JP2009525207A - 押出しベース層状堆積システムにより3次元物体を構築する方法 - Google Patents
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Abstract
【選択図】 図1
Description
ビルド径路10は、周囲径路12、14、及び16、バルクラスター領域17、バルクラスター径路18、空隙領域20、並びに残存径路21を含む。周囲径路12及び14は、ビルド径路10の外部境界を形成する生成されたベクトルパターンである。周囲径路16は、ビルド径路10の内部境界を形成する周囲径路12及び14の反対の生成されたベクトルパターンである。周囲径路12、14、及び16を生成する時、ホストコンピュータは、現在の層の寸法を特定し、「第1の道路幅解像度」に基づいて、ビルド材料の道路を堆積させるためのベクトルパターンを生成する。
ラスター脚部76の計算が完了すると、ホストコンピュータは、ラスター脚部76が、ラスター径路50の第1のラスター脚部であるか否かを検査する(ステップ62)。ラスター脚部76は、この例においては、ラスター径路50の最初の脚部であるので、中心点76cpは、頂点76vとして名前を付けられ、「第1の堆積速度」を割り当てられ、第1の堆積速度は、空隙幅76wに基づいている(ステップ68)。
頂点76vが特定されるので、それに応じて、方法52のステップ64及び66は、ラスター脚部76に関して無視される場合がある。更に、ホストコンピュータは、ラスター径路50のその後のラスター脚部に関して、ステップ62(すなわち、第1のラスター脚部の検査)を無視する場合がある。
次に、方法52のステップ56〜74は、ラスター径路50のラスター脚部(例えば、ラスター脚部84)の全てが分析されるまで繰り返される。最後のラスター脚部が計算され、前の頂点ラスター脚部と比較されると、次に、ホストコンピュータは、名前を付けられた頂点を接続するベクトル径路として、残存径路21を形成する(ステップ75)。
ビルド材料の堆積速度は、いくつかの方法で変化させることができ、一般的に、使用される堆積システムに依存している。例えば、熱溶解堆積造形システムに関しては、堆積速度は、ビルド材料の押出し速度を低減すること、押出しヘッドの移動の速度を増加させること、又はその組合せにより低減することができる。
頂点248vが特定されるので、方法214のステップ236及び238は、それに応じて、ラスター脚部248に関しては無視することができる。更に、ホストコンピュータはまた、第1のラスター径路210のその後のラスター脚部に関して、ステップ234(すなわち、第1のラスター脚部の検査)を無視することができる。
第1のラスター径路210に依存しながら、ホストコンピュータは、この場合には中心点270cpである正のx方向で最後に計算された中心点に最も近い第1のラスター径路210の次のラスター脚部に進む(ステップ228)。従って、正のx方向において第1のラスター径路210の最も近いラスター脚部は、ラスター脚部256である。
第1の残存径路280及び第2の残存径路282の使用により、分岐部分208の分岐した性質にも関わらず、十分に均一な層厚を維持しながら空隙領域120を十分に充填することが可能になる。空隙領域120に対応する空洞を充填することにより、得られる3D物体の強度及び一体性は、それに応じて維持されている。
図13に示すように、理論的道路404は、ラスター径路408が約180°方向転換するコーナ410を含むラスター径路408によって形成されたラスタパターンである。理論的道路402及び404の配置は、コーナ410において理論的道路402と404の間に形成されている複数の空隙領域412をもたらす。空隙領域412はまた、得られる3D物体の空隙率を増加させ、従って、構造的一体性及び密封性を低下させる場合があるので望ましくない。この問題を補正するために、ホストコンピュータは、第1の道路幅解像度よりも高い解像度で生成される堆積径路である充填径路414を生成することができる。その結果、ビルド材料は、理論的道路402及び404に基づく堆積速度に比較してより低い堆積速度で充填径路414に沿って堆積される。
本発明を好ましい実施形態に関して説明したが、当業者は、本発明の精神及び範囲から離れることなく形態及び詳細において変更を行うことができることを認識するであろう。
20 空隙領域
21 残存径路
Claims (20)
- 押出しベースの層状堆積システムを使用して3次元物体を形成する方法であって、
3次元物体の層を構築するために空隙領域を定めるビルド径路を生成する段階と、
前記空隙領域に少なくとも1つの中間径路を生成する段階と、
前記少なくとも1つの中間径路に少なくとも部分的に基づいて残存径路を生成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 第2の堆積道路が、前記空隙領域の寸法によって変化する道路幅を有することを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの中間径路は、前記ビルド径路を生成するのに使用される道路幅解像度よりも高い道路幅解像度限界に基づいて生成されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの中間径路は、ラスター径路を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記ラスター径路は、複数のラスター脚部を含み、
前記残存径路を生成する段階は、
前記ラスター脚部の中心点を判断する段階と、
前記中心点での前記空隙領域の空隙幅を判断する段階と、
前記中心点及び前記空隙幅に少なくとも部分的に基づいて前記残存径路を判断する段階と、
を含むことを特徴とする請求項4に記載の方法。 - 前記中心点に堆積速度を割り当てる段階を更に含むことを特徴とする請求項5に記載の方法。
- 前記少なくとも1つの中間径路は、第1のラスター径路及び第2のラスター径路を含み、
前記第1のラスター径路は、前記第2のラスター径路からある一定の回転角でオフセットされている、
ことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 前記定めた空隙領域に対応する空洞を有する前記3次元物体の前記層を形成するために、前記生成されたビルド径路に従って第1の堆積道路を堆積させる段階と、
前記生成された残存径路に従って前記空洞の少なくとも一部に第2の堆積道路を堆積させる段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。 - 押出しベースの層状堆積システムを使用して3次元物体を形成する方法であって、
3次元物体の層を構築するために第1の道路幅解像度に基づくビルド径路を生成する段階と、
前記ビルド径路に少なくとも1つの空隙領域を特定する段階と、
前記第1の道路幅解像度よりも高い解像度である第2の道路幅解像度に少なくとも部分的に基づく残存径路を前記空隙領域に生成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 第2の堆積道路が、前記空隙領域の寸法によって変化する道路幅を有することを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記第2の道路幅解像度に基づいて前記空隙領域に中間径路を生成する段階を更に含むことを特徴とする請求項9に記載の方法。
- 前記中間径路は、ラスター径路を含むことを特徴とする請求項11に記載の方法。
- 前記ラスター径路は、複数のラスター脚部を含み、
前記残存径路を生成する段階は、
前記ラスター脚部の中心点を判断する段階と、
前記中心点での前記空隙領域の空隙幅を判断する段階と、
前記中心点及び前記空隙幅に少なくとも部分的に基づいて前記残存径路を判断する段階と、
を含むことを特徴とする請求項12に記載の方法。 - 第1のラスター径路及び第2のラスター径路を生成する段階を更に含み、
前記第1のラスター径路は、前記第2のラスター径路からある一定の回転角でオフセットされている、
ことを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 前記定めた空隙領域に対応する空洞を有する前記3次元物体の前記層を形成するために、前記生成されたビルド径路に従って第1の堆積道路を堆積させる段階と、
前記生成された残存径路に従って前記空洞の少なくとも一部に第2の堆積道路を堆積させる段階と、
を更に含むことを特徴とする請求項9に記載の方法。 - 押出しベースの層状堆積システムを使用して3次元物体を形成する方法であって、
複数の第1の堆積道路により3次元物体の層を構築するために空隙領域を定めるビルド径路を生成する段階と、
前記空隙領域の寸法によって変化する道路幅を有する第2の堆積道路により前記定められた空隙領域に対応する空洞の少なくとも一部を充填するために、前記空隙領域に残存径路を生成する段階と、
を含むことを特徴とする方法。 - 前記空隙領域に中間径路を生成する段階を更に含むことを特徴とする請求項16に記載の方法。
- 前記中間径路は、ラスター径路を含むことを特徴とする請求項17に記載の方法。
- 前記ラスター径路は、複数のラスター脚部を含み、
前記残存径路を生成する段階は、
前記ラスター脚部の中心点を判断する段階と、
前記中心点での前記空隙領域の空隙幅を判断する段階と、
前記中心点及び前記空隙幅に少なくとも部分的に基づいて前記残存径路を判断する段階と、
を含むことを特徴とする請求項18に記載の方法。 - 第1のラスター径路及び第2のラスター径路を生成する段階を更に含み、
前記第1のラスター径路は、前記第2のラスター径路からある一定の回転角でオフセットされている、
ことを特徴とする請求項16に記載の方法。
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