DE102017207740A1 - Verfahren und System zum Aufbringen eines Finish auf dreidimensionale gedruckte Objekte - Google Patents

Verfahren und System zum Aufbringen eines Finish auf dreidimensionale gedruckte Objekte Download PDF

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Abstract

Ein Drucker für dreidimensionale Objekte variiert die Oberflächenbeschaffenheit bzw. das Finish in freigelegten Oberflächen eines gedruckten Objekts. Der Drucker umfasst einen Controller, der mit zumindest zwei Ejektorköpfen, einer Nivelliereinrichtung, einer Härteeinrichtung und einem Stellglied wirksam verbunden ist, das mit einem Bauteil wirksam verbunden ist, an welchem die zumindest zwei Ejektorköpfe, die Nivelliereinrichtung und die Härteeinrichtung montiert sind. Der Controller ist dafür eingerichtet, festzustellen, dass eine zu bildende nächste Schicht innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von Schichten liegt, bevor eine freigelegte Oberfläche gebildet wird, gerenderte Daten für die Schichten innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Schichten zu modifizieren, die von der Quelle gerenderter Daten empfangen werden, und eine Vielzahl von Ejektoren in den zumindest zwei Ejektorköpfen unter Bezugnahme auf die modifizierten gerenderten Daten zu betreiben, um ein Finish auf die freigelegte Oberfläche aufzubringen.

Description

  • Eine digitale Fertigung dreidimensionaler Objekte, auch bekannt als digitale additive Fertigung, ist ein Prozess zum Herstellen eines dreidimensionalen festen Objekts aus einem digitalen Modell. Drucken dreidimensionaler Objekte ist ein additiver Prozess, bei welchem sukzessive Schichten eines Materials auf einem Substrat in verschiedenen Formen gebildet werden. Die Schichten können gebildet werden durch Ausstoßen eines Bindemittels, gerichtete Energiedeposition bzw. gerichteten Energieeintrag, Extrudieren von Material, Ausstoßen von Material, Schmelzen von Pulverkügelchen, Laminieren von Platten bzw. Folien, oder indem flüssiges Polymermaterial einer härtenden Strahlung ausgesetzt wird. Das Substrat, auf welchem die Schichten gebildet werden, wird entweder von einer Plattform getragen, die durch Betrieb von mit der Plattform wirksam verbundenen Stellgliedern dreidimensional bewegt werden kann, oder die Einrichtungen zur Materialabscheidung sind mit einem oder mehreren Stellgliedern für eine gesteuerte Bewegung der Abscheideeinrichtungen wirksam verbunden, um die Schichten herzustellen, die das Objekt bilden. Drucken dreidimensionaler Objekte unterscheidet sich von herkömmlichen objektbildenden Techniken, welche größtenteils auf die Entfernung von Material von einem Werkstück durch einen mechanischen bzw. subtraktiven Prozess wie etwa Schneiden oder Bohren angewiesen sind.
  • Gewöhnlich wird während einer Bildung eines gedruckten Objekts eine Schicht des Objekts zumindest teilweise gehärtet und dann mit einer Einrichtung planiert bzw. nivelliert, die Material von der Schicht entfernt. Dieses Nivellieren wird typischerweise mit einer Einrichtung durchgeführt, die sich in einer horizontalen Richtung über die Schicht bewegt, während Material entfernt wird, das sich über einer durch die Einrichtung definierten, vorbestimmten, horizontalen Ebene erstreckt. Nivellieren wird alle paar Schichten durchgeführt, um eine ebene Unterlage für zukünftige Ebenen sicherzustellen. Falls dieses Nivellieren nicht durchgeführt würde, würden kleine Unregelmäßigkeiten, die unebene Oberflächen erzeugen, sich zunehmend vergrößern, bis die Oberfläche des Objektes erkennbar wellig ist.
  • Das Nivellieren der Oberfläche erzeugt jedoch überall auf dem Objekt eine homogene Oberflächenbeschaffenheit bzw. ein homogenes Finish. Ihrer Art nach ist diese Oberflächenbeschaffenheit verhältnismäßig spiegelnd. Einige Objekte müssen mit weniger reflektierenden Oberflächen geschaffen werden, um Glanz bzw. Blendung zu verhindern oder um Griffflächen auf dem Objekt vorzusehen. Folglich wäre ein Drucker für dreidimensionale Objekte nützlich, der die Oberflächenbeschaffenheit bzw. das Oberflächenfinish auf gedruckten Objekten variieren kann, ohne erkennbar wellige Oberflächen zu erzeugen.
  • Ein Drucker für dreidimensionale Objekte, der die Oberflächenbeschaffenheit auf dreidimensionalen gedruckten Objekten variieren kann, umfasst einen Formenträger, zumindest zwei Ejektorköpfe, wobei jeder Ejektorkopf eine Vielzahl von Ejektoren aufweist, die mit einer Zufuhr eines Materials fluidmäßig verbunden sind, um zu ermöglichen, dass die Ejektoren Material in Richtung des Formenträgers ausstoßen, eine Planier- bzw. Nivelliereinrichtung, eine Härteeinrichtung, zumindest ein Bauteil, an welchem die zumindest zwei Ejektorköpfe, die Nivelliereinrichtung und die Härteeinrichtung montiert sind, ein Stellglied, das mit dem zumindest einen Bauteil wirksam verbunden ist, eine Quelle gerenderter Daten entsprechend Schichten eines Objekts, das mit dem von den Ejektorköpfen ausgestoßenen Material gebildet werden soll, und einen Controller, der mit den zumindest zwei Druckköpfen, der Nivelliereinrichtung, der Härteeinrichtung, der Quelle gerenderter Daten und dem Stellglied wirksam verbunden ist, wobei der Controller dafür eingerichtet ist, das Stellglied zu betreiben, um das zumindest eine Bauteil zu bewegen, um die zumindest zwei Druckköpfe, die Nivelliereinrichtung und die Härteeinrichtung in Bezug auf den Formenträger zu positionieren, die Vielzahl von Ejektoren in jedem der zumindest zwei Druckköpfe zu betreiben, um Teile von Schichten eines von dem Formenträger getragenen Objekts zu bilden, einen Betrieb der Nivelliereinrichtung auszusetzen als Antwort darauf, dass der Controller feststellt, dass eine zu bildende nächste Schicht innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von Schichten liegt, bevor eine freigelegte Oberfläche gebildet wird, und die Vielzahl von Ejektoren in den zumindest zwei Ejektorköpfen unter Bezugnahme auf die gerenderten Daten zu betreiben, um die vorbestimmte Anzahl von Schichten ohne Nivellieren zu bilden.
  • Ein Verfahren zum Betreiben eines dreidimensionalen Druckers, der die Oberfläche auf dreidimensionalen gedruckten Objekten variieren kann, beinhaltet ein Betreiben eines Stellglieds mit einem Controller, um zumindest ein Bauteil zu bewegen, um zumindest zwei Druckköpfe, eine Nivelliereinrichtung und eine Härteeinrichtung in Bezug auf einen Formenträger zu positionieren, ein Betreiben, mit dem Controller, einer Vielzahl von Ejektoren in jedem der zumindest zwei Druckköpfe, um Teile von Schichten eines vom Formenträger getragenen Objekts zu bilden, ein Aussetzen eines Betriebs der Nivelliereinrichtung als Antwort darauf, dass der Controller feststellt, dass eine zu bildende nächste Schicht innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von Schichten liegt, bevor eine freigelegte Oberfläche geschaffen wird, und ein Betreiben der Vielzahl von Ejektoren in den zumindest zwei Ejektorköpfen mit dem Controller unter Verwendung gerenderter Daten entsprechend der vorbestimmten Anzahl von Schichten, um die vorbestimmte Anzahl von Schichten ohne Nivellieren zu bilden.
  • Die vorhergehenden Aspekte und andere Merkmale einer Vorrichtung und eines Verfahrens, die die Oberflächenbeschaffenheit bzw. das Oberflächenfinish auf dreidimensionalen gedruckten Objekten variieren können, werden in der folgenden Beschreibung erläutert, die in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen vorgenommen wird.
  • 1 stellt ein Drucksystem dar, das dafür eingerichtet ist, die Oberflächenbeschaffenheit bzw. das Finish dreidimensionaler gedruckter Objekte zu variieren.
  • 2 stellt ein Verfahren zum Betreiben des Drucksystems von 1 dar, um die Oberflächenbeschaffenheit dreidimensionaler gedruckter Objekte zu variieren.
  • 3 veranschaulicht eine Draufsicht eines dreidimensionalen gedruckten Objekts mit unterschiedlicher Oberflächenbeschaffenheit.
  • 4 veranschaulicht eine Draufsicht eines dreidimensionalen gedruckten Objekts mit einer anderen unterschiedlichen Oberflächenbeschaffenheit.
  • 5 ist eine Veranschaulichung von zwei separaten Rastern (engl.: screens), die wie gezeigt kombiniert werden können, um eine vorbestimmte Oberflächenbeschaffenheit bzw. ein vorbestimmtes Oberflächenfinish zu erzeugen.
  • 6 ist ein Blockdiagramm eines Systems zum Erzeugen und Kombinieren der beiden Raster von 5, um Daten zu erzeugen, die verwendet werden, um Ejektoren in Druckköpfen zu betreiben, um die vorbestimmte Oberflächenbeschaffenheit in einem bestimmten Bereich eines gedruckten Objekts zu erzeugen.
  • 7 ist eine Veranschaulichung einer vorbestimmten Oberflächenbeschaffenheit, die in einem ausgesparten Bereich eines gedruckten Objektes ausgebildet ist.
  • Für ein allgemeines Verständnis der Umgebung für die Einrichtung und das Verfahren, die hierin offenbart werden, sowie der Details für die Vorrichtung und das Verfahren wird auf die Zeichnungen verwiesen. In den Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente.
  • 1 zeigt einen Drucker für dreidimensionale Objekte oder ein System 10 zur additiven Fertigung, das zumindest zwei verschiedene Materialien ausstößt, um Flächen bzw. Bereiche innerhalb von Schichten des Objekts, das geschaffen wird, auszubilden. Der Drucker 10 umfasst einen Formenträger 14, auf welchem das System ein Objekt oder ein Teil 44 bildet. Der Drucker umfasst auch ein Paar Ejektorköpfe 22, 24, eine Härteeinrichtung 28 und eine Nivelliereinrichtung 32, die alle an einem Bauteil 18 montiert sind. Das Bauteil 18 ist mit einem oder mehreren Stellgliedern 36 wirksam verbunden. Ein Controller 40 ist mit dem einen oder den mehreren Stellgliedern 36 wirksam verbunden, um das Bauteil 18 und die am Bauteil montierten Komponenten in einer Prozessrichtung P in einer Ebene zu bewegen, die zur Oberfläche des Formenträgers 14 parallel ist. Der Controller 40 betreibt auch das eine oder die mehreren Stellglieder 36, um das Bauteil 18 in einer vertikalen Richtung V zu bewegen, um die Distanz zwischen den Komponenten und einer Oberseite des Teils 44 zu ändern, während das Teil 44 gebaut wird. Jeder Ejektorkopf 22 und 24 weist eine Vielzahl von Ejektoren auf, die dafür eingerichtet sind, Tropfen eines Materials in Richtung der Oberfläche des Formenträgers 14 auszustoßen, um Bereiche innerhalb von Schichten eines dreidimensionalen Objekts wie etwa des Teils 44 zu bilden. Stützbereiche innerhalb dieser Schichten können ebenfalls mit anderen Materialien gebildet werden, um die Schaffung von Teilmerkmalen wie in der Technik bekannt zu ermöglichen. Obgleich das System 10 dahingehend beschrieben wird, dass es dafür eingerichtet ist, ein erstes Material durch einen Ejektorkopf und ein anderes Material durch einen anderen Ejektorkopf auszustoßen, kann ein Ejektorkopf mit mehreren Sätzen von Ejektoren ausgebildet sein, von denen einige ein Material ausstoßen und von denen einige ein anderes Material ausstoßen. Obgleich das System 10 von 1 als ein einziges Bauteil 18 aufweisend dargestellt ist, können die Nivelliereinrichtung 32, die Härteeinrichtung 28 und die Ejektorköpfe 22 und 24 an verschiedenen Bauteilen montiert sein, die mit mehreren Stellgliedern wirksam verbunden sind, die für eine Steuerung durch den Controller 40 eingerichtet sind.
  • Der Controller 40 des Druckers 10 ist mit den zumindest zwei Ejektorköpfen 22, 24, der Härteeinrichtung 28 und der Nivelliereinrichtung 32 wirksam verbunden. Der Controller 40 ist dafür eingerichtet, die Ejektorköpfe 22, 24 unter Bezugnahme auf Objektbilddaten zu betreiben, die in Schichten gerendert wurden, um ein dreidimensionales Objekt wie etwa ein Teil 44 auf dem Formenträger 14 zu bilden. Die gerenderten Daten 48 können von einer entfernten Datenquelle wie etwa einem CAD/CAM-System oder von einem Speicher, in welchem solche Daten gespeichert sind, empfangen werden. Um jede Schicht des dreidimensionalen Objektes zu bilden, betreibt der Controller 40 den Drucker 10, um die Ejektorköpfe 22 und 24 ein oder mehrere Male in der Prozessrichtung P zu verfahren, während Materialtropfen auf den Formenträger 14 oder auf vorher gebildete Schichten ausgestoßen werden. Nachdem jede Schicht gebildet ist, bewegen sich die Ejektorköpfe in der vertikalen Richtung V vom Formenträger 14 weg zu einer Position, die zum Drucken der nächsten Schicht geeignet ist. Der Controller 40 kann das eine oder die mehreren Stellglieder 36 betreiben, um die Nivelliereinrichtung 32 zu einer vorbestimmten Ebene zu positionieren, und dann die Stellglieder 36 und die Nivelliereinrichtung 32 betreiben, um Material zu entfernen, das sich über der vorbestimmten Ebene erstreckt. Der Controller 40 betreibt auch das eine oder die mehreren Stellglieder 36, um die Härteeinrichtung 28 über die gedruckte Schicht zu bewegen, um die gedruckte Schicht zumindest teilweise zu härten. Nachdem die oberste Schicht des Teils 44 nivelliert und zumindest teilweise gehärtet wurde, kann die nächste Schicht auf dem Teil 44 gebildet werden.
  • In bislang bekannten Drucksystemen setzen sich die Schichtbildung, das Nivellieren und Härten der zuletzt gedruckten Schicht fort, bis das Teil 44 fertiggestellt ist. Im System von 1 ändert jedoch der Controller 40 die Operationen, die durchgeführt werden, während die letzten Schichten einer freigelegten Oberfläche für das Teil 44 gebildet werden, um die Oberflächenbeschaffenheit bzw. das Finish der freigelegten Oberfläche des Teils zu variieren. Konkret beendet der Controller 40 im Drucker 10 das Planieren bzw. Nivellieren einer jüngst gedruckten Schicht und kann die Objektbilddaten modifizieren, um zu ermöglichen, dass der Controller 40 die Ejektorköpfe 22 und 24 in einer Weise betreibt, die eine oder mehrere vorbestimmte Beschichtungen bzw. Finishes an der freigelegten Oberfläche des Teils 44 aufbringt.
  • Ein in 2 dargestellter Prozess 200 wird genutzt, um das System 10 zu betreiben, um die Beschaffenheit bzw. das Finish einer freigelegten Oberfläche eines Objektes zu variieren. Aussagen, dass der Prozess ein gewisse Aufgabe oder Funktion durchführt, beziehen sich auf einen Controller oder Mehrzweck-Prozessor, der programmierte Anweisungen ausführt, die in nicht transitorischen bzw. nichtflüchtigen computerlesbaren Speichermedien gespeichert sind, die mit dem Controller oder Prozessor wirksam verbunden sind, um Daten zu manipulieren und eine oder mehrere Komponenten im System zu betreiben, um die Aufgabe oder Funktion auszuführen. Der Controller 40 des Druckers 10, der oben erwähnt wurde, kann mit Komponenten und programmierten Anweisungen konfiguriert sein, um einen Controller oder Prozessor vorzusehen, der den Prozess 200 ausführt. Alternativ dazu kann der Controller mit mehr als einem Prozessor und zugeordneten Schaltungen und Komponenten realisiert sein, von denen jede dafür eingerichtet ist, eine oder mehrere, hierin beschriebene Aufgaben oder Funktionen auszuführen.
  • Das Verfahren 200 beginnt, indem festgestellt wird, dass eine zu bildende nächste Schicht innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von Schichten liegt, bevor eine freigelegte Oberfläche des Objekts gebildet wird (Block 204). Falls die nächste Schicht nicht innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Schichten liegt, wird dann die Schicht gebildet, nivelliert und gehärtet, falls notwendig, wie vorherige Schichten wurden (Block 208). In der einfachsten Version des Prozesses 200 fährt, wenn festgestellt wird, dass eine nächste Schicht innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von Schichten vor einer freigelegten Oberfläche liegt, der Prozess damit fort, die Ejektorköpfe zu betreiben, um ein oder mehrere Materialien für die nächste Schicht auszustoßen (Block 216), und die Schicht wird zumindest teilweise gehärtet (Block 220). Das zumindest teilweise Härten der Schicht (Block 220) wird für jede der Schichten innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Schichten, die die freigelegte Schicht einschließt, ohne Nivellieren wiederholt (Block 224). Der Härtevorgang für die freigelegte Schicht wird durchgeführt, um die vorbestimmte Anzahl von Schichten vollständig zu härten, und eine Prüfung wird vorgenommen, um zu bestimmen, ob andere Flächen bzw. Bereiche des Objektes noch zu bilden sind (Block 228). Falls dies der Fall ist, werden jene Schichten gebildet (Block 208), bis ein anderer Oberflächenbereich erreicht wird (Block 212 bis 220). Andernfalls stoppt der Prozess. Durch Beenden der Ausführung des Nivelliervorgangs und Fortsetzen des Betriebs der Ejektoren und der Härteeinrichtung, um die letzten Schichten zu bilden (Blöcke 216 und 218), behalten die Tropfen teilweise Halbkugelformen bei und Linien aus Tropfen werden als Halbkugeln gebildet. Diese mikroskopischen Oberflächentexturen reflektieren Licht diffuser als die glatte Oberfläche, die zurückbleibt, nachdem eine Schicht nivelliert ist. Je diffuser die Lichtreflexion ist, desto weniger glänzend ist die Oberfläche.
  • Der Prozess 200 wird verbessert, indem die Verarbeitung von Block 212 hinzugefügt wird, so dass der Prozess Oberflächenbeschaffenheiten mit größerer Variabilität und vorbestimmten Eigenschaften erzeugen kann. Der Prozess arbeitet wie oben beschrieben, bis er Block 212 erreicht. Die Verarbeitung von Block 212 modifiziert gerenderte Daten in einer vorbestimmten Anzahl von Schichten in zumindest einem Teilbereich des Objekts, das gebildet wird, wie im Folgenden ausführlicher beschrieben wird. Die modifizierten Daten werden genutzt, um die Ejektorköpfe zu betreiben, um ein oder mehrere Materialien für die nächste Schicht auszustoßen (Block 216), und die Schicht wird zumindest teilweise gehärtet (Block 220). Die Modifikation gerenderter Daten (Block 212), die Verwendung der modifizierten Daten, um ein oder mehrere Materialien auszustoßen (Block 216) und das zumindest teilweise Härten der Schicht (Block 220) werden für jede der Schichten innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Schichten, welche die freigelegte Schicht einschließt, ohne Nivellieren wiederholt (Block 224). Der Härtevorgang für die freigelegte Schicht wird durchgeführt, um die vorbestimmte Anzahl von Schichten, die mit den modifizierten gerenderten Daten gebildet wurden, vollständig zu härten, und eine Prüfung wird vorgenommen, um zu bestimmen, ob andere Bereiche des Objekts noch zu bilden sind (Block 228). Falls dies der Fall ist, werden jene Schichten gebildet (Block 208), bis ein anderer Oberflächenbereich erreicht ist (Block 212 bis 220). Andernfalls stoppt der Prozess.
  • Die Modifikation der gerenderten Daten kann auf verschiedene Weise durchgeführt werden. In einer Ausführungsform werden die gerenderten Daten modifiziert, um die ausgestoßenen Tropfen in einer vorbestimmten Richtung auszurichten. Zum Beispiel können die gerenderten Daten modifiziert werden, um isolierte Tropfen in der Schicht herzustellen, die eine isotrope Streuung von Licht verursachen, das die Schicht trifft, wie in 3 gezeigt ist. Diese Art einer Modifikation gerenderter Daten beinhaltet eine Halftoning-Verarbeitung bzw. Rasterwerteinstellung der gerenderten Daten. Wie in diesem Dokument verwendet, bezieht sich "Halftoning-Verarbeitung bzw. Rasterwerteinstellung" auf ein Anwenden einer Maske auf die gerenderten Daten, um einige der gerenderten Daten zu eliminieren, die einen Materialtropfen erzeugen würden, falls sie genutzt würden, um ein Ejektorkopf zu betreiben. Wenn die Anzahl von durch die Daten zu erzeugenden Tropfen von einer spärlichen Anzahl Tropfen aus zunimmt, nimmt die Streuung des reflektierten Lichts zu und ist diffuser. Diese Diffusion des Lichts nimmt bis zu einem Punkt zu, an welchem die Tropfen beginnen, miteinander zusammenzulaufen. Wenn dieses Phänomen auftritt, nimmt eine spiegelnde Reflexion zu, so dass die Oberfläche bzw. das Finish glänzender wird. Die Halbtonstruktur, die von der spärlichen Konfiguration bis zur glänzenden Konfiguration auftritt, verstärkt die Textur oder Rauhigkeit der Schichten, die die freigelegte Oberfläche bilden, so dass die Oberfläche weniger spiegelnde Reflexionen erzeugt.
  • In einer anderen Ausführungsform werden die gerenderten Daten modifiziert, um Halbkugeln zu bilden, die in der vorbestimmten Richtung wie in 4 gezeigt orientiert sind. Diese Struktur erzeugt einen gerichteten Glanz im freigelegten Oberflächenfinish. In einigen Ausführungsformen werden die gerenderten Daten ebenfalls modifiziert, so dass sie einem klaren Material entsprechen, das von einem der Ejektorköpfe 22 oder 24 oder einem anderen, im System 10 enthaltenen Ejektorkopf ausgestoßen wird. Das klare Material ermöglicht, dass das Finish die Farbe der im Objekt gebildeten vorherigen Schichten nicht stört.
  • 5 stellt eine vorbestimmte Oberflächenbeschaffenheit 500 dar, die erzeugt werden kann, indem die in diesem Dokument beschriebenen Prozesse und Systeme verwendet werden. Raster 1 (Bezugsziffer 510) und Raster 2 (Bezugsziffer 520) sind separate Raster mit Daten, die gedruckte Merkmale erzeugen, die unter rechten Winkeln zueinander liegen. Der Kreis 501 ist als eine optische Hilfe über die Bildraster 500, 510 und 520 vorgesehen. Die gewünschte Oberflächenbeschaffenheit ist für den Bereich 502 inmitten des RIPed-Bildes 500 darstellt. Raster 1 (510) liefert das Feld einer rechts-diagonal orientierten anisotropen Struktur, und Raster 520 liefert den sphärischen Bereich einer links-diagonal orientierten anisotropen Struktur. Das Feld und der sphärische Bereich werden zusammengefügt, um die vorbestimmte Oberflächenbeschaffenheit 500 zu erzeugen. Wie in diesem Dokument verwendet, meint "anisotrop" eine Struktur, die Licht in Abhängigkeit von dem Winkel, aus welchem entweder Licht die Struktur trifft oder die Struktur betrachtet wird, verschieden reflektiert.
  • Eine Ausführungsform, die die vorbestimmte Oberflächenbeschaffenheit bzw. das vorbestimmte Oberflächenfinish 500 erzeugt, ist in 6 dargestellt. Das gerenderte Bild 600 wird als Eingabedaten für den Puffer 650 des Rasters 1 des Druckkopftreibers 610 empfangen. Bilddaten, die einer vorbestimmten Oberflächenbeschaffenheit entsprechen, werden vom Controller 40 aus jenen, die im Speicher 670 gespeichert sind, dem Puffer 660 des Rasters 2 bereitgestellt, nur wenn ein Finish-Bereich erzeugt werden soll. Vorausgesetzt, dass keine Finish-Daten im Puffer 660 des Rasters 2 gespeichert sind, gelangen die gerenderten Daten ohne Modifikation durch den Treiber 610 und werden genutzt, um die Ejektoren in den Druckköpfen 630 zu betreiben. Wenn der Controller 40 das Nivellieren teilweise gehärteter Schichten innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Schichten nahe einer Oberfläche stoppt, gibt der Controller auch Finish-Daten in den Finish-Bildpuffer 620 ein, welcher die Daten im Puffer 660 des Rasters 2 an geeigneten Stellen speichert. Die Finish-Bilddaten im Puffer 660 des Rasters 2 werden genutzt, um Teile der vom Puffer 650 des Rasters 1 ausgegebenen gerenderten Bilddaten zu überschreiben, um die gerenderten Bilddaten zu modifizieren, die genutzt werden, um die Druckköpfe 630 anzusteuern. Auf diese Weise wird eine Überlagerung eines vorbestimmten Finish-Musters in die gerenderten Bilddaten eingebettet, um zu ermöglichen, dass die Druckköpfe einen Bereich innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Schichten von einer Oberfläche drucken, um eine vorbestimmte Oberflächenbeschaffenheit zu schaffen. Die überlagerten Daten können eine anisotrope Struktur eines Orientierungstyps sein, der von dem Orientierungstyp der anisotropen Struktur in den verbleibenden gerenderten Daten verschieden ist. Wie in diesem Dokument verwendet, bezieht sich "Orientierungstyp" auf einen Winkel, unter welchem die anisotrope Struktur gebildet wird. Wie in 7 gezeigt ist, können der Prozess 200 und das System von 6 genutzt werden, um ein Finish in einem ausgesparten Bereich 504 sowie Oberflächenbereichen 508 zu erzeugen. Die Oberflächenbeschaffenheit bzw. das Finish in diesen verschiedenen Bereichen kann verschieden sein.

Claims (10)

  1. Drucker, umfassend: einen Formenträger; zumindest zwei Ejektorköpfe, wobei jeder Ejektorkopf eine Vielzahl von Ejektoren aufweist, die mit einer Zufuhr eines Materials fluidmäßig verbunden sind, um zu ermöglichen, dass die Ejektoren Material in Richtung des Formenträgers ausstoßen; eine Nivelliereinrichtung; eine Härteeinrichtung; zumindest ein Bauteil, an welchem die zumindest zwei Ejektorköpfe, die Nivelliereinrichtung und die Härteeinrichtung montiert sind; ein Stellglied, das mit dem zumindest einen Bauteil wirksam verbunden ist; eine Quelle gerenderter Daten, entsprechend den Schichten eines Objekts, das mit dem von den Ejektorköpfen ausgestoßenen Material gebildet werden soll; und einen Controller, der mit den zumindest zwei Druckköpfen, der Nivelliereinrichtung, der Härteeinrichtung, der Quelle gerenderter Daten und dem Stellglied wirksam verbunden ist, wobei der Controller dafür eingerichtet ist, das Stellglied zu betreiben, um das zumindest eine Bauteil zu bewegen, um die zumindest zwei Druckköpfe, die Nivelliereinrichtung und die Härteeinrichtung in Bezug auf den Formenträger zu positionieren, die Vielzahl von Ejektoren in jedem der zumindest zwei Druckköpfe zu betreiben, um Teilbereiche von Schichten eines vom Formenträger getragenen Objekts zu bilden, einen Betrieb der Nivelliereinrichtung als Antwort darauf auszusetzen, dass der Controller feststellt, dass eine zu bildende nächste Schicht innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von Schichten liegt, bevor eine freigelegte Oberfläche gebildet wird, und die Vielzahl von Ejektoren in den zumindest zwei Ejektorköpfen unter Bezugnahme auf die gerenderten Daten zu betreiben, um die vorbestimmte Anzahl von Schichten ohne Nivellieren zu bilden.
  2. Drucker nach Anspruch 1, wobei der Controller ferner dafür eingerichtet ist: die Härteeinrichtung zu betreiben, nachdem die vorbestimmte Anzahl von Schichten gebildet ist, um die vorbestimmte Anzahl von Schichten zu härten.
  3. Drucker nach Anspruch 1, wobei der Controller ferner dafür eingerichtet ist: die gerenderten Daten für die Schichten innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Schichten zu modifizieren, die von der Quelle gerenderter Daten empfangen werden; und die modifizierten gerenderten Daten zu verwenden, um die vorbestimmte Anzahl von Schichten ohne Nivellieren zu bilden.
  4. Drucker nach Anspruch 1, wobei der Controller ferner dafür eingerichtet ist: die gerenderten Daten zu modifizieren, indem die gerenderten Daten für die zu bildende nächste Schicht einer Halftoning-Verarbeitung unterzogen werden.
  5. Drucker nach Anspruch 3, wobei der Controller ferner dafür eingerichtet ist: die gerenderten Daten zu modifizieren, um Halbkugeln eines Materials in der zu bildenden nächsten Schicht zu erzeugen.
  6. Verfahren zum Betreiben eines Druckers, umfassend: Betreiben eines Stellglieds mit einem Controller, um zumindest ein Bauteil zu bewegen, um zumindest zwei Druckköpfe, eine Nivelliereinrichtung und eine Härteeinrichtung in Bezug auf einen Formenträger zu positionieren; Betreiben, mit dem Controller, einer Vielzahl von Ejektoren in jedem der zumindest zwei Druckköpfe, um Teilbereiche von Schichten eines vom Formenträger getragenen Objekts zu bilden; Aussetzen eines Betriebs der Nivelliereinrichtung als Antwort darauf, dass der Controller feststellt, dass eine zu bildende nächste Schicht innerhalb einer vorbestimmten Anzahl von Schichten liegt, bevor eine freigelegte Oberfläche gebildet wird; und Betreiben der Vielzahl von Ejektoren in den zumindest zwei Ejektorköpfen mit dem Controller unter Verwendung gerenderter Daten, entsprechend der vorbestimmten Anzahl von Schichten, um die vorbestimmte Anzahl von Schichten ohne Nivellieren zu bilden.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend: Betreiben der Härteeinrichtung, nachdem die vorbestimmte Anzahl von Schichten gebildet ist, um die vorbestimmte Anzahl von Schichten zu härten.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, ferner umfassend: Modifizieren der gerenderten Daten für die Schichten innerhalb der vorbestimmten Anzahl von Schichten; und Verwenden der modifizierten gerenderten Daten, um die vorbestimmte Anzahl von Schichten ohne Nivellieren zu bilden.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Modifikation der gerenderten Daten ferner umfasst: Halftoning-Verarbeiten der gerenderten Daten.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Modifikation der gerenderten Daten ferner umfasst: Modifizieren der gerenderten Daten, um Halbkugeln eines Materials in der zu bildenden nächsten Schicht zu erzeugen.
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