JP2022525122A - 作動マイクロピクセレーションおよび動的密度制御を用いた物体のデジタル製造のための方法および装置 - Google Patents
作動マイクロピクセレーションおよび動的密度制御を用いた物体のデジタル製造のための方法および装置 Download PDFInfo
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- B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
-
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- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
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-
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- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
- B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
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-
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- B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
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-
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Abstract
Description
Claims (92)
- 3次元物体の製造方法であって、
粉末材料と結合剤材料の混合組成物を含むビルド材料をビルド表面へ供給する段階と、
前記ビルド表面に供給される前記ビルド材料の粉末装填密度を増大させる段階と、
前記ビルド材料へ選択的に照射して前記ビルド材料の一部の物理状態を変化させる段階、
を有する方法。 - 請求項1に記載の方法であって、前記ビルド材料を前記ビルド表面へ供給する段階は、前記ビルド材料を混合前スラリーとして供給する段階を含む、方法。
- 請求項1に記載の方法であって、複数の材料層を順次生成する段階と、前記複数の材料層を放射して物体を生成する段階を有する方法。
- 請求項3に記載の方法であって、前記ビルド材料を選択的に放射する段階は、前記物体が流体の貫流を可能にする構造を有する放射パターンで前記ビルド材料を放射する段階を含む、方法。
- 請求項2に記載の方法であって、前記ビルド材料を前記ビルド表面へ供給する段階は、
前記ビルド材料をビルド材料のバットまで低下させる段階と、
前記ビルド表面をビルド材料の前記バットから離れるように段階的に移動させる段階、
を含む方法。 - 請求項2に記載の方法であって、前記ビルド材料を前記ビルド表面へ供給する段階は、
前記ビルド表面上に材料の層を供給する段階と、
前記ビルド表面を像生成システムから離れる方向に段階的に移動させる段階、
を含む方法。 - 請求項6に記載の方法であって、ドクターブレードを用いて前記ビルド表面上に供給される前記ビルド材料の条件を調節する段階を有する、方法。
- 請求項6に記載の方法であって、膜を用いて前記ビルド表面上に供給される前記ビルド材料の条件を調節する段階を有する、方法。
- 請求項8に記載の方法であって、層生成中に前記膜を剛性表面で安定化させる段階を有する、方法。
- 請求項4に記載の方法であって、前記ビルド材料の粉末装填密度を増大させる段階は、前記ビルド表面全体に流体を流す段階を含む、方法。
- 請求項10に記載の方法であって、前記ビルド材料の粉末装填密度を増大させる段階は、ビルド中の前記物体を貫くように流体を流す段階を含む、方法。
- 請求項2に記載の方法であって、前記ビルド材料の粉末装填密度を増大させる段階は、超音波撹拌を用いて前記粉末材料を密集化する段階を含む、方法。
- 請求項2に記載の方法であって、前記ビルド材料の粉末装填密度を増大させる段階は、前記結合剤材料の少なくとも1つの成分の少なくとも一部を揮発させる段階を含む、方法。
- 請求項13に記載の方法であって、前記少なくとも1つの成分は揮発性有機溶媒である、方法。
- 請求項3に記載の方法であって、前記ビルド材料の粉末装填密度を増大させる段階は、所与の層からある量の結合剤を除去することで前記層が有孔性構造を有するようにする段階を含む、方法。
wherein - 各々が標的表面のそれぞれの画素領域内に像を生成するように構成され、各々によって生成される前記像によって網羅される被照射領域は前記それぞれの画素領域の合計サイズよりも少なくとも20%小さい、選択的に始動される照射源のアレイと、
前記それぞれの画素領域内の各像の位置を移動させる像シフト装置、
を備える像生成システム。 - 請求項16に記載の像生成システムであって、前記像シフト装置は、少なくとも1つの回転可能な屈折性素子を有する、像生成システム。
- 請求項17に記載の像生成システムであって、前記像シフト装置は、各異なる軸に沿って前記像を移動可能な2つの回転可能な屈折性素子を有する、像生成システム。
- 請求項17に記載の像生成システムであって、
前記像シフト装置は少なくとも2つの屈折性素子を有し、
前記少なくとも2つの屈折性素子は、各像中での色収差を減少させるように校正される様々な屈折率を有する、
像生成システム。 - 請求項19に記載の像生成システムであって、前記像シフト装置は、2つの軸に沿ったアクロマートシフト用に構成された4つの回転可能な屈折性素子を有する、像生成システム。
- 請求項16に記載の像生成システムであって、
前記照射源のアレイは、
入射光源からの放射線を反射するように構成されるDMDチップと、
前記DMDチップからの放射線を前記表面表面へ導くように構成されるマイクロレンズアレイ、
を有する、像生成システム。 - 請求項16に記載の像生成システムであって、前記照射源のアレイはマイクロLEDアレイを有する、像生成システム。
- 請求項16に記載の像生成システムであって、前記照射源のアレイは大きな源とLCDマスクの組み合わせを有する、像生成システム。
- 請求項17~20のいずれかに記載の像生成システムであって、前記像シフト装置は、前記それぞれの画素領域の最大寸法よりも小さな最小移動量だけ各像の位置を移動させるように構成される、像生成システム。
- 3D物体を製造する方法であって、
粉末材料と結合剤材料の固体混合物を含むビルド材料をビルド表面へ供給する段階と、
前記結合剤材料の状態を変化させる段階と、
前記ビルド材料へ選択的に照射して前記ビルド材料の一部の物理状態を変化させる段階、
を有する方法。 - 請求項25に記載の方法であって、前記固体混合物は、前記粉末材料と前記結合剤材料を含む膜を有する、方法。
- 請求項26に記載の方法であって、
前記膜は複数の層を有し、
一の層は非反応性で半透明の像生成窓を有する、
方法。 - 請求項26に記載の方法であって、前記結合剤材料の状態を変化させる段階は、均一層内で調節される溶融池を前記ビルド表面上の前記膜から生成する段階を有する、方法。
- 請求項25に記載の方法であって、前記固体混合物は、前記粉末材料と前記結合剤材料を含むペレットを有する、方法。
- 請求項25に記載の方法であって、前記固体混合物は、各々が前記結合剤材料内でコーティングされる前記粉末材料の粒子を有する、方法。
- 請求項26~30のいずれかに記載の方法であって、前記結合剤材料の状態を変化させた後に前記ビルド材料の粉末装填密度を増大させる段階を有する、方法。
- 請求項30に記載の方法であって、前記結合剤材料の状態を変化させる段階は、前記ビルド材料の粉末装填密度を増大させる、方法。
- 請求項25に記載の方法であって、前記ビルド材料への照射後に前記ビルド材料の未変化部分を除去する段階を有する、方法。
- 3D物体を製造する方法であって、
粉末材料と結合剤材料の混合物を含むビルド材料をビルド表面へ供給する段階と、
前記ビルド材料へ選択的に照射して、流体の貫流を可能にする格子パターンを有する1層以上の層を生成する段階と、
前記1層以上の層を貫流する流体流の流量を監視することで流体制御システムへのフィードバックを供する段階と、
所与の層の格子パターンの修正を、過去の層の少なくとも一部で観測された流体流の流量に応じて行う段階、
を有する方法。 - 請求項34に記載の方法であって、前記ビルド材料を供給する段階は、
前記粉末材料を前記ビルド表面へ供給する段階と、
前記結合剤材料を前記粉末材料へ注入する段階、
を有する、方法。 - 請求項34に記載の方法であって、前記ビルド材料を供給する段階は、前記粉末材料と前記結合剤材料の前記混合物を含むスラリーを前記ビルド表面へ供給する段階を含む、方法。
- 3D物体を製造する方法であって、
粉末材料と結合剤材料の混合物を含むビルド材料をビルドプラットフォームへ供給する段階と、
前記ビルド材料へ選択的に照射して、前記ビルドプラットフォーム内部の選択されたプリント領域内に流体流を含むように構成される境界部を有する1層以上の層を生成する段階、
を有する方法。 - 請求項37に記載の方法であって、前記境界部は、前記結合剤材料の流れを選択されたプリント領域内部に制限するように構成される、方法。
- 請求項37に記載の方法であって、
前記ビルド材料を供給する段階は、前記ビルド表面へ供給される前記ビルド材料の粉末装填密度を増大させる段階を有し、
前記境界部は、前記結合剤材料が前記粉末材料から引き出される際に通る流路を有する、
方法。 - 請求項37に記載の方法であって、前記ビルド材料を供給する段階は、
前記ビルド表面上に前記粉末材料を堆積する段階と、
前記結合剤材料を前記粉末材料へ注入する段階、
を有する、方法。 - 3D物体を製造する方法であって、
粉末材料と結合剤材料の混合物を含むビルド材料をビルド表面へ供給する段階と、
前記ビルド材料へ選択的に照射して、流体の貫流を可能にする格子パターンを有する前記物体の1層以上の層を生成する段階と、
前記物体外部の領域内で複数の離散的な流れ制御部のパターンを硬化して前記1層以上の層全体を流れる流体流を制御する段階、
を有する方法。 - 請求項41に記載の方法であって、前記ビルド材料を供給する段階は、
前記ビルド表面へ前記粉末材料を堆積する段階と、
前記結合剤材料を前記粉末材料へ注入する段階、
を有する、方法。 - 請求項41に記載の方法であって、前記ビルド材料を供給する段階は、前記粉末材料と前記結合剤材料の前記混合物を含むスラリーを前記ビルド表面へ供給する段階を含む、方法。
- 3D物体を製造するシステムであって、
ビルド表面と、
前記ビルド表面へ粉末材料を供給するように構成されて、前記粉末材料を事前調節してエアロゾル化を防止するように前記粉末材料を有するように構成される一体化粉末ブレード又はシュラウド構造を有する粉末計量システムを有する材料供給システム、
を備えるシステム。 - 請求項44に記載のシステムであって、前記材料供給システムは、前記粉末材料を調節するように構成されるローラーを有する、システム。
- 3D物体を製造するシステムであって、
ビルド表面と、
粉末材料をビルド表面へ供給するように構成される粉末供給システムと、
前記粉末材料の少なくとも一部へ液体結合剤を導入するように構成される結合剤供給システムと、
浮遊エアロゾル粉末が前記ビルド表面から脱離して他の電気機械システムと干渉することを防止するように構成される、前記ビルド表面の周囲に統合される複数の流れチャネル、
を備えるシステム。 - 3D物体を製造するシステムであって、
ビルド表面と、
粉末材料をビルド表面へ供給するように構成される粉末供給システムと、
前記粉末材料へ液体結合剤を満たすように構成される結合剤供給システムと、
層を調整するように構成される粉末計量システム及び少なくとも1つのローラー、
を備え、
前記ローラーは、実質的に楕円状で、繊維状で、又は樹状の粉末粒子を整列させる部位を有する、
システム。 - 請求項47に記載のシステムであって、前記ローラーの部位はリッジを含む、システム。
- 請求項47に記載のシステムであって、前記ローラーの部位は複数の歯を含む、システム。
- 3D物体を製造する方法であって、
液体結合剤の層をビルド表面へ供給する段階と、
前記ビルド表面へ粉末材料を供給することで前記粉末材料が前記液体結合剤で満たされるようにする段階と、
像生成システムを選択的に動作させて前記液体結合剤へ照射することで前記粉末材料の少なくとも一部を一つに結合させることによって前記物体の層を生成する段階、
を有する方法。 - 請求項50に記載の方法であって、
前記液体結合剤の層を供給する段階は、供給された液体結合剤の量を計量する段階を有し、
前記粉末材料を供給する段階は、前記粉末材料を前記液体結合剤で粉末層内の所望の位置まで満たして、前記像生成システムの実行垂直解像度が前記層の厚さよりも厳密になる段階、
を有する方法。 - 請求項50に記載の方法であって、前記液体結合剤の層を供給する段階は、噴射ヘッドを用いて前記液体結合剤の液滴を供給する段階を含む、方法。
- 請求項50に記載の方法であって、前記液体結合剤の層を供給する段階は、超音波スプレーシステムを用いて前記液体結合剤の液滴を供給する段階を含む、方法。
- 請求項50に記載の方法であって、前記液体結合剤の層を供給する段階は、前記ビルド表面上で凝集する結合剤の蒸気を供給する段階を含む、方法。
- 3D物体を製造する方法であって、
ビルド材料をビルド表面へ供給する段階と、
前記ビルド材料へ選択的に照射して前記物体の層を生成する段階、を有し、
前記ビルド材料へ選択的に照射する段階は、各層の表面での複数の列内に像のアレイを生成する照射源のアレイの利用を含み、
前記像のアレイ間での中心間距離は各像の幅よりも長く、
前記像の複数の列の各々は、隣接する列から各像の幅を超えない距離だけオフセットされ、
前記複数の列は、標的領域にわたって直線的に並進することで前記標的領域を完全に像生成するのに十分な数の列を有する、
方法。 - 請求項55に記載の方法であって、
前記ビルド材料は粉末材料と結合剤材料の混合組成物を有し、
前記ビルド材料へ選択的に照射する段階は、前記粉末材料の少なくとも一部を結合して一つにすることで層を生成する段階を含む、
方法。 - 請求項55に記載の方法であって、前記ビルド材料を供給する段階は、
前記ビルド表面上に前記結合剤材料を堆積する段階と、
前記結合剤材料を前記粉末材料へ注入する段階、
を含む方法。 - 請求項55に記載の方法であって、前記結合剤材料を堆積する段階は、前記粉末材料と前記結合剤材料の前記混合物を含むスラリーを前記ビルド表面上に堆積する段階を含む、方法。
- 3D物体の製造に用いられる結合剤材料であって、
少なくとも1つの反応性モノマーと、
1つ以上の光開始剤と、
光触媒として機能するように選ばれて、前記結合剤材料の重さの0.5%を超えない蛍光色素を有し、
複合部品を生成する粉末材料と混合されるように構成される、
結合剤材料。 - 請求項59に記載の結合剤材料であって、前記蛍光色素はクマリン誘導体である、結合剤材料。
- 請求項59に記載の結合剤材料であって、前記1つ以上の光開始剤のうちの少なくとも1つの吸収帯は、前記蛍光色素の励起帯と発光帯の両方を含む、結合剤材料。
- 請求項59に記載の結合剤材料であって、
前記1つ以上の光開始剤は第1光開始剤と第2光開始剤を含み、
前記第1光開始剤は第1吸収帯を有し、前記第2光開始剤は前記第1吸収帯から実質的に離れた第2吸収帯を有し、
前記蛍光色素は、前記第1吸収帯と前記第2吸収帯の両方から実質的に離れた第3吸収帯を有し、
前記蛍光色素は、前記第1吸収帯と前記第2吸収帯の一方又は両方の実質的に交差する発光帯を有する、
結合剤材料。 - 請求項59に記載の結合剤材料であって、
前記1つ以上の光開始剤は第1光開始剤と第2光開始剤を含み、
前記第1光開始剤は第1吸収帯を有し、前記第2光開始剤は前記第1吸収帯から実質的に離れた第2吸収帯を有し、
前記第1光開始剤は酸素抑制に対する感受性を有し、前記第2光開始剤は酸素抑制に対する感受性を有しない、
結合剤材料。 - 請求項63に記載の結合剤材料であって、前記少なくとも1つの反応性モノマーは、前記第1光開始剤によって明確に重合される第1反応性モノマーと、前記第2光開始剤によって明確に重合化される第2反応性モノマーとを含む、結合剤材料。
- 請求項63に記載の結合剤材料であって、前記少なくとも1つの反応性モノマーは、前記第1光開始剤又は前記第2光開始剤のいずれかによって重合化される官能基を有するハイブリッドモノマーを含む、結合剤材料。
- 3D物体の製造に用いられる結合剤材料であって、
1つ以上の反応性モノマーと、
1つ以上の光開始剤
を有し、
35℃未満の貯蔵温度では固体で、かつ、35℃超の動作温度で液体状態へ変換され、
複合部品を製造する粉末材料と混合されるように構成される、
結合剤材料。 - 請求項66に記載の結合剤材料であって、前記1つ以上の反応性モノマーのうちの少なくとも1つはノルボルネン又はノルボルネン誘導体である、結合剤材料。
- 請求項66に記載の結合剤材料であって、前記1つ以上の反応性モノマーのうちの少なくとも1つはシアヌル酸の官能化誘導体である、結合剤材料。
- 請求項66に記載の結合剤材料であって、当該結合剤材料の機械的特性を修正するように構成される非反応性希釈剤を含む、結合剤材料。
- 請求項69に記載の結合剤材料であって、前記非反応性希釈剤は可塑剤である、結合剤材料。
- 請求項69に記載の結合剤材料であって、前記非反応性希釈剤は、35℃未満の貯蔵温度では固体で、かつ、35℃超の動作温度で液体である、結合剤材料。
- 請求項71に記載の結合剤材料であって、前記希釈剤はワックスである、結合剤材料。
- 請求項71に記載の結合剤材料であって、前記希釈剤は、1000よりも大きな平均分子量を有するポリエチレングリコールである、結合剤材料。
- 請求項71に記載の結合剤材料であって、前記希釈剤は、1000よりも大きな平均分子量を有するポリプロピレングリコールである、結合剤材料。
- 粉末複合部材を製造する方法であって、
結合剤材料と粉末材料の混合物をビルド表面上に堆積する段階と、
前記粉末材料の公称サイズよりも厳密な分解能で前記結合剤材料へ選択的に照射することで前記粉末材料を1つに結合して前記粉末複合部材を生成する段階と、
前記粉末複合部材の表面から突出する前記粉末材料の部分を除去するように前記粉末複合部材を処理する段階、
を有する方法。 - 請求項75に記載の方法であって、前記粉末複合部材を処理する段階は電気化学処理を適用する段階を含む、方法。
- 請求項76に記載の方法であって、前記電気化学処理を適用する段階は、10cps超の粘性を有する電解物を適用する段階を含む、方法。
- 請求項76に記載の方法であって、前記電気化学処理を適用する段階は、50cps超の粘性を有する電解物を適用する段階を含む、方法。
- 請求項76に記載の方法であって、前記電気化学処理を適用する段階は、100cps超の粘性を有する電解物を適用する段階を含む、方法。
- 請求項76に記載の方法であって、前記電気化学処理を適用する段階は、500cps超の粘性を有する電解物を適用する段階を含む、方法。
- 請求項76に記載の方法であって、前記電気化学処理を適用する段階は、1000cps超の粘性を有する電解物を適用する段階を含む、方法。
- 粉末複合部材を製造する方法であって、
結合剤材料と粉末材料の混合物をビルド表面へ供給する段階と、
前記結合剤材料へ選択的に照射することで前記粉末材料を1つに結合して前記粉末複合部材を生成する段階と、
前記粉末複合材料の少なくとも一部を支持するように構成される支持構造を製造する段階と、
少なくとも前記支持構造の接触表面を処理することで前記粉末複合部材との結合を防止する段階と、
前記粉末複合部材を焼結することで前記粉末材料と融合して前記結合剤材料を除去する段階、
を有する方法。 - 請求項82に記載の方法であって、前記支持構造の接触表面を処理する段階は、前記接触表面を酸化させる段階を含む、方法。
- 請求項82に記載の方法であって、複数の粉末複合部材を同時に生成する段階をさらに有し、
前記支持構造を製造する段階は、焼結中に前記複数の粉末複合部材のすべてを支持するように構成される単一支持構造を製造する段階を含む、
方法。 - 請求項82に記載の方法であって、複数の粉末複合部材を同時に生成する段階をさらに有し、
前記支持構造を製造する段階は、洗浄プロセス中に前記複数の粉末複合部材の相対位置を維持し、かつ、焼結中に前記複数の粉末複合部材を支持するように2つ以上の支持構造を製造する段階を含む、
方法。 - 請求項82に記載の方法であって、前記支持構造は前記粉末複合部材と一体で製造される、方法。
- 粉末複合部材を製造する方法であって、
粉末材料と結合剤材料とを結合して粉末複合部材を製造する段階と、
前記粉末複合部材を真空チャンバ内で処理することで前記粉末複合部材の温度を前記結合剤材料のガラス転移温度を超える温度に昇温することなく前記結合剤材料の少なくとも一部を除去する段階と、
前記粉末複合部材を熱処理することで前記粉末材料を焼結して一つにする段階、
を有する方法。 - 請求項87に記載の方法であって、前記結合剤材料は、該結合剤材料の他の成分の融点よりも低い沸点を有する可塑剤を含む、方法。
- 請求項87に記載の方法であって、前記結合剤材料は、該結合剤材料の他の成分の分解温度よりも低い沸点を有するワックスを含む、方法。
- 部材を製造する方法であって、
粉末材料と、第1重合可能成分と第2重合可能成分を少なくとも含む結合剤材料とを結合して1層以上の材料層を生成する段階と、
前記1層以上の材料層に選択的に照射することで前記第1重合可能成分を重合して各層の少なくとも一部を結合して一つにすることで前駆体部材を生成する段階と、
前記前駆体部材を熱処理することで前記第2重合可能成分を重合する段階、
を有する方法。 - 請求項90に記載の方法であって、溶媒による処理によって前記前駆体部材から前記第1重合可能成分を除去する段階を有する、方法。
- 請求項91に記載の方法であって、熱処理によって前記第2重合可能成分を除去する段階を有する、方法。
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WO2010043275A1 (en) * | 2008-10-17 | 2010-04-22 | Huntsman Advanced Materials (Switzerland) Gmbh | Improvements for rapid prototyping apparatus |
US8872875B2 (en) * | 2011-08-24 | 2014-10-28 | Palo Alto Research Center Incorporated | Single-pass imaging system with anamorphic optical system |
US8477403B2 (en) * | 2011-08-24 | 2013-07-02 | Palo Alto Research Center Incorporated | Variable length imaging apparatus using electronically registered and stitched single-pass imaging systems |
ES2744846T3 (es) * | 2013-12-23 | 2020-02-26 | The Exone Co | Métodos y sistemas para la impresión en tres dimensiones, utilizando un fluido aglutinante de partículas inyectadas |
EP3101477B1 (en) * | 2014-01-28 | 2018-12-05 | Prismlab China Ltd. | Light-curing type 3d printing device and image exposure system thereof |
JP6390108B2 (ja) | 2014-02-07 | 2018-09-19 | セイコーエプソン株式会社 | 焼結造形材料、焼結造形方法、焼結造形物および焼結造形装置 |
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US10875153B2 (en) * | 2014-10-17 | 2020-12-29 | Applied Materials, Inc. | Advanced polishing pad materials and formulations |
SG11201708252WA (en) * | 2015-04-07 | 2017-11-29 | Trio Labs Inc | Method and apparatus for solid freeform fabrication of objects with improved resolution background |
JP6751252B2 (ja) * | 2015-10-15 | 2020-09-02 | セイコーエプソン株式会社 | 三次元造形物の製造方法及び三次元造形物の製造装置 |
EP3178586A1 (en) * | 2015-12-10 | 2017-06-14 | Canon Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for producing powder and method for manufacturing shaped object |
US10527946B2 (en) * | 2015-12-30 | 2020-01-07 | Asml Netherlands B.V. | Method and apparatus for direct write maskless lithography |
EP3411170A4 (en) * | 2016-01-28 | 2020-02-12 | Seurat Technologies, Inc. | GENERATIVE PRODUCTION, SYSTEM AND METHOD FOR SPACIAL HEAT TREATMENT |
CA3016758A1 (en) * | 2016-02-26 | 2017-08-31 | Trio Labs, Inc. | Method and apparatus for solid freeform fabrication of objects utilizing in situ infusion |
US10717230B2 (en) * | 2016-06-16 | 2020-07-21 | Xerox Corporation | Line laser imager for thermoplastic selective laser sintering |
US10614923B2 (en) * | 2016-07-19 | 2020-04-07 | Battelle Energy Alliance, Llc | Methods of forming structures and fissile fuel materials by additive manufacturing |
US10611694B2 (en) * | 2016-09-15 | 2020-04-07 | Board Of Regents, The University Of Texas System | Systems and methods for additive manufacturing of ceramics |
CN110312582A (zh) * | 2016-12-14 | 2019-10-08 | 德仕托金属有限公司 | 用于增材制造的材料体系 |
US11548094B2 (en) * | 2017-02-15 | 2023-01-10 | General Electric Company | System and methods for fabricating a component with laser array |
US11602502B2 (en) * | 2017-02-24 | 2023-03-14 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Three-dimensional (3D) printing a pharmaceutical tablet |
WO2018195502A1 (en) * | 2017-04-21 | 2018-10-25 | Desktop Metal, Inc. | Multi-directional binder jetting in additive manufacturing |
SG11202000903TA (en) * | 2017-08-02 | 2020-02-27 | Trio Labs Inc | Solid freeform fabrication utilizing in situ infusion and imaging |
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