之间的粘附。在又一可替代的实施方式中，系统100还可以包括对氧气基本上不可渗透的分离膜160(例如，由结晶PFA制造并且表征为厚度大于50微米的分离膜160)。因此，系统 100可以将流体(诸如空气或惰性气体)注入到分离膜160与构建窗口110 之间的间隙区域中，其中分离膜160表征为低的气体可渗透性。
在另一实施方式中，系统100在执行区段S120时不主动地将流体注入到间隙区域中，而是替代性地在执行区段S110期间释放保持的真空，从而允许间隙区域被动充注。
如图9所示，在区段S120中，系统100可以设定间隙区域中的目标间隙压力(例如，目标绝对压力或相对于构建腔室的目标压差)，并且控制压力调节系统190以在间隙区域内达到该压力。在一个实施方式中，系统100可以设定目标压力，该目标压力对应于由目标间隙压力产生的分离膜160与构建窗口110之间的目标分离距离。在该实施方式中，系统100的操作者可以凭经验确定对应于期望的目标分离距离的目标间隙压力。可替代地，系统100可以：评估分离膜160与间隙区域的物理模型，以计算由间隙压力范围产生的分离距离；并且选择导致目标分离距离的目标间隙压力。
此外，因为由间隙压力产生的分离距离另外取决于树脂贮存器中树脂的重量和构建腔室内的环境压力，因此系统100可以在计算目标间隙压力之前测量这些变量。例如，系统100可以通过包括定位于构建腔室内以便记录树脂贮存器的图像的可见光相机来测量树脂的深度和体积。随后，系统100可以执行计算机视觉技术来计算树脂贮存器内的树脂的体积。可替代地，系统100可以利用液位传感器来测量深度并且计算树脂的体积。此外，系统100可以测量树脂的温度，并且在所测量的温度下获取树脂的密度，以便测量树脂贮存器中树脂的总质量。随后，系统100可以结合贮存器中树脂的质量作为物理模型(或经验数据)中针对由间隙压力的范围实现的分离距离的变量。因此，系统100可以：测量分离膜160上的树脂的质量；基于贮存器中的树脂的质量计算目标间隙压力，该目标间隙压力对应于目标分离距离；并且将间隙区域加压到目标间隙压力。
在另一实施方式中，系统100可以在加压阶段期间通过基于当前间隙压力执行反馈控制算法来保持目标间隙压力。更具体地，系统100可以：在加压阶段期间测量一系列间隙压力；并且执行比例积分微分(以下称为“PID”)控制以将间隙区域加压到目标间隙压力。
在又一个实施方式中，系统100可以测量分离膜160与构建窗口110 的分离距离，并且在加压阶段期间执行PID控制算法来调制间隙压力，以便实现目标分离距离。更具体地，系统100可以：在间隙区域的加压期间测量分离膜160与构建窗口110的分离距离；并且基于分离距离(例如，经由PID控制算法)来调节目标间隙压力。在该实施方式中，系统100可以包括被构造成测量分离距离的激光测距仪。此外，系统100可以获取分离距离分布曲线，并且经由反馈控制回路和来自激光测距仪的输入，根据随时间变化的分布曲线来控制该分离距离。
然而，系统100可以以任何其他方式将间隙区域加压到目标间隙压力。
6.4.1选择性充注
在一个实施方式中，系统100可以确定是否从选择性的构建循环中排除区段S120(例如，基于构建物的几何形状或树脂材料)。当系统100光固化具有几何形状(例如，低横截面面积)和材料性质(例如，高目标生坯强度或低粘度)的构建物层使得不会在分离膜160与构建窗口110之间引起显著的粘附力(例如，吸力、Stefan粘附)时，系统100可以排除对构建窗口110与分离膜160之间的间隙区域进行充注。在该实施方式中，系统100不执行区段S120，并且在区段S110完成之后开始执行区段S130。此外，在该实施方式中，系统100还可以排除区段S140的再层压阶段(例如，对于系统100的被动层压变型)。
6.4.2化学指定的气体渗透性
在一个实施方式中，系统100包括氧气可渗透的分离膜160，以针对具有氧抑制性化学物质的树脂允许氧气使树脂内在分离膜160上方的层饱和。因此，氧饱和层可以防止这些树脂在超出分离膜160的一定深度内抵靠分离膜160光固化并且粘附到分离膜160。在该实施方式中，分离膜160 可以由TFE-AF构成。此外，系统100可以包括更大厚度和/或刚度的分离膜160、分离膜160与构建窗口110之间增加的偏移、和/或在区段S120 期间执行降低的峰值充注压力(例如，使得分离可以将氧气扩散到树脂中，而基本上不挠曲)。在一个实施方式中，施加到构建窗口110与分离膜160 之间的间隙区域的压力与分离膜160的上表面处的大气压力相匹配，使得分离膜160上的压力梯度是可忽略的。
6.5缩回阶段
总体上，在区段S130中，构建平台106远离构建窗口110竖直向上缩回。更具体地，控制器指示联接到构建平台106的线性致动系统施加向上的力，以便将构建物与构建窗口110分离并且向上移动构建物。在一个实施方式中，系统100经由线性致动系统根据与构建物的生坯强度和几何形状以及打印条件(诸如树脂温度和粘度)一致的材料指定力分布曲线随时间施加力。当由构建平台106施加的向上的力与给分离膜160和构建窗口110之间的间隙空间充注的流体的撬动力的总和足以克服使分离膜160 在构建物的层特征附近保持抵靠构建窗口110的粘附力(例如，吸力、Stefan 粘附)时，分离膜160可以与构建窗口110分离，并且开始随着构建平台 106向上移动。然而，当分离膜160向上升起时，它可能仍然粘附到构建物。
系统100可以检测分离膜160从构建窗口110分离的瞬间(例如，通过测量由联接到构建平台106的线性致动系统施加的力的变化)，并且可以继续向上致动构建平台106，以便将分离膜160从构建物分离。随着构建平台106远离构建窗口110致动，分离膜160可以继续拉伸，同时粘附到上升的构建物。然而，上升的构建平台106增加了构建物的底表面与分离膜160之间的力角度，这可能导致分离膜160远离构建物剥离。
在一个实施方式中，如图10所示，系统100可以包括构建平台106 内的载荷单元(load cell)，以测量被施加到构建平台106并因此施加到粘附到构建平台106的处于其生坯状态的构建物的(多个)层的累加力。因此，系统100可以经由与构建平台106集成的载荷单元来测量缩回阶段期间施加在构建平台106和/或粘附的构建物上的力。可替代地，系统100可以基于被构造成致动线性致动系统的马达的扭矩来估计施加到构建平台 106的力。在该实施方式中，系统100可以执行闭环控制算法，诸如PID 控制算法，以确保在缩回阶段期间施加到构建平台106的峰值力不超过最大缩回力。系统100可以基于固化树脂的生坯强度和/或构建物的几何形状来计算最大缩回力。例如，系统100可以：获取构建物的几何形状(例如，在特定的构建循环期间)；在施加力的范围内(例如，在构建平台106处) 估计通过该几何形状的力的分配，以识别构建物上的最大应力和/或应变；并且基于构建物上的最大应力和/或应变以及构建物的生坯强度和/或几何形状来估计最大缩回力(如在构建平台106处测量的)，以防止构建失效。因此，系统100可以：获取对应于树脂的最大缩回力；测量在构建平台106 的缩回期间施加到构建平台106的缩回力；并且基于缩回力来调节构建平台106的加速度和/或速度。系统100还可以在区段S130期间在多个构建循环内限制施加到构建物的期望力分布曲线中的过冲(overshoot)，从而提高构建物的品质和一致性。
此外，在构建物的第一层与构建窗口110分离时，系统100可以根据位移曲线来致动构建平台106，该位移曲线定义构建平台106在其向上平移通过树脂贮存器时的位移(以及因此的速度和加速度)。系统100可以定义位移曲线，该位移曲线确保当构建物(处于其生胚状态)移动穿过树脂贮存器内(通常黏性的)树脂和/或在分离膜160与构建窗口110分离的第一阶段期间该构建物(处于其生胚状态)的稳定性。因此，系统100可以基于树脂的粘度调节由位移曲线限定的速度和/或加速度。例如，系统 100可以针对表征为相对低粘度的树脂定义位移曲线，该位移曲线表征为相对高的峰值速度和相对高的峰值加速度。在另一示例中，系统100可以针对表征为相对高粘度的树脂定义位移曲线，该位移曲线表征为相对低的峰值速度和相对低的峰值加速度。因此，系统100可以：基于树脂的目标生坯强度和树脂的粘度来针对构建平台106定义位移曲线；并且根据位移曲线缩回构建平台106。
6.6再层压阶段
总体上，在区段S140中，压力调节系统190从间隙区域排空流体(例如，对间隙区域进行减压)，从而拉动如教导的在构建窗口110的表面上的分离膜160。此外，通过朝着构建窗口110向下拉动分离膜160，系统100 可以增加分离膜160与构建物之间的分离速率和/或减少将分离膜160远离构建物的剥离所需的总缩回距离。此外，通过对分离区域与构建窗口110 之间的间隙区域减压，系统100确保分离膜160被层压在构建窗口110上，使得在系统100在区段S150中光固化第二层之前，在分离膜160中没有气泡或褶皱。更具体地，如果在区段S120中，由于构建平台106的缩回，分离膜160还没有与构建物的新固化层分离，则系统100可以经由压力调节系统190减小间隙区域内相对于构建腔室的压差，以便在分离膜160上产生向下的力，该力引起分离膜160与构建物的新固化层分离。此外，通过减小分离膜160上的压差，系统100还可以增加分离膜160与构建物的分离角度，从而增加可以远离构建物的新固化层剥离分离膜160的速率。
在一个实施方式中，系统100可以通过同时增加构建腔室中的绝对压力而减小间隙区域中的绝对压力来进一步降低构建腔室与间隙区域之间的压差。因此，系统100可以：对分离膜160上方的构建腔室加压，同时从间隙区域排空流体，以便进一步增加分离膜160上的力，并且改善分离膜160与构建物的新固化层的分离。通过增加构建腔室内的绝对压力，除了增加分离膜160上的力之外，系统100还可以加速缩回的构建平台106 和粘附的构建物下方的树脂流动。
6.7推进阶段
在一个实施方式中，如图11所示，系统100通过经由线性致动系统将构建平台106和将粘附的构建物致动到相对于分离膜160的一定距离来执行推进阶段，使得在区段S142中，构建物的底表面在分离膜160的上表面上方大约等于构建物的后续层的期望的层厚度的距离处，或者在分离膜 160上方一定距离处或该处之上，为区段S150的后续光固化阶段做准备。系统100可以在以下实施方式中执行推进阶段，其中系统100将构建平台106缩回得比构建物的层厚度更远，以便改善分离膜160相对于构建物的底表面的分离角度。因此，通过增加缩回距离，系统100可以增加该分离角度，并且因此更有效地将分离膜160远离构建物的新固化层剥离。然而，在光固化后续层之前，系统100可以推进构建物(向下并且朝向构建窗口 110)，使得新固化层从分离膜160(其被层压到构建窗口110)的表面偏移预设的构建物的层厚度，从而使得系统100能够光固化当前层与分离膜160 的上表面之间的后续层。更具体地，系统100可以：将构建平台106朝向构建窗口110推进到层压到构建窗口110的分离膜160上方的目标位置，该目标位置基于构建物的层厚度参数；以及光固化第二体积的树脂，以在分离膜160的上表面与构建物的第一层之间形成构建物的第二层。在一个实施方式中，如下文进一步描述的，系统100可以将构建平台106推进到前一层的相同的竖直位置，以便在区段S150的后续光固化阶段中固化相同层的不同选择的体积。附加地或可替代地，系统100可以将构建平台160 推进到竖直位置，从而使得系统100能够光固化与前一层重叠的层，以便生成互锁结构。
附加地或可替代地，也如图11所示，系统100可以在分离膜160在再层压阶段中的再层压与推进阶段之间执行推进延迟，以便允许树脂沉淀，为后续层的光固化做准备。此外，系统100可以(从经验数据表)获取或计算足以允许树脂流回到构建物和构建平台106下方的位置中的推进延迟。因此，系统100可以防止由构建平台106和粘附的构建物的移动而导致的树脂贮存器中的平移流动，以免在光固化构建物的后续层之前在树脂贮存器中推进构建平台106期间影响构建物的特征。更具体地，系统100可以：获取对应于树脂的粘度的推进延迟；并且，在从再层压阶段延迟了推进延迟的推进阶段期间，将构建平台106朝向构建窗口110推进到层压到构建窗口110的分离膜160上方的目标位置，该目标位置基于构建物的层厚度参数。
在另一实施方式中，系统100可以在推进阶段期间当将构建平台106 推进到树脂中或树脂内时设置构建平台106的推进速度和/或加速度。系统 100可以(从经验数据表)获取推进速度或基于构建物距构建窗口110的距离、树脂的粘度、树脂的生坯强度和/或构建物的几何形状来计算推进速度。例如，系统100可以估计在构建物在推进速度的范围内插入到树脂贮存器中的情况下由树脂施加在构建物上的力。随后，系统100可以选择系统100预测将导致施加到构建物的力小于阈值力的推进速度。更具体地，系统100可以：基于树脂的粘度和构建物的第一层的几何形状获取目标推进速度；并且以目标推进速度朝向目标位置推进构建平台106。可替代地，系统100可以：获取指定构建平台106随时间的竖直位置的推进分布曲线；并且在执行区段S140期间根据该推进分布曲线(例如，根据反馈控制算法)来致动线性致动系统，从而能够随时间调制推进速度和/或加速度。
6.7.1定时变型
总体上，系统100如上所述依次执行区段S120、S130和S140。然而，如图12A、图12B和图12C所示，系统100可以以重叠的方式执行区段 S120和S130和/或区段S130和S140，从而提高构建速度。附加地或可替代地，系统100可以在方法S100的任何区段之间执行暂停，以在任何区段期间改善打印条件。在一个实施方式中，如图12A所示，加压阶段和缩回阶段可以重叠，使得构建物与构建窗口110之间能够更快地分离。例如，可以开始加压阶段，并且当系统100接近目标间隙压力时，系统100可以在缩回阶段开始缩回构建平台106。更具体地，系统100可以在与加压阶段同时的缩回阶段期间，从构建窗口110缩回构建平台106。
在另一个实施方式中，如图12B所示，当系统100仍在缩回构建平台 106时，系统100可以开始再层压阶段，使得分离膜160可以以更高的速率远离构建物剥离，并且更快地再层压到构建窗口110。在一个示例中，系统100可以通过在构建平台106仍在缩回时启动再层压阶段来放弃推进延迟，从而在构建平台106向上移动时为树脂在构建平台106下方流动提供时间。更具体地，系统100可以在与缩回阶段同时的再层压阶段期间从间隙区域排空流体，以从构建物的第一层剥离分离膜160，并且将分离膜160层压到构建窗口110。
在又一个实施方式中，如图12C所示，系统100可以使加压阶段和缩回阶段以及缩回阶段和再层压阶段重叠，从而进一步减少构建循环的持续时间。附加地或可替代地，系统100可以与重叠阶段相协调地调制间隙压力和缩回速度。例如，系统100可以检测新固化层与构建窗口110的分离 (例如，基于在构建平台106处检测到的力和/或加速度)，并且响应于新固化层与构建窗口110的分离，开始从间隙区域排空流体。在另一示例中，系统100可以增加构建平台106的缩回速度，而同时启动再层压阶段，以便更有效地从构建物的新固化层剥离分离膜160。
6.7.2连续的光固化阶段
在执行区段S120、S130、S140和/或S142的情况下，系统100执行区段S150以光固化构建物的第二层。一旦构建平台106和粘附的构建物处于距分离膜160的表面目标偏离处，系统100就可以选择性地光固化在先前光固化层的层特征的表面与分离膜160的上表面之间的、对应于构建物的第二横截面的第二体积的树脂，以便将该第二横截面连接到构建物的先前层(即构建物的第二层)。在光固化构建物的第二层时，第二层可以牢固地粘附到构建物的第一层，同时最小程度地粘附到分离膜160。
一旦系统100光固化构建物的第二层，系统100就可以再次执行区段 S120、S130和S140，以将第二层的底表面与分离膜160和构建窗口110 的上表面分离。然而，在下面描述的实施方式中，当基于构建物的几何形状的变化(例如，经由添加后续层)与第一层的分离相比时，系统100可以在分离构建物的第二层时执行区段S120、S130和S140的变型。例如，系统100可以在缩回阶段期间基于后续层中添加的新特征来修改(例如，减小或增加)最大缩回力。在另一示例中，系统100可以基于构建物的当前层中的特征来修改(例如，减小或增加)目标间隙压力。在又一示例中，系统100可以基于在后续层中添加新特征来修改缩回阶段期间的位移曲线。在附加的示例中，系统100可以基于后续层的几何形状来修改推进速度。
6.7.3打印参数
在一个实施方式中，系统100可以基于为构建物选择的树脂和/或构建物的几何形状来调节或设置构建物的打印参数。例如，如果系统100接收到针对构建物的树脂选择表征为相对低的生坯强度和/或构建物的几何形状表征为相对精细的特征，则系统100可以主要减小构建的速度和/或在构建的每个阶段时允许的最大力，以便防止构建失效和/或较差的尺寸精度。在可替代的示例中，如果系统100接收到针对构建物的树脂选择表征为相对高的生坯强度和/构建物的几何形状表征为相对坚固的特征，则系统100 可以主要增加构建的速度和在构建的每个阶段时允许的最大力，以增加构建循环的速度并且因此缩短制造时间。
在一个实施方式中，系统100可以响应于接收到更坚固的构建物几何形状或表征为高生坯强度的树脂选择来增加构建循环的各阶段之间的重叠。因此，系统100可以：接收针对构建物的树脂的选择；接收构建物的几何形状；并且计算对应于树脂的选择和构建物的几何形状的一组构建参数，这些构建参数指定加压阶段的持续时间、缩回阶段的持续时间、再层压阶段的持续时间、加压阶段与缩回阶段之间的重叠以及缩回阶段与再层压阶段之间的重叠。
然而，系统100可以响应于构建物的几何形状和/或为构建物所选择的树脂的性质(例如，粘度和/或生坯强度)中存在的特定特征来修改上述构建过程的任何方面。
6.7.4双重分离
在一个实施方式中，系统100在两个或更多个分离阶段中对单层进行光固化。总体上，系统100可以使方法S100的执行适应构建物的特定几何形状，甚至在同一层内。系统100可以执行同一层的两个或更多个阶段，并且针对每个阶段执行区段S120、S130和S140的不同变型。
更具体地，系统100光固化包括第一组层特征的层的第一阶段，并且通过执行区段S110、S120、S130和S140来分离该层的第一阶段。随后，在第二阶段中，系统100指示线性致动系统在区段S110中将构建平台106 返回到其初始位置，然后选择性地光固化对应于同一层内的第二组层特征的第二体积的树脂。在系统100对第一层的第二组层特征进行光固化之后，系统100可以执行区段S120、S130和S140的不同变型，以分离该层的第二阶段。例如，系统100可以光固化该层的第一组层特征，并且通过执行区段S120、S130和S140将第一组层特征与分离膜160分离；随后，为了分离第二组层特征，系统100可以执行区段S130和S140(即，通过指示线性致动系统向上移动构建平台106，而无需首先给分离膜160与构建窗口110之间的间隙区域充注)。在该示例中，系统100可以光固化第一组层特征并且使用区段S120的充注过程分离，并且随后通过省略区段S120的充注步骤来连续地光固化更精细的第二组层特征。然而，方法S100的任何前述实施方式都可以在同一层的不同阶段中连续执行。
6.7.5层间反馈
在一个实施方式中，系统100可以分析在区段S130的执行期间在线性致动系统处记录到的针对第一层的力数据，以分别在区段S130、S120 和S140中计算缩回阶段期间最大缩回力的变化、缩回力/位移分布曲线、针对加压阶段的目标间隙压力和/或在再层压阶段期间施加的真空强度。此外，系统100可以计算在推进阶段期间推进分布曲线的变化。因此，系统 100分析在第一层执行期间收集的数据，以改进针对第二层的分离过程。在一个实施方式中，系统100可以响应于在前一层分离期间在区段S130 期间记录到的高峰值力而在区段S120期间增加持续时间和/或目标间隙压力。附加地或可替代地，系统100可以响应于在前一层的分离的区段S130 期间记录到的低峰值力而在区段S120期间减小持续时间和/或目标间隙压力。
然而，系统100可以响应于在构建物的前一层的分离期间记录到的力数据而在区段S130中调节由线性致动系统施加的最大缩回力，在区段S120 中调节目标间隙压力，和/或在区段S140中调节施加的真空的强度或持续时间。
6.7.6失效检测
在一个实施方式中，系统100可以分析在构建物的前一层的分离期间收集到的力数据和/或任何其他数据，以检测分离过程中的失效。例如，系统100可以分析在前一层的分离期间记录到的力数据，以检测线性致动系统处施加的力的与层几何形状的变化不一致的突然减小，从而对应于构建的失效。附加地或可替代地，系统100可以包括相机，并且可以利用计算机视觉技术来执行光学检测方法，以证实指示构建失效的力分布曲线数据。在一个实施方式中，系统100可以检测分离膜160和/或构建窗口110中的失效。
一旦检测到构建失效，系统100就可以通知用户构建已经失效，并且可以建议对构建设置进行改变，以避免后续构建尝试中的失效。
本文所描述的系统和方法可以至少部分地作为被构造成接收存储计算机可读指令的计算机可读介质的机器被实施和/或实现。可以由集成有应用程序、小应用程序、主机、服务器、网络、网站、通信服务、通信接口、用户计算机或者移动设备、腰带、智能电话的硬件/固件/软件元件、或其任何合适组合的计算机可执行部件来执行这些指令。实施例的其它系统和方法可以至少部分地作为被构造成接收存储计算机可读指令的计算机可读介质的机器被实施和/或实现。这些指令可以通过由集成有以上描述的类型的装置和网络的计算机可执行部件来执行。计算机可读介质可存储在任何合适的计算机可读媒介上，诸如RAM、ROM、闪存、EEPROM、光学设备(CD或DVD)、硬盘驱动器、软盘驱动器或任何合适设备。计算机可执行部件可以是处理器，尽管任何合适的专用硬件设备可以(可替代地或另外地)执行指令。
本领域技术人员根据先前的详细描述以及附图和权利要求将认识到，可以对本实用新型的实施方案做出修改和改变，而不偏离如在所附权利要求中限定的本实用新型的范围。

Claims (20)

1.一种增材制造系统，包括：
基座组件，其包括：
构建窗口，其对在光引发范围内的电磁辐射是基本上透明的；
投影系统：
其被布置在所述构建窗口的下表面下方；并且
其被构造成朝向所述构建窗口的上表面投射所述光引发范围内的电磁辐射；
托盘座，其围绕所述构建窗口的周界布置；以及
流体分配端口，其靠近所述构建窗口布置；以及
托盘组件，其被构造成在接合构型中与所述基座组件接合，所述托盘组件包括：
托盘结构：
其限定托盘孔；并且
其限定配准特征，所述配准特征被构造成接合所述托盘座，以在所述接合构型中将所述托盘孔定位成靠近所述构建窗口的所述上表面；以及
分离膜：
其跨过所述托盘孔被张紧；
其被构造成在所述接合构型中响应于气体经由所述流体分配端口从所述基座组件与所述托盘组件之间的间隙区域排空而层压在所述构建窗口的所述上表面上；以及
其被构造成响应于气体经由所述流体分配端口注入到所述间隙区域中而与所述构建窗口分离。
2.根据权利要求1所述的增材制造系统，其中，所述基座组件还包括间隙垫圈：
其外接所述流体分配端口和所述构建窗口；
其被构造成在所述接合构型中接触所述分离膜；
其被构造成密封所述间隙区域内的气体到高至大于最大运行压力的最大压差。
3.根据权利要求1所述的增材制造系统，还包括界面垫圈：
其被布置在所述托盘结构的下表面与窗口平台的在所述接合构型中支撑所述构建窗口的基部之间；
其在所述接合构型中外接所述托盘孔、所述流体分配端口和所述构建窗口；并且
其被构造成密封所述间隙区域内的气体到高至大于最大运行压力的最大压差。
4.根据权利要求1所述的增材制造系统，其中，所述基座组件还包括流体分配通道：
其外接所述构建窗口；并且
其被构造成在所述间隙区域中均匀地分配气体。
5.根据权利要求1所述的增材制造系统，其中，所述基座组件进一步包括被构造成在所述接合构型中穿过所述托盘孔而抵靠所述分离膜突出的构建窗口。
6.根据权利要求1所述的增材制造系统，其中，所述托盘组件进一步包括在所述接合构型中在所述构建窗口上方并且基本上平行于所述构建窗口地跨过所述托盘孔被张紧的分离膜。
7.根据权利要求1所述的增材制造系统，其中：
所述基座组件进一步包括由刚性玻璃制造的构建窗口；并且
所述托盘组件进一步包括由结晶全氟烷氧基烷烃制造的分离膜。
8.根据权利要求1所述的增材制造系统，
其中所述托盘组件进一步包括限定在50微米与200微米之间的第一厚度的分离膜；并且
所述增材制造系统还包括第二托盘组件，所述第二托盘组件包括：
所述托盘结构；以及
第二分离膜：
其限定小于50微米的厚度；
其跨过所述托盘孔被张紧；
其被构造成在所述接合构型中响应于气体经由所述流体分配端口从所述基座组件与所述托盘组件之间的间隙区域排空而层压在所述构建窗口的所述上表面上；并且
其被构造成响应于气体经由所述流体分配端口注入到所述间隙区域中而与所述构建窗口分离。
9.根据权利要求1所述的增材制造系统，其中，所述托盘结构还包括：
上部构件，其限定包括一组张紧柱的一组凸特征；
下部构件，其限定一组凹特征，所述一组凹特征被构造成与所述一组凸特征接合；以及
所述分离膜：
其被布置在所述上部构件与所述下部构件之间；并且
其限定第三组穿孔，所述第三组穿孔以在所述分离膜与经由过盈配合张紧所述分离膜的所述一组张紧柱之间的过盈配合从所述一组张紧柱向外偏移。
10.根据权利要求1所述的增材制造系统，其中，所述托盘结构进一步限定在跨过所述托盘孔被张紧的所述分离膜上方的内部容积，所述内部容积被构造成容纳树脂的贮存器。
11.根据权利要求1所述的增材制造系统，
其中所述基座组件还包括被布置在所述托盘座内的磁性锁；
其中所述托盘组件进一步限定磁性配准特征，所述磁性配准特征被构造成在所述接合构型中与所述磁性锁磁性地接合。
12.根据权利要求11所述的增材制造系统，其中，所述基座组件进一步包括电磁锁，所述电磁锁被构造成：
在所述接合构型中与所述磁性配准特征磁性地接合；并且
在脱离构型中与所述磁性配准特征磁性地脱离。
13.根据权利要求1所述的增材制造系统，其中，所述基座组件还包括：
构建平台，其限定与所述构建窗口的所述上表面相对且基本上平行的平面表面；以及
线性致动系统，其被构造成使所述构建平台相对于所述构建窗口竖直地平移。
14.根据权利要求1所述的增材制造系统，其中，所述基座组件还包括气体可渗透的层：
其对所述光引发范围内的电磁辐射是基本上透明的；
其被布置在所述构建窗口的所述上表面上；并且
其被构造成在所述接合构型中在所述构建窗口与所述分离膜之间的所述间隙区域内保持最小间隙体积。
15.根据权利要求1所述的增材制造系统，其中，所述基座组件还包括压力调节系统：
其流体联接到所述流体分配端口；
其被构造成将气体注入到所述间隙区域中，以在所述接合构型中并且在加压阶段期间将所述分离膜与所述构建窗口分离；并且
其被构造成从所述间隙区域排空气体，以在所述接合构型中并且在层压阶段期间将所述分离膜层压到所述构建窗口。
16.一种增材制造系统，包括：
托盘组件，其被构造成在接合构型中与基座组件接合，所述托盘组件包括：
上部构件，其限定第一托盘孔，所述第一托盘孔限定被构造成容纳树脂的贮存器的内部容积的侧壁；
下部构件：
其被紧固到所述上部构件的底表面；
其限定外接所述第一托盘孔的第二托盘孔；并且
其限定配准特征，所述配准特征被构造成在所述接合构型中与所述基座组件接合；以及
分离膜：
其对光引发范围内的电磁辐射是基本上透明的；
其以被构造成跨过所述第一托盘孔和所述第二托盘孔张紧所述分离膜的过盈配合被紧固在所述上部构件与所述下部构件之间；并且
其限定所述内部容积的底面。
17.根据权利要求16所述的增材制造系统：
还包括基座组件，所述基座组件包括：
构建窗口，其对光引发范围内的电磁辐射是基本上透明的；
投影系统：
其被布置在所述构建窗口的下表面下方；并且
其被构造成朝向所述构建窗口的上表面投射所述光引发范围内的电磁辐射；
托盘座，其围绕所述构建窗口的周界布置，并且被构造成在所述接合构型中与所述配准特征接合；以及
流体分配端口，其靠近所述构建窗口布置；并且
其中所述托盘组件进一步包括分离膜：
其被构造成在所述接合构型中响应于气体经由所述流体分配端口从所述基座组件与所述托盘组件之间的间隙区域排空而层压在所述构建窗口的所述上表面上；并且
其被构造成响应于气体经由所述流体分配端口注入到所述间隙区域中而与所述构建窗口分离。
18.根据权利要求16所述的增材制造系统，其中，所述托盘组件进一步包括由氧气不可渗透的膜制造的分离膜。
19.根据权利要求16所述的增材制造系统，其中，所述托盘组件进一步包括由气体可渗透的膜制造的分离膜。
20.根据权利要求16所述的增材制造系统，其中，所述托盘组件进一步包括分离膜：
其特征为在所述接合构型中的热挠曲温度大于100摄氏度；并且
在低于100摄氏度的温度下对树脂呈化学惰性。
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