JP2016508086A - 連続供給３ｄ製造 - Google Patents

Abstract

本明細書に開示するのは、３Ｄ物体及び複合システムの連続供給製造を可能にするために材料供給源とビルド面の間の距離の連続的な増大との組み合わせで平坦面を有する連続回転ディスク上の複数の材料を使用する複数の３次元（３Ｄ）印刷技術を使用する複合システムの自由形態製造に適応された方法及び装置である。ビルドプラットホームの連続回転は、ビルドプラットホームの連続ｚ軸運動と組み合わされて、螺旋の以前に堆積した区画上に折り重なり、それによって３Ｄ物体又は物体のシステムを形成する連続形成螺旋形状層の堆積をもたらす。【選択図】図１

Description

本出願は、これによりその全体が引用によって組み込まれる２０１３年１月４日出願の米国特許仮出願第６１／７４８，９３７号及び２０１３年１２月９日出願の米国特許仮出願第６１／９１３，７４１号からの優先権を主張するものである。

本発明は、一般的に、単一部品のために材料の層毎の堆積によって中実物体を製造するためのデバイス及び方法に関し、単一部品は、その後に複合システムに組み込まれるか又はそれを製造するのに使用される。ある一定の実施形態は、３Ｄ印刷工程を間欠作動モードから連続作動モードに、かつ１材料工程の使用から同時の複数の材料及び工程の使用に拡張する。

典型的に、複合システムは、異なる工程によって別々に製造されて最終製品の機能性を達成するために組み立てられた複数の３次元部品の組合せから構成される。３Ｄ部品の製造は、鋳造及び機械加工のような従来の方法により、又は部品をビルドするために材料を層毎に追加する工程を使用する３Ｄ印刷によって達成することができる。現在の３Ｄプリンタは、ビルド面として作用する平坦なプラットホームを使用し、材料の層がプラットホームに追加された後に、その面は、材料の供給源から離れ、その後に、材料の別の層が材料の以前に追加された層に追加される。この工程を繰り返すことにより、３Ｄ物体が層毎に製造される。この技術は、急速プロトタイピング、急速製造法、及び加算的製造法として公知である。

現在の製造品質システムは、直交座標系によって説明される固定の寸法を有する矩形ボックスから構成されるビルドエンベロープによって特徴付けられる。これらのシステムは、通常は段階的な動きでｚ方向に進むビルドプラットホームと、一方又は両方の軸（Ｘ及びＹ）に沿って単一ｘ−ｙ平面内を移動する層堆積機構と，材料の各新しく堆積した層を以前の層に結合するための機構とを含む。材料堆積は、ビルドプラットホーム上に露出面を定めるｚ座標で行われる。現在使用される工程は、本質的に間欠的であり、かつビルド工程を通して繰り返すはっきり定義された連続する順番でいくつかの明確に定められた工程段階を使用する。使用される工程は、１）材料堆積、２）溶融、３）新しいｚ位置へのビルドプラッターの移動として定めることができる。現在の技術を用いて、これらの３つの工程の各々は、時間的に連続する順番で使用されなければならず、３つの工程の全ては、同時に行うことができず、交互に行われなければならない。典型的に、各工程は、前の工程が終わった後にのみ開始される。現在、一部の既存システムは、段階１及び２をそれらがほぼ同時に発生するように組み合わせることができるが、３つの全てを組み合わせることができる既存システムはなく、これが、既存システムの間欠的特徴である。

現在のシステムを用いて、材料は、カテゴリＡ及びＢに分けることができるいくつかの技術の１つによって堆積される。カテゴリＡ機械は、単一の動きを使用してビルドプラットホームの面全体を覆う材料の層を堆積させ、堆積される材料は、液体又は粉体のいずれかとすることができる。層を堆積させた後に、完成物体の一部であることになる層内の材料のみを選択的に溶融させるために、溶融工程が使用される。溶融工程は、電子ビーム溶解、選択的レーザ焼結、熱又は光硬化することができる結合剤の噴霧堆積、及びレーザ又は光学的マスキングシステムのいずれかによる選択的光硬化を含む多くの技術の１つで構成される。材料堆積及び硬化工程が完了した後に、ビルドプラットホームは、材料の供給源から離れてｚ方向に移動し、工程は、繰り返される。

カテゴリＢは、「堆積した状態での」硬化工程と組み合わされた液化ビルド材料の選択的な堆積から構成される。材料の堆積は、材料が部品の最終形態に追加されることになるビルド面のＸ−Ｙ平面内の位置だけに限定される。堆積工程は、溶融プラスチックの押し出し、ビルド面上への光感応ポリマー（エポキシ樹脂）の噴霧、又は光への液体層の選択的露出によるビルド面上への光感応エポキシ樹脂の薄層の堆積を含むいくつかの工程の１つを使用して行われ、露出後に、未使用樹脂は、除去される。

溶融プラスチック押し出し技術は、押し出しプラスチックが堆積した後に、それが冷却して固化し、工程において、それが以前に押し出された材料と共に溶融されるので、溶融堆積として公知である。

架橋重合として公知である光による光感応樹脂の硬化は、２つの様式の機械と共に使用される。一方のタイプの機械は、インクジェット様式印刷ヘッドを使用してビルド／サポート材料を堆積させ、他方のタイプは、材料堆積のために透明プラスチックフィルムを使用する。第１のタイプの機械は、インクジェット様式噴霧ノズルを使用してビルド面上の選択した位置に噴霧又は「印刷する」。光感応ポリマーがビルド面上へ噴霧された後に、それは、次に、通常は印刷ヘッドと共に進んで新しく噴霧された樹脂の上を過ぎるＵＶダイオードによって提供される紫外線である適切な光源を使用して硬化される。ＵＶ光は、エポキシ樹脂内に架橋過程を発生させる。第２のタイプの機械は、透明プラスチックフィルムを使用して樹脂の均一な層をもたらし、この層は、次に、ビルド面と接触させられ、次に、この新しい層は、新しい層の一部分のみを光に露出させる何らかのタイプのマスクを使用して光に露出される。露出された樹脂のみが架橋されて物体の一部になる。架橋が行われた後に、プラスチックフィルムは除去され、これは、非架橋樹脂の全てを取り出す。

カテゴリＢ機械に対するＸ−Ｙ平面内の唯一の材料配置は、「印刷ヘッド」又はプラスチックシートが材料を堆積中であり、かつ材料堆積工程が完了するまで他の活動をビルドエンベロープ内で行うことができない場合に行われる。ビルド工程が完了した状態で、次に、ビルドプラットホームは、１層だけ下降（又は上昇）され、工程は、繰り返される。

現在の技術の全てにおいて、有意な製造活動は、ビルドプラットホームが下降されている時には行うことができない。Ｘ−Ｙ平面内の面上にビルドされたシステムに関して、製造活動は、材料堆積又は材料結合工程のいずれか一方と並行してビルド面の上方又は面上で行うことができない。Ｘ−Ｙ平面ビルド面を使用する既存システムのどれも、複数の材料を同時に使用することができない。更に、それらが異なる時間に複数の材料を使用する時でさえも、このような技術は、類似の材料しか使用することができない。

架橋重合インクジェットプリンタ：インクジェット堆積エポキシ樹脂の全ての場合において、新しい材料の堆積は、「印刷ヘッド」のｘ−ｙ位置に局在化された小さい区域においてのみ行うことができる。また、堆積速度が増加すると、印刷ヘッドのサイズは、より多くの材料を供給することができるように増大しなければならないので、印刷ヘッドが印刷区域の上を移動することができる速度に対する限界がある。印刷ヘッドのサイズの増大により、ヘッドを移動して材料を印刷ヘッド内に供給するステッパモータを含む関連ハードウエアの全てのサイズの増大がある。ハードウエアサイズの増大は、機械のコストの増加をもたらす。材料の全体速度がビルド面に歪みを引き起こす前に材料をどの程度高速でｘ−ｙ方向に移動することができるかに関して限界があり、ＵＶダイオードが通常は印刷ヘッドと共に装着され、かつ進行速度が高すぎる場合に樹脂は適切に硬化されるほど光へ有意に十分に露出されないので、レイダウン速度が制限される。これは、局限露出ではなく全容積露出によってオフセットすることができるが、全容積露出はまた、ビルド工程に他の問題を導入し、そういう理由から局部的露出が好ましい。更に、複数の材料をビルドに使用することができるが、材料は、ビルド面上へ噴霧することができる架橋性ポリマーに限定される。このタイプのプリンタに使用することができる他の工程はない。部品を作成するこの方法に起因して、部品は、システムを形成するためにそれらを他の部品と共に使用するか又は組み合わせることができる前に後処理しなければならない。後処理は、通常は、薬浴における洗浄による余分な樹脂の除去及び／又は最終硬化のためのＵＶ光浴における追加の時間、及びサポート構造の除去を含む。

熱溶解積層又は溶融堆積プリンタ：全ての熱溶解積層プラスチックに対する架橋重合インクジェットプリンタの場合と同様に、新しい材料の積層（即ち、堆積）は、「印刷ヘッド」のｘ−ｙ位置に局在化された小さい区域において行うことができるだけである。印刷ヘッドが印刷区域の上を移動することができる速度に対する限界がある。堆積速度が増大する時に、印刷（押出機）ヘッドのサイズが増大し、それと共に押出機を含む関連ハードウエア、押出機内の加熱要素、及びヘッドを移動してプラスチックを押出機に供給するステッパモータの全てのサイズも増大する。ハードウエアサイズの増大は、機械のコストの増加をもたらす。材料の全体速度がビルド面の歪みを引き起こす前に材料をどの程度高速でｘ−ｙ方向に移動することができるかに対して限界がある。これらの歪みは、プラスチックがヘッドから押し出される時にそれが液体であり、印刷速度が高すぎる場合にプラスチックがビルド面に当たった時にそれが高い相対速度を有する水が面上に噴霧された時のように衝撃時に歪むことになるので発生する。この工程の別の短所は、一度に１つの材料しか使用することができないことである。複数の材料をビルド中に使用することはできるが、一度に１つの材料しか堆積させることができず、次に、機械は、新しい材料に切り換えなければならず、次に、それは、新しい材料を使用してビルドする。異なる材料がビルドに使用される度に、材料変更が行われなければならない。この工程の有意な短所は、溶融堆積材料しか使用することができず、サポート構造をそれらが使用される時には取り出す有意な後処理の労力があることである。

レーザ焼結プラスチック及び金属プリンタ：レーザ焼結粉体（金属及びプラスチック）の場合に、層堆積が完了されるまで溶融工程を行うことができず、溶融は、面の上方からしか行うことができない。粉体堆積速度に関する厳しい制限がある。粉体送出は、通常は、ビルド面全体にわたって粉体をｘ方向に広げるＹ軸の長さにわたって延びる簡単な金属棒を有する何らかのタイプの重力供給式ホッパを使用して行われる。散布機棒があまりに速く移動する場合に、ビルド面全体にわたる一貫して適度な粉体分布を達成することは可能ではないことになる。散布機システムの別の短所は、部品をビルドする時に１つのタイプの材料しか使用することができないことである。

架橋重合ＳＬＡプリンタ：ここでもまた、有意な製造活動は、ビルドプラットホームが下降されている時には行うことができない。１つのタイプの材料しかビルドに使用することができず、部品を完全に硬化させることができるか（必要であれば）又は使用することができる前に必要とされる有意な後処理清浄化がある。

回転円筒面プリンタ：回転円筒ビルド面は、溶融堆積工程及び架橋重合工程にしか使用することができない。それは、粉体ベースの工程と共に使用することができない。有意な製造活動は、ビルドプラットホームが下降されている時には行うことができない。この方法を使用して達成することができる製造速度は、ビルド中の物体の質量中心の位置、使用されている材料の密度、及び回転軸の剛性によって制限される。初期ビルド面、最小所要寸法、及び剛性は、最終製品に有意な影響を与える。

回転ビルド板プリンタ：回転ビルド板は、典型的にＸ−Ｙ平面プリンタに使用される標準的な矩形ビルド板に対する変更である。回転ビルド板は、従来のＸ−Ｙ平面断層方法においてビルドする既存機械と共に使用することができる。粉体堆積システムに関して、回転ビルド板の目的は、ビルドされる層の最適方位を得ることができるように構成中の層を回転させることである。ビルドされる層が最適方位上であるように部品を向けることにより、ビルド板の面を適正に被覆するのに要求される粉体の量が低減され、これは、上塗り機アームとビルド板の間の摩擦量を低減する。典型的な矩形ビルド板におけるように、丸形ビルド板は、依然として、レーザが露出層を形成し終えた後にｚ方向に段階的方式で移動され、次に、上塗り機アームは、ビルド板が１層の厚みだけ下降された後にビルド板全体にわたってＸ−Ｙ平面内を移動する。回転ビルド板はまた、溶融堆積（又は熱溶解積層）モデリング及び他の技術を用いて実施することができるが、ビルド板がまだＸ−Ｙ平面にあり、かつビルド板がｚ方向に段階的に移動される場合に、工程は、依然として間欠的又は断続的であり、従来のＸ−Ｙ平面方法に関連付けられた時間遅延が依然として適用される。

１つの実施は、３次元物体を形成するための装置に関する。ビルドチャンバが含まれる。回転可能ビルドデッキが、ビルドチャンバ内に配置されている。少なくとも１つの材料堆積システムが含まれる。回転可能ビルドデッキは、回転可能ビルドデッキのｘ−ｙ回転平面に垂直なｚ軸に沿って移動可能である。材料堆積システムは、同時に平坦ディスク面を回転させながら材料の新たな１つ又は複数の層がその上に堆積されるビルド面上に材料を堆積させ、一方で同時にビルド面の回転軸に沿って材料供給源から離して連続的又はほぼ連続的な動きで平坦ディスク面を変位させるように構成される。３次元物体は、堆積した１つ又は複数の材料の連続した螺旋形の１つ又は複数の層によって形成される。

別の実施は、デバイスを製造する方法に関する。材料は、３次元空間内のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に沿った移動を可能にする回転可能ビルドデッキ上に堆積される。ビルドデッキは、ｚ軸周りに回転される。ビルドデッキは、螺旋ビルド面が作成されるｚ軸に沿って位置決めされる。

本発明の開示の追加の特徴、利点、及び実施形態は、以下の詳細説明、図面、及び特許請求の範囲の考察から示すことができる。更に、本発明の開示の以上の概要及び以下の詳細説明の両方は、例示的であり、かつ主張する本発明の開示の範囲を更に制限することなく更なる説明を提供するように意図していることは理解されるものとする。

本発明の開示の上記及び他の目的、態様、特徴、及び利点は、添付図面に関連して行う以下の説明を参照することによってより明らかになり、かつより良く理解されるであろう。

３Ｄ物体及びシステムを製造するためのデバイスの実施形態の概略正面図である。 図１のデバイスの実施形態の概略上面図である。 図１及び図２で参照した材料塗布デバイスの概略詳細図である。 平坦な丸形ディスクとして実施例に示すビルド板の実施を示す図である。 １回転後の螺旋面の一実施例を示す図である。 ビルド材料が面全体（中心の孔なし）にわたって塗布された螺旋面の複数の層を有する実施を示す図である。 ビルド板の上の螺旋面の実施を示す図である。 提案するデバイスによってビルドすることができる例示的な「ウィジェット」の実施を示す図である。 提案するビルド技術を使用して螺旋層によって形成された時のウィジェットの例の実施を示す図である。 図に示す「楔」又は区画がビルド工程を視覚化するためにサイズが大きく誇張された図５からの螺旋面の単層が溶融工程の目的で区画に分割された実施を示す図である。 図に示す「楔」又は区画及び小区画がビルド工程を視覚化するためにサイズが大きく誇張された異なる材料が使用されて小区画が可能な材料の違いを表す溶融工程の目的で図１０からの螺旋面の単層が小区画に分割された実施を示す図である。 部品設計から後処理までのビルド工程の全体的な流れを示す図である。 ある一定の実施と共に使用されるコンピュータシステムを示す図である。

以下の詳細説明では、本明細書の一部を形成する添付図面を参照する。図では、前後関係により特に断らない限り、類似の記号は、典型的に類似の構成要素を識別する。詳細説明、図、及び特許請求の範囲に説明する例示的な実施形態は、制限的であるように意図していない。他の実施形態を使用することができ、本明細書に示す主題の精神又は範囲から逸脱することなく他の変更を行うことができる。本発明の開示の態様は、一般的に本明細書に説明しかつ図に示すように、全てが明示的に考えられ、かつ本発明の開示の一部を構成する広範な異なる構成に配置、置換、結合、及び設計することができることは容易に理解されるであろう。

３Ｄ物体及び複合システムの連続供給製造を可能にするように材料供給源とビルドデッキの間の距離を増大させる機能と組み合わされた複数の３次元（３Ｄ）印刷技術を回転ビルドデッキ上で使用する複合システムの自由形態製造に適応された方法及び装置を本明細書に説明する。一実施形態において、連続ｚ軸運動と組み合わされたビルドデッキの連続回転は、以前に堆積した螺旋区画上に再度折り重なり、それによって３Ｄ物体又は物体のシステムを形成する連続形成する螺旋形状層の堆積をもたらす。ビルドデッキ又はビルド板を図４に示している。図は、単に概念上の理解のためのものであり、実際の用途に対して、ビルド板の形状は、ビルドの要件によって決定されることになる。螺旋面の１回の回転を図５に示している。

図５は、単に概念上の理解のためのものであり、実際の用途では、面は、平坦な螺旋ではない場合があり、ビルドに必要とされるように成形することができる。螺旋の中心に示す孔は、観測者が面の形状をより良好に理解することができるように視覚的効果が得られるように誇張されている。実際の用途では、材料は、孔がビルドの中心に存在しないように塗布することができる。

図６は、螺旋面の複数の層を示し、図７は、ビルド板上に堆積又はビルドされた螺旋面の複数の層を示している。図６に関して、図中の上部の４層は、面が実際に螺旋であることを示すために底部の層よりも大きいピッチを有する。この図は、単に概念上の理解のためのものであり、実際の用途では、面は、ビルドによって必要とされるように異なる方法で形成することができる。

１つの実施では、回転ビルドデッキを利用し、かつどこに材料堆積が発生するかの変化を可能にする３Ｄ印刷デバイス及び技術に関連するシステム及び方法を提供する。一実施形態において、面は、材料が連続的にビルドデッキ上に堆積される間に回転し、同時に、ビルドデッキは、移動されて１つ又は複数の材料供給源から離れる。１つ又は複数のビルド線に沿った材料の堆積は、同時かつ連続的にビルド板の半径全体に沿って行われる。連続的とは、システムが常に作動中であり、かつ材料を堆積させるために利用可能であるが、システムは、常に材料を堆積させることを必ずしも意味するというわけではない。材料は、製造される物体及び使用される材料のタイプによって必要とされるように堆積されることになる。ｚ軸周りのビルドデッキの動きは、定められた位置に固定されるか又は限られた移動性を有することができる供給源からの材料堆積のための新しい面区域に自動的に備えるものである。材料の層が堆積されている間、ビルドデッキと材料ソースの間の距離は、連続的又はほぼ連続的な速度で増加し、ビルド板が毎回の回転を完了すると新しい材料が以前に堆積した材料の上に堆積することができるようになっている。ビルドデッキのｚ軸運動、すなわち、線形調節及び回転運動の両方は、可変周波数ドライブによって制御された直接駆動ＤＣモータ、ブラシレスＤＣモータ、ＤＣステッパモータ、又はＡ／Ｃモータで、かつｚ軸方向での変位の１つ又はそれよりも多くの層厚をもたらす変位が適用される場合に取得することができる。

様々な実施において、空隙を有して作成されることになる構造は、材料を溶融して、次に、ビルド後の処理において容易に除去される「支持体」及び「支持材料」の使用によるような非溶融材料を取り出すことによらずに形成される。図１０及び図１１は、溶融工程に関連付けられた数学の概念と、複数の材料が同時に使用される時に工程が追加情報を要求する方法とを理解するために楔及び小区画に分割されたことが分かる。しかし、粉体を使用する堆積工程は、連続的になるが、特に材料を溶融させるためにレーザを使用する時には溶融工程のアーチファクトがある場合がある。レーザエネルギは、エネルギの個別のスポットであり、スポットが位置付けられた場所で材料は溶融することになる。楔は、レーザスポットが溶融工程中に取ると思われる全体的な経路を（非常におおまかに）識別する。

本発明のある一定の実施形態は、複数の加算的及び／又は減算的な製造工程を使用して複雑な３Ｄ物体をビルドするために機械内に貯蔵された以前に製造された部品と組み合わせて３Ｄ印刷を使用して複合システムをビルドするようになったデバイスに関する。図１は、中実物体５００を製造するための装置１００の一実施形態の概略正面図である。図２は、図１に示すデバイスの実施形態の上面図である。図３は、図１及び図２に示す材料取扱システムの概略図のクローズアップである。デバイスは、内部で使用される工程を安全に収容するために適宜外側ケーシングを含むことができる。デバイスの一実施形態は、直角座標００１に説明することができる。ビルド環境の３Ｄ空間は、＋Ｚ軸が上を指す３Ｄ直交座標系によって説明される。座標系のこの定義に従ってＸ−Ｙ平面は、水平面の方位を定め、Ｚ軸は、＋Ｚが上を指す回転軸である。装置１００は、ビルド容器２０４として機能する回転して一実施形態では円形である領域を含むビルドチャンバ１０１から構成される。一実施形態において、ビルドチャンバは、ほぼ３Ｄプリンタで典型的である通りである。ビルドチャンバは、機械が作成することになる製品のタイプに対して必要に応じてスケーリングすることができることが理解される。様々な実施において、システム及び方法は、大きい（又は小さい）物体の作成に適合するように拡大（又は縮小）することができる。例えば、１つの実施では、車、トラックなどを製造することができるオンデマンド工場を提供する。別の実施は、人々が個人的な製造のために自宅に有するより小さいユニットとして構成される。勿論、後で組み立てられる鋳造又は成形品を使用する今日の工場と同様に大量の消費者物品を製造する大きい組立ライン様式ユニットを製造することができると考えられる。回転ビルドプラットホームは、単にディスクである必要はなく、回転リング又はベルトコンベヤタイプ装置として使用することができる。

製品のタイプは、プリンタの詳細で変わる場合がある。１つの実施では、プリンタは、金属粉のレーザ焼結を使用することができる。現在の金属プリンタは、基本的に、レーザビームをフォーカスするレンズと組み合わされた２つの回転ミラーである２Ｄ及び３Ｄスキャナを使用する。この装置は、光線をスキャナ内のミラーの特定の回転範囲でフォーカスするレンズの機能の制限のためにいくつかの制限を有する。一部の実施において、面が移動するので、１Ｄ検流計（ガルバノメータ）を使用してビームを移動することができ、ビームをターゲット線上に誘導し、更には、２ｄ又は３Ｄスキャナを使用して達成することができるものよりも細かいビーム幅にビームをフォーカスする線形固定反射器を使用することができる。この手法は、面仕上げの品質改善に至ると考えられ、現時点で行われているようなビルド後の機械加工を不要にすることができる。例えば、図２は、ガルバノミラーシステムの使用を示している。

一実施形態において、ビルドチャンバは、回転可能なビルド面を包囲する。一実施形態において、回転可能ビルドデッキは、ｚ軸周りに回転し、かつＺ方向に移動可能である。更に別の実施形態において、ビルドデッキは、ディスクであり、更に別の実施形態において、ビルドデッキは、ビルド中に絶えず回転する。

ビルドチャンバはまた、材料をビルドデッキに連続的に供給することができる１つ又は多くの材料堆積供給源を含む。一実施形態において、材料堆積供給源は、回転ディスクの上方にＸ−Ｙ平面内で向けられ、かつ回転軸にいくらか垂直である線に沿って向けられる。この材料供給源は、定められた位置に固定する必要はなく、かつ工程によって必要に応じて動き回ることができる。１つの実施では、ビルド中に、供給源は固定され、ビルド面は移動する。回転中であるビルドデッキの面が材料供給源の下を通過すると、材料の新たな層が、ビルドデッキ上に堆積される。ディスクデッキが材料堆積供給源の下を通過する時に面上に材料を同時に堆積させる材料の１つ又は多くの供給源がある場合がある。Ｚ方向に移動することができる回転面と組み合わされた新たに堆積した材料は、その後の材料及び層が堆積される螺旋ビルド面を形成する。単一材料堆積供給源は、複数の材料を堆積線全体にわたって並行して堆積させることができ、かつ同じく複数の材料を堆積線全体にわたっていずれか又は全ての点で直列に堆積させることができることに注意しなければならない。

ビルドチャンバは、１つ又はそれよりも多くの材料供給源を含み、かつ以下に限定されるものではないが、溶融／押出成形材料の冷却、レーザ溶融材料の冷却、感光性樹脂のレーザ架橋、又はターゲット堆積又はターゲット硬化された感光性樹脂のＵＶ硬化、化学気相堆積、電気メッキ、又は他の材料堆積技術の１つ又はそれよりも多くの融合工程を組み込んでいる。既存システムは、典型的には、１つの溶融工程を使用する。１つの実施では、１つよりも多い工程を並列及び／又は連続塗布に使用することができる。例えば、システムは、溶融したポリマーを押出成形し、次に、感光性樹脂を押し出されたプラスチックの縁部上に噴霧堆積させることができる。別の実施例では、システムは、金属粉をレーザ焼結し、レーザ処理なしの粉体を掃除し、次に、縁部を縁部処理として感光性樹脂で噴霧被覆することができる。ビルドデッキは、螺旋面を含む。ピッチは、製造されるもの及び使用される１つ又は複数の工程によって変わる場合がある。１つの実施では、材料の厚みは、１枚の材料層が１回転中に堆積される場合に螺旋のピッチを定める。１つよりも多い層が回転当たりに堆積される場合に、ピッチは、堆積した層の厚みの和になる。露出された螺旋面が回転軸、すなわち、Ｚ軸周りに旋回する時に、１つよりも多い材料堆積機構及び１つよりも多い材料供給源を使用する機会がある。従来のシステムの平面は、材料の１つよりも多い層が堆積されることを可能にせず、その理由は、材料堆積機構は、堆積平面のすぐ上の平面内を移動し、２つの材料堆積機構は、同時に同一平面内を移動することができないからである。第２の機構が追加された場合に、第２の機構は、第１の機構の上方を進まなければならなくなる。粉体システムに関して、これは、第２の層が堆積される前に第１の層を溶融しなければならないので確実には行われない。他の堆積機構に関して、第２の機構の印刷ヘッドは、第１の層の印刷ヘッドと同一平面内を進まなければならならず、第１の層機構のｘ−ｙキャリッジ及び印刷ヘッドの位置を知り、かつ第２の層の効果を低減することになる衝突防止制御を実行する更なる複雑性を追加することになる。

１つの実施では、回転ディスクは、段階的な動きでｚ方向に移動し、このような実施例では、追加の層は、単一回転で追加することができる。しかし、システムは、最終層供給源を過ぎて完全に回転するために第１の層が最終層のための第１の材料堆積供給源をオーバーシュートするという問題に対処しなければならない。これは、あらゆるその後の層（第２、第３のような）が第１の材料堆積供給源の底部よりも高くなり、システムが、最終層以外は材料供給源の全てを上昇させることができなければならなくなることを意味する。材料堆積供給源は、回転中心から回転円筒体の周囲に延びる半径方向にＸ−Ｙ平面内で向けられる。

ビルド容器２０４は、ビルドデッキとして使用され、かつｚ軸方向に昇降機システム２００で昇降することができる平坦なディスク底部を有するビルドデッキ２０３を有することができる。ビルド容器２０４はまた、ビルドデッキを支持するビルドデッキ支持機構２０２と、ビルドデッキを回転軸周りに回転させ、材料が材料堆積ユニット３００から分注されてビルドデッキ上に堆積されるようにビルドデッキ２０３のＺ軸の動きから別々に制御される方法でビルド容器２０４を移動する個別のビルドデッキ回転機構２０４とを提供することができる。回転運動及び平行移動運動の組合せにより、材料の堆積は、ビルド面の上部上に螺旋面を形成する。ビルド面が回転し続け、かつ材料が堆積され続けるので、螺旋が螺旋内の以前のスレッド上へ折り畳まれる時に、３Ｄ物体が材料の連続的な螺旋形状の層によって形成される。

一実施形態において、ビルドデッキは、材料堆積のための単に回転平坦板以上のものを要求し、かつビルド容器を含まなければならない。一実施形態において、ビルド容器は、ビルドデッキを含む回転円筒体から構成することができ、ビルド板が回転する時に、ビリドデッキは、同じく回転中であるビルド容器内に降下する。

ビルド容器の別の実施形態は、円形ディスクから構成することができ、ビルド容器の外壁は、ビルド工程中に及びビルド容器が一杯であるか又はビルドが完了した時に製造される。次のビルド容器は、ビルドの初期の開始と共に製造され、円形ディスクは、製造運転を続行する前に製造される。複数の材料を利用し、かつ連続モードにおいて作動させることができる実施に関して、ビルド容器が製品と共に製造される場合に、ビルド容器を製造するのにビルド材料よりも安い材料を使用することができる。これは、オンデマンドでの製造の作動では、顧客は、ウェブストアに行って、注文し、出荷容器は購入される物体の周りで製造されるという概念に至る。

一実施形態において、回転運動は、歯車システムによって回転可能ビルドデッキ２０３に接続された電動モータ２０４によって誘起される。他の実施形態において、モータ２０４は、摩擦で回転面の縁部に係合する車輪と結合することができる。別の実施形態は、モータのシャフトが直接に駆動結合をもたらすようにビルドデッキ２０３と直接に係合するモータを有すると考えられる。

材料堆積システムの一実施形態は、材料供給部３００と、材料供給機構３０１と、ビルドチャンバ外部にある材料供給部までのパイプライン３０２とを有する単一粉体堆積システムである。システム３００によって堆積した材料は、材料がビルドデッキ２０３上に堆積される時に材料によって形成された線の上方４１０か又は線の側４００寄りに位置することができるエネルギ源で溶融される。ターゲッティングシステム４０１がエネルギ源（レーザのような）と共に含まれ、これは限定されないが例えばガルバノミラーであり、溶融されることになる材料を選択的にターゲットにする又は目標に定めるために使用される。他の実施形態において、レーザは、ビルドデッキ２０３の上方にのみ位置することができる。他の材料堆積システムを使用するためのデバイスの他の実施形態において、エネルギ源は、使用される材料に適切なものとすることができ、例えば、プラスチック又は粉体を溶融させるか、又は感光性樹脂を硬化させるために適切なものとすることができる。説明したレーザの場合と同様に、エネルギ源のこのような代替形態は、レーザの代わりに使用することができ、かつビルドデッキ２０３の上方、ビルドエンベロープの上方、ビルド面の側寄り、又はビルドエンベロープの側寄りに位置することができ、かつ材料がビルド面上に堆積される時に材料を溶融させることができる。１つよりも多い材料堆積システム及び溶融システムは、１つ又は複数の物体をビルドするのに必要に応じて材料を送出するために並列に又は直列に同時に使用することができる。更に、異なる材料及び異なるエネルギ源は、同じビルド容器に利用することができる。

図１は、ビルド面の回転中心から周囲に延びるビルド面全体の全部又は一部にわたって等しい層の厚みの単一材料を堆積させる材料堆積３００の実施形態を示している。材料堆積システム３００の他の実施形態は、ビルド面の回転中心から周囲に延びる材料堆積システムによって形成されるビルド面にわたる線の全部又は一部に沿って並列に複数の材料を選択的に堆積する機能を含むことができる。

材料堆積システム３００は、その機能が材料を堆積させることである材料取扱システムと考えることができる。他の実施形態において、１つ又は複数の材料取扱システム３０３は、追加の層を第１のシステム３００を用いて直列に追加する材料堆積システムとすることができ、又は機械の特定の実施形態に対して設計されたライブ工具を使用してフライス加工、穴加工、ネジ山立て、裁断、研削、研磨のような典型的な減算的製造技術を使用して材料を選択的に取り出す材料取扱システムとすることができる。材料取扱システムの他の実施形態は、機械の特定の実施形態に対する必要に応じてエッチング、電気メッキ、専用の面処理のような化学工程を含むことができる。機械の他の実施形態は、外部的に製造された構成要素を取り出して、機械の特定の実施形態だけに適合されたロボットピックアンドプレイスシステムで行うことができるようなビルド工程に適切な時間に挿入する材料取扱システムを有することができる。

ビルドされている物体５００の上面上に置かれる材料は、ビルド面として機能する螺旋形状面を形成し、ビルド面上には、移動面が固定軸周りに回転すると共に同時にビルド面の回転軸に沿って材料供給源から離れる方向に変位する時に材料の新たな１つ又は複数の層が堆積される。デバイスの他の実施形態において、螺旋状の中間面をビルド面として使用することができ、堆積した材料の薄箔が、選択的に溶融されて形成され、次に、螺旋面全体にわたって移動され、次に、ビルドプラットホームの回転螺旋状上部上に堆積され、薄箔は、次に、以前に堆積した層と共に選択的に溶融される。中間ビルド面の他の実施形態を使用することができる。中間面の目的は、ビルド工程中に可能な時はいつでも支持材料の使用を回避することである。

全ての構成において、完全な又は満載のビルド容器は、除去されなければならなくなり、使用される機構は、特定の実施形態が作成するように設計される製品のタイプに適合されることになる。

本発明のある一定の装置及び方法は、３Ｄ物体のデータポイントを供給する設計ソフトウエアを使用することを含む機械的又はコンピュータ制御と組み合わせてのいずれかの数値制御を用いて利用することができる。１つの実施では、ビルド工程は、例えば、Ｌｉｎｕｘ（登録商標）又はウインドウズであるがこれらに限定されないマルチタスクオペレーティングシステムを使用する専用コントローラによって制御される。専用コントローラは、コンピュータ数値制御機械（ＣＮＣ）上で典型的に見られるような標準的な機械コントローラと組み合わせることができる。一実施形態において、主処理ユニットが、ＣＮＣ機械コントローラに渡される１組のＧコード命令を生成する適切なモデルファイルを処理することになる。

３Ｄ物体ファイルの標準的な処理は、螺旋ビルド面、並びに利用可能とすることができるビルド工程及び複数の材料の新しいオプションに適合するように適応されなければならない。一実施形態において、処理ソフトウエアは、連続螺旋スライス手法を組み込むようにスライスｘ−ｙ層手法から変えられる。換言すると、物体をＺ方向にＸ−Ｙ平面にスライスする代わりに、本方法のソフトウエアでは、３Ｄ物体がＺ方向に連続であることになる移動螺旋層を使用してスライスされることが必要になり、螺旋ビルド面モデルに従うために機械命令がビルドされることになる。製造工程に含められることになるあらゆる追加のビルド工程を組み込むために、追加の処理命令がモデルに含められるべきであることになる。

図５は、螺旋面の単一回転を示し、３Ｄ物体は、図６に示すように連続的な螺旋面にスライスされなければならなくなる。例えば、図８に示すようなウィジェット又は製品を加工するには、ウィジェットが図９に示すように連続的な螺旋面にスライスされることが必要になる。図１０は、材料が堆積される時に螺旋面がどのようにビルドされた楔にスライスされなければならなくなるかを示している。例えば、ウィジェットが粉末金属でビルドされる意図で加工される時に、材料は、材料堆積線３００の側でビルド面５００上に堆積され、レーザシステム４００／４０１は、図１０に示すように共に新たな粉体のセグメントの各部分を溶融し、この手順に繰返し従うことにより、ウィジェットは、以下に図９に示すように螺旋層から構成されることになる図８に示すような単一ユニットに形成されることになる。これらの図は、例示的であるにすぎず、実際のシステムでは、層及びセグメント又は楔は、ビルドの要件に従ってサイズ設定されることになる。図１１は、どのように各楔が同時に堆積される異なる材料の加工を可能にする小区画に分割されるかを示している。例えば、ウィジェットが複数の粉末材料でビルドされる意図で加工される時に、材料は、材料堆積線３００の側でビルド面５００上に堆積され、レーザシステム４００／４０１は、材料に適切なレーザを使用して図１０に示すように共に新たな粉体のセグメントの部分を溶融し、この手順に繰返し従うことにより、ウィジェットは、以下に図９に示すように螺旋層から構成されることになる図８に示すような単一ユニットに形成されることになる。これらの図は、例示的であるにすぎず、実際のシステムでは、層及びセグメント又は楔は、ビルドの要件に従ってサイズ設定されることになる。

１つの実施では、螺旋スライシングの技術は、螺旋面上の各スライスのための簡単な線交差計算である。ビルドパターンを発生させるために、螺旋ビルド面をもたらすｚ方向に移動する連続回転面を考えることが重要である。この工程は、ビルド経路を部品の方位及びビルド板上の部品の最終的な配置に対する３Ｄ空間内の位置と適合させる連続螺旋面をマップすることで構成される。部品がビルド経路を表す螺旋面にマップされた状態で、螺旋面は、次に、３Ｄ部品との交差に対してその後に試験される薄い楔にスライスされる。交差データから、材料が部品をビルドするように加工される楔内の位置を決定する１組の命令が作成される。ビルド面の螺旋形状の結果として、ビルド命令決定の新しい方策が実行されることになり、ＳＴＬ、ＳｏｌｉｄＷｏｒｋｓ、又はＰｒｏＥなどのようなフォーマットで３Ｄ記述ファイルの形態で供給される３Ｄ物体は、３Ｄ物体を連続螺旋としてスライスすることにより、かつ次に螺旋面を図５及び図６に示すような螺旋経路に従う図１０及び図１１に示すような一連の小さい楔及び楔小区画にスライスすることによって加工されることになる。楔は、どこで３Ｄ物体が楔及び楔小区画と交差するかを見つけるために試験され、それによって楔のどの部分が加工されるか、及びどの材料が３Ｄ物体を形成するために堆積されるかを決定する。

一実施形態において、ビルドチャンバは、硬化領域、ビルド領域、及び／又は補助領域を含む。ビルド領域は、１つ又はそれよりも多くのビルドエンベロープを含む。補助領域は、ビルド工程を補足することになる補助リソースを含む。このようなリソースは、材料がビルドチャンバに入る前、ビルドチャンバ内のビルド段階中、又はビルドチャンバ内のビルド段階後にビルド工程を補足するのに使用することができる。補助領域内に含まれる機器は、ＣＮＣ制御機械工具、レーザ又は他の光又はエネルギ源のような光源、材料取扱機器など、すなわち、ビルド工程をサポートするか又は実行するための装置の特定の実施形態において必要とされることになるあらゆる機器を含むことができる。

一実施形態において、ビルドチャンバは開放式である。開放式ビルドチャンバは、材料を「上部」から堆積させ、完成した製品を「底部」から取り除かせる。硬化製品領域は、ビルド工程を完了してビルドチャンバの底部を通して間もなく出る製品を含む。連続的な中断されない工程では、ビルド容器は、機械の底部から出ることになるように意図され、この工程は、容器がビルドチャンバを出る時に容器を支持するために上昇するプラットホームを含む自動システムであり、ビルド容器が機械を除いた状態で、ロボットアームが、ビルド容器を後処理微調節、ビルド材料抽出、出荷などとすることができる工程の次の工程のために別の位置に移動する。

外部的に製造されたビルド容器を使用する中断される工程では、ビルド容器は、機械の底部から入り且つ出ることが想定され、この工程は、ビルド容器を、容器を支持及び回転させるために上昇するプラットホーム上に設け、かつ材料がビルド工程中に堆積されるとビルドディスク面を更に回転して移動するロボットアームを含む自動システムである。ビルドが完了した後に、容器は、ビルドチャンバを出て、容器が機械を除いた状態で、ロボットアームが、工程の次の工程が後処理微調節、ビルド材料抽出、出荷などであるか否かに関わらず、ビルド容器をその工程のために別の位置に移動する。

連続的な中断されない工程では、ビルド容器は、ビルドの残りと共に製造されるように想定され、この工程では、完成したビルドチャンバは、製造された他の部品と共に機械の底部から出ることになる。連続的な中断されない作動は、ジョブが完了した後に、但しビルド容器がビルドチャンバを出る前に、次のジョブが開始されるので可能になる。ジョブの初期の部分は、次に、初期のビルド面として使用されるビルド容器の基部を製造することである。新しいジョブが製造されている間、新しいビルド容器も製造される。ロボットアームは、新しいビルドチャンバを掴んで、同時に更にｚ軸に従って容器を移動しながら容器を回転させるように意図している。新しい容器がアームによって制御された後に、完成した容器は、機械の底部を出て、容器が吐き出された後に、完成した容器を支持していたプラットホームは、次に、進行中である新しいビルドを支持するために上昇される。プラットホームが新しいビルドチャンバの制御を担った状態で、ロボットアームは、新しいチャンバの制御を放棄し、次のビルドの開始を待ちながら静止位置に戻る。

図１２は、図８に示すウィジェットをビルドする工程の概要を示している。工程の開始は、ＳｏｌｄＷｏｒｋｓ又はＰｒｏＥのような設計ソフトウエアを使用する物体、又は物体のアセンブリ、又は構成要素のシステムの設計である。物体が設計された後に、ユーザは、設計を適切なファイルのタイプにエクスポートする。スライシングソフトウエアは、１つ又は複数の設計ファイルを読み取り、ユーザは、次に、物体をビルド円筒体の仮想図に入れ、部品をビルドプラットホームを基準にして必要に応じて位置決めする。スライシングソフトウエアは、次に、ビルド内に含まれた物体、複数の物体、アセンブリなどの螺旋スライシングを実行し、螺旋ビルド面の位置を物体及び又はアセンブリを構成するのに要求される材料の位置にマップし、この情報は、次に、スライスファイルに記憶される。機械制御ソフトウエアは、スライスファイルを取り込み、次に、ビルドが実行されるのに要求される機械命令を発生させ、次に、情報をビルドファイルに保存する。ビルドファイルは、連続供給プリンタ内に取り込まれ、機械が準備された後に、ビルドが開始される。ビルドが開始された後に、機械は、ビルドが完了するまで稼動し、次に、後処理が、必要に応じて実行される。

１つの実施は、図１３に示すようにコンピュータシステムを利用することができ、例えば、コンピュータアクセス可能媒体６２０（例えば、本明細書に説明するようにハードディスク、フロッピー（登録商標）ディスク、メモリスティック、ＣＤ−ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＲＯＭなど、又はその集合のようなストレージデバイス）を提供することができる（例えば、加工装置６１０と通信して）。コンピュータアクセス可能媒体６２０は、持続性コンピュータアクセス可能媒体とすることができる。コンピュータアクセス可能媒体６２０は、実行可能命令６３０をそこに含むことができる。これに加えて又はこれに代えて、ストレージ装置６４０は、コンピュータアクセス可能媒体６２０とは別に提供することができ、コンピュータアクセス可能媒体は、例えば、本明細書に説明するように、ある一定の例示的な手順、工程、及び方法を実行するように加工装置を構成するように命令を加工装置６１０に供給することができる。

システム６００はまた、表示又は出力デバイス、キーボード、マウス、タッチスクリーンのような入力デバイス、又は他の入力デバイスを含むことができ、かつ論理ネットワークを通じて追加のシステムに接続することができる。本明細書に説明する実施形態の多くは、プロセッサを有する１つ又はそれよりも多くのリモートコンピュータの論理接続を使用してネットワーク化された環境において実施することができる。論理接続は、一例としてかつ制限せずにここに示されているローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）及び広域ネットワーク（ＷＡＮ）を含むことができる。このようなネットワーキング環境は、全社的又は全企業的コンピュータネットワーク、イントラネット、及びインターネットにおいては珍しくなく、かつ広範な異なる通信プロトコルを使用することができる。当業者は、このようなネットワークコンピュータ環境が、典型的には、パーソナルコンピュータ、手持ち式デバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサ対応又はプログラマブル大衆消費電子製品、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータなどを含む多くのタイプのコンピュータシステム構成を含むことができることを認めることができる。本発明の実施形態はまた、タスクが、通信ネットワークを通じて結合された（配線接続されたリンク、無線リンクにより、又は配線接続されたリンク又は無線リンクの組合せにより）ローカル及びリモート処理デバイスによって実行される分散コンピュータ環境において実施することができる。分散コンピュータ環境では、プログラムモジュールは、ローカル及びリモート両方のメモリストレージデバイスに位置付けることができる。

様々な実施形態は、一実施形態においてネットワーク化された環境内のコンピュータによって実行されるプログラムコードのようなコンピュータ実行可能命令を含むプログラム製品によって実行することができる方法段階という一般的な関連で説明される。一般的に、プログラムモジュールは、特定のタスクを実行するか又は特定の抽象データタイプを実行するルーチン、プログラム、オブジェクト、構成要素、データ構造などを含む。コンピュータ実行可能命令、関連のデータ構造、及びプログラムモジュールは、本明細書に開示する方法の段階を実行するプログラムコードの例を表している。このような実行可能命令又は関連のデータ構造の特定のシーケンスは、このような段階に説明する機能を実施するための対応する行為の例を表している。

本発明のソフトウエア及びウェブ実施は、様々なデータベース検索段階、相関段階、比較段階、及び決定段階を達成するために規則ベース論理及び他の論理を用いる標準的プログラミング技術を使用して達成することができると考えられる。用語「構成要素」及び「モジュール」は、本明細書で使用する時に及び特許請求の範囲において、ソフトウエアコードの１つ又はそれよりも多くのラインを使用する実施、及び／又はハードウエア実施、及び／又は手動入力を受け入れる機器を含むことが意図されることにも注意しなければならない。

本明細書の実質的にあらゆる複数及び／又は単数の用語の使用に関して、当業者は、関連及び／又は用途に適切であるように、複数から単数に及び／又は単数から複数に変換することができる。様々な単数／複数の置換は、明瞭さのために明示的に本明細書で定めることができる。

例示的な実施形態の以上の説明は、図示及び説明を目的として示したものである。開示する正確な形態に関して網羅的又は制限的であるように意図したものではなく、修正及び変形は、上述の教示に照らして可能であり、又は開示する実施形態の実施から取得することができる。本発明の範囲は、それに添付した特許請求の範囲及びそれらの均等物によって定められるように意図している。

１０１ ビルドチャンバ
２０３ ビルドデッキ
２０４ ビルド容器
４００ レーザシステム
５００ 物体

Claims (22)

1. ３次元物体の形成のための装置であって、
   ビルドチャンバと、
   前記ビルドチャンバ内に配置された回転可能ビルドデッキと、
   少なくとも１つの材料堆積システムと、
   を含み、
   前記回転可能ビルドデッキは、該回転可能ビルドデッキのｘ−ｙ回転平面に垂直なｚ軸に沿って移動可能であり、
   前記材料堆積システムは、同時に平坦ディスク面を回転させながら、ビルド面上に１つ又は複数の材料を堆積させ、材料の新たな１つ又は複数の層がビルド面上に堆積され、一方で同時に該ビルド面の回転軸に沿って該平坦ディスク面を材料供給源から離すように連続的又はほぼ連続的な動きで変位させるように構成され、それによって、堆積した材料の１つ又は複数の連続螺旋形状層によって３次元物体を形成する、
   ことを特徴とする装置。
2. 前記ビルドチャンバは、硬化製品領域、ビルド領域、及び補助加工領域を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記ビルドチャンバは、ビルドエンベロープを包囲し、
   １つ又は複数の材料が、移動螺旋面、又は処理された層を該移動螺旋面上に供給する前処理面のうちの一方を含む前記ビルド面上に堆積される、
   ことを特徴とする請求項２に記載の装置。
4. 前記ビルドチャンバは、複数のビルドエンベロープを含むことを特徴とする請求項３に記載の装置。
5. 前記ビルドデッキは、平坦ディスク形状を有するビルド面を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記ビルドデッキは、螺旋形状を有するビルド面を含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記ビルド面は、前記ビルドデッキの螺旋形状面を含むことを特徴とする請求項６に記載の装置。
8. 前記少なくとも１つの材料堆積システムは、粉体、液体、エアロゾル、液化固形物、及び液化ガスから構成される群から選択された少なくとも１つの材料分注機構から構成されることを特徴とする請求項１に記載の装置。
9. 前記ビルドチャンバは、材料が「上部」から堆積され、かつ完成製品が「底部」から取り出される開放式ビルドチャンバであり、硬化製品領域は、ビルド工程を完了して該ビルドチャンバの該底部を通して間もなく出ることになる製品を収容することを特徴とする請求項１に記載の装置。
10. ビルド容器によって実施される回転円形領域を収容することを特徴とする請求項１に記載の装置。
11. デバイスを製造する方法であって、
    ３次元空間内のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に沿った移動を可能にする回転可能ビルドデッキ上に１つ又は複数の材料を堆積させる段階と、
    前記ｚ軸周りに前記ビルドデッキを回転させる段階と、
    前記ｚ軸に沿って前記ビルドデッキを位置決めする段階と、
    を含み、
    螺旋ビルド面が作成される、
    ことを特徴とする方法。
12. ビルド容器を定める段階を更に含み、
    回転可能な前記ビルドデッキは、前記ビルド容器内に配置され、前記材料は、該ビルド容器内に堆積される、
    ことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
13. 前記ビルド面のすぐ上方であり、かつ前記回転軸にほぼ垂直である方向にある空間容積内で回転する前記ビルドデッキの外側からビルドチャンバの中に延びる１つ又はそれよりも多くのビルドエンベロープの作成を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
14. 初期ビルド面として機能する移動可能底部を有する容器を与える段階を更に含むことを特徴とする請求項１１に記載の方法。
15. 前記ビルド容器を形成する段階を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
16. 前記ビルド容器を形成する段階は、該ビルド容器を第２の材料から形成する段階を含むことを特徴とする請求項１５に記載の方法。
17. 前記材料の堆積を停止することなく前記ビルド容器から完了ビルドを取り出す段階を更に含むことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
18. 空のビルド容器を設置し、かつ前記ビルド面がビルドチャンバの中に上げられた状態でビルド工程を再開することを特徴とする請求項１１に記載の方法。
19. 新しいビルド容器を製造しながら次のビルド工程を開始する段階で構成されることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
20. 外部的に製造された部品を前記ビルド工程で含めることを可能にすることを特徴とする請求項７と組み合わされる方法。
21. 製造されることになる物体を、請求項１１にしたがって物体を製造するのに要求される情報の全てを収容する連続マルチスレッド式螺旋スパイラルにデジタル的にスライスする方法。
22. 命令を有する持続性コンピュータ可読メモリであって、
    前記命令は、
    ３次元空間内のｘ軸、ｙ軸、及びｚ軸に沿った移動を可能にする回転可能ビルドデッキ上に材料を堆積させるための命令と、
    前記ｚ軸周りに前記ビルドデッキを回転させるための命令と、
    前記ｚ軸に沿って前記ビルドデッキを位置決めするための命令と、
    を含み、
    螺旋ビルド面が作成される、
    ことを特徴とするメモリ。

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