JP2022544339A - 三次元オブジェクトの形成における品質保証 - Google Patents

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Abstract

本明細書で提供されるのは、三次元オブジェクトおよびそれらの形成の品質保証に関する方法、装置、ならびに非一時的なコンピュータ可読媒体である。いくつかの実施形態では、三次元オブジェクトを形成するときに利用される製造機構（例えば、プリンタ）の性能を評価する際に、複数の変数が考慮される。いくつかの実施形態では、三次元オブジェクトを形成するためのプロセスを評価する際に、複数の変数が考慮される。いくつかの実施形態では、形成された三次元オブジェクトの品質を評価する際に、複数の変数が考慮される。【選択図】図１２

Description

相互参照
本出願は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１９年７月２６日に出願された米国仮特許出願第６２／８７９，０４８号の利益を主張するものである。
三次元（３Ｄ）印刷（例えば、積層造形）は、設計から任意の形状の三次元オブジェクトを作成するプロセスである。設計は、電子データソースなどのデータソースの形態であり得るか、またはハードコピーの形態であり得る。ハードコピーは、３Ｄオブジェクトの二次元表現であり得る。データソースは、電子的な３Ｄモデルであり得る。３Ｄ成形（例えば、印刷）は、材料の連続する層が、互いに積み重ねられる付加プロセスを通して達成され得る。このプロセスは、制御され得る（例えば、コンピュータ制御、手動制御、またはその両方）。３Ｄ成形に好適な製造装置は、産業用ロボットであり得る。
３Ｄ印刷は、カスタムパーツを生成し得る。３Ｄ印刷プロセスでは、元素金属、金属合金、セラミック、元素炭素、またはポリマー材料など、様々な材料が、使用され得る。いくつかの３Ｄ印刷プロセス（例えば、積層造形）では、硬化した材料の第１の層が形成され、その後、硬化した材料の連続層が１つずつ付加され、硬化した材料の各新しい層が、設計された三次元構造（３Ｄオブジェクト）全体が層単位で具体化されるまで、硬化した材料の事前に形成された層の上に付加される。
３Ｄモデルは、コンピュータ支援設計パッケージを使用して、３Ｄスキャナを介して、または手動で生成され得る。３Ｄコンピュータグラフィックスの幾何学的データを準備するモデリングプロセスは、彫刻またはアニメーション化などの造形芸術のものと類似している場合がある。３Ｄ走査は、実際のオブジェクト（例えば、現実のオブジェクト）の形状および外観に関するデジタルデータを分析および収集するプロセスである。これらのデータに基づいて、走査されたオブジェクトの３Ｄモデルが、生成され得る。
現在、多くの付加プロセスが、３Ｄ印刷に使用可能である。それらは、実体化された構造を作成するために、層が、堆積および／または形成される方法で異なり得る。それらは、設計された構造を生成するために使用される材料が異なる場合がある。いくつかの方法は、材料を溶融および／または軟化させて、層を生成する。３Ｄ印刷法の例としては、選択的レーザー溶融（ＳＬＭ）、選択的レーザー焼結（ＳＬＳ）、直接金属レーザー焼結（ＤＭＬＳ）、形状堆積製造（ＳＤＭ）、または溶融堆積モデリング（ＦＤＭ）が挙げられる。他の方法は、ステレオリソグラフィ（ＳＬＡ）などの様々な技術を使用して、液体材料を硬化させる。積層物体製造（ＬＯＭ）の方法では、薄い層（特に、紙、ポリマー、および／または金属でできた）が、形状に切断されて、一緒に接合される。
場合によっては、（ｉ）製造機構（例えば、プリンタ）および／または（ｉｉ）３Ｄオブジェクトを形成するためのプロセスの故障が、例えば、リアルタイムで、予測、観察、および／または定量化するのが難しいことがある。そのような故障の予測、観察、および／または定量化は、３Ｄオブジェクトを形成するための（ｉ）製造機構および／または（ｉｉ）プロセスの修復（例えば、３Ｄオブジェクトの形成前、形成中、および／または形成後）を可能にし得る。
本開示は、１つ以上の３Ｄオブジェクトを形成するための（ｉ）製造機構および／または（ｉｉ）プロセスにおける故障の（例えば、リアルタイムでの）予測、観察、および／または定量化を支援する方法、装置、システム、および非一時的なコンピュータ可読媒体を説明する。
本明細書に記載の方法、非一時的なコンピュータ可読媒体、および／またはコントローラの命令のいずれかの動作は、任意の順序であり得る。方法、非一時的なコンピュータ可読媒体、および／またはコントローラのいずれかにおける動作のうちの少なくとも２つは、同時に実行され得る。
一態様では、少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する際の品質を保証するための方法は、（ａ）第１のセンサから収集されたデータを分析して、第１の期待値からの任意の第１の偏差を識別することであって、この第１のセンサが、少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する第１の態様を感知するように構成されている、識別することと、（ｂ）第２のセンサから収集されたデータを分析して、第２の期待値からの任意の第２の偏差を識別することであって、この第２のセンサが、少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する第２の態様を感知するように構成されている、識別することと、（ｃ）第１の偏差および第２の偏差を考慮して、少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷の品質を評価することと、を含む。
いくつかの実施形態では、動作（ａ）および（ｂ）は、順次実行される。いくつかの実施形態では、動作（ａ）および（ｂ）の少なくとも一部分は、同時に実行される。いくつかの実施形態では、第１の態様および／または第２の態様は、少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷のキー変数を含む。いくつかの実施形態では、印刷の品質を評価することは、履歴データを考慮することを含む。いくつかの実施形態では、印刷の品質を評価することは、外部データを考慮することを含み、外部データは、少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷するために利用されるプリンタの外部で収集されたデータである。いくつかの実施形態では、印刷の品質を評価することは、少なくとも１つの三次元オブジェクトの少なくとも１つの特性を考慮することを含む。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの三次元オブジェクトの少なくとも１つの特性は、寸法精度、材料構成、多孔性、材料相、結晶構造、引張応力、強度、または表面粗さを含む。いくつかの実施形態では、方法は、少なくとも１つの三次元オブジェクトの適合性および／または品質認証データを提供することをさらに含む。いくつかの実施形態では、第１の態様および／または第２の態様は、少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷のキー変数を含む。いくつかの実施形態では、キー変数は、少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する環境、少なくとも１つの三次元オブジェクトが形成される予備変形された材料、予備変形された材料が変形されて、少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成する、標的表面、予備変形された材料を変形された材料に変形して、少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成する、変形剤、および／または少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する際に利用される任意の光学構成要素に関連する。いくつかの実施形態では、第１のセンサおよび／または第２のセンサによって収集されるデータは、受動的に収集される。いくつかの実施形態では、第１のセンサおよび／または第２のセンサによって収集されるデータは、能動的に収集される。いくつかの実施形態では、第１のセンサおよび／または第２のセンサによって収集されるデータは、少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷中に、その場でおよび／またはリアルタイムで収集される。いくつかの実施形態では、第１のセンサおよび／または第２のセンサによって収集されるデータは、印刷の品質の保証専用のプロセスの実行中に、その場でおよび／またはリアルタイムで収集される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの三次元オブジェクトは、複数の層を備え、複数の層のうちの少なくとも２つに関する任意の第１の偏差および任意の第２の偏差を考慮して、少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷の品質を評価すること。いくつかの実施形態では、この方法は、（ｉ）第１の期待値、（ｉｉ）第１のセンサによって収集されたデータ、（ｉｉｉ）第１の期待値からの第１の偏差、（ｉｖ）第２の期待値、（ｖ）第２のセンサによって収集されたデータ、（ｖｉ）第１の期待値からの第２の偏差、および（ｖｉｉ）少なくとも１つの三次元オブジェクトの少なくとも１つの特性、のうちの少なくとも２つの間の関係を発見すること、および／または利用することをさらに含む。
別の態様では、少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する際の品質を保証するための非一時的なコンピュータ可読媒体であって、この非一時的なコンピュータ可読媒体は、プロセッサによって読み取られるとき、（ａ）第１のセンサから収集されたデータを分析して、第１の期待値からの任意の第１の偏差を識別することであって、この第１のセンサが、少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する第１の態様を感知するように構成されている、識別することと、（ｂ）第２のセンサから収集されたデータを分析して、第２の期待値からの任意の第２の偏差を識別することであって、この第２のセンサが、少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する第２の態様を感知するように構成されている、識別することと、（ｃ）第１の偏差および第２の偏差を考慮して、少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷の品質を評価することと、を含む、動作を実行する、記憶された命令を有する、非一時的なコンピュータ可読媒体。
いくつかの実施形態では、非一時的なコンピュータ可読媒体は、第１のセンサから収集されたデータ、および／または第２のセンサから収集されたデータを組み込むデータベースを備えるか、またはデータベースに動作可能に結合されている。いくつかの実施形態では、非一時的なコンピュータ可読媒体は、履歴データを組み込むデータベースを備えるか、またはデータベースに動作可能に結合されており、印刷の品質を評価することは、履歴データを考慮することを含む。いくつかの実施形態では、非一時的なコンピュータ可読媒体は、外部データを組み込むデータベースを備えるか、またはデータベースに動作可能に結合されており、印刷の品質を評価することは、外部データを考慮することを含み、外部データは、少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷するために利用されるプリンタの外部で収集されたデータである。いくつかの実施形態では、第１の態様および／または第２の態様は、少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷のキー変数を含む。いくつかの実施形態では、キー変数は、少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する環境、少なくとも１つの三次元オブジェクトが形成される予備変形された材料、予備変形された材料が変形されて、少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成する、標的表面、予備変形された材料を変形された材料に変形して、少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成する、変形剤、および／または少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する際に利用される任意の光学構成要素に関連する。いくつかの実施形態では、非一時的なコンピュータ可読媒体は、プロセッサによって読み取られるとき、少なくとも１つの三次元オブジェクトの適合性および／または品質認証データを提供することを含む動作を実行する、記憶された命令を有する。いくつかの実施形態では、非一時的なコンピュータ可読媒体は、プロセッサによって読み取られるとき、（ｉ）第１の期待値、（ｉｉ）第１のセンサによって収集されたデータ、（ｉｉｉ）第１の期待値からの第１の偏差、（ｉｖ）第２の期待値、（ｖ）第２のセンサによって収集されたデータ、（ｖｉ）第１の期待値からの第２の偏差、および（ｖｉｉ）少なくとも１つの三次元オブジェクトの少なくとも１つの特性、のうちの少なくとも２つの間の関係を発見すること、および／または利用することを含む動作を実行する、記憶された命令を有する。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの三次元オブジェクトの少なくとも１つの特性は、寸法精度、材料構成、多孔性、材料相、結晶構造、引張応力、強度、または表面粗さを含む。いくつかの実施形態では、第１のセンサおよび／または第２のセンサから収集されたデータは、タイムスタンプおよび位置スタンプされる。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの三次元オブジェクトは、層単位で印刷され、位置は、層単位である。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの三次元オブジェクトは、複数の層を備え、複数の層のうちの少なくとも２つに関する任意の第１の偏差および任意の第２の偏差を考慮して、少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷の品質を評価すること。
別の態様では、少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷の品質を保証するための装置は、三次元プリンタに動作可能に結合するように構成されている１つ以上のコントローラを備え、この１つ以上のコントローラは、（ａ）第１のセンサから収集されたデータを分析して、第１の期待値からの任意の第１の偏差を識別することであって、この第１のセンサが、少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する第１の態様を感知するように構成されている、識別することと、（ｂ）第２のセンサから収集されたデータを分析して、第２の期待値からの任意の第２の偏差を識別することであって、この第２のセンサが、少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する第２の態様を感知するように構成されている、識別することと、（ｃ）第１の偏差および第２の偏差を考慮して、少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷の品質を評価し、結果を生成することと、を実行するか、または実行を指示するように構成されている。
いくつかの実施形態では、１つ以上のコントローラは、結果に少なくとも部分的に基づいて、少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷するように三次元プリンタに指示するように構成されている。いくつかの実施形態では、１つ以上のコントローラは、第１のセンサに、および第２のセンサに動作可能に結合されており、１つ以上のコントローラは、第１のセンサから、および第２のセンサからのデータの収集を指示するように構成されている。いくつかの実施形態では、１つ以上のコントローラは、印刷の品質の評価を実行するか、または実行を指示するように構成されており、履歴データを考慮することによって備える。いくつかの実施形態では、１つ以上のコントローラは、印刷の品質の評価を実行するか、または実行を指示するように構成されており、外部データを考慮することによって備え、外部データは、少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷するために利用されるプリンタの外部で収集されたデータである。いくつかの実施形態では、１つ以上のコントローラは、電気回路、電気ソケット、または電気コンセントを備える。いくつかの実施形態では、第１の態様および／または第２の態様は、少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷のキー変数を含む。いくつかの実施形態では、キー変数は、少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する環境、少なくとも１つの三次元オブジェクトが形成される予備変形された材料、予備変形された材料が変形されて、少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成する、標的表面、予備変形された材料を変形された材料に変形して、少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成する、変形剤、および／または少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する際に利用される任意の光学構成要素に関連する。いくつかの実施形態では、１つ以上のコントローラは、少なくとも１つの三次元オブジェクトの適合性および／または品質認証データを提供することを実行するか、または実行を指示するように構成されている。いくつかの実施形態では、１つ以上のコントローラは、（ｉ）第１の期待値、（ｉｉ）第１のセンサによって収集されたデータ、（ｉｉｉ）第１の期待値からの第１の偏差、（ｉｖ）第２の期待値、（ｖ）第２のセンサによって収集されたデータ、（ｖｉ）第１の期待値からの第２の偏差、および（ｖｉｉ）少なくとも１つの三次元オブジェクトの少なくとも１つの特性、のうちの少なくとも２つの間の関係を発見すること、および／または利用することを実行するか、または実行を指示するように構成されている。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの三次元オブジェクトの少なくとも１つの特性は、寸法精度、材料構成、多孔性、材料相、結晶構造、引張応力、強度、または表面粗さを含む。いくつかの実施形態では、第１のセンサおよび／または第２のセンサは、受動的である。いくつかの実施形態では、第１のセンサおよび／または第２のセンサは、能動的である。いくつかの実施形態では、第１のセンサおよび／または第２のセンサは、少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷中に、その場でおよび／またはリアルタイムで、データを収集するように構成されている。いくつかの実施形態では、印刷の品質の保証専用のプロセスの実行中に、その場でおよび／またはリアルタイムで、データを収集するように構成されている第１のセンサおよび／または第２のセンサ。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの三次元オブジェクトは、複数の層を備え、複数の層のうちの少なくとも２つに関する任意の第１の偏差および任意の第２の偏差を考慮して、少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷の品質を評価すること。
別の態様では、非一時的なコンピュータ可読媒体は、本明細書に記載されるような少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成するための命令に関連付けられている第１のファイルを処理するための方法（例えば、上記の方法）のうちのいずれかによるコマンドを含む機械実行可能コードを含む。
本開示の別の態様は、本明細書に開示されるシステム（および／またはその任意の構成要素）を利用する方法を提供する。
本開示の別の態様は、本明細書に開示される装置（および／またはその任意の構成要素）を利用する方法を提供する。
本開示の別の態様は、コントローラを備える装置を利用する方法を提供する。いくつかの実施形態では、方法は、コントローラの１つ以上の動作を実行する。例えば、方法は、コントローラによって指示される１つ以上の動作を含み得る。例えば、方法は、コントローラによって制御される１つ以上の装置、システム、および／またはその構成要素を、例えば、コントローラによって指示される方法で、制御することを含み得る。
本開示の別の態様は、１つ以上のコンピュータプロセッサと、それに結合された少なくとも１つの非一時的なコンピュータ可読媒体とを備えるコンピュータシステムを利用する方法を提供する。いくつかの実施形態では、方法は、１つ以上のコンピュータプロセッサによって１つ以上の動作を実行する。例えば、方法は、１つ以上のコンピュータプロセッサによって実行される動作を含み得る。例えば、方法は、非一時的なコンピュータ可読媒体によって記憶されている機械実行可能コードとして具体化される１つ以上の動作を含み得る。例えば、方法は、例えば、１つ以上のコンピュータプロセッサによる、機械実行可能コードの実行時にコンピュータシステムの動作を制御することを含み得る。
本開示の別の態様は、機械実行可能コードを含む少なくとも１つの非一時的なコンピュータ可読媒体を利用する方法を提供する。いくつかの実施形態では、方法は、１つ以上のコンピュータプロセッサによって１つ以上の動作を実行する。例えば、方法は、１つ以上のコンピュータプロセッサによって実行される動作を含み得る。例えば、方法は、例えば、少なくとも１つの非一時的なコンピュータ可読媒体によって記憶されている機械実行可能コードの実行時に、１つ以上のコンピュータプロセッサの動作を制御することを含み得る。
本開示の別の態様は、本明細書に開示される方法を実行するためのシステムを提供する。
本開示の別の態様は、本明細書に開示される方法を実行するための装置を提供する。
本開示の別の態様は、本明細書に開示される方法において、１つ以上の動作の実行を指示するコントローラを備える装置を提供し、コントローラは、方法を実行するためにコントローラが制御する装置、システム、および／または機構に動作可能に結合されている。
本開示の別の態様は、１つ以上の３Ｄオブジェクトを印刷するための装置を提供し、本明細書に開示される方法のうちのいずれかを実装（例えば、実行）するために、３Ｄ印刷方法で使用される機構に指示するようにプログラムされたコントローラを備え、コントローラは、機構に動作可能に結合されている。
本開示の別の態様は、１つ以上のコンピュータプロセッサと、それに結合された非一時的なコンピュータ可読媒体とを備えるコンピュータシステムを提供する。非一時的なコンピュータ可読媒体は、１つ以上のコンピュータプロセッサによる実行時に、上記または本明細書の他のどこかの方法のうちのいずれかを実装する機械実行可能コードを含む。
本開示の別の態様は、１つ以上のコンピュータプロセッサによる実行時に、本明細書に記載の方法のうちのいずれかを実装する機械実行可能コードを含む非一時的なコンピュータ可読媒体を提供する。
別の態様では、非一時的なコンピュータ可読媒体は、１つ以上のプロセッサによる実行時に、少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成するための命令に関連付けられている少なくとも１つのファイルを処理するための方法（例えば、上記の方法）のうちのいずれかを実装する機械実行可能コードを含む。
別の態様では、少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成するための命令に関連付けられている少なくとも１つのファイルを処理するためのコンピュータ実装方法は、方法（例えば、上記の方法）のうちのいずれかを含む。
別の態様では、コンピュータソフトウェア製品は、本明細書に記載されるように、少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成するための命令に関連付けられている第１のファイルを処理するための方法（例えば、上記の方法）のうちのいずれかによるコマンドを含むプログラム命令を記憶する非一時的なコンピュータ可読媒体を備える。
別の態様では、本明細書に記載されるように、少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成するための命令に関連付けられている第１のファイルを処理するための方法（例えば、上記の方法）のうちのいずれかによるコマンドを含むソフトウェアを具体化する１つ以上のコンピュータ可読非一時的記憶媒体。
本開示の追加の態様および利点は、以下の詳細な説明から当業者にとって容易に明らかになり、本開示の例示的な実施形態のみが示されて説明される。理解されるように、本開示は、他の異なる実施形態が可能であり、そのいくつかの詳細は、すべて本開示から逸脱することなく、様々な自明な点で変更することができる。したがって、図面および説明は、本質的に例示的なものと見なされるべきであり、限定的なものとして見なされるべきではない。
参照による援用
本明細書に記載されているすべての刊行物、特許、および特許出願は、個々の刊行物、特許、または特許出願の各々が参照により組み込まれることが具体的且つ個別に示された場合と同程度に、参照により本明細書に組み込まれる。
本発明の新規の特徴は、添付の特許請求の範囲に具体的に記載されている。本発明の特徴および利点のより良い理解は、本発明の原理が利用される例示的な実施形態を記載する以下の詳細な説明、および添付の図面または図（また、本明細書では「図（Ｆｉｇ．）」、「図（Ｆｉｇｓ．）」、「図（ＦＩＧ．）」または「図（ＦＩＧｓ．）」）を参照することによって得られるであろう。
フローチャートを示す。 ３Ｄオブジェクトの形成に使用されるシステムを概略的に示す。 三次元（３Ｄ）印刷システムおよびその構成要素の概略断面図を示す。 三次元（３Ｄ）印刷システムおよびその構成要素の概略断面図を示す。 光学セットアップを概略的に示す。 エネルギービームを概略的に示す。 制御スキームを概略的に示す。 様々な経路を概略的に示す。 様々な標的の照射を概略的に示す概略的に示す。 製造機構の一部分における３Ｄオブジェクトの垂直断面を概略的に示す。 照射された標的表面の側面図を概略的に示す。 レンズを通して光るビームの断面図を概略的に示す。 エネルギービームのフットプリントを概略的に示す。 標的表面上のエネルギービームのフットプリントを概略的に示す。 三次元（３Ｄ）印刷システムおよびその構成要素の概略断面図を示す。 較正で使用される様々な動作を示す斜視図を概略的に示す。 較正で使用される様々な動作を示す斜視図を概略的に示す。 較正で使用される様々な動作を示す斜視図を概略的に示す。 較正で使用される様々な動作を示す斜視図を概略的に示す。 較正で使用される様々な動作を示す斜視図を概略的に示す。 較正で使用される様々な動作を示す斜視図を概略的に示す。 様々なユーザーインターフェースを示す。 様々なユーザーインターフェースを示す。 ユーザーインターフェースを示す。 ユーザーインターフェースを示す。 ユーザーインターフェースを示す。 補助支持体を有する三次元オブジェクトを示す。 異なる３Ｄオブジェクトおよびその一部分の様々な垂直断面図を概略的に示す。 コンピュータシステムを概略的に示す。 コンピュータシステムを概略的に示す。
その中の図および構成要素は、縮尺どおりに描かれていない場合がある。本明細書に記載されている図の様々な構成要素は、縮尺どおりに描かれていない場合がある。
本発明の様々な実施形態が示され、本明細書に記載されているが、そのような実施形態が例としてのみ提供されていることは当業者にとって明らかであろう。多数の変形、変更、および置換が、本発明から逸脱することなく当業者に起こり得る。本明細書に記載の本発明の実施形態に対する様々な代替例が使用され得ることを理解されたい。
「ａ」、「ａｎ」、「ｔｈｅ」などの用語は、単一のエンティティのみを指すことを意図したものではなく、特定の例が説明に使用され得る一般的なクラスを含み得る。本明細書の用語は、本発明の特定の実施形態を説明するために使用されるが、それらの使用法は、本発明の範囲を定めるものではない。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示されるのは、３Ｄオブジェクトおよびそれらの生産に利用される機械の適合性データおよび／または品質認証データに関連する方法、装置、システム、およびコンピュータ可読媒体である。
本明細書で使用される場合、「三次元オブジェクト」という語句は、該当する場合、「１つ以上の三次元オブジェクト」を指し得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法、装置、システム、およびコンピュータ可読媒体は、生産機械（例えば、３Ｄプリンタ）が、要求された仕様に従って（例えば、所定の許容誤差内で）３Ｄオブジェクトを形成し得る状態にあるかどうかに関係する。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法、装置、システム、およびコンピュータ可読媒体は、生産機械が、正しいまたは誤った（ｉ）入力変数状態（例えば、値）および／または（ｉｉ）その入力変数の正しいまたは誤った状態を有するかどうかに関係する。場合によっては、これらの関心事を満たすのは困難である。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法、装置、システム、およびコンピュータ可読媒体は、これらの関心事を少なくとも部分的に満たす。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法、装置、システム、およびコンピュータ可読媒体は、（ｉ）生産機械に関連する１つ以上の入力変数が、正しい状態（例えば、規定または所定の状態）にあるかどうか、（ｉｉ）１つ以上の入力変数が、誤った状態にあるかどうか、および（ｉｉ）１つ以上の入力変数の任意の誤った状態と、その１つ以上の入力変数の正しい状態との間の違いは何か、に関係する。場合によっては、これらの関心事を満たすのは困難である。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法、装置、システム、およびコンピュータ可読媒体は、これらの関心事を少なくとも部分的に満たす。
いくつかの実施形態では、より多くの変数が、それらの意図された値（例えば、許容範囲内の）からの偏差を示すため、三次元オブジェクトにおける故障予測の精度（例えば、意図された目的のためのその性能に影響を及ぼし得る）が向上し得る。例えば、より多くのキー変数が、それらの意図された値からの偏差を示すため、故障予測精度が、向上し得る。いくつかの実施形態では、複数の（例えば、キー）変数の（それぞれの）値の集合的な偏差は、単一の（例えば、キー）変数の値の偏差よりも、故障のより良好な予測である。いくつかの実施形態では、複数の（例えば、キー）変数の（それぞれの）値の（例えば、より小さな）偏差は、単一の（例えば、キー）変数の値の（例えば、より大きな）偏差よりも、故障のより良好な予測である。より良好な予測とは、より早い予測、より正確な予測、および／またはより信頼できる予測を指し得る。任意の故障を予測するために統合された変数の値のうちの少なくとも２つは、異なる重要度（例えば、重み）が与えられ得る。任意の故障を予測するために統合された変数の値のうちの少なくとも２つは、（例えば、実質的に）同じ重要度（例えば、重み）を有し得る。重要度は、製造機械および／またはプロセス大きく依存する。
いくつかの実施形態では、３Ｄオブジェクトの形成に関与する変数（例えば、入力および／または出力変数）のフィールド全体を知るおよび／または説明することが、難しい場合がある。いくつかの実施形態では、３Ｄオブジェクトを形成する変数のフィールドは、広大である。少なくとも部分的にこれらの理由により、本明細書で言及される関心事を満たすことは難しい場合がある。変数のフィールドのサブセットを選択することは、実用的および／またはさもなければ有益（例えば、時間効率的および／または費用効率的）であり得る。例えば、キー変数を選択すると便利な場合がある。
いくつかの実施形態では、生産機械の少なくとも１つの要素は、特定の時間にその生産機械のステータスを提供する。そのステータスが、記録され（および、例えば、タイムスタンプされ）得る。要素は、生産機械の任意の構成要素（例えば、センサ）であり得る。生産機械には、少なくとも１桁（例えば、１０未満）、数十、数百、または数千のセンサが存在し得る。構成要素は、機械的、光学的、および／または電子的構成要素であり得る。
いくつかの実施形態では、１つ以上の変数が、１つ以上のキー変数を含む。キー変数は、形成されている３Ｄオブジェクトの結果に影響を与える。例えば、キー変数の変化は、形成された３Ｄオブジェクトに無視できない痕跡を有する。例えば、キー変数の変化は、３Ｄ印刷プロセスに無視できない痕跡を有する。例えば、キー変数の変化は、生産機械（例えば、３Ｄプリンタ）に無視できない痕跡を有する。場合によっては、形成された（例えば、生成された）３Ｄオブジェクトの品質を監視することが、すべてのキー変数を考慮しているかどうかを測定する方法である。３Ｄオブジェクトの品質は、表面品質、ミクロ組織（例えば、冶金、組成、および／または結晶構造）、多孔性、または寸法精度を含む。キー変数は、印刷プロセスの環境、予備変形された材料、変形剤（例えば、エネルギービーム）、印刷プロセスで利用される任意の材料床、および／または印刷プロセスで利用される任意の光学構成要素に関連し得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法、装置、システム、およびコンピュータ可読媒体は、実行されている、３Ｄオブジェクトの形成プロセス（例えば、３Ｄ印刷プロセス）が、制御下にあるかどうかに関係する。例えば、プロセスが、規定どおり進行しているか。例えば、生産機械の構成要素の実行が、規定どおり進んでいるか。例えば、製造プロセスが、規定どおり進んでいるか。場合によっては、これらの関心事を満たすのは困難である。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法、装置、システム、およびコンピュータ可読媒体は、これらの関心事を少なくとも部分的に満たす。
本明細書に記載されているのは、コンピュータ可読媒体である。コンピュータ可読媒体は、データベース、またはプロセッサによって実行可能なコードを含み得る。データベースは、１つ以上のプロセス変数を含み得る。データベースは、変数の（ｉ）タイプ、（ｉｉ）規定された状態、または（ｉｉｉ）特定の時間における実際の状態（例えば、タイムスタンプされている）を含む、変数の少なくとも１つの特性を含み得る。特定の時間は、３Ｄオブジェクトの形成プロセス（例えば、印刷プロセス）の前、間、および／または後であり得る。データベースは、例えば、３Ｄオブジェクトを印刷する前、印刷中、および／または印刷後に、分析に利用され得る。例えば、３Ｄオブジェクトが生成された後、データベースは、例えば、入力および／または出力変数に関して分析され得る。入力変数は、出力変数に関連してもよいか、または関連しなくてもよい。データベースは、生産機械が、要求された状態にあったかどうか、要求された状態（例えば、変数値）と比較して、生産機械の実際の状態がどれだけ近かったか、および／または生産機械における任意の偏差（例えば、誤差）（例えば、その構成要素のうちのいずれかの偏差）が何であるか、に関する推定を容易にし得る。データベースは、プロセスが規定どおり進行されたかどうか、実際のプロセスが、規定のプロセスと比較してどれだけ近かったか、および／またはプロセスにおける任意の偏差（例えば、誤差）（その構成要素のうちのいずれかの誤差）が何であるか、に関する推定を容易にし得る。データベースは、３Ｄオブジェクトが要求どおり生成されたかどうか、生成された３Ｄオブジェクトが、要求された３Ｄオブジェクトと比較してどれだけ近かったか、および／または生成された３Ｄオブジェクトにおける任意の偏差（例えば、誤差）（例えば、組成、表面仕上げ、多孔性、応力、ひずみ、ハーネス、および／または寸法精度）が何であるか、に関する推定を容易にし得る。
いくつかの実施形態では、１つ以上の変数は、３Ｄオブジェクトを形成するために利用される生産機械および／またはプロセスから内部的に派生する。例えば、変数は、製造機械に動作可能に結合されたセンサの出力データに関連し得る。例えば、変数は、生産機械の構成要素の入力データ（例えば、特定の時間における、標的表面上のエネルギービームのフットプリントの座標）に関連し得る。生産機械（例えば、３Ｄプリンタ）による３Ｄオブジェクトの形成中に実行されるプロセスは、本明細書では「内部プロセス」と称されることがある。
「標的表面」という語句は、（１）構築面の表面（例えば、材料床の露出面）、（２）プラットフォームの露出面、（３）３Ｄオブジェクト（またはその一部分）の露出面、（４）材料床、プラットフォーム、または３Ｄオブジェクトの露出面に隣接する任意の露出面、および／または（５）任意の標的とされる表面を指し得る。標的には、少なくとも１つのエネルギービームによって、され得る。
「動作可能に結合された」または「動作可能に接続された」という用語は、第２の機構と信号通信する第１の機構を含む、第２および／または第１の機構の意図された動作を可能にするために、第２の機構に結合（または接続）されている第１の機構を指す。「ように構成された」という用語は、意図された結果をもたらすように（例えば、構造的に）構成された物体または装置を指す。物品を修飾するときの「構成されている（ｉｓ／ａｒｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ）」または「構成されている（ｉｓ／ａｒｅ ｃｏｎｆｉｇｕｒｅｄ）」という句は、列挙された結果をもたらすことができる物品の構造を指す。
いくつかの実施形態では、１つ以上の変数は、３Ｄオブジェクトを形成するために利用される生産機械および／またはプロセスの外部にある。例えば、１つ以上の変数は、生成された３Ｄオブジェクトに対して、その１つ以上の特性を決定するために実行される試験に関連し得る。３Ｄオブジェクトの１つ以上の特性は、寸法精度、機械的特性、ミクロ組織、または機能性を含む。機能性は、コンピュータ断層撮影、顕微鏡検査、欠陥、またはＸ線を含む機能テストを使用して試験され得る。機械的特性は、応力またはひずみを含み得る。外部変数は、顧客によって提供され得る。外部データは、生産機械（例えば、３Ｄプリンタ）による生成の後に、３Ｄオブジェクトに対して実行された任意の後処理から派生し得る。
いくつかの実施形態では、３Ｄオブジェクトは、ポスト印刷プロセスの使用を示す表面特徴を欠いている。いくつかの実施形態では、３Ｄオブジェクトは、ポスト印刷プロセスの使用を示す表面特徴を含む。ポスト印刷プロセスは、（例えば、補助支持体をトリミングするための）トリミングプロセスを含み得る。トリミングプロセスは、エネルギービーム（例えば、レーザー）によるアブレーション、機械的または化学的トリミングを含み得る。トリミングプロセスは、３Ｄ印刷プロセスの完了後に（例えば、予備変形された材料を使用して）実施される操作であり得る。トリミングプロセスは、３Ｄ印刷プロセスとは別の操作であり得る。トリミングは、（例えば、ピアシングソーを使用する）切断を含み得る。トリミングは、研磨またはブラストを含み得る。ブラストは、固体ブラスト、気体ブラスト、または液体ブラストを含み得る。個体ブラストは、サンドブラストを含み得る。気体ブラストは、エアブラストを含み得る。液体ブラストは、水ブラストを含み得る。ブラストは、機械的ブラストを含み得る。さらなる処理（例えば、後処理）は、研磨（例えば、サンディング）を含み得る。例えば、場合によっては、生成された３Ｄオブジェクトが、製造機械（例えば、プリンタ）から取り出されて、変形された材料および／または補助特徴を除去しないで、完成され得る。
内部変数および／または外部変数が、相関している場合がある。いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法、装置、システム、およびコンピュータ可読媒体は、内部または内部変数を含む変数を相関させる。例えば、１つ以上の内部変数の第１のセットは、１つ以上の内部変数の第２のセットと相関し得る。例えば、１つ以上の外部変数の第１のセットは、１つ以上の外部変数の第２のセットと相関し得る。例えば、１つ以上の内部変数の第１のセットは、１つ以上の外部変数の第２のセットと相関し得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法、装置、システム、およびコンピュータ可読媒体は、（ｉ）（例えば、キー）入力変数の偏差、（ｉｉ）（例えば、キー）出力変数、および（ｉｉ）形成された３Ｄオブジェクトの１つ以上の特性の間の任意の関係を明らかにし得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法、装置、システム、およびコンピュータ可読媒体は、センサデータおよび特徴付け技術（例えば、エネルギービームの動きおよび電力シーケンス）の組み合わせを利用して、３Ｄオブジェクトの製造の状態を動的に（例えば、リアルタイムで）特徴付け得る。特徴付け技術は、プロセス技術を含み得る。
図１は、（ａ）印刷命令の準備１１１と、（ｂ）入力変数を生産機械（例えば、３Ｄプリンタ）に提供して１１２、３Ｄオブジェクトの最小部分を形成する（例えば、３Ｄオブジェクトの最小部分を印刷する）ことであって、この入力変数が、データベースに記録され得る、形成することと、（ｃ）３Ｄオブジェクトの最小部分を形成すること（例えば、印刷すること１１３）と、（ｄ）内部変数、（任意選択の）外部変数、または（任意選択の）履歴変数（例えば、以前の３Ｄオブジェクト形成動作から収集された）を含む出力変数のデータベース記録１０１と、（ｅ）入力変数と出力変数との間の任意の関係の分析１０２と、（ｆ）（例えば、顧客などのユーザーへの）出力１１４と、（ｇ）任意選択で、（例えば、動作１０１の内部および／または外部出力変数に基づいて）新しい履歴データを生成すること１１５と、を含む、３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分を印刷するための方法１００の様々な動作の例を示す。１０２の関係分析の結果は、（例えば、本明細書で定義されるように）リアルタイムで３Ｄオブジェクトの別の部分の印刷命令の準備に利用され得る１０３。１０２の関係分析の結果は、インスタント印刷サイクルにおける３Ｄオブジェクトの別の部分のための、インスタント印刷サイクルにおける別の３Ｄオブジェクトのための、および／または別の印刷サイクルにおける別の３Ｄオブジェクトのための、印刷命令の準備に利用され得る１０３。この方法の動作は、任意の順序で実行され得る。この方法の少なくとも２つの動作は、順次実行され得る。この方法の２つ以上の動作の少なくとも一部分は、同時に（例えば、並行して）実行され得る。非一時的なコンピュータ可読媒体は、この方法の１つ以上の動作を実行する、記憶された命令を含み得る。１つ以上のコントローラは、この方法の１つ以上の動作の実行を指示し得る。この方法は、３Ｄオブジェクトの形成中および／または形成後に、実行され得る。データベース内の内部変数は、３Ｄオブジェクトの形成中に、その場でおよび／またはリアルタイムで収集されたデータを含み得る。その場で収集されたデータは、その構成要素のうちのいずれかを含む、製造機械（例えば、３Ｄ印刷システム）で収集されたデータを含み得る。
場合によっては、コントローラは、本明細書に記載の装置（またはその任意の部分）の１つ以上の態様を指示するための出力（例えば、電圧信号）を生成するように構成されている（例えば、電気）回路を含み得る。図５Ｃは、１つ以上の３Ｄオブジェクトの形成を容易にするようにプログラムされるか、またはそうでなければ構成された（例えば、自動）コントローラ（例えば、制御システム、またはコントローラ）５２０の概略例を示す。コントローラは、電気回路を備え得る。コントローラは、電源への接続部を備え得る。コントローラ（例えば、図５Ｃ、５２０）は、少なくとも１つの３Ｄオブジェクト（例えば、図５Ｃ、５５０）の形成を制御するための下位コントローラ５４０を備え得る。コントローラは、１つ以上のループスキーム（例えば、開ループ、フィードフォワードループ、および／またはフィードバックループ）を備え得る。図５Ｃの例では、コントローラは、任意選択で、フィードバック制御ループ５６０を含む。下位コントローラは、内部コントローラであり得る。コントローラ（または、例えば、下位コントローラ）は、比例積分微分（ＰＩＤ）ループを備え得る。下位コントローラは、第１のコントローラの一部としての第２のコントローラであり得る。下位コントローラは、線形コントローラであり得る。コントローラは、形成ツールの１つ以上の構成要素を制御するように構成され得る。コントローラは、変形剤発生器（例えば、エネルギー源、結合剤および／または反応剤のディスペンサ）、誘導機構（例えば、スキャナおよび／またはアクチュエータ）、層ディスペンサの少なくとも１つの構成要素、ディスペンサ（例えば、予備変形された材料および／または変形剤の）、ガスフローシステムの少なくとも１つの構成要素、３Ｄオブジェクトが形成されるチャンバの少なくとも１つの構成要素（例えば、ドア、エレベータ、バルブ、ポンプ、および／またはセンサ）を制御するように構成され得る。コントローラは、形成剤（例えば、変形剤）などの、形成装置の少なくとも１つの構成要素を制御し得る。例えば、コントローラ（例えば、図５Ｃ、５２０）は、（ｉ）（例えば、材料床に送達される）エネルギービーム電力、（ｉｉ）材料床内のある位置（例えば、形成中の３Ｄオブジェクト上）での温度、（ｉｉｉ）エネルギービーム速度、（ｉｖ）エネルギービーム電力密度、（ｖ）エネルギービーム滞留時間、（ｖｉ）エネルギービーム照射スポット（例えば、材料床の露出面上）、（ｖｉｉ）エネルギービーム焦点（例えば、合焦または焦点ぼけ）、または（ｖｉｉｉ）エネルギービーム断面（例えば、ビームウエスト）を含む、制御可能な特性を（例えば、リアルタイムで、３Ｄ印刷の少なくとも一部分の間に）制御するように構成され得る。コントローラ（例えば、図５Ｃ、５２０）は（ｉ）強度（例えば、反応速度）、（ｉｉ）体積（例えば、材料床に送達される）、（ｉｉｉ）密度（例えば、材料床の位置における）、または（ｉｖ）滞留時間（例えば、材料床上での）を含む制御可能な（例えば、結合剤および／または反応剤の）特性を（例えば、リアルタイムで、３Ｄ印刷の少なくとも一部分の間に）制御するように構成され得る。制御可能な特性は、制御変数であり得る。制御は、形成されている１つ以上の３Ｄオブジェクトの目標パラメータ（例えば、温度）を維持することであり得る。目標パラメータは、時間的に（例えば、リアルタイムで）および／または場所的に変化し得る。位置は、材料床の露出面における位置を含み得る。位置は、（例えば、形成中の）３Ｄオブジェクトの上面における位置を含み得る。目標パラメータは、制御可能な特性と相関し得る。（例えば、入力された）目標パラメータは、時間的に、および／または材料床内の（例えば、形成中の３Ｄオブジェクト上の）位置的に変化し得る。下位コントローラは、（エネルギービームの）単位面積当たりの所定の電力、温度、および／または計測学的（例えば、高さ）目標値を受信し得る。例えば、下位コントローラは、形成中の３Ｄオブジェクトの少なくとも１つの特性（例えば、ある方向の寸法、および／または温度）を維持するために、目標パラメータ（例えば、図５Ｃ、５２５）（例えば、温度）を受信し得る。コントローラは、複数（例えば、３つ）のタイプの目標入力、すなわち、（ｉ）変形剤の特性（例えば、エネルギービーム電力）、（ｉｉ）温度、および（ｉｉｉ）形状を受信し得る。目標入力のいずれも、ユーザー定義され得る。形状は、幾何学的なオブジェクトの印刷前補正を含み得る。形状情報は、３Ｄオブジェクト（またはその補正的に偏差した（例えば、変更された）モデル）から派生し得る。形状は、３Ｄオブジェクトの以前に印刷された部分の（例えば、所与の層の下の局所的な厚さ、局所的な構築角度（ｂｕｉｌｄ ａｎｇｌｅ）、局所的な構築曲率（ｂｕｉｌｄ ｃｕｒｖａｔｕｒｅ）、特定の層のエッジへの近接、または層境界への近接を含む）形状情報を含み得る。形状は、コントローラへの入力（例えば、開ループ制御スキームを介して）であり得る。目標値の一部は、３Ｄオブジェクト（例えば、図５Ｃ、５５０）を生成するための３Ｄ形成命令を形成するために使用され得る。形成命令は、リアルタイムで動的に調整され得る。コントローラは、フィードバック（例えば、図５Ｃ、５６０）を提供するために、１つ以上のセンサからの１つ以上の信号を（例えば、継続的に）監視し得る。例えば、コントローラは、エネルギービーム電力、材料床内のある位置の温度、および／または標的表面（例えば、材料床の露出面）上の位置の計測（例えば、高さ）を監視し得る。標的表面上の位置は、形成中の３Ｄオブジェクトの位置であり得る。モニターは、連続的または不連続的であり得る。モニターは、３Ｄ印刷中リアルタイムであり得る。モニターは、１つ以上のセンサを使用するものであり得る。形成命令は、（例えば、１つ以上のセンサからの信号を使用して）リアルタイムで動的に調整され得る。目標パラメータと、感知されたパラメータとの間のばらつきを使用して、そのパラメータの値の誤差を推定することができる（例えば、図５Ｃ、５３５）。ばらつき（例えば、誤差）は、形成命令を調整するために、下位コントローラ（例えば、図５Ｃ、５４０）によって使用され得る。コントローラは、１つ以上のパラメータを（例えば、リアルタイムで）（例えば、継続的に）制御し得る。コントローラは、（例えば、パラメータの）履歴データを使用し得る。履歴データは、以前に印刷された３Ｄオブジェクト、または３Ｄオブジェクトの以前に印刷された層のものであり得る。構成されたは、構築された（ｂｕｉｌｔ）、構築された（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ）、設計された、パターン化された、または配置されたを含み得る。コントローラのハードウェアは、制御モデルを備え得る。制御モデルは、線形または非線形であり得る。例えば、制御モデルは、非線形であってもよい。制御モデルは、線形モードまたは非線形モードを含み得る。制御モデルは、特性評価プロセスを使用して推定され得る自由パラメータを含み得る。特性評価プロセスは、３Ｄ印刷の前、印刷中、および／または印刷後であり得る。制御モデルは、コントローラに配線接続され得る。制御モデルは、（例えば、３Ｄ印刷前および／または印刷中に）コントローラ内に構成され得る。コントローラ、下位コントローラ、および／または制御モデルの例は、各々が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１６／５９７８１号、特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／１８１９１号、特許出願第ＵＳ１５／４３５，０６５号、特許出願第ＥＰ１７１５６７０７号、および／または特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／５４０４３号に見出され得る。
いくつかの実施形態では、３Ｄ形成（例えば、印刷（ｐｒｉｎｔｉｎｇ）、または印刷（ｐｒｉｎｔ））サイクルは、例えば、１つの印刷命令バッチを使用して、３Ｄプリンタで１つ以上の３Ｄオブジェクトを印刷することを指す。３Ｄ印刷サイクルは、１つ以上の３Ｄオブジェクトを（単一の）プラットフォームの上、および／または材料床内で印刷することを含み得る。３Ｄ印刷サイクルは、３Ｄプリンタで、１つ以上の３Ｄオブジェクトのすべての層を印刷することを含み得る。３Ｄ印刷サイクルの完了時に、１つ以上のオブジェクトが、除去操作において（例えば、同時に）（例えば、構築モジュールをプリンタから密封および／または除去することによって）３Ｄプリンタから除去され得る。印刷サイクル中、１つ以上のオブジェクトが、同じ材料床内に、同じプラットフォーム上に、同じ印刷システムで、同じ時間スパンで、同じ形成（例えば、印刷）命令を用いて、またはそれらの任意の組み合わせで、印刷され得る。印刷サイクルは、１つ以上のオブジェクトを層単位で（例えば、層ごとに）印刷することを含み得る。層は、層の高さを有し得る。層の高さは、以前に形成された層の（例えば、上面の）表面に対する（例えば、新たに）形成された層の露出面の高さ（例えば、それらの間の距離）に対応し得る。いくつかの実施形態では、層の高さは、（例えば、材料床内の）印刷サイクルの各層について（例えば、実質的に）同じである。いくつかの実施形態では、材料床内の印刷サイクルの少なくとも２つの層は、異なる層の高さを有する。印刷サイクルは、印刷動作の集合（例えば、合計）を含み得る。印刷動作は、印刷増分（例えば、予備変形された材料の層の堆積、および３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分を形成するためのその一部の変形）を含み得る。形成（例えば、印刷）サイクル（本明細書では「構築サイクル」とも称される）は、１つ以上の形成（ｆｏｒｍｉｎｇ）（例えば、形成（ｆｏｒｍａｔｉｏｎ））ラップを含み得る。形成ラップは、形成された（例えば、印刷された）層を層単位での堆積で形成して、３Ｄオブジェクトを形成するプロセスを含み得る。印刷ラップは、本明細書では「構築ラップ」または「印刷増分」と称されることがある。いくつかの実施形態では、印刷サイクルは、１つ以上の印刷ラップを含む。３Ｄ印刷ラップは、（ｉ）プラットフォーム上に（例えば、材料床の一部として）予備変形された材料の（平面）層を堆積すること、および（ｉｉ）予備変形された材料の少なくとも一部を（例えば、少なくとも１つのエネルギービームなどの変形剤によって）変形して、プラットフォーム上（例えば、材料床内）に３Ｄオブジェクトの層を形成することに対応し得る。印刷サイクルは、３Ｄオブジェクトを層単位で形成するための複数のラップを含み得る。３Ｄ印刷サイクルは、（Ｉ）予備変形された材料をプラットフォームに向けて堆積させること、および（ＩＩ）プラットフォームで、またはそれに隣接して、予備変形された材料の少なくとも一部分を（例えば、少なくとも１つのエネルギービームなどの変形剤によって）変形させて、同じ時間窓で１つ以上の３Ｄオブジェクトを形成することに対応し得る。追加の連続層（またはその一部分）は、変形された材料の事前に形成された層に（例えば、予備変形された材料のストリームとして）導入された、予備変形された材料の一部を変形（例えば、融合および／または溶融）させることによって、３Ｄオブジェクトの前の層に付加され得る。場合によっては、プラットフォームは、複数の材料床および／または複数の３Ｄオブジェクトを支持する。１つ以上の３Ｄオブジェクトが、（例えば、１つ以上の印刷ジョブを有する）印刷サイクル中に単一の材料床内に形成され得る。変形は、（例えば、印刷ラップ中に形成された）所与の層の変形された材料を、以前に形成された（例えば、前の印刷ラップの）３Ｄオブジェクト部分に接続し得る。変形操作は、変形剤（例えば、エネルギービームまたは結合剤）を利用して、予備変形された材料を変形すること（または変形された材料を再変形すること）を含み得る。場合によっては、材料床の少なくとも一部分を（例えば、本明細書に記載の方法のうちのいずれかを利用して）変形するために、変形剤が利用される。
いくつかの実施形態では、変数データベースは、少なくとも１つのサーバ（メモリを備える）に記憶される。記憶されたデータベースは、１つ以上の変数のデータを含む。データベースは、アクセスされ得、および／またはコンピュータに動作可能に結合され得る。データベースは、少なくとも１つの製造機械（例えば、プリンタ）に（例えば、直接的または間接的に）動作可能に結合され得る。データベースは、（例えば、別の）ユーザーコンピュータに動作可能に結合され得る。ユーザーコンピュータは、データベースの少なくとも一部分を操作する非一時的なコンピュータ可読媒体（例えば、ソフトウェア）を備え得る。ユーザーは、顧客であり得る。非一時的なコンピュータ可読媒体は、ユーザーが、１つ以上の変数のステータス、１つ以上の変数の、期待されるおよび／または規定された状態からの任意の偏差を見ることを可能にし得る。ユーザーは、３Ｄオブジェクト形成プロセスの少なくとも１つの態様のステータスを見ることができる。ユーザーは、生産機械（例えば、プリンタ）の少なくとも１つの態様のステータスを見ることができる。ユーザーは、形成された３Ｄオブジェクトのステータスを（例えば、その形成中に）見ることができる。非一時的なコンピュータ可読媒体は、変数の（例えば、閾値を超える）偏差で、ユーザーに警告することができる。閾値は、事前に決定されるか、またはユーザーによって（例えば、３Ｄオブジェクトを形成する前、形成中、および／または形成後に）変更され得る。非一時的なコンピュータ可読媒体は、規定されたおよび／または要求された状態にある（例えば、許容誤差内にある）変数のステータスで、ユーザーに警告することができる。許容誤差は、事前に決定されるか、またはユーザーによって（例えば、３Ｄオブジェクトの形成前、形成中、および／または形成後に）変更され得る。例えば、変数の適合値は、記号および／または色（例えば、緑色の円）を関連付けられ得る。例えば、変数の不適合値は、記号および／または色（例えば、赤い円）を関連付けられ得る。不適合の尺度が、存在し得る（例えば、わずか、中程度、および／または全体的）。例えば、変数の中程度の不適合値は、記号および／または色（例えば、黄色の円）を関連付けられ得、変数の全体的な不適合値は、記号および／または色（例えば、赤い円）を関連付けられ得る。色および／または記号の代わりに、適合および任意の不適合は、相対値としての尺度で表され得る。
図２は、３Ｄオブジェクトを形成するためのシステム２００の一例を示す。図２に示される例では、システムの様々な構成要素の結合が、矢印で表されている（例えば、通信方向の指定、例えば、データフロー）。図２に示される例では、品質保証（本明細書では「ＱＡ」と略される）プログラム２０１（例えば、コンピュータ内に具体化される）は、内部（例えば、リアルタイム）データのデータベース２０５、履歴データのデータベース２０６に、および製造機械（例えば、プリンタ）２０２に、動作可能に結合されている。内部データのデータベース２０５は、製造機械２０１に動作可能に結合されている。ＱＡプログラム２０１は、外部入力変数２０７を受信し得る。ＱＡプログラム２０１は、３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分の分析および／またはステータスを（例えば、その形成中および／または形成後に）ユーザー２０４に（例えば、ユーザーのプロセッサ）に出力し得る。製造機械２０２は、プロセッサ（例えば、２０３）に関する任意の変数を出力し得る。ＱＡプログラム２０１は、使用されるデータを（例えば、データを分析している間）操作し得る２０８。通信は、有線または無線通信（もしくは本明細書に開示される他の任意の通信）であり得る。プロセッサは、コンピュータ、ｉＰａｄ（登録商標）、ウェアラブルデバイス（例えば、時計）、または携帯電話に含まれ得る。プロセッサは、本明細書に開示される任意のプロセッサであり得る。本明細書に開示されるコンピュータ可読媒体のうちの少なくとも２つは、同じマシン上に（例えば、少なくとも部分的に）存在するか、同じメモリを使用するか、同じマザーボード上に存在するか、または同じ回路を使用することができる。本明細書に開示されるコンピュータ可読媒体のうちの少なくとも２つは、異なる機械、異なるメモリ上に（例えば、少なくとも部分的に）存在するか、異なるマザーボード上に存在するか、または異なる回路を使用することができる。例えば、ＱＡプログラムおよび内部データのデータベースは、同じプロセッサに動作可能に結合され（例えば、同じコンピュータ上に存在し）得る。履歴データおよびリアルタイムデータは、同じデータベース内に統合され得る。プリンタ出力プロセッサ、およびＱＡプログラムが常駐するプロセッサは、同じプロセッサであり得る。
場合によっては、３Ｄオブジェクト（例えば、設計）の概念化は、レンダリングから始まる。レンダリングは、図面および／または形状モデルを含み得る。形状モデルは、有形（例えば、実世界）モデル、および／または仮想（例えば、ソフトウェア）モデルであり得る。モデルは、３Ｄオブジェクトの少なくとも１つの形状および／またはトポロジを含み得る（例えば、図４、４０１）。３Ｄオブジェクトは、１つ以上の製造プロセス（例えば、３Ｄ印刷）によって形成され得る。１つ以上の製造プロセスは、（例えば、手動および／または自動で）制御され得る。いくつかの実施形態では、製造プロセスは、（例えば、要求された）３Ｄオブジェクトを生成するための（例えば、一連の）動作を指定する複数の形成命令を含む。形成命令は、要求された３Ｄオブジェクトの形成において、製造装置の少なくとも１つの装置に命令することができる。形成命令は、ソフトウェアおよび／またはファームウェアで具体化され得る。場合によっては、（例えば、非一時的なコンピュータ可読媒体に記憶された）予備形成アプリケーションは、少なくとも１つの要求された３Ｄオブジェクトを形成するための形成命令データを生成する。形成命令は、要求された３Ｄオブジェクト（例えば、形状モデル）を考慮しながら生成され得る。製造装置は、出発材料を供給されると形成命令の実行時に、要求された３Ｄオブジェクト（の、例えば、物理的な実世界の表現）を生成し得る。
三次元印刷（「３Ｄ印刷」とも）は、一般に、３Ｄオブジェクトを生成するためのプロセスを指す。３Ｄオブジェクトの生成（例えば、形成、または印刷）に関する、本明細書に記載の装置、方法、コントローラ、および／またはソフトウェアは、１つ以上の３Ｄオブジェクトの生成にも関係する。例えば、３Ｄ印刷とは、制御された方法で３Ｄ構造を形成するために、材料層を順次付加すること、または材料層（もしくは材料層の一部）を接合することを指し得る。制御された方法は、手動のまたは自動化された制御を含み得る。３Ｄ印刷プロセスにおいて、堆積された材料は、変形され（例えば、融合、焼結、溶融、結合、またはさもなければ接続され）、続いて硬化され、および／または３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分を形成し得る。材料を融合（例えば、焼結または溶融）結合すること、またはさもなければ接続することは、本明細書では、予備変形された材料（例えば、粉末材料）を変形された材料に変形することと総称される。材料を融合することは、材料を溶融すること、または焼結することを含み得る。結合することは、化学結合を含み得る。化学結合は、共有結合を含み得る。３Ｄ印刷の例としては、付加印刷（例えば、層ごとの印刷、または付加製造）が挙げられ得る。３Ｄ印刷は、積層製造を含み得る。３Ｄ印刷は、ラピッドプロトタイピングを含み得る。３Ｄ印刷は、固体自由形状加工を含み得る。３Ｄ印刷は、減算印刷をさらに含み得る。
３Ｄ印刷方法は、押し出し、ワイヤ、粒状、ラミネート、光重合、またはパウダーベッドとインクジェットヘッドの３Ｄ印刷を含み得る。押し出し３Ｄ印刷は、ロボキャスティング、溶融物堆積法（ＦＤＭ）、または溶融フィラメント製造（ＦＦＦ）を含み得る。ワイヤ３Ｄ印刷は、電子ビーム自由形状造形（ＥＢＦ３）を含み得る。粒状３Ｄ印刷は、直接金属レーザー焼結（ＤＭＬＳ）、電子ビーム溶融（ＥＢＭ）、選択的レーザー溶融（ＳＬＭ）、選択的加熱焼結（ＳＨＳ）、または選択的レーザー焼結（ＳＬＳ）を含み得る。パウダーベッドとインクジェットヘッドの３Ｄ印刷は、石膏ベース３Ｄ印刷（ＰＰ）を含み得る。ラミネート３Ｄ印刷は、積層オブジェクト製造（ＬＯＭ）を含み得る。光重合３Ｄ印刷は、ステレオリソグラフィ（ＳＬＡ）、デジタルライトプロセッシング（ＤＬＰ）、または積層オブジェクト製造（ＬＯＭ）を含み得る。３Ｄ印刷方法は、直接材料堆積（ＤＭＤ）を含み得る。直接材料堆積は、レーザー金属蒸着（ＬＭＤ、レーザー蒸着溶接とも呼ばれる）を含み得る。３Ｄ印刷方法は、粉末供給またはワイヤ堆積を含み得る。３Ｄ印刷方法は、予備変形された材料を結合する（例えば、粉末を結合する）結合剤を含み得る。結合剤は、３Ｄオブジェクト内に残存する場合もあれば、（例えば、加熱、抽出、蒸発、および／または燃焼に起因して）３Ｄ印刷に（例えば、実質的に）存在しない場合もある。
３Ｄ印刷方法は、半導体デバイス製造で伝統的に使用されている方法（例えば、蒸着、エッチング、アニーリング、マスキング、または分子線エピタキシー）とは異なり得る。場合によっては、３Ｄ印刷は、半導体デバイス製造で伝統的に使用されている１つ以上の印刷方法をさらに含み得る。３Ｄ印刷方法は、化学蒸着、物理蒸着、または電気化学蒸着などの蒸着法とは異なり得る。場合によっては、３Ｄ印刷は、蒸着法をさらに含み得る。
本明細書で理解される「予備変形された材料」は、３Ｄ印刷プロセス中にエネルギービームによって最初に変形される（例えば、一度変形される）前の材料である。予備変形された材料は、３Ｄ印刷プロセスでの使用の前に変形されたか、または変形されなかった材料であり得る。予備変形された材料は、３Ｄ印刷プロセスでの使用の前に、部分的に変形された材料であり得る。予備変形された材料は、３Ｄ印刷プロセスの出発材料であり得る。予備変形された材料は、液体、固体、または半固体（例えば、ゲル）であり得る。予備変形された材料は、粒子状材料であり得る。粒子状材料は、粉末材料であり得る。粉末材料は、材料の固体粒子を備え得る。粒子状材料は、ベシクルを備え得る（例えば、液体または半固体物質を含有する）。粒子状材料は、固体または半固体材料の粒子を備え得る。
場合によっては、硬化した材料の層の少なくとも一部分が（例えば、３Ｄオブジェクトの一部として）形成される方法を制御することが望ましい。硬化した材料の層は、複数の溶融池を備え得る。場合によっては、硬化した材料の層を形成する溶融池の１つ以上の特性を制御することが望ましいことがある。これらの特性は、溶融池の深さ、ミクロ組織、または溶融池のすべてのミクロ組織を含み得る。溶融池のミクロ組織は、粒状（例えば、結晶性および／または冶金学的）組織、または溶融池を構成する粒状組織のすべてを含み得る。粒状組織は、本明細書ではミクロ組織と称されることがある。
基本的な長さの尺度（本明細書では「ＦＬＳ」と略記）は、オブジェクトの任意の好適な尺度（例えば、寸法）を指し得る。例えば、オブジェクトのＦＬＳは、長さ、幅、高さ、直径、球相当径、または境界球の直径を含み得る。
形成された（例えば、印刷された）３ＤオブジェクトのＦＬＳは、少なくとも約５０マイクロメートル（μｍ）、８０μｍ、１００μｍ、１２０μｍ、１５０μｍ、１７０μｍ、２００μｍ、２３０μｍ、２５０μｍ、２７０μｍ、３００μｍ、４００μｍ、５００μｍ、６００μｍ、７００μｍ、８００μｍ、１ミリメートル（ｍｍ）、１．５ｍｍ、２ｍｍ、５ｍｍ、１センチメートル（ｃｍ）、１．５ｃｍ、２ｃｍ、１０ｃｍ、２０ｃｍ、３０ｃｍ、４０ｃｍ、５０ｃｍ、６０ｃｍ、７０ｃｍ、８０ｃｍ、９０ｃｍ、１ｍ、２ｍ、３ｍ、４ｍ、５ｍ、１０ｍ、５０ｍ、８０ｍ、１００ｍ、または１０００ｍであり得る。場合によっては、印刷された３ＤオブジェクトのＦＬＳは、前述のＦＬＳのうちのいずれかの間にあり得る（例えば、約５０μｍ～約１０００ｍ、約１２０μｍ～約１０００ｍ、約１２０μｍ～約１０ｍ、約２００μｍ～約１ｍ、または約１５０μｍ～約１０ｍ）。いくつかの実施形態では、プラットフォームおよび／またはエンクロージャは、その形成中に少なくとも１つの３Ｄオブジェクトを収容するように構成される。
場合によっては、３Ｄオブジェクトの意図された（例えば、要求された）寸法は、３Ｄオブジェクトのモデル設計に由来する。顧客のために生成される３Ｄオブジェクト（例えば、固化した材料）は、最大で約０．５ミクロン（μｍ）、１μｍ、３μｍ、１０μｍ、３０μｍ、１００μｍ、３００μｍ、またはそれ以下の、意図した寸法からの平均偏差値を有し得る。偏差は、前述の値の間の任意の値であり得る（例えば、約０．５μｍ～約３００μｍ、約１０μｍ～約５０μｍ、約１５μｍ～約８５μｍ、約５μｍ～約４５μｍ、または約１５μｍ～約３５μｍ）。３Ｄオブジェクトは、式Ｄｖ＋Ｌ／ＫＤｖに従って、特定の方向で意図された寸法からの偏差を有し得、式中、Ｄｖは、偏差値であり、Ｌは、特定の方向での３Ｄオブジェクトの長さであり、ＫＤｖは、定数である。Ｄｖは、最大で約３００μｍ、２００μｍ、１００μｍ、５０μｍ、４０μｍ、３０μｍ、２０μｍ、１０μｍ、５μｍ、１μｍ、または０．５μｍの値を有し得る。Ｄｖは、少なくとも約０．５μｍ、１μｍ、３μｍ、５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、５０μｍ、７０μｍ、１００μｍ、または３００μｍの値を有し得る。Ｄｖは、前述の値の間の任意の値を有し得る（例えば、約０．５μｍ～約３００μｍ、約１０μｍ～約５０μｍ、約１５μｍ～約８５μｍ、約５μｍ～約４５μｍ、または約１５μｍ～約３５μｍ）。ＫＤｖは、最大で約３０００、２５００、２０００、１５００、１０００、または５００の値を有し得る。Ｋｄｖは、少なくとも約５００、１０００、１５００、２０００、２５００、または３０００の値を有し得る。ＫＤｖは、前述の値の間の任意の値を有し得る（例えば、約３０００～約５００、約１０００～約２５００、約５００～約２０００、約１０００～約３０００、または約１０００～約２５００）。
いくつかの実施形態では、変形することは、標的表面（例えば、材料床の露出面）の少なくとも一部分、および／または硬化した材料の以前に形成された領域を、少なくとも１つのエネルギービームを使用して加熱することを含む。エネルギー源は、エネルギービームを生成し得る。エネルギー源は、放射エネルギー源であり得る。エネルギー源は、分散型エネルギー源（例えば、ファイバレーザー）であり得る。エネルギー源は、実質的に均一な（例えば、均質な）エネルギーストリームを生成し得る。エネルギー源は、（例えば、実質的に）均質なフルエンスを有する断面（または、例えば、フットプリント）を備え得る。エネルギービームは、標的表面上にスポットサイズ（例えば、フットプリントまたは断面）を有し得る。スポットサイズは、ＦＬＳを有し得る。エネルギー源によって（例えば、予備変形された、または変形された）材料の一部分を変形させるために生成されるエネルギーは、本明細書では「エネルギービーム」と称される。エネルギービームは、３Ｄオブジェクトの一部分（例えば、３Ｄオブジェクトの露出面）を加熱し得る。エネルギービームは、標的表面の一部分（例えば、材料床の露出面、および／または露出されていない、材料床のより深い部分）を加熱し得る。予備変形された材料は、標的表面に向けられ得る。エネルギービームは、予備変形された材料を、標的表面に向かう途中で加熱し得る。標的表面は、予備変形された材料、部分的に変形された材料、および／または変形された材料を備え得る。標的表面は、構築プラットフォームの一部分、例えば、ベース（例えば、図３、３０２）を備え得る。標的表面は、３Ｄオブジェクトの（表面の）一部分を含み得る。エネルギービームによる加熱は、例えば、標的表面上で、そのフットプリントの全体で実質的に均一であり得る。いくつかの実施形態では、エネルギービームは、例えば、ステップアンドリピートシーケンス（例えば、タイリングシーケンス）で、標的表面に向かって放出されるエネルギーストリームの形態を取る。標的表面に対するその軌道の少なくとも一部分において、エネルギービームは、連続的に、パルスシーケンスで、またはステップアンドリピートシーケンスで、前進し得る。エネルギー源は、エネルギー源のアレイ、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）アレイを備え得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に開示される方法、システム、装置、および／またはソフトウェアは、３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分である硬化した材料（またはその一部分）の層の少なくとも１つの特性を制御することを含む。本明細書に開示される方法、システム、装置、および／またはソフトウェアは、３Ｄオブジェクトの変形の程度および／または方法を制御することを含み得る。３Ｄオブジェクト変形の制御は、変形の方向および／または大きさの制御を含み得る。制御は、３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分（例えば、すべて）に対するものであり得る。制御は、その場での、および／またはリアルタイムでの制御であり得る。制御は、３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分の形成中に起こり得る。制御は、閉ループまたは開ループ制御スキームを含み得る。一部分は、表面、溶融池、複数の溶融池、層、複数（例えば、多数）の層、層の一部分、および／または多数の層の一部分であり得る。複数の溶融池および／または層は、少なくとも１桁または少なくとも２桁のものであり得る。３Ｄオブジェクトの硬化した材料の層は、複数の溶融池を備え得る。層の特性は、層（またはその一部分）の平面性、曲率、または曲率半径を含み得る。特性は、層（またはその一部分）の厚さを含み得る。特性は、層（またはその一部）の滑らかさ（例えば、平面性）を含み得る。
３Ｄオブジェクトの硬化した材料の１つ以上の層は、実質的に平面（例えば、平坦）であり得る。層の平面性は、実質的に均一であり得る。ある位置における層の高さは、平均平面と比較され得る。平均平面は、硬化した材料の層の表面の最上部の最小二乗プレーナフィットによって定義され得る。平均平面は、硬化した材料の層の上面の各点における材料の高さを平均することによって計算された平面であり得る。硬化した材料の平面層の表面の任意の点からの偏差は、硬化した材料の層の高さ（例えば、厚さ）の、最大で２０％、１５％、１０％、５％、３％、１％、または０．５％であり得る。実質的に平面の１つ以上の層は、大きな曲率半径を有し得る。図１７は、平面層（層番号１～４）および曲率半径を有する非平面層１７１９（例えば、層番号５～６）を備える３Ｄオブジェクト１７１２の垂直断面の例を示す。図１７において、１７１１は、平面層を備える３Ｄオブジェクトであり、１７１３は、同じ曲率半径を有する非平面層を備える３Ｄオブジェクトである。図１７、１７１６および１７１７は、曲率半径「ｒ」を有する円１７１５上の湾曲した層の重ね合わせである。１つ以上の層が、層表面の曲率半径に等しい曲率半径を有し得る。曲率半径は、無限大に等しくなる場合がある（例えば、層が平面の場合）。層表面（例えば、３Ｄオブジェクトのすべての層）の曲率半径は、少なくとも約０．１センチメートル（ｃｍ）、０．２ｃｍ、０．３ｃｍ、０．４ｃｍ、０．５ｃｍ、０．６ｃｍ、０．７ｃｍ、０．８ｃｍ、０．９ｃｍ、１ｃｍ、５ｃｍ、１０ｃｍ、２０ｃｍ、３０ｃｍ、４０ｃｍ、５０ｃｍ、６０ｃｍ、７０ｃｍ、８０ｃｍ、９０ｃｍ、１メートル（ｍ）、１．５ｍ、２ｍ、２．５ｍ、３ｍ、３．５ｍ、４ｍ、４．５ｍ、５ｍ、１０ｍ、１５ｍ、２０ｍ、２５ｍ、３０ｍ、５０ｍ、または１００ｍの値を有し得る。層表面（例えば、３Ｄオブジェクトのすべての層）の曲率半径は、曲率半径の前述の値のうちのいずれかの間の任意の値（例えば、約１０ｃｍ～約９０ｍ、約５０ｃｍ～約１０ｍ、約５ｃｍ～約１ｍ、約５０ｃｍ～約５ｍ、約５ｃｍ～無限大、または約４０ｃｍ～約５０ｍ）を有し得る。いくつかの実施形態では、無限大の曲率半径を有する層は、平面である層である。いくつかの例では、１つ以上の層が、３Ｄオブジェクトの平面セクションに含まれ得るか、または平面の３Ｄオブジェクト（例えば、平坦面）であり得る。場合によっては、３Ｄオブジェクト内の少なくとも１つの層の一部は、本明細書で言及される曲率半径を有する。
本明細書で理解される「リアルタイム」は、３Ｄオブジェクトの形成（例えば、印刷）の少なくとも一部分の間であり得る。リアルタイムは、印刷動作の間であり得る。リアルタイムは、形成（例えば、印刷）サイクルの間であり得る。リアルタイムは、３Ｄオブジェクト、３Ｄオブジェクトの一部分としての硬化した材料の層、３Ｄオブジェクトの少なくとも１桁の数の層、３Ｄオブジェクトの少なくとも１層、ハッチライン、少なくとも１桁の数の溶融池、または溶融池の形成の間を含み得る。
いくつかの実施形態では、３Ｄ形成（例えば、印刷）システムの少なくとも１つの（例えば、各）エネルギー源は、少なくとも約６立方センチメートル毎時（ｃｃ／ｈｒ）、１２ｃｃ／ｈｒ、３５ｃｃ／ｈｒ、５０ｃｃ／ｈｒ、１２０ｃｃ／ｈｒ、４８０ｃｃ／ｈｒ、６００ｃｃ／ｈｒ、１０００ｃｃ／ｈｒ、または２０００ｃｃ／ｈｒの材料のスループットで変形（例えば、印刷）することができる。少なくとも１つのエネルギー源は、前述の値の範囲内の任意の速度で印刷し得る（例えば、約６ｃｃ／ｈｒ～約２０００ｃｃ／ｈｒ、約６ｃｃ／ｈｒ～約１２０ｃｃ／ｈｒ、または約１２０ｃｃ／ｈｒ～約２０００ｃｃ／ｈｒ）。
いくつかの実施形態では、３Ｄオブジェクトの形成プロセスは、３Ｄ印刷プロセスである。３Ｄ印刷プロセスにおいて、ディスペンサは、例えば、ディスペンサの開口部を通して、結合剤および／または反応種を堆積し得る。エネルギー源は、エネルギービームを生成し得る。ディスペンサは、予備変形された材料を堆積して、例えば、材料床を形成し得る。いくつかの実施形態では、３Ｄオブジェクトは、材料床内で形成される。材料床（例えば、粉末床）は、例えば、形成プロセス中に流動性を維持する流動性材料（例えば、粉末）（例えば、圧縮または加圧されていない粉末）を備え得る。１つ以上の３Ｄオブジェクトの形成中、材料床は、圧力勾配を排除し得る。いくつかの例では、３Ｄオブジェクト（またはその一部分）は、低減された数の補助支持体を用いて、および／または補助支持体と離間して（例えば、少なくとも約２、３、５、１０、４０、または６０ミリメートルだけ離間して）材料床内で形成され得る。いくつかの例では、３Ｄオブジェクト（またはその一部分）は、（例えば、プラットフォームに）固定されることなく、材料床内で形成され得る。例えば、３Ｄオブジェクトは、補助支持体なしで形成され得る。
いくつかの実施形態では、変形剤は、材料ディスペンサ（例えば、結合ディスペンサ）を通して分配される。ディスペンサは、本明細書に開示される任意のディスペンサであり得る。ディスペンサは、（例えば、手動で、および／または自動的に）制御され得る。自動制御は、ディスペンサの少なくとも１つの構成要素に動作可能に結合されている１つ以上のコントローラを使用することであり得る。制御は、形成動作（例えば、印刷）の前、間、および／または後であり得る。ディスペンサは、アクチュエータを使用して、並進され得る。ディスペンサの並進は、スキャナ（例えば、ＸＹステージ）を利用し得る。いくつかの実施形態では、少なくとも１つの３Ｄオブジェクトは、複数のディスペンサを使用して印刷される。いくつかの実施形態では、少なくとも２つのディスペンサが、（例えば、結合剤（ｂｉｎｄｉｎｇ ａｇｅｎｔ）を備える）同じタイプの結合剤（ｂｉｎｄｅｒ）を分配する。いくつかの実施形態では、少なくとも２つのディスペンサが、各々、異なるタイプの結合剤を分配する。いくつかの実施形態では、結合剤は、ポリマーまたは樹脂である。結合剤は、有機または無機であり得る。結合剤は、炭素ベースまたはシリコンベースであり得る。
いくつかの例では、３Ｄオブジェクトは、例えば、材料床を使用せずに、プラットフォーム上に形成され得る。３Ｄ印刷サイクルは、（Ｉ）予備変形された材料をプラットフォームに向けて堆積させること、および（ＩＩ）（例えば、予備変形された材料をプラットフォームに向けて堆積する間）プラットフォームでまたはそれに隣接して、予備変形された材料の少なくとも一部分を（例えば、少なくとも１つのエネルギービームによって）変形させて、プラットフォーム上に配設された１つ以上の３Ｄオブジェクトを形成することに対応し得る。追加の連続層（またはその一部）は、事前に形成された層に（例えば、予備変形された材料のストリームとして）導入された、予備変形された材料の一部を変形（例えば、融合および／または溶融）させることによって、３Ｄオブジェクトの前の層に付加され得る。（ｉ）の堆積および（ｉｉ）の変形は、形成増分を含み得る。ディスペンサは、例えば、ディスペンサの開口部を通して、予備変形された材料を堆積し得る。形成プロセスのとして例は、各々が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年３月１日に出願された「ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ ＯＦ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＯＢＪＥＣＴＳ」と題する特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１８／２０４０６号、および２０１８年４月６日に出願された「ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ ＯＦ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＯＢＪＥＣＴＳ」と題する特許出願第ＵＳ６２／６５４，１９０号に見出され得る。
いくつかの実施形態では、製造装置は、例えば、（例えば、データ）ファイル、センサデータ、および／または検出器データの形態で出力を提供する。データは、タイムスタンプされ得る。データは、位置スタンプされ得る（例えば、層内の位置、３Ｄオブジェクトの一部としての層の位置）。位置は、層単位であり得る。位置は、溶融池番号によるものであり得る。データは、追跡可能であり得る。検出器および／またはセンサのうちのいずれかからのデータが、データベースに記録され得る。データは、その場でおよび／またはリアルタイムで、収集、送信、および／または記録され得る。
１つ以上のオブジェクトが、１つ以上の製造装置（例えば、プリンタなどの形成ツール）を使用して、形成（例えば、印刷）され得る。いくつかの実施形態では、３Ｄオブジェクトの形成が監視される。監視は、１つ以上の出力（例えば、熱、光学、化学的、および／または触覚信号）を検出する１つ以上の検出器を使用することを含み得る。検出器は、センサを備え得る。場合によっては、監視は、１つ以上の３Ｄオブジェクトの形成中に、リアルタイムで実行される。場合によっては、監視は、印刷前、印刷中、および／または印刷後に行われる。監視は、履歴測定値を（例えば、分析ツールとして、および／または閾値を設定するために）使用し得る。形成の１つ以上の態様の監視を任意選択で使用して、形成命令を（例えば直接）変更し、および／または形成プロセスの１つ以上のシミュレーションを調整することができる。シミュレーションは、１つ以上の変数の１つ以上の閾値の自動指定を容易にし得る。シミュレーションは、３Ｄ印刷プロセスを形成するための命令の指定を容易にし得る。例えば、エネルギー源および／またはエネルギービームの１つ以上の特性の指定。例えば、製造機械の１つ以上の構成要素に対する命令の指定（例えば、ガスフローシステム、予備変形材料リサイクルシステム、予備変形された材料運搬システム、層分配機構、プラットフォームアクチュエータ位置）。３Ｄオブジェクトの形成の１つ以上の態様の監視を任意選択で使用して、形成命令を（例えば直接）変更し、および／または１つ以上のシミュレーションを調整することができる。例えば、３Ｄオブジェクトの印刷中に、１つ以上の熱検出器が、標的表面上の照射スポットで、またはそれに近接する（例えば、その近傍の）位置で（例えば、リアルタイムの）熱信号（例えば、リアルタイム熱シグネチャ曲線）を収集し得る。照射スポットに近接する位置としては、溶融池の少なくとも約１、１．５、２、２．５、３、３．５、４、４．５、５、５．５、６、６．５、７、７．５、８、８．５、９、９．５、または１０ＦＬＳ（例えば、直径）の領域が挙げられ得る。照射スポットに近接する位置としては、照射スポットの前述の値のうちのいずれかの間の領域が、挙げられ得る。熱信号は、形成プロセス中に目標熱信号（例えば、目標熱シグネチャ曲線）と比較され得る。目標温度に（例えば、実質的に）一致するように（例えば、リアルタイム）熱信号を調整するために、変形剤（例えば、エネルギービーム）の１つ以上の特性が、３Ｄオブジェクトの形成中に変更され得る。変形プロセスに対する変更は、（ｉ）変形密度（または変形強度）、（ｉｉ）軌道、（ｉｉｉ）標的表面上の変形剤のフットプリントのＦＬＳ、（ｉｖ）ハッチ間隔、（ｖ）走査速度、（ｖｉ）走査スキーム、（ｖ）標的表面に沿った経路に沿って進行するときの変形剤の滞留時間、または（ｖｉ）標的表面に沿った経路に沿って進行するときの変形剤の中断時間に対する変更を含み得る。例えば、変更は、エネルギービームの（ａ）標的表面における電力密度、（ｂ）波長、（ｃ）断面、（ｄ）経路、（ｅ）照射スポットサイズ、（ｆ）走査速度、（ｇ）滞留時間、（ｈ）中断時間、または（ｉ）エネルギービームを生成するエネルギー源の電力に対する変更を含み得る。目標温度に一致させることは、（例えば、所定の）許容誤差内に対するものであり得る。これらの検出器のいずれかのデータが、データベースに記憶（および、例えば、タイムスタンプ）され得る。
図３は、（例えば、第１の）エネルギービーム３０１を放出する（例えば、第１の）エネルギー源３２１と、（例えば、第２の重なり合う）エネルギービーム３０１を放出する（例えば、第２の）エネルギー源３２２とを含む３Ｄ形成（例えば、３Ｄ印刷）システム３００および装置の例を示す。３Ｄ印刷システムは、本明細書では「３Ｄプリンタ」と称されることもある。図３の例では、エネルギー源３２１からのエネルギーは、（例えば、第１の）光学システム３２０（例えば、スキャナを備える）および光学窓３１５を通して移動し、エンクロージャ（例えば、雰囲気３２６を備える）内の標的表面３４０に入射する。エンクロージャは、雰囲気を囲む１つ以上の壁を備え得る。標的表面は、プラットフォーム（例えば、図３、３０９）に隣接して配設されている、予備変形された材料（例えば、図３、３０８）の少なくとも１つの層を備え得る。隣接しては、上に、であり得る。いくつかの実施形態では、エレベータシャフト（例えば、図３、３０５）は、プラットフォームを（例えば、垂直に、図３、３１２）移動させるように構成される。エンクロージャ（例えば、３３２）は、光学チャンバ（例えば、３３１）、処理チャンバ（例えば、３０７）、および構築モジュール（例えば、３３０）を備えるサブエンクロージャを含み得る。プラットフォームは、シール（例えば、図３、３０３）によって、構築モジュールの１つ以上の壁（例えば、側壁）から分離され得る。エネルギービームの誘導システムは、光学システムを備え得る。図３は、エネルギー源３２２からのエネルギーが、光学システム３１４（例えば、スキャナを備える）および光学窓３３５を通して移動し、標的表面３４０に衝突する（例えば、入射する）ことを示している。（例えば、複数の）エネルギー源からのエネルギーが、同じ光学システムおよび／または同じ光学窓を通して方向付けされ得る。場合によっては、同じエネルギー源からのエネルギー（例えば、ビーム）が、１つ以上の光学システムによって、複数のエネルギービームを形成するように方向付けられる。標的表面は、材料床（例えば、図３、３０４）内の材料の変形を介して形成された、硬化した材料（例えば、図３、３０６）を備え得る。図３の例では、層形成装置３１３は、（例えば、粉末）ディスペンサ３１６（例えば、分配機構）、レベラー３１７（例えば、レベリング機構）、および材料除去機構３１８を含む。印刷中、３Ｄオブジェクト（例えば、材料床）は、（例えば、可動）プラットフォームによって支持され得、プラットフォームは、ベース（例えば、図３、３０２）を備え得る。ベースは、（例えば、印刷後に）取り外し可能であり得る。硬化した材料は、ベースに（例えば、支持体を介して、および／または直接）固定されてもよいか、またはベースに固定されなくてもよい（例えば、材料床内に固定せずに浮遊する、例えば、材料床内に吊るされる）。任意選択の熱制御ユニット（図示せず）は、（例えば、材料床および／または雰囲気の）局所的な温度を維持するように構成され得る。場合によっては、熱制御ユニットは、（例えば、受動的または能動的）加熱部材を備える。場合によっては、熱制御ユニットは、（例えば、受動的または能動的）冷却部材を備える。熱制御ユニットは、サーモスタットを備えるか、またはサーモスタットに動作可能に結合され得る。熱制御ユニットは、３Ｄオブジェクトが形成される領域の内部に、または３Ｄオブジェクトが形成される領域に隣接して（例えば、上に）（例えば、処理チャンバの雰囲気内に）提供され得る。熱制御ユニットは、３Ｄオブジェクトが形成される領域の外側（例えば、処理チャンバの雰囲気内）に（例えば、所定の距離に）提供され得る。
いくつかの実施形態では、変形剤は、エネルギー源によって生成されるエネルギービームである。エネルギービームは、例えば、印刷中、材料床の上面全体で（例えば、横方向に）並進し得るように移動可能である。エネルギービームおよび／またはエネルギー源は、少なくとも１つの誘導システムを介して移動され得る。（例えば、エネルギービームを誘導する）誘導システムは、スキャナを備え得る。スキャナは、検流計スキャナ、可動（例えば、回転）多面鏡、メカニカルステージ（例えば、ＸＹステージ）、圧電デバイス、ジンバル、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。スキャナは、ミラーを備え得る。スキャナは、変調器を備え得る。スキャナは、多面鏡を備え得る。スキャナは、２つ以上の変形剤または変形剤発生器（例えば、エネルギー源または結合剤ディスペンサ）に対して同じスキャナであり得る。少なくとも２つ（例えば、各）変形剤または変形剤発生器は、別個のスキャナを有し得る。少なくとも２つのスキャナは、変形剤または変形剤発生器と動作可能に結合され得る。本明細書に開示されるシステムおよび／または装置は、１つ以上のシャッタ（例えば、安全シャッタ）を備え得る。エネルギー源は、ＤＬＰ変調器、一次元スキャナ、二次元スキャナ、またはそれらの任意の組み合わせを使用して、エネルギーを投射し得る。変形剤発生器は、静止型または並進可能であり得る。変形剤発生器は、垂直に、水平に、またはある角度に（例えば、平面角度または複合角度）で並進可能である。
誘導システム（例えば、光学誘導システム。例えば、スキャナ）および／またはエネルギー源は、手動で、および／または少なくとも１つのコントローラによって、制御され得る。例えば、少なくとも２つの誘導システムが、同じコントローラによって方向付けられ得る。例えば、少なくとも１つの誘導システムが、それ自体の（例えば、固有の）コントローラによって方向付けられ得る。複数のコントローラが、互いに、誘導システム（例えば、スキャナ）に、および／またはエネルギー源に動作可能に結合され得る。複数のエネルギービームのうちの少なくとも２つが、標的表面の同じ位置に、または標的表面の異なる位置に向けて方向付けられ得る。１つ以上のセンサが、標的表面に隣接して配設され得る。１つ以上のセンサが、（例えば、標的表面における）変形剤の（ｉ）位置および／または（ｉｉ）効果を検出し得る。センサからのデータは、データベースに記録され得る。少なくとも１つの誘導システムが、標的表面に沿った変形剤の位置および／または経路を方向付けることができる。少なくとも１つの誘導システムが、１つ以上のセンサからのフィードバックを考慮し得る。１つ以上のシステムのデータが、データベースに記憶（および、例えば、タイムスタンプ）され得る。１つ以上のセンサのうちの少なくとも１つは、標的表面の間接視野内に配設され得る。１つ以上のセンサのうちの少なくとも１つは、標的表面の直接視野内に配設され得る（例えば、標的表面を見ているカメラ）。１つ以上のセンサが、標的表面の少なくとも一部分（例えば、材料床の露出面）の視野を有するように構成され得る。
本明細書で使用される場合、「隣接する（ａｄｊａｃｅｎｔ）」または「に隣接する（ａｄｊａｃｅｎｔ ｔｏ）」という用語は、「に隣接する（ｎｅｘｔ ｔｏ）」、「隣接する（ａｄｊｏｉｎｉｎｇ）」、「に接触する（ｉｎ ｃｏｎｔａｃｔ ｗｉｔｈ）」、および「に近接する（ｉｎ ｐｒｏｘｉｍｉｔｙ ｔｏ）」を含む。場合によっては、に隣接するは、「の上（ａｂｏｖｅ）」または「の下（ｂｅｌｏｗ）」であり得る。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つのコントローラは、構築モジュールの、および／または光学チャンバの係合および／または係合解除を指示し得る。制御は、自動および／または手動制御を含み得る。構築モジュールの処理チャンバとの係合は、可逆的であり得る。いくつかの実施形態では、構築モジュールの処理チャンバとの係合は、不可逆的（例えば、安定的または静的）であり得る。処理チャンバのＦＬＳ（例えば、幅、深さ、および／または高さ）は、少なくとも約５０ミリメートル（ｍｍ）、６０ｍｍ、７０ｍｍ、８０ｍｍ、９０ｍｍ、１００ｍｍ、２００ｍｍ、２５０ｍｍ、２８０ｍｍ、４００ｍｍ、５００ｍｍ、８００ｍｍ、９００ｍｍ、１メートル（ｍ）、２ｍ、または５ｍであり得る。処理チャンバのＦＬＳは、最大で約５０ミリメートル（ｍｍ）、６０ｍｍ、７０ｍｍ、８０ｍｍ、９０ｍｍ、１００ｍｍ、２００ｍｍ、２５０ｍｍ、４００ｍｍ、５００ｍｍ、８００ｍｍ、９００ｍｍ、１メートル（ｍ）、２ｍ、または５ｍであり得る。処理チャンバのＦＬＳは、前述の値のうちのいずれかの間であり得る（例えば、５０ｍｍ～約５ｍ、約２５０ｍｍ～約５００ｍｍ、または約５００ｍｍ～約５ｍ）。構築モジュール、光学チャンバ、および／または処理チャンバは、有機材料（例えば、ポリマーまたは樹脂）もしくは無機材料（例えば、塩、鉱物、酸、塩基、またはケイ素系化合物）を含む任意の材料を備え得る（例えば、材料で形成され得る）。構築モジュールおよび／または処理チャンバは、本明細書に開示される任意の材料（例えば、元素金属、金属合金、元素炭素の同素体、セラミック、またはガラス）を備え得る。コントローラおよびその構成要素のいずれかの例は、各々が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１７年２月１６日に出願された「ＡＣＣＵＲＡＴＥ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／１８１９１号、２０１７年２月１６日に出願された「ＡＣＣＵＲＡＴＥ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する特許出願第ＵＳ１５／４３５，０６５号、および／または２０１７年２月１７日に出願された「ＡＣＣＵＲＡＴＥ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」題する特許出願第ＥＰ１７１５６７０７号に見出され得る。
いくつかの実施形態では、デブリ（例えば、汚染物質）が、３Ｄオブジェクトの形成中に生成され得る。デブリは、（例えば、加熱、溶融、蒸発、および／または他のプロセス遷移から生じる）フューム、すす、小粒子、ダスト、汚れ、粉末、または３Ｄオブジェクトの一部を形成しなかった硬化した材料を含み得る。デブリは、製造機構内に、例えば、処理チャンバ内および／または任意の通路（例えば、ガスシステム、粉末輸送システム）内に存在し得る。光学システム内の光学要素は（例えば、密封されたエンクロージャおよび／またはエンクロージャチューブを介して）隔離され、実質的に清浄な環境内に維持され得るが、１つ以上の光学要素（例えば、光学窓）が、外部環境（例えば、光学システム環境に関して、例えば、処理室）に少なくとも部分的に露出されたままであり得る。光学窓は、３Ｄ印刷システムの光学システムと、処理チャンバとの間のインターフェースとして機能し得る。３Ｄ印刷システムの処理チャンバは、汚染物質（例えば、デブリ）を含み得、この汚染物質が、移動して光学要素（例えば、光学窓）に付着し、光学要素の熱レンズ効果状態の可能性を高める。いくつかの実施形態では、（例えば、清浄な）ガスを光学要素に向けて方向付けて、（ｉ）光学要素領域のガスパージを提供し、および／または（ｉｉ）光学要素領域をデブリから保護することができる。ガスフローおよび／またはガスパージのためのシステムは、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／６００３５号に開示されたいずれかのシステムであり得る。いくつかの実施形態では、加圧された清浄なガスは、例えば、光学要素（例えば、光学窓）に到達する前に、フィルタ（例えば、１つ以上のＨＥＰＡフィルタ）を通して濾過される。いくつかの実施形態では、１つ以上のフィルタは、ナノメートルスケール（例えば、約１０ナノメートル（ｎｍ）～約２０００ｎｍ）の直径を有する粒子を濾過して取り除くように構成される。
いくつかの実施形態では、製造機構（例えば、３Ｄ印刷システム）は、１つ以上のガスシステム（例えば、ガスリサイクルシステム）を含むか、またはそれらに作動的に結合されている。図４は、いくつかの実施形態による、ガスシステム４０３に結合されている、例示的な３Ｄ印刷システム４００の概略側面図を示す。３Ｄ印刷システム４００は、ガス入口４０４と、ガス出口４０５とを含む処理チャンバ４０２を含む。３Ｄ印刷システムのガスシステム（例えば、４０３）は、ガス出口（例えば、４０５）からのガスの流れを、ガス入口（例えば、４０４）を介して処理チャンバ（例えば、４０２）内に戻して再循環させるように構成され得る。ガス出口を出るガスフロー（例えば、４０６）は、固体および／または気体の汚染物質を含み得る。いくつかの実施形態では、濾過システム（例えば、４０８）は、固体および／または気体の汚染物質の少なくとも一部を濾過して取り除き、それによって、清浄なガス（例えば、４０９）（例えば、ガスフロー４０６よりも清浄な）を提供する。濾過システムは、１つ以上のフィルタを含み得る。フィルタは、ＨＥＰＡフィルタまたは化学フィルタを含み得る。濾過システムを出る清浄なガス（例えば、４０９）は、比較的低い圧力下にあり得る。ガスは、例えば、処理チャンバおよび／または光学チャンバに入る前に、例えば、ガスの相対圧力を調整（例えば、増加）するために、ポンプ（例えば、４１０）を通して方向付けされ得る。ポンプを出る、調整された圧力を有する清浄なガス（例えば、４１１）は、１つ以上のセンサ（例えば、４１２）を通して方向付けされ得る。センサのデータは、データベースに記録（および、例えば、タイムスタンプ）され得る。１つ以上のセンサは、加圧された清浄なガスの流れ（例えば、圧力）を測定することができる流量計を備え得る。１つ以上のセンサは、温度センサ、湿度センサ、油センサ、または酸素センサを備え得る。場合によっては、清浄なガスは、周囲圧力またはそれよりも高い圧力を有し得る。より高い圧力は、処理チャンバ内に正圧を提供し得る（本明細書に記載の正圧の例示的な値を参照されたい）。清浄なガスの第１の部分は、エンクロージャのガス入口部分の入口（例えば、４０４）を通して方向付けされ得る一方、清浄なガスの第２の部分は、本明細書に記載されるように、光学窓領域のガスパージを提供する第１および／または第２の窓ホルダ（例えば、４１４および４１６）に向けられ得る。ガスシステムは、３Ｄ印刷システムのための（例えば、清浄な）ガスフロー、ならびに二次ガスフロー（例えば、窓パージ）を提供し得る。いくつかの実施形態では、加圧された清浄なガスは、窓ホルダ（例えば、４１４および４１６）の一方または両方に到達する前に、フィルタ（例えば、４１７（例えば、１つ以上のＨＥＰＡフィルタ））を通してさらに濾過される。いくつかの実施形態では、１つ以上のフィルタ（例えば、フィルタ４１７および／または濾過システム４０８の一部としての）は、ナノメートルスケール（例えば、約１０～５００ｎｍ）の直径を有する粒子を濾過して取り除くように構成される。いくつかの実施形態では、ガスリサイクルシステムは、代替的または追加的に、エンクロージャのくぼんだ部分（例えば、４１８）に清浄なガスを提供する。
いくつかの実施形態では、製造装置は、光学システムを含む。光学システムを使用して、１つ以上の変形剤（例えば、エネルギービーム）を制御することができる。エネルギービームは、シングルモードビーム（例えば、ガウスビーム）またはマルチモードビームを備え得る。光学システムは、エンクロージャと結合されるか、またはエンクロージャから分離され得る。光学システムは、光学エンクロージャ（例えば、図３、３３１）に封入され得る。図５Ａは、エネルギービームが、エネルギー源５１０から投射され、標的５０５（例えば、予備変形された材料、および／または前の変形操作からなどの、硬化した、もしくは部分的に硬化した材料を備える材料床の露出面）に到達する前に、２つのミラー５０３および５０９によって偏向され、光学要素５０６を通して移動する光学システムの一例を示す。光学システムは、複数の光学要素を備え得る。場合によっては、光学要素は、（例えば、エネルギービームをエンクロージャ内に伝送するための）光学窓を備える。いくつかの実施形態では、光学要素は、例えば、入射エネルギービーム（例えば、図５Ａ、５０７）を出射エネルギービーム（例えば、図５Ａ、５０８）に変更する（例えば、合焦する、または焦点をぼかす）ための焦点変更デバイスを備える。焦点変更デバイスは、レンズを備え得る。いくつかの実施形態では、光学システムの態様は、プリンタの１つ以上のコントローラによって制御される。例えば、１つ以上のコントローラが、１つ以上のエネルギービームの動きをリアルタイムで方向付ける１つ以上の（例えば、検流計スキャナの）ミラーを制御し得る。光学システムおよびそれらの構成要素の様々な態様の例は、各々が、参照により全体的に本明細書に組み込まれる、２０１７年２月１６日に出願された「ＡＣＣＵＲＡＴＥ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する米国特許出願第１５／４３５，１２８号、２０１７年２月１６日に出願された「ＡＣＣＵＲＡＴＥ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／１８１９１号、２０１７年２月１７日に出願された「ＡＣＣＵＲＡＴＥ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する欧州特許出願第ＥＰ１７１５６７０７．６号、２０１７年１２月４日に出願された「ＯＰＴＩＣＳ，ＤＥＴＥＣＴＯＲＳ，ＡＮＤ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／６４４７４号、および２０１８年１月３日に出願された「ＯＰＴＩＣＳ ＩＮ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１８／１２２５０号に見出され得る。
場合によっては、光学システムは、標的表面において（またはそれに隣接して、例えば、標的表面の上または下で、焦点がぼけたビームスポットを標的表面に形成するために）１つ以上のエネルギービームの焦点を変更する。いくつかの実施形態では、エネルギービームは、標的表面で（例えば、実質的に）合焦される。いくつかの実施形態では、エネルギービームは、標的表面で焦点がぼけている。標的表面で合焦されているエネルギービームは、標的表面で（例えば、実質的に）最小のスポットサイズを有し得る。標的表面で焦点がぼけているエネルギービームは、例えば、所定の量だけ、最小スポットサイズよりも（例えば、実質的に）大きい、標的表面でのスポットサイズを有し得る。例えば、標的表面で焦点がぼけているガウスエネルギービームは、エネルギービームの焦点（本明細書ではビームウエストとも称される）からレイリー距離の外側にあるスポットサイズを有し得る。図５Ｂは、距離の関数としてのガウスビームの例示的なプロファイルを示す。合焦したエネルギービームの標的表面は、ビームウエスト（例えば、図５Ｂ、Ｗ０）からレイリー距離（例えば、図５Ｂ、Ｒ）内にあり得る。いくつかの実施形態では、フットプリントのフォーカスシフトが監視される（および、例えば、データベースに記録される）。標的表面（例えば、図８Ｃ、８４５）上の異なる位置でのフォーカスシフトの測定が、１つ以上の焦点オフセット（例えば、図８Ｃ、８３５、８５５、８２５、８１５、および８６５）について繰り返され得る。
いくつかの実施形態では、目標熱信号（例えば、熱閾値）は、１つ以上のシミュレーションから得られる。目標信号は、値、値のセット、または関数（例えば、時間依存関数）であり得る。１つ以上の３Ｄオブジェクトが、任意選択で分析され得る。いくつかの実施形態では、目標（例えば、熱）信号は、分析された３Ｄオブジェクト（またはその一部分）の履歴データから取得される。いくつかの実施形態では、オブジェクトまたはその一部分は、検査ツール（例えば、光学カメラ、Ｘ線機器、センサ、および／または顕微鏡）を使用して分析される。顕微鏡は、光学顕微鏡または電子顕微鏡を含み得る。顕微鏡は、走査型トンネル顕微鏡、走査型電子顕微鏡、または透過型電子顕微鏡を含み得る。測定は、Ｘ線断層撮影、引張試験機、疲労試験機、ｅＳｔｒｅｓｓシステム、またはＸ線回折（ＸＲＤ）を含む方法を使用して実施され得る。測定は、周囲温度（例えば、約２０℃または約２５℃）で実施され得る。３Ｄオブジェクトの表面粗さは、表面形状測定器で測定され得る。場合によっては、分析は、オブジェクトの形状に関するデータを提供する。場合によっては、分析は、オブジェクトの１つ以上の材料特性（例えば、多孔性、表面粗さ、粒状組織、内部ひずみ、および／または化学組成）に関するデータを提供する。分析データは、データベースに挿入され得る。いくつかの実施形態では、分析データは、（例えば、ＱＡプログラムを使用して）実際のデータおよび／または要求されたデータと比較される。例えば、印刷されたオブジェクトの実際の形状が、それぞれの要求されたオブジェクトの形状と比較され得る。いくつかの実施形態では、分析データは、シミュレーション、閾値、および／または製造機構の１つ以上の構成要素の動作を調整するために使用される。調整は、後続のオブジェクトの形成に（例えば、履歴データとして）使用され得る。
３Ｄオブジェクトは、様々な表面粗さプロファイルを有し得、それにより、様々な用途に好適であり得る。表面粗さは、実際の表面の法線ベクトルの方向における、理想的形態からの偏差であり得る。表面粗さは、粗さプロファイルの算術平均（以下、「Ｒａ」）として測定され得る。いくつかの例では、形成された３Ｄオブジェクトは、最大で約３００μｍ、２００μｍ、１００μｍ、７５μｍ、５０μｍ、４５μｍ、４０μｍ、３５μｍ、３０μｍ、２５μｍ、２０μｍ、１５μｍ、１０μｍ、７μｍ、５μｍ、３μｍ、２μｍ、または１μｍのＲａ値を有し得る。３Ｄオブジェクトは、前述のＲａ値のうちのいずれかの間のＲａ値を有し得る。Ｒａ値は、接触法によって、または非接触法によって測定され得る。Ｒａ値は、粗さ試験機および／または顕微鏡法（例えば、本明細書に記載の任意の顕微鏡法）によって、測定され得る。測定は、周囲温度（例えば、Ｒ．Ｔ．）で実施され得る。粗さは、接触法によって、または非接触法によって測定され得る。粗さ測定は、１つ以上のセンサ（例えば、光学センサ）を含み得る。粗さ測定は、（例えば、計測センサを使用する）計測測定装置を含み得る。粗さは、電磁ビーム（例えば、可視またはＩＲ）を使用して測定され得る。
いくつかの実施形態では、１つ以上の変数が、ＱＡプログラムによって監視および／または分析される。変数は、直接（例えば、センサを使用して）、または間接的に（例えば、事前にプログラムされた動作を実行することによって）測定され得る。事前にプログラムされた動作（例えば、事前に設計された、または事前に定義された動作）は、製造機構の構成要素のうちのいずれかのものであり得る。例えば、事前にプログラムされた動作、および／または変形剤（例えば、エネルギービーム）の特性。エネルギービームの性能は、センサを使用して測定され得る。センサは、熱放射センサまたは散乱光センサを含み得る。エネルギービームは、標的表面（例えば、粉末または固体金属）を照射し得る。エネルギービームは、スポットを照射し、および／または軌道をたどり得る。標的表面に対する様々な軌道の例が、図６Ｂに示されている。照射は、センサ／検出器（例えば、カメラ）によって、例えば、その場でおよび／またはリアルタイムで見られ得る。例えば、ガスフローは、センサ（例えば、ガスタイプおよび／または濃度センサ、もしくはガスフローセンサ）を使用して、直接測定され得る。ガスフローは、変形剤による、例えば、エネルギービーム（例えば、溶融池から放出されるスパーク）による、予備変形された材料の変形された材料への変形中（および／または変形後、例えば、変形直後）に放出されるデブリおよび／またはスパークに関連する任意の変化を検査することによって、測定され得る。変化は、デブリおよび／またはスパークの放出に対する任意の方向および／または速度の変化を含み得る。エネルギービームは、ＱＡに関連した手順専用の手順に従い得る。例えば、エネルギービームは、ある量のデブリおよび／またはスパークを放出する特性を有し得る。ＱＡ評価専用のプロセスは、３Ｄオブジェクトを形成するために利用される（例えば、典型的な、または任意の）プロセスによって放出される量を超える量のデブリおよび／またはスパークの放出をもたらす可能性がある。ＱＡ評価専用のプロセスは、検出器（例えば、センサ）によって検出可能な量（および／またはタイプ）のデブリおよび／またはスパークの放出をもたらす可能性がある。デブリおよび／またはスパークの量は、３Ｄオブジェクトを形成するために利用されるプロセスに比べて、過剰である可能性がある。検査は、光学センサ（例えば、カメラ、分光計、または点検出器）の使用を含み得る。光学センサは、処理チャンバ内に配設され得る。光学システム（例えば、光学センサを含む）は、光学エンクロージャに封入され得る。光学エンクロージャシステムおよび／または熱レンズ効果の例は、各々が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１７年１２月４日に出願された「ＯＰＴＩＣＳ，ＤＥＴＥＣＴＯＲＳ，ＡＮＤ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／６４４７４号、２０１８年１月３日に出願された「ＯＰＴＩＣＳ ＩＮ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１８／１２２５０号、または２０１９年１月２２日に出願された「ＣＡＬＩＢＲＡＴＩＮ ＩＮ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１９／１４６３５号に見出され得る。
変数は、形成中、３Ｄオブジェクトを取り巻く環境に関連し得る。環境は、ガス圧、構成、温度、速度、流れの方向、層流、乱流、または光学密度を含み得る。環境のガス状含有成分は、環境中の任意の反応種を含み得る。反応種は、３Ｄオブジェクトの形成前、形成中、および／または形成後に、予備変形された、または変形された材料と反応し得る。ガス状含有成分は、水、酸素、不活性ガス、または残留ガスを含み得る。ガス状含有成分は、環境中の様々なガスの相対濃度（またはその任意の勾配）を含み得る。光学密度は、ある体積のガスを通してビームを照射することによって測定され得る。検出器は、ビームの照射位置に対向するか、またはビームの照射方向に対してある角度（例えば、照射方向に垂直）であり得る。検出器がある角度である場合、検出器は、ガス中に浮遊している任意のデブリ粒子による光の散乱を検出し得る。
いくつかの実施形態では、製造装置の雰囲気の清浄度が、１つ以上のセンサを使用して監視され得る。図９は、雰囲気監視システムの一例を示す。雰囲気監視システムは、製造機構９００のエンクロージャ内の（ガスを含む）環境９０１を監視し得る。雰囲気監視システムは、１つ以上のビーム（例えば、音、電荷、および／またはレーザービームなどの電磁ビーム、例えば、図９、１０１７）を備え得る。ビームは、エネルギー源９１７（例えば、エミッタ）から発生し得、エネルギービームの特性（例えば、放出されたエネルギービームと比較した、エネルギービームの強度および／または角度）の任意の変化を検出する検出器（例えば、光学検出器、例えば、９１８）、および／または、例えば、３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分９０６の形成中に雰囲気に放出されたデブリ９５２に起因する、ビームの任意の散乱を検出する検出器９２５に向けて方向付けされ得る。放出されたエネルギービームは、エンクロージャの雰囲気中の種（例えば、デブリ）に遭遇すると、変化する可能性がある。放出されたエネルギービームの強度からの任意の偏差は、エンクロージャ内の雰囲気の清浄度の指標として機能し得る。雰囲気の清浄度を測定するシステムは、レーザービームプロファイラをさらに備え得る。
いくつかの実施形態では、変形剤（例えば、エネルギービーム）は、経路をたどる。予備変形された材料の変形された材料への変形中、経路が、たどられ得る。経路は、３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分の形成中、たどられ得る。経路は、３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分のアニーリング中、たどられ得る。経路は、３Ｄオブジェクトの品質を保証する（例えば、３Ｄオブジェクトを形成するプロセスの品質を保証する、製造機構の品質（例えば、較正）を保証する）専用の（例えば、固有の）手順の実行中、たどられ得る。経路は、曲率を備えるか、または実質的に除外し得る。図６Ａは、経路の様々な例を示す。走査エネルギービームは、これらのタイプの経路の各々内を移動し得る。経路は、曲率を実質的に除外し得る（例えば、６１２～６１５）。経路は、曲率を含み得る（例えば、６１０、６１１）。経路は、ハッチングを備え得る（例えば、６１２～６１５）。ハッチングは、同じ方向に方向付けされ得る（例えば、６１２または６１４）。すべての隣接するハッチングは、反対方向に方向付けされ得る（例えば、６１３または６１５）。ハッチングは、同じ長さを有し得る（例えば、６１４または６１５）。ハッチングは、変化する長さを有し得る（例えば、６１２または６１３）。２つの隣接する経路セクション間の間隔は、実質的に同一（例えば、６１０）または非同一（例えば、６１１）であり得る。経路は、反復特徴を備えるか（例えば、６１０）、実質的に非反復性であり得る（例えば、６１１）。経路は、非重複セクション（例えば、６１０）または重複セクション（例えば、６１６）を備え得る。タイルは、らせん状の進行（例えば、６１６）を備え得る。標的表面の非タイル状のセクションは、本明細書に記載の経路タイプのうちのいずれかで、走査エネルギービームによって照射され得る。パターン（例えば、照射パターン）は、経路を備え得る。
図６Ｂは、蛇行する照射経路に続く位置６２５で標的表面６２６にエネルギービーム６２３を照射するエネルギー源６２１と、放射線６２４が発生して検出器（図示せず）によって捕捉される測定位置６２７と、を備えるセットアップの例を示す。図６Ｂは、測定位置６３２と、線形照射経路（例えば、６３４）とを有する任意選択の標的表面６２８の例も示す。図６Ｂはまた、測定位置６３３と、その周りの照射経路（例えば、６３１）とを有する任意選択の標的表面６２９の例も示す。標的表面は、材料床内にあってもよい。いくつかの実施形態では、光学セットアップの少なくとも１つの構成要素の熱レンズ効果ステータスが、その場でおよび／またはリアルタイムで、測定および識別され得る。熱レンズ効果は、光学的に（例えば、スポットサイズおよび電力密度を測定することによって）および熱応答を特徴付けられ得る。識別に応答して、要求されたスポットサイズおよび電力密度からの偏差に応じて、対策が、講じられ得る。識別は、ＱＡプログラムによって使用され得る。保守手順が、開始され得る（例えば、光学セットアップの少なくとも１つの構成要素を冷却する）。エネルギービームの少なくとも１つの特性が、変更され得る（例えば、エネルギー源の電力を増加する、焦点を変更する、並進速度を変更する）。変更は、動的な変更であり得る（例えば、熱レンズ効果の動的補償）。講じられる対策は、３Ｄ印刷中および／または印刷後に、制御され得る（例えば、手動および／または自動で、例えば、少なくとも１つのコントローラによって）。
例えば、変数は、エンクロージャ内の位置に関する、および／またはエンクロージャのガス入口の位置に関する、照射スポットおよび／またはパターンの変化を含み得る。例えば、変形ビーム（例えば、エネルギービーム）は、標的表面を照射して、パターンまたはスポットを備える、照射された位置を形成し得る。照射された位置は、エンクロージャ内の位置に対して変化し得る。センサは、照射後の１つ以上の所定の時間における照射時に、照射位置を検出し得る。ＱＡプログラムは、（センサデータに関連付けられた）照射位置の任意の変化を監視し得る。
制御されないフォーカスシフトの原因は、熱レンズ効果である可能性がある。熱レンズ効果は、光学要素の光学特性に正または負のシフトをもたらし、熱レンズ効果を経験する可能性がある。例えば、熱レンズ効果は、１つ以上の光学要素の屈折力の増加または減少（例えば、レンズの場合）をもたらす可能性がある。本明細書で理解されるように、熱レンズ効果は、光学要素（例えば、レンズ、窓、ミラー、および／またはビームスプリッタ）の１つ以上の光学特性が、加熱に応答して変化する効果である。光学特性の変化は、光学要素の（例えば、公称）焦点距離の変化であり得る（例えば、変化として現れ得る）。図８Ａは、熱レンズ効果を経験せず、焦点８０４が標的表面８０７にある状態で、内部を通って移動する第１のビームを有する第１の光学要素８０１、熱レンズ効果（例えば、８０１に対して増加した屈折力をもたらす）と、内部を通って移動し、標的表面８０７の上側に焦点８０５を有する第２のビームとを経験する第２の光学要素８０２、より多くの熱レンズ効果（例えば、８０２に対して屈折力のさらなる増加）と、内部を通って移動し、標的表面８０７の上側に焦点８１５を有する第３のビームとを経験する第３の光学要素８０３、および熱レンズ効果（例えば、８０１に対して減少した屈折力をもたらす）と、内部を通って移動し、標的表面８０７の下側に焦点８０６を有する第４のビームとを経験する第４の光学要素８０９の例を示す。熱レンズ効果は、負または正の効果をもたらし得る（例えば、光学要素からの焦点の距離を縮めるか、または拡大する）。いくつかの実施形態では、光学セットアップは、熱レンズ効果がない光学要素の焦点が、標的表面にあるように構成される。加熱は、光学要素と相互作用する入射エネルギー放射（例えば、エネルギービーム）によって誘発され得る。変化は、光学要素の少なくとも１つの材料特性の本質的な変化であり得る。少なくとも１つの材料特性は、光学要素の内部または表面の材料特性を含み得る。例えば、光学要素の屈折率が、加熱に応じて変化する可能性がある。例えば、光学要素の体積および／または形状が、変化する可能性がある。例えば、光学要素の表面特性（例えば、反射率）が、変化する可能性がある。変化は、少なくとも１つの特性の増加または減少のいずれかであり得る。変化は、収差を含み得る。変化は、光学要素を透過する放射線の量の損失を含み得る。変化は、（ｉ）エネルギービームの焦点の位置、（ｉｉ）露出面上のエネルギービームの焦点、または（ｉｉｉ）露出面上のエネルギービームのスポットサイズの変化を含み得る。入射エネルギーが、光学要素との接触から外されると、光学要素は、非熱レンズ効果状態に戻り得る。場合によっては、入射エネルギーが除去されると、光学要素は、非熱レンズ効果状態に戻らない。例えば、１つ以上の汚染物質（例えば、すす、汚れ、雰囲気粒子、ケイ素系化合物、有機化合物、および／または炭化水素）が、光学要素の表面に（例えば、レンズ効果中）存在する（例えば、導入される）可能性がある。汚染物質は、光学要素内に一時的、半永久的、または永久的な熱レンズ効果を引き起こす可能性がる。半永久的とは、光学要素内に熱レンズ効果を持続的に示し、この熱レンズ効果は、汚染が除去されると弱まる、汚染状態を指し得る。永久的とは、光学要素内に熱レンズ効果を持続的に示し、この熱レンズ効果は、汚染を（例えば、完全に）除去することができないために、（例えば、完全には）弱まらない、汚染状態を指し得る。
いくつかの実施形態では、エネルギービームのフットプリントの真円度（例えば、非点収差）は、較正システムを使用して、測定および／または調整される。較正構造は、少なくとも１つの横方向（例えば、Ｘおよび／またはＹ方向）における電力密度分布の測定を容易にし得る。図８Ｂは、円形である、エネルギービーム８００のフットプリントの上面図、Ｘ方向８４０、Ｙ方向８２０、および角度方向８１０および８３０の例を示す。図８Ｂは、楕円形であるエネルギービーム８９０のフットプリントの上面図、Ｘ方向８８０、Ｙ方向８６０、および角度方向８５０および８７０の例を示す。フットプリントの非点収差較正は、本明細書に記載されている較正構造のうちのいずれかを使用して実行され得る。
いくつかの実施形態では、較正システムを利用して、エネルギービームのうちの少なくとも２つを互いに対して較正する。較正システムは、検出システムを備え得る。検出システムは、標的表面の画像（および／またはビデオ）をキャプチャするように構成され得る。検出システムは、３Ｄ印刷システムの１つ以上の装置（例えば、コントローラおよび／または光学システム）と、および／またはＱＡプログラムと、動作可能に結合され得る。例えば、較正システムは、データベースに動作可能に結合され得る。検出システムは、較正プロセス中の様々な時点で画像をキャプチャするように動作可能であり得る。例えば、検出システムは、アライメントマーカの第１のセット（例えば、第１のアライメントマーカ配置、アライメントマーカの第１のサブセット）の後に、第１の画像をキャプチャするように動作可能であり得る。第１の画像は、アライメントマーカを備える予備変形された材料の第１の層の画像であり得る。検出は、（例えば、予備変形された材料の後続の層内に形成された）アライメントマーカの第２のセットの生成の後に、第２の画像をキャプチャするように動作可能であり得る。第２の画像は、アライメントマーカの第２の層の画像であり得る。
場合によっては、オーバーレイ補償データが、複数のエネルギービームの（例えば、それぞれの）ライメントマーカ（例えば、配置）間の直接比較に基づいて、生成される。例えば、オーバーレイオフセット較正は、第１のエネルギービームによるアライメントマーカ（例えば、配置）の生成、および（例えば、本明細書に記載されるような）検出システムによる画像キャプチャを含み得る。オーバーレイオフセット較正は、第２の（例えば、重なり合う）エネルギービームによるアライメントマーカ（例えば、配置）の（例えば、後続の）生成、および検出システムによる画像キャプチャを含み得る。図１０Ａ～１０Ｆに示される例示的な動作に示されるように、（例えば、第１の）アライメントマーカ配置および（例えば、第２の）アライメントマーカ配置の画像が、（例えば、本明細書に記載のように、画像処理を介して）比較され得る。
場合によっては、アライメントマーカ配置は、１つ以上の部分アライメントマーカ（例えば、「部分マーカ」）から形成されるアライメントマーカを含む。部分マーカは、分割されて、スケールに依存しない（例えば、部分）マーカを形成するアライメントマーカに対応し得る。例えば、部分マーカは、少なくとも１つの点で互いに相関し得る。部分アライメントマーカの第１のセットは、第１の層上に生成され得、部分アライメントマーカの第２の（例えば、対応する）セットは、第２の層上に生成され得る。部分マーカの組み合わせを使用して、アライメントマーカ配置内の（例えば、完全な）アライメントマーカを形成することができる。部分アライメントマーカの第１のセットおよび第２のセットの組み合わせが、（例えば、完全な）アライメントマーカ配置を形成し得る。部分マーカの組み合わせは、組み合わされたアライメントマーカの変動性を低減し得る。変動性の低減は、１つの処理工程で生成された（例えば、完全な）アライメントマーカと比較して、組み合わされたアライメントマーカの形状、（例えば、標的表面上の）位置、および／または寸法に関するものであり得る。
一例として、（例えば、第１の）部分マーカは、フォワードスラッシュ（「／」）を含み得る。例えば、（例えば、第２の）部分マーカは、バックスラッシュ（「＼」）を形成し得る。第１および第２の部分マーカが組み合わされて、（例えば、完全な）アライメントマーカ（例えば、「Ｘ」マーカ）を形成し得る。部分マーカは、アライメントマーカ配置（例えば、グリッド上の配置、ピッチ、および／またはコヒーレンス長）と（例えば、実質的に）形態が類似している配置を形成し得る。第１および第２の（例えば、配置の）部分マーカの組み合わせは、画像処理を介して実行され得る。第１および第２の（例えば、配置の）部分マーカの組み合わせは、それらの２つのそれぞれの画像の重ね合わせを介して実行され得る。（例えば、画像処理の）組み合わせは、検出システムによってキャプチャされたデータ（例えば、静止画像および／またはビデオ）に基づき得る。部分マーカの組み合わせから形成される（例えば、完全な）アライメントマーカは、アライメントマーカの変動性を有利に低減し得る。変動制の原因１つの１つの（例えば、完全に）生成されたアライメントマーカは、重なり合う、アライメントマーカの１つ以上の領域であり得る。例えば、アライメントマーカ（例えば、「Ｘ」）の中央部分は、（例えば、重なり合う構築部分から）２つの変形を受ける可能性がある。例えば、（ａ）予備変形された材料の第１層（例えば、図１０Ａ、１０１１）が、プラットフォームの上に堆積され得、（ｂ）第１のエネルギービームによる、層のそれぞれの領域の変形を使用して、第１の部分マーカ（または、例えば、部分マーカの第１のセット）が形成され得（例えば、図１０Ｂ、１００１）、（ｃ）第１のマーカの第１の画像が、検出器によって撮影され、（ｄ）予備変形された材料の第２の層が、第１の層の上に堆積され得（例えば、図１０Ｄ）、（ｅ）第２のエネルギービームによる、層のそれぞれの領域の変形を使用して、第２のマーカ（または、例えば、部分マーカの第２のセット）が形成され得（例えば、図１０Ｆ）、（ｆ）第２のマーカの第２の画像が、検出器によって撮影され、（ｇ）第１の画像と第２の画像との重ね合わせが実行されて、第３の画像を形成し、（ｈ）（重ね合わせを使用して形成された）マーカの画像が、分析される。場合によっては、１つのマーカ（例えば、マーカの１つのセット）のみが生成され、その場合、操作（ｃ）の後に、マーカ（またはそのセット）の画像が、分析される。分析は、ベンチマーク位置（または、例えば、位置のグリッド）および／または較正された検出器に関するものであり得る。いくつかの実施形態では、誘導システムは、エネルギービームに、３Ｄ印刷システム内の同じＸＹＺ位置であるが、材料床内の異なる層（例えば、斜視図として示される図１０Ｂ、１０１１、および図１０Ｆ、１０２０）において、対応する部分アライメントマーカ１００２を生成させる。部分アライメントマーカは、材料床が支持されるプラットフォームが、後続の層の処理の間に後退する（例えば、図１０Ｃ、－ΔＺ）ときに、同じＺ位置に生成され得、部分アライメントマーカの前の層は、（例えば、層分配システムを使用することによって）（例えば、完全に）覆われ得る（例えば、図１０Ｅ）。したがって、部分アライメントマーカの（例えば、各）所与のセットに対して、別個の層（例えば、構築層）が、使用され得る。このようにして、エネルギービームの誘導システムは、異なる材料層に形成された部分アライメントマーカ（例えば、の組み合わせ）を使用して、その処理フィールド全体にわたって較正され得る。誘導システムおよび／または１つ以上のエネルギービーム（例えば、レーザー）の較正の例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１９年１月２２日に出願された「ＣＡＬＩＢＲＡＴＩＮ ＩＮ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１９／１４６３５号に見出され得る。
いくつかの実施形態では、１つ以上の変数（例えば、複数の変数）を監視することは、３Ｄオブジェクトの品質を評価するのに役立ち得る。変数は、（内部）入力変数、（内部）出力変数、または外部変数を含み得る。入力変数および／または出力変数は、その場の、リアルタイムの、および／または履歴の変数であり得る。３Ｄオブジェクトの品質を評価することは、（ｉ）３Ｄオブジェクトの品質が侵害されたかどうか、（ｉｉ）どのようにして侵害されたか（例えば、３Ｄオブジェクトの品質に関連する侵害された態様は何か）、または（ｉｉｉ）品質がどの程度侵害されたか（例えば、侵害を定量化する）を含み得る。侵害されたものを定量化することは、３Ｄオブジェクトが侵害される方法のうちの少なくとも１つを定量化することを含み得る。例えば、３Ｄオブジェクトの１つ以上の特性を定量化すること。３Ｄオブジェクトの１つ以上の特性は、寸法精度、材料構成、多孔性、材料相、結晶構造、引張応力、強度、または表面粗さを含み得る。
いくつかの実施形態では、マーカのアライメントは、３Ｄオブジェクトの品質を評価するのに役立ち得る。３Ｄオブジェクトの形成を開始する前に、複数の変形剤（例えば、エネルギービーム）のアライメントが、実施され得る。形成中に、アライメントがドリフトする可能性があり、変形剤のうちの１つ以上が、アライメントから偏差する可能性がある。このような偏差は、（例えば、偏差の程度に応じて）侵害された３Ｄオブジェクトをもたらし得る。偏差は、（例えば、３Ｄオブジェクトを形成するための）形成サイクル中および／または形成サイクル後に検出され得る。偏差は、標的表面の少なくとも一部分（例えば、材料床の露出面）上にアライメントマーカを形成することによって、検出され得る。例えば、３Ｄオブジェクトが、材料床内に形成された後、変形剤のうちの少なくとも１つのアライメント（または、ミスアライメント）ステータスを測定するために、材料床が、再コーティングされ得、アライメントマーカが、形成され得る。例えば、材料床内での３Ｄオブジェクトの形成中に、３Ｄオブジェクトの層を形成するために変形されていない、材料床の露出面（例えば、図１４、１４０９）の任意の部分（例えば、図１４、１４０８）が、変形剤のうちの少なくとも１つのアライメント（またはミスアライメント）ステータスを測定するために、利用され得る。例えば、（例えば、材料床内の）標的表面上の３Ｄオブジェクトの形成中、標的表面に横方向に隣接する（例えば、材料床の露出面に横方向に隣接する、例えば、図１４、１４１０）任意の部分が、変形剤のうちの少なくとも１つのアライメント（またはミスアライメント）ステータスを測定するために利用され得る。変形剤のうちの少なくとも１つのアライメント（またはミスアライメント）ステータスを測定することは、３Ｄオブジェクトの形成中に、リアルタイムでおよび／またはその場で、実施され得る。変形剤のうちの少なくとも１つのアライメント（またはミスアライメント）ステータスを測定することは、３Ｄオブジェクトを形成する前および／または後に、実施され得る。変形剤のうちの少なくとも１つのアライメント（またはミスアライメント）ステータスを測定することは、図１０Ａ～１０Ｆの例に示されるものと同様の手順に従い得る。ミスアライメントは、標的表面上のエネルギービームのフットプリントの位置および／または任意の非点収差歪みを含み得る。例えば、アライメントマーカを使用する、１つの変形剤のアライメントの例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１９年１月２２日に出願された「ＣＡＬＩＢＲＡＴＩＮ ＩＮ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１９／１４６３５号に見出され得る。
例えば、変数は、標的表面上のデブリ（例えば、すす）の任意の沈降に関連し得る。例えば、材料床（例えば、粉末床）の露出面上のデブリの任意の沈降。デブリの監視設定は、（予備変形された材料をエネルギービームで照射することによって）照射される位置を形成することを含み得、この照射される位置の形成は、過剰のデブリを生成する。照射される位置は、スポットまたはパターンであり得る。センサは、パターンの上側から、またはパターンから所定の距離（例えば、下流または上流）で、データを収集し得る。センサ（例えば、光学センサ）は、標的表面（例えば、材料床の露出面）の特性の変化を検出し得る。例えば、色、反射率、鏡面反射性、および／または散乱の変化。例えば、露出面が、（より大きな散乱変動性を有する）粗い粉末を備える場合、露出面に細かいすすが蓄積すると、すすが、粉末よも小さく（例えば、より細かく）なるにつれて、露出面が、より滑らかに（例えば、より平坦に、より均一に）なる。露出した粉末表面にすすが蓄積すると、露出した表面は、ビーム散乱のより小さい変動性を有するであろう。検出方法、装置、システム、検出器、センサ、および関連する非一時的なコンピュータ可読媒体の例は、各々が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１７年２月１６日に出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／１８１９１号、２０１７年２月１６日に出願された特許出願第ＵＳ１５／４３５，０６５号、２０１７年２月１７日に出願された特許出願第ＥＰ１７１５６７０７号、または２０１８年１月３日に出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１８／１２２５０号に見出され得る。
変数は、予備変形された材料に関連し得る。変数は、材料床（例えば、粉末床）に関連し得る。例えば、変数は、材料床の露出面に関連し得る。例えば、変数は、材料床の露出面の高さ、粗さ、平面性、縞、任意の縞、または任意のショートフィードリコートに関連し得る。いくつかの実施形態では、予備変形された材料の層の部分的な堆積（例えば、不完全な堆積）は、本明細書では「ショートフィードリコート」と称される。例えば、変数は、予備変形された材料、材料床、材料床の露出面、材料床の露出面における任意の位置の温度に関連し得る。例えば、変形位置（例えば、照射位置）における。
いくつかの実施形態では、３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分は、例えば、形成中に、材料床の露出面から突出し得る。変数は、３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分の、材料床の露出面からの突出に関連し得る。例えば、変数は、突出部分と、材料床の露出面との間の高さの差に関連し得る。例えば、変数は、３Ｄオブジェクトの突出部分上に配設された予備変形された材料（例えば、粉末）の厚さに関係し得る。突出部に関連するデータは、誘導されたトポグラフィックマッピングであり得る。（例えば、高さマッパーを使用する）位相写像は、平面と比較して、位置および高さにおける少なくとも１つの（例えば、すべての）点のマッピングを含み得る。トポグラフィックマッピングの例は、各々が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１７年２月１６日に出願された「ＡＣＣＵＲＡＴＥ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／１８１９１号、２０１７年２月１６日に出願された「ＡＣＣＵＲＡＴＥ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する特許出願第ＵＳ１５／４３５，０６５号、２０１７年２月１７日に出願された「ＡＣＣＵＲＡＴＥ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する特許出願第ＥＰ１７１５６７０７号、または、２０１８年１月３日に出願された「ＯＰＴＩＣＳ ＩＮ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１８／１２２５０号に見出され得る。
場合によっては、３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分が、材料床の露出面から突き出ているかどうか、およびどの程度突き出ているかを知ることが、有益であり得る。図７Ａは、材料床７１０内に配設された３Ｄオブジェクト７００の例を示し、この３Ｄオブジェクト７００は、材料床７１４の露出面から突出する部分７１６を有する。レベラー７１３は、３Ｄオブジェクトの一部分７１６が、レベラーと、材料床の露出面との間のギャップ７１２を超えるので、材料床の露出面から突出する３Ｄオブジェクトの一部分７１６と衝突する可能性がある。図７Ａに示される例では、数字７６０は、「グローバルベクトル」を示す。グローバルベクトルは、（ａ）（例えば、ローカル）重力場ベクトル、（ｂ）層単位での３Ｄオブジェクト形成の方向と反対方向のベクトル、および／または（ｃ）３Ｄオブジェクトを支持するプラットフォームの表面に垂直な、３Ｄオブジェクトと反対の方向のベクトルであり得る。
３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分の、材料床の露出面からの突出の程度を測定するセンサは、光のパターン（例えば、暗い部分および明るい部分のパターン）を備え得る。パターンは、例えば、所定のおよび／または制御された方法で、時間とともに変化し得る。パターンからの任意の偏差は、（例えば、光学検出器によって）検出され得る。例えば、（例えば、突出に起因する）標的表面からの垂直偏差が、検出され得る。垂直偏差は、（例えば、図７Ｂに示されるように）Ｚ軸に沿ったものであり得る。標的表面７０７（例えば、材料床の露出面）に照射された明るい縞７０５および暗い７０６縞のパターンの上面図の例が示された図７Ｂ。材料床の露出面からの３Ｄオブジェクトの突出の検出システムの例は、各々が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１７年２月１６日に出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／１８１９１号、２０１７年２月１６日に出願された特許出願第ＵＳ１５／４３５，０６５号、２０１７年２月１７日に出願された特許出願第ＥＰ１７１５６７０７号、または２０１８年１月３日に出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１８／１２２５０号に見出され得る。
変数は、製造機構の光学要素および／または光学要素の性能に関連し得る。例えば、変数は、標的表面上のエネルギービームのスポットサイズ（例えば、フットプリントサイズ）、標的表面での電力密度、スポットの均一性、焦点位置、任意の熱レンズ効果、エネルギービームの電力密度、スポット（例えば、フットプリント）の均一性、スポットの任意の変動（例えば、スポットの安定性）、光学スポットのテール、スポットの位置、または複数のビーム間のスポットの相対的な位置オフセットに関連し得る。変数は、エネルギービーム（例えば、変形ビームまたは試験に利用される別のビーム）の任意のぼけを含み得る。
いくつかの実施形態では、ＱＡプログラムは、３Ｄオブジェクトを形成するプロセスが、期待される制御レベル下にあるかどうか、および／または形成（例えば、印刷）プロセスの制御のレベルが何であるかの評価を容易にする。様々な項目、メトリクス、および／または変数の検査を利用して、形成プロセスの制御（例えば、レベル）を評価することができる。例えば、標的表面、雰囲気の清浄度、および任意の光学部品のステータスが、そのような評価を可能にし得る。標的表面は、材料床の露出面であり得る。材料床の露出面の任意の高さの違いが、評価され得（例えば、図１４に示される）、例えば、露出面から突き出ている任意のオブジェクトが、検査され、および／または期待値と比較され得る。
いくつかの実施形態では、ＱＡプログラムは、１つ以上のセンサによって収集された１つ以上の信号の統計的分布変動を考慮し得る。信号は、ビーム散乱、熱信号、ビーム反射、表面像、トポグラフィックマッピング（高さセンサおよび／または高さマッパー）を含み得る。いくつかの実施形態では、ある位置に問題が存在すること（例えば、どの問題が、変数の期待値からの偏差であり得るか）を知ることができない場合がある。場合によっては、複数の変数が（例えば、一括して）期待値から偏差していることを知ることができ、これにより、プロセスが、（ｉ）期待される性能から偏差している、および／または（ｉｉ）期待される制御レベルから偏差していることを（例えば、迅速に）理解することが、可能になる。１つ以上の変数の偏差の大きさおよび／または方向は、プロセスが、（ｉ）期待される性能から偏差している、および／または（ｉｉ）期待される制御レベルから偏差していることを示し得る。１つ以上の変数の偏差の大きさおよび／または方向（および、例えば、変数のうちのどれが偏差しているか）は、どのタイプの偏差をプロセスが被るかを示し得る。１つ以上の変数の偏差の大きさおよび／または方向（および、例えば、変数のうちのどれが偏差しているか）は、制御レベルのどのタイプの偏差をプロセスが被っているかを示し得る。期待されるレベルからの複数の変数の一括した偏差は、プロセスが、（ｉ）期待される性能から偏差している、および／または（ｉｉ）期待される制御レベルから偏差していることを評価する際の精度および／または信頼度を高め得る。期待される性能からの偏差は、３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分の形成の期待される結果における偏差と相関し得る。
いくつかの実施形態では、ＱＡプログラムは、複数の製造機構（例えば、プリンタ）に（例えば、直接またはデータベースを介して）動作可能に結合され得る。いくつかの実施形態では、ＱＡプログラムは、複数のシステム複数の製造機構（例えば、プリンタ）から変数（例えば、データ）を収集し得る。ＱＡプログラムは、製造機械、それらの構成要素（例えば、センサ、層ディスペンサ、変形剤、光学構成要素、および／またはガス輸送システム）のうちのいずれかを比較し得る。いくつかの実施形態では、ＱＡプログラムは、複数の製造機構（例えば、複数の印刷システム）を比較することを支援し得る。比較は、相互および／または標準に対するものであり得る。ＱＡプログラムは、１つ以上の製造機構を較正すること、および／またはその較正を決定することを支援し得る。
いくつかの実施形態では、ＱＡプログラムは、１つ以上のモジュールを備える。モジュールは、インタラクティブまたは受動的であり得る。ユーザーは、モジュール内の１つ以上のオプションを選択し得る。ユーザーは、モジュール内の１つ以上のオプション／指標を提示され得る。例えば、ユーザーは、例えば、複数の製造機構の中の製造機構（例えば、本明細書では「ツール」とも称される）を選択し得る。ユーザーは、ツールのステータス（例えば、ツールの健全性）を見ることができる。例えば、ユーザーは、ツールのすべての構成要素が適切に機能しているか、および／または位置合わせされているかどうか、または不一致もしくは動作不良の構成要素があるかどうかを検査し得る。ユーザーは、任意の消耗品（例えば、予備変形された材料、フィルタ、および／またはガス供給）のステータスが何であるかを検査し得る。ユーザーは、ツールが機能しているか（例えば、印刷中）、アイドル状態であるか、または切断（例えば、遮断）されているかどうかを検査し得る。ユーザーは、ツールが、どのくらいの期間、あるステータスにあったかを検査し得る。ユーザーは、ツールが、どのくらいの期間機能していたか、アイドル状態であったか、および／または切断されていたか（例えば、ツールアップタイム）を検査し得る。ユーザーは、印しなければならない層数、３Ｄオブジェクトを印刷する推定時間、残り時間、残りの層数、印刷された層数、ツールの印刷時間、またはそれらの任意の組み合わせを検査し得る。ＱＡプログラムは、検査を容易にするために、データの任意の組み合わせをユーザーに提示し得る。図１１は、ＱＡプログラムの一部としてのモジュールの例を示す。モジュールは、プロセッサに動作可能に結合されたスクリーン（例えば、コンピュータスクリーン）への投影として、ユーザーに提示され得る。プロセッサは、ＱＡプログラム（例えば、コード、例えば、コンピュータ可読コードを有する）を実行するようにプログラムされ得る。図１１の例に示されるスクリーン投影は、ユーザーインターフェース１１００を備える。ユーザーインターフェース１１００は、リボン１１０７内に配置されたオプション（例えば、ツール（製造機械を指す）、ツールの概要、ツールの健全性、消耗品、およびツールアップタイム）を含む。オプション１１０８は、インタラクティブであり、（例えば、プリンタ１、プリンタ２、およびプリンタ３の間の）選択肢のいくつかのツールのドロップダウンメニューを提供する。製造機構（例えば、プリンタ１～３）の各々は、ツール名（例えば、プリンタ１）を示す長方形内に示される。プリンタサイクル完了のパーセンテージを数字１１０５の下のラインとして視覚的に示す、１１０５内の印刷サイクルの形成を完了するための時間見積もり。印刷サイクルの識別（例えば、ジョブＩＤ１１０１）、および印刷サイクルの題目（例えば、印刷ジョブ１１０２）。図１１は、アイドル状態１１０６を示す、アイドル状態の製造機械プリンタ２の例を示す。
いくつかの実施形態では、ＱＡプログラムは、製造機構（例えば、ツール）のステータス、ならびに／もしくは製造機構および／またはプロセスに関連する１つ以上の変数のステータスに関する詳細をユーザーに提供する。変数は、ツールの構成要素に関連し得る。例えば、ＱＡプログラムは、変数／構成要素／ツールが、（例えば、許容誤差内の）適切な値を有しているか、誤動作している（例えば、エラーがある）か、この変数／構成要素／ツールのデータが存在しないか、および／または変数／構成要素／ツールのステータスに関する古いデータが存在するかどうかを示し得る。ＱＡプログラムは、変数／構成要素／ツールのステータスがどれくらい古いかを示し得る。ＱＡプログラムは、変数／構成要素／ツールの最後のステータスがいつ取得されたかを示し得る。許容誤差は、事前設定されるか、自動設定されるか、ユーザーによって設定されるか、変更可能であるか、または（例えば、ユーザーによる）変更不可であり得る。構成要素のステータスは、その構成要素に関連する変数を介して示され得る。図１１は、４つのツール（例えば、プリンタ１～４）のステータスを示すユーザーインターフェース１１５０の例を示す。ユーザーは、ツールのステータスおよびその構成要素／変数のステータスを示すサブスクリーンをトグルすることができ得る。図１１は、プリンタ１に関連する様々な変数／構成要素の例（例えば、ビーム安定性、レーザーアライメント、熱センサ、および焦点、粉末床）を、それらのステータス（例えば、ＯＫ、エラー、Ｘ日より古い結果、データなし）を示す記号とともに示す、プリンタ１専用の長方形１１６０の例を示す。数字１１５９の下の日数Ｘは、凡例１１６１）内に示されている数値でなければならない。図１１は、プリンタ２に関連する様々な変数／構成要素の例（例えば、ビーム安定性、レーザーアライメント、熱センサ、および焦点、粉末床）を、それらのステータス（例えば、ＯＫ、エラー、Ｘ日より古い結果、データなし）を示す記号とともに示す、プリンタ２専用の長方形１１７０の例を示す。図１１に示される例におけるプリンタ２のステータスは、プリンタ１のステータスとは異なる。例えば、プリンタ１のビーム安定性データは古い一方で、プリンタ１のビーム安定性データは存在しない。ユーザーは、変数／構成要素のステータスと、ツールおよび３Ｄ印刷プロセスのステータスとの間をトグルすることができ得る。図１１は、プリンタ３の印刷ステータスを示す長方形１１８０の例を示す。印刷されるべき３Ｄオブジェクトの相対的パーセンテージを表す白いライン１１８７に対して、印刷された３Ｄオブジェクトの相対的パーセンテージ１１８４を表すパターン化されたラインによって視覚的に示されるように、プリンタ３は、動作中および印刷中であるように見える。表現は、視覚的または数値的（例えば、パーセンテージ値または相対値）であり得る。図１１に示される例では、印刷されるべき層の総数に対する印刷された層の数の数値が、１１８６内に表されている。消耗品の任意のステータスも、示され得る。プリンタ３の消耗品のステータスは、満足のいくもの（例えば、ＯＫ）として示されている。図１１は、プリンタ４の印刷ステータスを示す長方形１１９０の例を示す。プリンタ４は、「一時停止」として示されているため、動作していないように見え、黒いラインは、印刷されるべき３Ｄオブジェクトの相対的パーセンテージを表す白い線１１９７に対して、印刷された３Ｄオブジェクトの相対的パーセンテージ１１９４を表す。凡例１１６１内に示されるように、黒いラインは、エラーを示す。プリンタ４の消耗品のステータスは、低として示されている。変数／構成要素のステータスインジケータの凡例と、印刷ステータスを示す視覚的なラインは、一致する場合もあれば、一致しない場合もある。ツール専用の長方形は、印刷ステータスと、構成要素／変数のステータスとの間のトグルを容易にするフィールドを含み得る。そのような出願された例が、数字１１６０、１１７０、１１８０、または１１９０の右側の曲がった矢印を有する円である。
いくつかの実施形態では、ＱＡプログラムは、（ｉ）形成されるべき３Ｄオブジェクトのモデル、（ｉｉ）形成された、形成される、または形成されようとしている３Ｄオブジェクトの層、および／または（ｉｉｉ）形成された、または形成されようとしている３Ｄオブジェクトの複数の層を例示する。ＱＡプログラムは、３Ｄオブジェクトおよび／または３Ｄオブジェクトの層の識別番号を表示および／または割り当てし得る。ＱＡプログラムは、クライアント名、構築名（例えば、ユーザー、例えば、クライアントによって与えられた）を表示し得る。ＱＡプログラムは、３Ｄオブジェクトの形成の開始時刻、および推定終了時刻１１８５、１１９５を表示し得る。ＱＡプログラムは、３Ｄオブジェクトを形成するための推定終了時刻を編集し得る。ＱＡプログラムは、構築終了時間、許容誤差、閾値、および／または最適な（例えば、要求された）変数値の推定のための別のプログラムから動作可能に結合され、および／または別のプログラムからの入力を受け入れることができる。ＱＡプログラムによって使用および／または出力されるデータは、暗号化され得る。ＱＡプログラムは、レポートを編集し得る。レポートは、ＱＡプログラムによって表示および／または処理された項目のいずれかを含み得る。レポートに含まれる項目は、事前に定義され得る。レポートに含まれる１つ以上の項目は、ユーザー定義され得る。レポート内の１つ以上の項目の順序は、事前定義されるか、またはユーザー定義され得る。プラットフォームの上および／または印刷体積（例えば、材料床）内の３Ｄオブジェクトの構成は、ユーザーインターフェースｐｆＱＡプログラム内で計算および／または表示され得る。図１２は、様々なユーザーインターフェースの一例を示す。図１２の例に示されるユーザーインターフェース１２００は、プリンタ１という名前のツール内で印刷された、プラットフォームの上の構築体積１２０２内の３Ｄオブジェクト１２０１を表示する。印刷物の様々な識別データが、表示される１２０３（例えば、構築識別番号（ＩＤ番号）、構築名、総層数のうちの印刷された層数、開始時刻およびデータ、ならびに終了日時）。ＱＡは、構築の完了のための（完了を示す）視覚的タイムライン１２０４を表示する。ＱＡプログラムのユーザーインターフェース（ＵＩ）は、注意が必要であること１２０５を示す。ＱＡプログラムＵＩは、レポートを生成する（例えば、表示する）ためのオプションを提供する１２０６。ＱＡプログラムＵＩは、構築の進捗状況に関連する任意のパラメータを示し得る。例えば、平均スループット、中断回数、最大中断時間、アラート数、予備変形された材料（例えば、粉末）の識別、残っている予備変形された材料、粉末再循環フィルタのステータス、ふるいにかけられた層数、ユーザー名、ユーザーの最後のログ、および／またはＱＡプログラムのバージョン。ＱＡプログラムＵｉは、様々なウィンドウ、タブ、ドロップダウンメニュー、またはボタンを有し得る。ＱＡプログラムＵＩに表示される特徴のいずれかは、（例えば、ユーザーに対して）インタラクティブであってもよいか、またはインタラクティブでなくてもよい。ＱＡプログラムＵＩは、プリンタの構成要素／プロセス／センサの状態のいずれかを散文形式で、視覚的に、総累積印刷にわたる平均、いくつかの層にわたる平均として（例えば、１２０７）、および／またはリアルタイムで、表示し得る。ＵＳインターフェースは、構成要素／プロセス／センサの任意のステータスを示し得る。図１２は、監視される項目（例えば、ヒートマップ）に関連する３つの監視される変数の例１２０７を示す。図１２に示される３つのセンサは、酸素レベル、再循環フィルタ、および残りの粉末を含む。どのセンサのステータスが、２５０層ごとに平均化されて、適合（例えば、「仕様内」）、様々なレベルの不適合（例えば、「警告」および「アラーム」）、およびデータの欠如（「データなし」）として示されるか。図１２は、ユーザーによってトグルされ得る２つのタブ（例えば、構築の進捗状況１２０９および構築の構成１２０８）を示す。構築構成タブは、形成されるべき３Ｄオブジェクトの総体積、その表面積、３Ｄオブジェクトを形成するために必要な総層数、３Ｄオブジェクトが形成される材料、推定総構築時間、顧客、構築ファイル名、統合されたソフトウェアの任意のバージョン（例えば、ＱＡソフトウェアとは異なるＦｌｏｗソフトウェア）、ファイルが準備される日付、および使用される特定のスライス操作（例えば、スライスツーロケーション（ｓｌｉｃｅ－ｔｏ－ｌｏｃａｔｉｏｎ））を含み得る。
構築終了時間、許容誤差、閾値、および／または最適な（例えば、要求された）変数値の推定のためのプログラムの例は、各々が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１９年７月２９日に出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１９／４２６３７号、または２０１９年６月２８日に出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１９／３９９０９号に見出され得る。暗号化の例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年１１月７日に出願された米国特許出願第１６／１８３，５５７号に見出され得る。予備変形された材料の循環および／または輸送システムの例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１８年３月２７日に出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１８／２４６６７号に見出され得る。
いくつかの実施形態では、ＱＡプログラムＵＩは、変数の時限ステータスを表示し得る。図１３は、監視対象項目（例えば、残りの粉末）、およびヒートマップに関連する様々な監視対象変数（例えば、酸素レベル、再循環フィルタ、および残りの粉末）を表示するユーザーインターフェース１３００の例を示す。監視対象変数は、監視対象項目と同じまたは異なり得る。場合によっては、監視対象項目は、複数の監視対象変数の統合を必要とする。図１３に示される例では、監視対象項目は、１つの監視対象変数（例えば、残りの粉末１３０５）を必要とする。監視対象変数および／または項目は、時間の関数（例えば、１３０７）として、および／または層番号の関数（例えば、１３０２）として表示され得る。監視対象変数および／または項目は、平均値、（例えば、閾値を有する）カテゴリとして、または数値または相対値（例えば、パーセンテージ値を示す１３０８）として表示され得る。ＱＡプログラムは、ユーザーが、任意の表示されたデータ１３０６のズームをリセットすることを可能にし得る。図１３は、（例えば、層ディスペンサ内の）残りの粉末のパーセンテージに対する時間の依存性の例を示す。（グラフ表示で示される）依存関係は、ズームインまたはズームアウトされ得、つまり、パーセンテージおよび／または時間は、例えば、ユーザーによってなされる要求ごとに、多かれ少なかれ詳細に表示され得る。
いくつかの実施形態では、材料床の層および／または露出面は、表示器であり得る。材料床の露出層は、例えば、３Ｄオブジェクトの一部として、硬化した材料の形成された／形成している層を備えてもよいか、または備えなくてもよい。（例えば、１つ以上のセンサによって取得された）露出層の画像が、提示され得る。画像は、１つ以上のセンサの信号を（例えば、異なるアプリケーションによって少なくとも部分的に、またはＱＡプログラムの一部として）処理した結果であり得る。ＱＡプログラムＵＩ内に表示される画像のいずれかが、グリッドを備えてもよいか（例えば、１４１１）、または備えなくてもよい。ＱＡプログラムＵＩは、監視された項目（例えば、高さマッパー１４０２）、印刷の詳細１４０３（例えば、ツール名、構築ＩＤ、構築名、構築の開始のタイムスタンプ（例えば、開始日時）、および構築されるべきおよび／または構築された層の総数）を表示し得る。図１４は、材料床の露出面をトポグラフィックにマッピングするために利用される方法および／または装置（例えば、高さマッパー）を使用して、少なくとも部分的に抽出された、材料床の露出面に関連するデータを示すＱＡプログラムＵＩの例を示す。図１４の例に示されるプリンタ１によってなされるオブジェクト構築の総数は、７３４２である。層３３１６の露出面が、ＵＩのセクション１４０５内に示されている。ユーザーは、ＱＡプログラムによって処理され、ユーザーが（例えば、少なくとも部分的にデータベースを介して）利用できるようにされた層のうちのいずれかに関連するデータにアクセスする、および／またはデータをスクロールすることができ得る。図１４は、材料床を形成する利用可能な７３４１のうちの層３３１６の露出面の例を１４０４内に示す。材料床の１つ以上の（例えば、処理された）画像が、示され得る。例えば、図１４は、同じ露出面の（例えば、異なる処理を受けている、および／または異なるセンサによって取得された）５つの異なる画像の例を示す。例えば、図１４は、リコート品質画像、リコート高さマップ画像、リコートカメラ画像、レーザー高さマップ、およびレーザーカメラ画像の例を示す。いくつかの実施形態では、「リコート」という語は、材料床を形成するために、プラットフォームの上に予備変形された材料の新しい平面層を堆積させることを指す。異なるセンサは、ポイントに対する位置が異なり得、および／またはセンサのタイプが異なり得る。画像のいずれかが、（例えば、ユーザーによって）ズームインおよびズームアウトされ得る１４０６。画像のいずれかが、（例えば、ユーザーによって）ダウンロードされ得る１４０７。各項目、変数、および／またはセンサデータは、（例えば、３Ｄオブジェクトの層に関して、および／またはプラットフォーム上に配設された、予備変形された材料の層に関して）タイムスタンプされ、および／または位置スタンプされ得る。３Ｄオブジェクトの層の数、プラットフォームの上に配設された予備変形された材料の層の番号、およびリコート操作（例えば、層分配操作）の番号のうちの少なくとも２つが、相関され得る。図１４は、タイムスタンプ（例えば、２０１９／０６／１９ ０５：５５：４９）および層スタンプ（例えば、３３１６）を有するレーザー照射カメラ画像の例を示し、この画像は、予備変形された材料を有する材料床の露出面１４０９、変形された材料１４０８、および予備変形された材料を含まない材料床の縁部１４１０（例えば、図３、３９０のエンクロージャの側面に相関する）を示す。
ＱＡプログラムＵＩは、製造機構の、意図された目的のための機能に関連する１つ以上の項目を表示し得る。項目は、ツールおよび／またはその様々な構成要素の較正に関連し得る。例えば、ＱＡプログラムＵＩは、変形剤（例えば、エネルギービーム）に関連する様々なデータを表示し得る。様々なツールが、ＱＡプログラムのディスプレイ上に表示および／または（例えば、ユーザーによって）選択され得る。選択された項目の様々な変数および／またはメトリックが、ＱＡプログラムのディスプレイ上に表示および／または（例えば、ユーザーによって）選択され得る。ツールは、例えば、様々なメトリック、項目、および／または変数に従って、互いに比較され得る。比較は、グラフィック形態または散文形態で表示され得る。図１５は、ＵＩ上に表示されたツール健全性モジュール１５０２の例を示し、ツールは、様々なツールオプション１５０５（ドロップダウンメニューは示されていない）から選択され（例えば、プリンタ１）、メトリックは、様々なメトリック／変数オプション１５０６（ドロップダウンメニューは示されていない）から選択される（例えば、ビーム安定性）。図１５は、相対的熱レンズ効果１５０８とのグラフィカルな時間（例えば、日付１５０７として表される）依存性として表示される、２つの変形剤（例えば、レーザー１およびレーザー２）間の比較の例を示し、この相対的熱レンズ効果は、制御値（例えば、光学装置が冷えているとき、最初の照射時）に対するものである。ＱＡプログラムＵＩは、ある時間および／または位置における項目／変数／メトリックのステータスを示し得る。位置は、製造機構内の位置を含み得る。例えば、ＱＡプログラムＵＩは、印刷システム内の位置における変形剤の安定性を示し得る。図１５は、光学ボックス（例えば、図３、３３１）および光学窓（例えば、図３、３３５および３１５）内のビーム安定性メトリック１５０９の例を示す。
いくつかの実施形態では、形成剤は、エネルギービームを備える。場合によっては、エネルギービームは、指定された期間、標的表面の少なくとも一部分の指定された領域に方向付けられる。標的表面内または標的表面上の材料（例えば、粉末床の上面内などの粉末材料）は、エネルギービームからエネルギーを吸収し得、その結果、材料の局所領域の温度が上昇する可能性がある。場合によっては、１つ、２つ、またはそれ以上の３Ｄオブジェクトが、材料床（例えば、単一の材料床、同じ材料床）内に生成される。複数の３Ｄオブジェクトが、材料床内に同時にまたは連続して生成され得る。少なくとも２つの３Ｄオブジェクトが、並んで生成され得る。少なくとも２つの３Ｄオブジェクトが、重ねて生成され得る。材料床内に生成された少なくとも２つの３Ｄオブジェクトは、それらの間に間隙（例えば、予備変形された材料で充填された間隙）を有し得る。材料床内に生成された少なくとも２つの３Ｄオブジェクトは、互いに接触しなくても（例えば、接続しなくても）よい。いくつかの実施形態では、３Ｄオブジェクトは、上下に独立して構築され得る。材料床内での複数の３Ｄオブジェクトの生成により、３Ｄオブジェクトの継続的作成が可能になり得る。
予備変形された材料は、粉末材料であり得る。予備変形された材料の層（またはその一部分）は、少なくとも約０．１マイクロメートル（μｍ）、０．５μｍ、１．０μｍ、１０μｍ、５０μｍ、１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍ、３００μｍ、４００μｍ、５００μｍ、６００μｍ、７００μｍ、８００μｍ、９００μｍ、または１０００μｍの厚さ（例えば、層の高さ）を有し得る。予備変形された材料の層（またはその一部分）は、前述の層の厚さの値のうちの任意の値（例えば、約０．１μｍ～約１０００μｍ、約１μｍ～約８００μｍ、約２０μｍ～約６００μｍ、約３０μｍ～約３００μｍ、または約１０μｍ～約１０００μｍ）を有し得る。
場合によっては、予備変形された材料は、粉末材料を備える。予備変形された材料は、固体材料を備え得る。予備変形された材料は、１つ以上の粒子またはクラスタを備え得る。本明細書で使用される場合、「粉末」という用語は、一般に、微粒子を有する固体を指す。粉末は「粒子状材料」と称されることもある。粉末は、顆粒状材料であり得る。粉末粒子は、マイクロ粒子を備え得る。粉末粒子は、ナノ粒子を備え得る。いくつかの例では、粉末は、少なくとも約５ナノメートル（ｎｍ）、１０ｎｍ、２０ｎｍ、３０ｎｍ、４０ｎｍ、５０ｎｍ、１００ｎｍ、２００ｎｍ、３００ｎｍ、４００ｎｍ、５００ｎｍ、１μｍ、５μｍ、１０μｍ、１５μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、４０μｍ、４５μｍ、５０μｍ、５５μｍ、６０μｍ、６５μｍ、７０μｍ、７５μｍ、８０μｍ、または１００μｍの平均ＦＬＳを有する粒子を備える。いくつかの実施形態では、粉末は、上記に列挙された平均粒子基本的長さスケールの値のいずれかの平均基本的長さスケール（例えば、約５ｎｍ～約１００μｍ、約１μｍ～約１００μｍ、約１５μｍ～約４５μｍ、約５μｍ～約８０μｍ、約２０μｍ～約８０μｍ、または約５００ｎｍ～約５０μｍ）を有し得る。材料床内の粉末は、印刷中流動性（例えば、粉末流動性を保持する）であり得る。
場合によっては、粉末は、個々の粒子で構成される。個々の粒子は、球形、楕円形、角柱状、立方体、または不規則な形状であり得る。粒子は、ＦＬＳを有し得る。粉末は、粒子のすべてが、実質的に同じ形状、および最大で約１％、５％、８％、１０％、１５％、２０％、２５％、３０％、３５％、４０％、５０％、６０％、または７０％以内のＦＬＳの分布の基本的な長さスケールの大きさを有するように、均質な形状の粒子混合物で構成され得る。いくつかの実施形態では、粉末は、上記に列挙された平均粒子ＦＬＳの値のうちのいずれかのＦＬＳの分布を有し得る（例えば、最大で約１％～約７０％、約１％～約３５％、または約３５％～約７０％）。いくつかの実施形態では、粉末は、粒子が、可変の形状および／または基本的な長さスケールの大きさを有するような不均質な混合物であり得る。
場合によっては、層の少なくとも一部は、硬化した（例えば、固化した）３Ｄオブジェクトの少なくとも一部（ａ ｆｒａｃｔｉｏｎ）（本明細書では「一部分（ａ ｐｏｒｔｉｏｎ）」または「一部（ａ ｐａｒｔ）」も使用される）を実質的に形成する、変形された材料に変形される。場合によっては、変形または硬化した材料の層は、３Ｄオブジェクトの断面（例えば、水平断面）を備え得る。場合によっては、変形または硬化した材料の層は、３Ｄオブジェクトの断面からの偏差を含み得る。偏差は、垂直または水平偏差を含み得る。
場合によっては、予備変形された材料は、３Ｄオブジェクトのために要求および／または事前決定される。予備変形された材料は、その材料が、３Ｄオブジェクトのために要求された、および／またはさもなければ事前決定された材料であるように、選択され得る。３Ｄオブジェクトの層は、単一のタイプの材料を備え得る。例えば、３Ｄオブジェクトの層は、単一の金属合金タイプを備え得る。いくつかの例では、３Ｄオブジェクト内の層は、いくつかのタイプの材料（例えば、元素金属および合金、いくつかの合金タイプ、いくつかの合金相、またはそれらの任意の組み合わせ）を備え得る。特定の実施形態では、各タイプの材料は、そのタイプの単一の部材のみを構成する。例えば、金属合金（例えば、アルミニウム銅合金）の単一の部材。場合によっては、３Ｄオブジェクトの層は、複数のタイプの材料を備える。場合によっては、３Ｄオブジェクトの層は、１つの材料タイプの複数の部材を備え得る。
場合によっては、元素金属は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、遷移金属、希土類元素金属、または別の金属を含む。アルカリ金属は、リチウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、またはフランシウムであり得る。アルカリ土類金属は、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、またはラジウムであり得る。遷移金属は、スカンジウム、チタン、バナジウム、クロム、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、イットリウム、ジルコニウム、プラチナ、金、ラザホージウム、ドブニウム、シーボーギウム、ボーリウム、ハッシウム、マイトネリウム、ウンウンビウム、ニオブ、イリジウム、モリブデン、テクネチウム、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、銀、カドミウム、ハフニウム、タンタル、タングステン、レニウム、またはオスミウムであり得る。遷移金属は、水銀であり得る。希土類金属は、ランタニドまたはアクチニドであり得る。ランタニド金属は、ランタン、セリウム、プラセオジミウム、ネオジム、プロメチウム、サマリウム、ユーロピウム、ガドリニウム、テルビウム、ジスプロシウム、ホルミウム、エルビウム、ツリウム、イッテルビウム、またはルテチウムであり得る。アクチニド金属は、アクチニウム、トリウム、プロトアクチニウム、ウラン、ネプツニウム、プルトニウム、アメリシウム、キュリウム、バークリウム、カリホルニウム、アインスタイニウム、フェルミウム、メンデレビウム、ノーベリウム、またはローレンシウムであり得る。他の金属は、アルミニウム、ガリウム、インジウム、スズ、タリウム、鉛、またはビスマスであり得る。
場合によっては、金属合金は、鉄ベースの合金、ニッケルベースの合金、コバルトベースの合金、クロムベースの合金、コバルトクロムベースの合金、チタンベースの合金、マグネシウムベースの合金、銅ベースの合金、またはそれらの任意の組み合わせを含む。合金は、耐酸化性または耐食性の合金を含み得る。合金は、超合金（例えば、インコネル）を含み得る。超合金は、インコネル６００、６１７、６２５、６９０、７１８、またはＸ－７５０を含み得る。金属（例えば、合金または元素）は、航空宇宙（例えば、航空宇宙超合金）、ジェットエンジン、ミサイル、自動車、海洋、機関車、衛星、防衛、石油およびガス、エネルギー生成、半導体、ファッション、建設、農業、印刷、または医療を含む産業での用途に使用される合金を含み得る。金属（例えば、合金または元素）は、デバイス、医療デバイス（人間および獣医）、機械、携帯電話、半導体機器、発電機、タービン、ステータ、モータ、ロータ、インペラ、エンジン、ピストン、エレクトロニクス（例えば、回路）、電子機器、農業機器、ギヤ、トランスミッション、通信機器、コンピューティング機器（例えば、ラップトップ、携帯電話、ｉ－ｐａｄ）、空調、発電機、家具、音楽機器、アート、ジュエリ、調理器具、またはスポーツ用品を含む製品に使用される合金を含み得る。インペラは、１回の３Ｄ印刷手順の間に（例えば、ブレードとカバーとを備える）一体品として製造されるシュラウド付き（例えば、覆われた）インペラであり得る。３Ｄオブジェクトは、ブレードを備え得る。インペラは、ポンプ（例えば、ターボポンプ）に使用され得る。インペラおよび／またはブレードの例は、すべてが「ＡＣＣＵＲＡＴＥ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題し、各々が、矛盾のない範囲で、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１７年２月１６日に出願された米国特許出願第１５／４３５，１２８号、２０１７年２月１６日に出願されたＰＣＴ特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／１８１９１号、または２０１７年２月１７日に出願された欧州特許出願第ＥＰ１７１５６７０７．６号に見出され得る。金属（例えば、合金または元素）は、インプラントまたは補綴物を含む、ヒトおよび／または獣医用途の製品に使用される合金を含み得る。金属合金は、ヒトおよび／または獣医外科、インプラント（例えば、歯科用）、または補綴物を含む分野での用途に使用される合金を含み得る。
場合によっては、合金は、超合金を含む。合金は、高性能合金を含み得る。合金は、優れた機械的強度、熱クリープ変形に対する耐性、良好な表面安定性、腐食に対する耐性、および酸化に対する耐性のうちの少なくとも１つを示す合金を含み得る。合金は、面心立方オーステナイト結晶構造を含み得る。合金は、Ｈａｓｔｅｌｌｏｙ、Ｉｎｃｏｎｅｌ、Ｗａｓｐａｌｏｙ、Ｒｅｎｅ合金（例えば、Ｒｅｎｅ－８０、Ｒｅｎｅ－７７、Ｒｅｎｅ－２２０、またはＲｅｎｅ－４１）、Ｈａｙｎｅｓ合金、Ｉｎｃｏｌｏｙ、ＭＰ９８Ｔ、ＴＭＳ合金、ＭＴＥＫ（例えば、ＭＴＥＫグレードＭＡＲ－Ｍ－２４７、ＭＡＲ－Ｍ－５０９、ＭＡＲ－Ｍ－Ｒ４１、またはＭＡＲ－Ｍ－Ｘ－４５）、もしくはＣＭＳＸ（例えば、 ＣＭＳＸ－３、またはＣＭＳＸ－４）を含み得る。合金は、単結晶合金であり得る。
場合によっては、鉄合金は、エリンバー、フェルニコ、フェロアロイ、インバー、鉄水素化物、コバール、銑鉄、スタバロイ（ステンレス鋼）、または鋼を含む。場合によっては、金属合金は、鋼である。フェロアロイは、フェロボロン、フェロセリウム、フェロクロム、フェロマグネシウム、フェロマンガン、フェロモリブデン、フェロニッケル、フェロホスホル、フェロシリコン、フェロチタン、フェロウラン、またはフェロバナジウムを含み得る。鉄合金は、鋳鉄または銑鉄を含み得る。鋼は、ブラート鋼、クロモリ、るつぼ鋼、ダマスカス鋼、ハッドフィールド鋼、高速度鋼、ＨＳＬＡ鋼、マルエージング鋼、マルエージング鋼（Ｍ３００）、レイノルズ５３１、ケイ素鋼、バネ鋼、ステンレス鋼、工具鋼、耐候性鋼、またはウーツ鋼を含み得る。高速度鋼は、ムシェット鋼を含み得る。ステンレス鋼は、ＡＬ－６ＸＮ、合金２０、セレストリウム、マリングレードステンレス、マルテンサイトステンレス鋼、外科用ステンレス鋼、またはＺｅｒｏｎ １００を含み得る。工具鋼は、銀鋼を含み得る。鋼は、ステンレス鋼、ニッケル鋼、ニッケルクロム鋼、モリブデン鋼、クロム鋼、クロムバナジウム鋼、タングステン鋼、ニッケルクロムモリブデン鋼、またはシリコンマンガン鋼を含み得る。鋼は、４４０Ｆ、４１０、３１２、４３０、４４０Ａ、４４０Ｂ、４４０Ｃ、３０４、３０５、３０４Ｌ、３０４Ｌ、３０１、３０４ＬＮ、３０１ＬＮ、２３０４、３１６、３１６Ｌ、３１６ＬＮ、３１６、３１６ＬＮ、３１６Ｌ、３１６Ｌ、３１６、３１７Ｌ、２２０５、４０９、９０４Ｌ、３２１、２５４ＳＭＯ、３１６Ｔｉ、３２１Ｈ、または３０４Ｈなどの米国自動車技術者協会（ＳＡＥ）グレードのすべての鋼を含み得る。鋼は、オーステナイト系、スーパーオーステナイト系、フェライト系、マルテンサイ系、二相、および析出硬化型マルテンサイト系からなる群から選択される少なくとも１つの結晶構造のステンレス鋼を含み得る。二相ステンレス鋼は、リーン二相、スタンダード二相、スーパー二相、またはハイパー二相であり得る。ステンレス鋼は、外科用グレードステンレス鋼（例えば、オーステナイト系３１６、マルテンサイト系４２０、またはマルテンサイト系４４０）を含み得る。オーステナイト系３１６ステンレス鋼は、３１６Ｌまたは３１６ＬＶＭを含み得る。鋼は、１７－４析出硬化鋼（例えば、タイプ６３０、クロム－銅析出硬化型ステンレス鋼、１７－４ＰＨ鋼）を含み得る。
場合によっては、チタンベースの合金は、アルファ合金、ニアアルファ合金、アルファおよびベータ合金、またはベータ合金を含む。チタン合金は、グレード１、２、２Ｈ、３、４、５、６、７、７Ｈ、８、９、１０、１１、１２、１３、１４、１５、１６、１６Ｈ、１７、１８、１９、２０、２１、２、２３、２４、２５、２６、２６Ｈ、２７、２８、２９、３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７、３８、またはそれ以上を含み得る。場合によっては、チタンベースの合金は、Ｔｉ－６Ａｌ－４ＶまたはＴｉ－６Ａｌ－７Ｎｂを含む。
場合によっては、ニッケル合金は、アルニコ、アルメル、クロメル、キュプロニッケル、フェロニッケル、洋銀、ハステロイ、インコネル、モネル金属、ニクロム、ニッケル炭素、ナイクロシル、ナイシル、ニチノール、または磁気的に「柔らかい」合金を含む。磁気的に「柔らかい」合金は、ミューメタル、パーマロイ、スーパーマロイ、または真ちゅうを含み得る。真ちゅうは、ニッケル水素、ステンレスまたは、コインシルバーを含み得る。コバルト合金は、Ｍｅｇａｌｌｉｕｍ、ステライト（例えば、タロナイト）、Ｕｌｔｉｍｅｔ、またはビタリウムを含み得る。クロム合金は、水酸化クロムまたはニクロムを含み得る。
場合によっては、アルミニウム合金は、ＡＡ－８０００、Ａｌ－Ｌｉ（アルミニウム－リチウム）、アルニコ、ジュラルミン、ヒドミニウム、Ｋｒｙｒｏｎ Ｍａｇｎａｌｉｕｍ、ナンベ、スカンジウムアルミニウム、またはＹ合金を含む。マグネシウム合金は、エレクトロン、マグノックス、またはＴ－Ｍｇ－Ａｌ－Ｚｎ（バーグマン相）合金を含み得る。
場合によっては、銅合金は、ヒ素銅、ベリリウム銅、ビロン、真ちゅう、青銅、コンスタンタン、水素化銅、銅タングステン、コリント青銅、キュニフェ、キュプロニッケル、シンバル合金、デバルダ合金、エレクトラム、ヘパチゾン、ホイスラー合金、マンガニン、Ｍｏｌｙｂｄｏｃｈａｌｋｏｓ、ニッケルシルバー、ノルディックゴールド、赤銅、またはトゥンバガを含む。真ちゅうは、カラミンブラス、チャイニーズシルバー、ダッチメタル、ギルディングメタル、ムンツメタル、ピンチベック、王金、またはトムバックを含み得る。青銅は、アルミ青銅、ヒ素青銅、ベルメタル、フィレンツェ青銅、グアニン、ガンメタル、グリュシデュール、リン青銅、オルモル、またはスペキュラムメタルを含み得る。銅合金は、高温銅合金（例えば、ＧＲＣｏｐ－８４）であり得る。
場合によっては、金属合金は、耐熱合金である。耐熱金属および合金は、ヒートコイル、熱交換器、加熱炉構成要素、または溶接電極に使用され得る。耐熱合金は、高い融点、低い膨張係数、機械的強度、高温での低い蒸気圧、高い熱伝導率、または高い電気伝導率を備え得る。
いくつかの例では、材料（例えば、予備変形された材料）は、その成分（例えば、原子または分子）が、外殻電子を容易に失い、さもなければ固体の配置内に、自由に流れる電子雲をもたらす材料を含む。いくつかの例では、材料は、高い電気伝導率、低い電気抵抗率、高い熱伝導率、または高密度（例えば、周囲温度（例えば、ＲＴ、または２０℃）で測定される）を有することを特徴とする。高い電気伝導率は、少なくとも約１＊１０５シーメンス毎メートル（Ｓ／ｍ）、５＊１０５Ｓ／ｍ、１＊１０６Ｓ／ｍ、５＊１０６Ｓ／ｍ、１＊１０７Ｓ／ｍ、５＊１０７Ｓ／ｍ、または１＊１０８Ｓ／ｍであり得る。記号「＊」は、数学演算の「倍」または「掛ける」を示す。高い電気伝導率は、前述の電気伝導度値の間の任意の値であり得る（例えば、約１＊１０５”／ｍ～約１＊１０８Ｓ／ｍ）。低い電気抵抗率は、最大で約１＊１０－５オーム×メートル（Ω＊Ｍ）、５＊１０－６Ω＊Ｍ、１＊１０－６Ω＊Ｍ、５＊１０－７Ω＊Ｍ、１＊１０－７Ω＊ｍ、５＊１０－８、または１＊１０－８Ω＊ｍであり得る。低い電気抵抗率は、前述の電気抵抗率値の間の任意の値であり得る（例えば、約１＊１０－５Ω＊ｍ～約１＊１０－８Ω・ｍ）であり得る。高い熱伝導率は、少なくとも約２０ワット毎／メートル×ケルビン（Ｗ／ｍＫ）、５０Ｗ／ｍＫ、１００Ｗ／ｍＫ、１５０Ｗ／ｍＫ、２００Ｗ／ｍＫ、２０５Ｗ／ｍＫ、３００Ｗ／ｍＫ、３５０Ｗ／ｍＫ、４００Ｗ／ｍＫ、４５０Ｗ／ｍＫ、５００Ｗ／ｍＫ、５５０Ｗ／ｍＫ、６００Ｗ／ｍＫ、７００Ｗ／ｍＫ、８００Ｗ／ｍＫ、９００Ｗ／ｍＫ、または１０００Ｗ／ｍＫであり得る。高い熱伝導率は、前述の熱伝導率値の間の任意の値であり得る（例えば、約２０Ｗ／ｍＫ～約１０００Ｗ／ｍＫ）。高密度は、少なくとも約１．５グラム毎立方センチメートル（ｇ／ｃｍ３）、２ｇ／ｃｍ３、３ｇ／ｃｍ３、４ｇ／ｃｍ３、５ｇ／ｃｍ３、６ｇ／ｃｍ３、７ｇ／ｃｍ３、８ｇ／ｃｍ３、９ｇ／ｃｍ３、１０ｇ／ｃｍ３、１１ｇ／ｃｍ３、１２ｇ／ｃｍ３、１３ｇ／ｃｍ３、１４ｇ／ｃｍ３、１５ｇ／ｃｍ３、１６ｇ／ｃｍ３、１７ｇ／ｃｍ３、１８ｇ／ｃｍ３、１９ｇ／ｃｍ３、２０ｇ／ｃｍ３、または２５ｇ／ｃｍ３であり得る。高密度は、前述の密度値の間の任意の値であり得る（例えば、約１ｇ／ｃｍ３～約２５ｇ／ｃｍ３、約１ｇ／ｃｍ３～約１０ｇ／ｃｍ３、または約１０ｇ／ｃｍ３～約２５ｇ／ｃｍ３）。
場合によっては、金属材料（例えば、元素金属または金属合金）は、例えば、酸素、硫黄、または窒素などの少量の非金属材料を含む。場合によっては、金属材料は、微量の非金属材料を含み得る。微量は、非金属材料の（重量に基づいて、ｗ／ｗ）最大で約１０００００百万分率（ｐｐｍ）、１００００ｐｐｍ、１０００ｐｐｍ、５００ｐｐｍ、４００ｐｐｍ、２００ｐｐｍ、１００ｐｐｍ、５０ｐｐｍ、１０ｐｐｍ、５ｐｐｍ、または１ｐｐｍであり得る。微量は、非金属材料の（重量に基づいて、ｗ／ｗ）少なくとも約１０ｐｐｔ、１００ｐｐｔ、１ｐｐｂ、５ｐｐｂ、１０ｐｐｂ、５０ｐｐｂ、１００ｐｐｂ、２００ｐｐｂ、４００ｐｐｂ、５００ｐｐｂ、１０００ｐｐｂ、１ｐｐｍ、１０ｐｐｍ、１００ｐｐｍ、５００ｐｐｍ、１０００ｐｐｍ、または１００００ｐｐｍを構成し得る。微量は、前述の微量の間の任意の値であり得る（例えば、約１０一兆分率（ｐｐｔ）～約１０００００ｐｐｍ、約１ｐｐｂ～約１０００００ｐｐｍ、約１ｐｐｍ～約１００００ｐｐｍ、または約１ｐｐｂ～約１０００ｐｐｍ）。
いくつかの実施形態では、エンクロージャ内の予備変形された材料は、粉末、ワイヤ、シート、または液滴の形態である。材料（例えば、予備変形された、変形された、および／または硬化した）は、元素金属、金属合金、セラミック、元素炭素の同素体、ポリマー、および／または樹脂を含み得る。元素炭素の同素体は、アモルファスカーボン、黒鉛、グラフェン、ダイヤモンド、またはフラーレンを含み得る。フラーレンは、球形、楕円形、線状、および管状のフラーレンからなる群から選択され得る。フラーレンは、バッキーボールまたはカーボンナノチューブを含み得る。セラミック材料は、セメントを含み得る。セラミック材料は、アルミナ、ジルコニア、またはカーバイド（例えば、シリコンカーバイド、またはタングステンカーバイド）を含み得る。セラミック材料は、高性能材料（ＨＰＭ）を含み得る。セラミック材料は、窒化物（例えば、窒化ホウ素または窒化アルミニウム）を含み得る。材料は、砂、ガラス、または石を含み得る。いくつかの実施形態では、材料は、有機材料、例えば、ポリマーまたは樹脂（例えば、１１４Ｗ樹脂）を含み得る。有機材料は、炭化水素を含み得る。ポリマーは、スチレンまたはナイロン（例えば、ナイロン１１）を含み得る。ポリマーは、熱可塑性プラスチックを含み得る。有機材料は、炭素原子および水素原子を備え得る。有機材料は、炭素原子および酸素原子を備え得る。有機材料は、炭素原子および窒素原子を備え得る。有機材料は、炭素原子および硫黄原子を備え得る。いくつかの実施形態では、材料は、有機材料を除外し得る。材料は、固体または液体を含み得る。いくつかの実施形態では、材料は、シリコンベースの材料、例えば、シリコンベースのポリマーまたは樹脂を含み得る。材料は、有機ケイ素ベースの材料を含み得る。材料は、シリコン原子および水素原子を備え得る。材料は、シリコン原子および炭素原子を備え得る。いくつかの実施形態では、材料は、シリコンベースの材料を除外し得る。粉末材料は、コーティング（例えば、有機材料などの有機コーティング（例えば、プラスチックコーティング））によってコーティングされ得る。材料は、有機材料を欠いていてもよい。液体材料は、反応器、小孔、または液滴に区画化され得る。区画化された材料は、１つ以上の層に区画化され得る。材料は、二次材料を備える複合材料であり得る。二次材料は、補強材料（例えば、繊維を形成する材料）であり得る。補強材料は、炭素繊維、Ｋｅｖｌａｒ（登録商標）、Ｔｗａｒｏｎ（登録商標）、超高分子量ポリエチレン、またはガラス繊維を備え得る。材料は、粉末（例えば、顆粒状材料）および／またはワイヤを備え得る。結合された材料は、化学結合を備え得る。変形することは、化学結合を含み得る。化学結合は、共有結合を含み得る。予備変形された材料は、粉末状であり得る。印刷された３Ｄオブジェクトは、単一の材料（例えば、単一の材料タイプ）または複数の材料（例えば、複数の材料タイプ）で作成され得る。場合によっては、３Ｄオブジェクトの、および／または材料床の一部分が、１つの材料を備え得、別の部分が、第１の材料とは異なる第２の材料を備え得る。材料は、単一の材料タイプ（例えば、単一の合金または単一の元素金属）であり得る。材料は、１つ以上の材料タイプを備え得る。例えば、材料は、２つの合金、合金と元素金属、合金とセラミック、または合金と元素炭素を備え得る。材料は、合金および合金元素（例えば、接種用）を備え得る。材料は、材料タイプのブレンドを備え得る。材料は、元素金属との、または金属合金とのブレンドを備え得る。材料は、元素金属を除外する（例えば、有さない）、または金属合金を含む（例えば、有する）ブレンドを備え得る。材料は、ステンレス鋼を備え得る。材料は、チタン合金、アルミニウム合金、および／またはニッケル合金を備え得る。
いくつかの実施形態では、標的表面は、検出システムによって検出される。検出システムは、少なくとも１つのセンサを備え得る。検出システムは、３Ｄ形成（例えば、印刷）システムのエンクロージャの一部分（例えば、標的表面）を照射するように動作可能な光源を備え得る。光源は、標的表面を照射するように構成され得る。照明は、検出器の視野内のオブジェクトが、（例えば、実質的に）均一に照射されるようなものであり得る。例えば、十分な均一性は、構築平面にわたって、最大で、グレースケール強度の変動の閾値レベル（例えば、２５レベル）が存在するような均一性であり得る。照明は、変化する光強度のマップ（例えば、変化する光強度で作製された画像）を照射することを含み得る。照明装置の例としては、ランプ（例えば、フラッシュランプ）、ＬＥＤ、ハロゲンライト、白熱灯、レーザー、または蛍光灯が挙げられる。検出システムは、カメラシステム、ＣＣＤ、ＣＭＯＳ、検出器アレイ、フォトダイオード、またはライン走査ＣＣＤ（またはＣＭＯＳ）を備え得る。検出システムは、高さマッパーであり得る。制御システム、検出システム、および／または照明の例は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１７年２月１６日に出願された「ＡＣＣＵＲＡＴＥ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する特許出願第ＵＳ１５／４３５，０９０号に見出され得る。検出システムの例は、各々が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１７年２月１６日に出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／１８１９１号、２０１７年２月１６日に出願された特許出願第ＵＳ１５／４３５，０６５号、２０１７年２月１７日に出願された特許出願第ＥＰ１７１５６７０７号、２０１８年１月３日に出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１８／１２２５０号、または２０１５年１２月１１日に出願された国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１５／６５２９７号に見出され得る。
いくつかの実施形態では、製造装置は、光学システムを含む。光学システムを使用して、１つ以上の変形剤（例えば、エネルギービーム）を制御することができる。エネルギービームは、シングルモードビーム（例えば、ガウスビーム）またはマルチモードビームを備え得る。光学システムは、エンクロージャと結合されるか、またはエンクロージャから分離され得る。光学システムは、光学エンクロージャ（例えば、図３、３３１）に封入され得る。いくつかの実施形態では、光学システムの態様は、プリンタの１つ以上のコントローラによって制御される。例えば、１つ以上のコントローラが、１つ以上のエネルギービームの動きをリアルタイムで方向付ける１つ以上の（例えば、検流計スキャナの）ミラーを制御し得る。光学システムおよびその構成要素の様々な態様の例は、各々が、参照により本明細書に完全に組み込まれる、２０１７年２月１６日に出願された「ＡＣＣＵＲＡＴＥ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する米国特許出願第１５／４３５，１２８号、２０１７年２月１６日に出願された「ＡＣＣＵＲＡＴＥ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／１８１９１号、２０１７年２月１７日に出願された「ＡＣＣＵＲＡＴＥ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する欧州特許出願第ＥＰ１７１５６７０７．６号、２０１７年１２月４日に出願された「ＯＰＴＩＣＳ，ＤＥＴＥＣＴＯＲＳ，ＡＮＤ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／６４４７４号、または、２０１８年１月３日に出願された「ＯＰＴＩＣＳ ＩＮ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１８／１２２５０号に見出され得る。
場合によっては、光学システムは、標的表面において（またはそれに隣接して、例えば、焦点がぼけたビームスポットを標的表面に形成するために、標的表面の上または下で）１つ以上のエネルギービームの焦点を変更する。いくつかの実施形態では、エネルギービームは、標的表面で（例えば、実質的に）合焦される。いくつかの実施形態では、エネルギービームは、標的表面で焦点がぼけている。標的表面で合焦されるエネルギービームは、標的表面で（例えば、実質的に）最小のスポットサイズを有し得る。標的表面で焦点がぼけているエネルギービームは、例えば、所定の量だけ、最小スポットサイズよりも（例えば、実質的に）大きい、標的表面でのスポットサイズを有し得る。例えば、標的表面で焦点がぼけているガウスエネルギービームは、エネルギービームの焦点（本明細書ではビームウエストとも称される）からレイリー距離の外側にあるスポットサイズを有し得る。
場合によっては、１つ以上のコントローラが、製造装置の１つ以上の構成要素の動作を制御する。例えば、１つ以上のコントローラが、層形成装置の１つ以上の態様（例えば、移動および／または速度）を制御し得る。１つ以上のコントローラが、エネルギー源の１つ以上の態様（例えば、エネルギービーム電力、走査速度、および／または走査経路）を制御し得る。１つ以上のコントローラが、エネルギービーム光学システムの１つ以上の態様（例えば、エネルギービーム走査経路および／またはエネルギービーム焦点）を制御し得る。１つ以上のコントローラが、ガスフローシステムの１つ以上の動作（例えば、ガスフローの速度および／または方向）を制御し得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のコントローラが、複数の構成要素またはシステムの態様を制御する。例えば、第１のコントローラは、エネルギー源の態様を制御し得、第２のコントローラは、層形成装置の態様を制御し得、第３のコントローラは、ガスフローシステムの態様を制御し得る。いくつかの実施形態では、１つ以上のコントローラが、１つの構成要素またはシステムの態様を制御する。例えば、複数のコントローラが、光学システムの態様を制御し得る。例えば、第１のコントローラは、１つ以上のエネルギービームの経路を制御し得、第２のコントローラは、１つ以上のエネルギービームの走査速度を制御し得、第３のコントローラは、１つ以上のエネルギービームの焦点を制御し得る。別の例として、複数のコントローラが、エネルギー源の態様を制御し得る。例えば、第１のコントローラは、１つ以上のエネルギービームの電力を制御し得、第２のコントローラは、１つ以上のエネルギービームのパルス（例えば、パルス対連続（ｐｕｌｓｅ ｖｅｒｓｕｓ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ）、またはパルスレート）を制御し得、第３のコントローラは、経時的に電力プロファイル（例えば、ランプアップおよびランプダウン）を制御し得、１つ以上のエネルギービーム。場合によっては、第１のコントローラ、第２のコントローラ、および第３のコントローラは、同じコントローラである。場合によっては、第１のコントローラ、第２のコントローラ、および第３のコントローラのうちの少なくとも２つは、異なるコントローラである。１つ以上のコントローラの任意の組み合わせが、プリンタの１つ以上の構成要素またはシステムの態様を制御し得る。１つ以上のコントローラが、印刷前、印刷中、および／または印刷後の動作、もしくは印刷の一部（照射動作）を制御し得る。コントローラは、電気回路、１つ以上の電気配線、信号受信機、および／または信号エミッタを備え得る。コントローラは、コネクタおよび／または信号通信を介して、形成装置の１つ以上の構成要素に動作可能に結合され得る。接続は、有線および／または無線であり得る。コントローラは、信号の受信および／または送信を介して通信し得る。信号は、電気信号、光信号、または音声信号を含み得る。
場合によっては、コントローラは、本明細書に記載の装置（またはその任意の部分）の１つ以上の態様を指示するための出力（例えば、電圧信号）を生成するように構成されている（例えば、電気）回路を含み得る。下位コントローラは、内部コントローラであり得る。コントローラ（または、例えば、下位コントローラ）は、比例積分微分（ＰＩＤ）ループを備え得る。下位コントローラは、第１のコントローラの一部としての第２のコントローラであり得る。下位コントローラは、線形コントローラであり得る。コントローラは、形成ツールの１つ以上の構成要素を制御するように構成され得る。コントローラは、変形剤発生器（例えば、エネルギー源、結合剤および／または反応剤のディスペンサ）、誘導機構（例えば、スキャナおよび／またはアクチュエータ）、層ディスペンサの少なくとも１つの構成要素、ディスペンサ（例えば、予備変形された材料および／または変形剤の）、ガスフローシステムの少なくとも１つの構成要素、３Ｄオブジェクトが形成されるチャンバの少なくとも１つの構成要素（例えば、ドア、エレベータ、バルブ、ポンプ、および／またはセンサ）を制御するように構成され得る。コントローラは、形成剤（例えば、変形剤）などの、形成装置の少なくとも１つの構成要素を制御し得る。例えば、コントローラは、（ｉ）（例えば、材料床に送達される）エネルギービーム電力、（ｉｉ）材料床内の位置（例えば、形成中の３Ｄオブジェクト上）での温度、（ｉｉｉ）エネルギービーム速度、（ｉｖ）エネルギービーム電力密度、（ｖ）エネルギービーム滞留時間、（ｖｉ）エネルギービーム照射スポット（例えば、材料床の露出面上の）、（ｖｉｉ）エネルギービーム焦点（例えば、合焦または焦点ぼけ）、または（ｖｉｉｉ）エネルギービーム断面（例えば、ビームウエスト）を含む、制御可能な特性を（例えば、リアルタイムで、３Ｄ印刷の少なくとも一部分の間）制御するように構成され得る。コントローラは（ｉ）強度（例えば、反応速度）、（ｉｉ）体積（例えば、材料床に送達される）、（ｉｉｉ）密度（例えば、材料床の位置における）、または（ｉｖ）滞留時間（例えば、材料床上での）を含む制御可能な（例えば、結合剤および／または反応剤の）特性を（例えば、リアルタイムで、３Ｄ印刷の少なくとも一部分の間）制御するように構成され得る。制御可能な特性は、制御変数であり得る。制御は、形成されている１つ以上の３Ｄオブジェクトの目標パラメータ（例えば、温度）を維持することであり得る。目標パラメータは、時間的に（例えば、リアルタイムで）および／または場所的に変化し得る。位置は、材料床の露出面における位置を含み得る。位置は、（例えば、形成中の）３Ｄオブジェクトの上面における位置を含み得る。目標パラメータは、制御可能な特性と相関し得る。（例えば、入力された）目標パラメータは、時間的に、および／または材料床内の（例えば、形成中の３Ｄオブジェクト上の）位置的に変化し得る。下位コントローラは、（エネルギービームの）単位面積当たりの所定の電力、温度、および／または計測学的（例えば、高さ）目標値を受信し得る。例えば、下位コントローラは、形成中の３Ｄオブジェクトの少なくとも１つの特性（例えば、ある方向の寸法、および／または温度）を維持するために、目標パラメータ（例えば、温度）を受信し得る。コントローラは、複数（例えば、３つ）のタイプの目標入力、すなわち、（ｉ）変形剤の特性（例えば、エネルギービーム電力）、（ｉｉ）温度、および（ｉｉｉ）形状を受信し得る。目標入力のいずれも、ユーザー定義され得る。形状は、幾何学的なオブジェクトの印刷前補正を含み得る。形状情報は、３Ｄオブジェクト（またはその補正的に偏差した（例えば、変更された）モデル）から派生し得る。形状は、３Ｄオブジェクトの以前に印刷された部分の（例えば、所与の層の下の局所的な厚さ、局所的な構築角度、局所的な構築曲率、所与の層のエッジへの近接、または層境界への近接を含む）形状情報を含み得る。形状は、コントローラへの入力（例えば、開ループ制御スキームを介して）であり得る。目標値の一部は、３Ｄオブジェクトを生成するための３Ｄ形成命令を形成するために使用され得る。形成命令は、リアルタイムで動的に調整され得る。コントローラは、フィードバックを提供するために、１つ以上のセンサからの１つ以上の信号を（例えば、継続的に）監視し得る。例えば、コントローラは、エネルギービーム電力、材料床内の位置の温度、および／または標的表面（例えば、材料床の露出面）上の位置の計測（例えば、高さ）を監視し得る。標的表面上の位置は、形成中の３Ｄオブジェクトの位置であり得る。モニターは、連続的または不連続的であり得る。モニターは、３Ｄ印刷中リアルタイムであり得る。モニターは、１つ以上のセンサを使用することであり得る。形成命令は、（例えば、１つ以上のセンサからの信号を使用して）リアルタイムで動的に調整され得る。目標パラメータと、感知されたパラメータとの間のばらつきを使用して、そのパラメータの値の誤差を推定することができる。ばらつき（例えば、誤差）は、形成命令を調整するために、下位コントローラによって使用され得る。コントローラは、１つ以上のパラメータを（例えば、リアルタイムで）（例えば、継続的に）制御し得る。コントローラは、（例えば、パラメータの）履歴データを使用し得る。履歴データは、以前に印刷された３Ｄオブジェクト、または３Ｄオブジェクトの以前に印刷された層のものであり得る。構成されたは、構築された（ｂｕｉｌｔ）、構築された（ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｅｄ）、設計された、パターン化された、または配置されたを含み得る。コントローラのハードウェアは、制御モデルを備え得る。制御モデルは、線形または非線形であり得る。例えば、制御モデルは、非線形であってもよい。制御モデルは、線形モードまたは非線形モードを含み得る。制御モデルは、特性評価プロセスを使用して推定され得る自由パラメータを含み得る。特性評価プロセスは、３Ｄ印刷の前、印刷中、および／または印刷後であり得る。制御モデルは、コントローラに配線接続され得る。制御モデルは、（例えば、３Ｄ印刷前および／または印刷中に）コントローラ内に構成され得る。コントローラ、下位コントローラ、および／または制御モデルの例は、各々が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１６／５９７８１号、特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／１８１９１号、特許出願第ＵＳ１５／４３５，０６５号、特許出願第ＥＰ１７１５６７０７号、および／または特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／５４０４３号に見出され得る。
いくつかの実施形態では、エネルギー源は、変調される。変調は、データベースに記録（および、例えば、タイムスタンプ）され得る。エネルギー源によって放出されるエネルギー（例えば、ビーム）は、変調され得る。変調器は、振幅変調器、位相変調器、または偏光変調器を備え得る。変調は、エネルギービームの強度を変更し得る。変調は、エネルギー源に供給される電流を変更し得る（例えば、直接変調）。変調は、エネルギービームに影響を与え（例えば、変更し）得る（例えば、外部光変調器などの外部変調）。変調器は、音響光学変調器または電気光学変調器を備え得る。変調器は、吸収性変調器または屈折性変調器を備え得る。変調は、エネルギービームを変調するために使用される材料の吸収係数を変更し得る。変調器は、エネルギービームを変調するために使用される材料の屈折率を変更し得る。
スキャナは、エネルギーをエネルギー源から（標的）表面（例えば、材料床の露出面）上の所定の位置に方向付けるように構成されている光学システム内に含められ得る。光学システムの少なくとも１つの構成要素の構成は、データベースに記録（および、例えば、タイムスタンプ）され得る。少なくとも１つのコントローラは、光学システムの助けを借りて、エネルギー源の軌道を制御するようにプログラムされ得る。少なくとも１つのコントローラのプログラミングおよび／または動作が、データベースに記録（および、例えば、タイムスタンプ）され得る。コントローラは、変形された材料を形成するために、エネルギー源から（例えば、標的表面の）予備変形された材料へのエネルギーの供給を調整し得る。光学システムは、光学エンクロージャ内に封入され得る。光学エンクロージャおよび／またはシステムの例は、各々が、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる、２０１７年１２月４日に出願された「ＯＰＴＩＣＳ，ＤＥＴＥＣＴＯＲＳ，ＡＮＤ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１７／６４４７４号、２０１８年１月３日に出願された「ＯＰＴＩＣＳ ＩＮ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１８／１２２５０号、または２０１８年１月３日に出願された「ＯＰＴＩＣＳ ＩＮ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１８／１２２５０号に見出され得る。
エネルギービーム（例えば、変形エネルギービーム）は、ガウスエネルギービームを備え得る。エネルギービームは、楕円（例えば、円）または多角形を含む任意の断面形状を有し得る。エネルギービームは、少なくとも約２０μｍ、５０μｍ、７５μｍ、１００μｍ、１５０μｍ、２００μｍまたは２５０μｍ、０．３ミリメートル（ｍｍ）、０．４ｍｍ、０．５ｍｍ、０．８ｍｍ、１ｍｍ、１．５ｍｍ、２ｍｍ、２．５ｍｍ、３ｍｍ、３．５ｍｍ、４ｍｍ、４．５ｍｍ、または５ｍｍのＦＬＳを有する断面（例えば、標的表面上のエネルギービームの交差点における）を有し得る。エネルギービームの断面は、前述の値の任意の値であり得る。ＦＬＳは、エネルギービームの半値全幅強度で測定され得る。ＦＬＳは、エネルギービームの１／ｅ２の強度で測定され得る。いくつかの実施形態では、エネルギービームは、標的表面において合焦されたエネルギービームである。いくつかの実施形態では、エネルギービームは、標的表面において焦点がぼけたエネルギービームである。エネルギービームのエネルギープロファイルは、（例えば、標的表面に入射するエネルギービームの断面積において）（例えば、実質的に）均一であり得る。エネルギービームのエネルギープロファイルは、露光時間（例えば、本明細書では滞留時間とも称される）の間、（例えば、実質的に）均一であり得る。エネルギービームの（例えば、標的表面における）露光時間は、少なくとも約０．１ミリ秒（ｍｓ）、０．５ｍｓ、１ｍｓ、１０ｍｓ、５０ｍｓ、１００ｍｓ、２００ｍｓ、５００ｍｓ、１０００ｍｓ、２５００ｍｓ、または５０００ｍｓであり得る。露光時間は、上記の露光時間のいずれかの間であり得る）。いくつかの実施形態では、エネルギービームは、連続的または非連続的（例えば、パルス）であるように構成される。エネルギービームの特性は、データベースに記録（および、例えば、タイムスタンプ）され得る。エネルギービームの特性は、電力密度、標的表面上でのそのフットプリントの位置、フットプリント全体の電力プロファイル、標的表面全体の走査速度、または標的表面全体の走査軌道を含み得る。
範囲が言及されている場合、特に明記されていない限り、範囲は包括的であることを意味する。例えば、値１と値２の間との範囲は包括的であり、値１および値２を含むことを意味する。包括的範囲は、約値１から約値２までの任意の値に及ぶ。本明細書で使用される場合、「間」という用語は、特に明記しない限り、包括的であることを意味する。例えば、ＸとＹとの間は、本明細書ではＸからＹまでを意味すると理解される。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つのエネルギー源は、少なくとも約５０ジュール／ｃｍ２（Ｊ／ｃｍ２）、１００Ｊ／ｃｍ２、２００Ｊ／ｃｍ２、３００Ｊ／ｃｍ２、４００Ｊ／ｃｍ２、５００Ｊ／ｃｍ２、６００Ｊ／ｃｍ２、７００Ｊ／ｃｍ２、８００Ｊ／ｃｍ２、１０００Ｊ／ｃｍ２、１５００Ｊ／ｃｍ２、２０００Ｊ／ｃｍ２、２５００Ｊ／ｃｍ２、３０００Ｊ／ｃｍ２、３５００Ｊ／ｃｍ２、４０００Ｊ／ｃｍ２、４５００Ｊ／ｃｍ２、または５０００Ｊ／ｃｍ２のエネルギー密度を有するエネルギービームを提供し得る。少なくとも１つのエネルギー源は、最大で約５０Ｊ／ｃｍ２、１００Ｊ／ｃｍ２、２００Ｊ／ｃｍ２、３００Ｊ／ｃｍ２、４００Ｊ／ｃｍ２、５００Ｊ／ｃｍ２、６００Ｊ／ｃｍ２、７００Ｊ／ｃｍ２、８００Ｊ／ｃｍ２、１０００Ｊ／ｃｍ２、５００Ｊ／ｃｍ２、１０００Ｊ／ｃｍ２、１５００Ｊ／ｃｍ２、２０００Ｊ／ｃｍ２、２５００Ｊ／ｃｍ２、３０００Ｊ／ｃｍ２、３５００Ｊ／ｃｍ２、４０００Ｊ／ｃｍ２、４５００Ｊ／ｃｍ２、または５０００Ｊ／ｃｍ２のエネルギー密度を有するエネルギービームを提供し得る。少なくとも１つのエネルギー源は、前述の値の間の値のエネルギー密度を有するエネルギービームを提供し得る。エネルギー源の特性は、データベースに記録（および、例えば、タイムスタンプ）され得る。エネルギー源の特性は、電力を含み得る。
いくつかの実施形態では、エネルギービームの電力密度（例えば、単位面積当たりの電力）は、少なくとも約１００ワット毎平方ミリメートル（Ｗ／ｍｍ２）、２００Ｗ／ｍｍ２、３００Ｗ／ｍｍ２、４００Ｗ／ｍｍ２、５００Ｗ／ｍｍ２、６００Ｗ／ｍｍ２、７００Ｗ／ｍｍ２、８００Ｗ／ｍｍ２、９００Ｗ／ｍｍ２、１０００Ｗ／ｍｍ２、２０００Ｗ／ｍｍ２、３０００Ｗ／ｍｍ２、５０００Ｗ／ｍｍ２、７０００Ｗ／ｍｍ２、８０００Ｗ／ｍｍ２、９０００Ｗ／ｍｍ２、１００００Ｗ／ｍｍ２、２００００Ｗ／ｍｍ２、３００００Ｗ／ｍｍ２、５００００Ｗ／ｍｍ２、６００００Ｗ／ｍｍ２、７００００Ｗ／ｍｍ２、８００００Ｗ／ｍｍ２、９００００Ｗ／ｍｍ２、または１０００００Ｗ／ｍｍ２である。エネルギービームの電力密度は、前述の値の間の任意の値であり得る。エネルギービームは、エネルギーストリームをステップアンドリピートシーケンスで、標的表面に向けて放出し得る。標的表面は、エネルギービームの露出面、以前に形成された３Ｄオブジェクト部分、またはプラットフォームを備え得る。
場合によっては、エネルギー源は、ピーク波長で電力を供給する。例えば、エネルギー源は、少なくとも約１００ナノメートル（ｎｍ）、４００ｎｍ、５００ｎｍ、７５０ｎｍ、１０００ｎｍ、１０１０ｎｍ、１０２０ｎｍ、１０３０ｎｍ、１０４０ｎｍ、１０５０ｎｍ、１０６０ｎｍ、１０７０ｎｍ、１０８０ｎｍ、１０９０ｎｍ、１１００ｎｍ、１２００ｎｍ、１５００ｎｍ、１６００ｎｍ、１７００ｎｍ、１８００ｎｍ、１９００ｎｍ、または２０００ｎｍのピーク波長で、電磁エネルギーを提供し得る。エネルギービームは、前述のピーク波長値のうちの任意の値の間のピーク波長で、エネルギーを提供し得る。エネルギー源（例えば、レーザー）は、少なくとも約０．５ワット（Ｗ）、１Ｗ、５Ｗ、１０Ｗ、５０Ｗ、１００Ｗ、２５０Ｗ、５００Ｗ、１０００Ｗ、２０００Ｗ、３０００Ｗ、または４０００Ｗの電力を有し得る。エネルギー源は、前述のレーザー電力値のうちの任意の値の間の電力を有し得る（例えば、約０．５Ｗ～約４０００Ｗ、約０．５Ｗ～約１０００Ｗ、または約１０００Ｗ～約４０００Ｗ）。
場合によっては、エネルギービームは、例えば、軌道において、所与の速度（例えば、走査速度）で表面（例えば、標的表面）に対して並進され得る。エネルギービームの走査速度は、少なくとも約５０ミリメートル毎秒（ｍｍ／秒）、１００ｍｍ／秒、５００ｍｍ／秒、１０００ｍｍ／秒、２０００ｍｍ／秒、３０００ｍｍ／秒、４０００ｍｍ／秒、または５００００ｍｍ／秒であり得る。エネルギービームの走査速度は、前述の値の間の任意の値であり得る。エネルギービームは、連続的または非連続的（例えば、パルス）であり得る。エネルギービームのエネルギープロファイルは、露光時間（例えば、本明細書では滞留時間とも称される）の間、（例えば、実質的に）均一であり得る。エネルギービームの（例えば、標的表面における）露光時間は、少なくとも約０．１ミリ秒（ｍｓ）、０．５ｍｓ、１ｍｓ、１０ｍｓ、５０ｍｓ、１００ｍｓ、５００ｍｓ、１０００ｍｓ、２５００ｍｓ、または５０００ｍｓであり得る。露光時間は、上記の露光時間の間の任意の値であり得る。露光時間（例えば、照射時間）は、滞留時間であり得る。滞留時間は、少なくとも１分または１時間であり得る。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの３Ｄオブジェクトが、複数のエネルギービームおよび／またはエネルギー源を使用して形成（例えば、印刷）される。場合によっては、少なくとも２つの変形剤（例えば、（例えば、少なくとも２つのエネルギービームを生成する）エネルギー源）が、互いに共通の少なくとも１つの特性値を有し得る。場合によっては、少なくとも２つのエネルギー源が、互いに異なる少なくとも１つの特性値を有し得る。変形剤の特性は、変形密度（または変形強度）、軌道、標的表面上のフットプリントのＦＬＳ、ハッチ間隔、走査速度、または走査スキームを含み得る。変形密度は、変形剤によって所与の時間内に変形された材料の体積または重量を指し得る。標的表面上のフットプリントのＦＬＳは、標的表面上のエネルギービームの、標的表面上に分配された結合剤ストリームの、ＦＬＳを指し得る。エネルギービームの特性は、波長、電力密度、振幅、軌道、標的表面のフットプリントのＦＬＳ、強度、エネルギー、エネルギー密度、フルエンス、アンドリュー数、ハッチ間隔、走査速度、走査スキーム、または電荷を含み得る。走査スキームは、連続、パルス、またはタイル走査スキームを含み得る。電荷は、電気的および／または磁気的電荷であり得る。アンドリュー数は、照射エネルギーの電力を、照射エネルギーの速度（例えば、走査速度）のハッチ間隔による乗算結果で除算したものに比例する。アンドリュー数は、照射エネルギーの領域充填電力と称されることもある。いくつかの実施形態では、エネルギー源および／またはビームのうちの少なくとも２つは、異なるレート（例えば、速度）で並進され得る。
いくつかの実施形態では、３Ｄオブジェクトは、１つ以上の補助特徴を含む。補助特徴は、材料（例えば、粉末）床によって支持され得る。本明細書で使用される場合、「補助特徴」または「支持構造」という用語は、一般に、印刷された３Ｄオブジェクトの一部であるが、要求された、意図された、設計された、注文された、モデル化された、または最終的な３Ｄオブジェクトの一部ではない特徴を指す。補助特徴（例えば、補助支持体）は、３Ｄオブジェクトの形成中および／または形成後に、構造的支持を提供し得る。３Ｄオブジェクトは、任意の数の支持体を有し得る。支持体は、任意の形状およびサイズを有し得る。いくつかの例では、支持体は、ロッド、プレート、ウィング、チューブ、シャフト、ピラー、またはそれらの任意の組み合わせを備える。場合によっては、補助支持体は、３Ｄオブジェクトの特定の部分を支持し、３Ｄオブジェクトの他の部分は支持しない。場合によっては、支持体は、底面３Ｄオブジェクトに（例えば、プラットフォームに対して）（例えば、直接）結合される。いくつかの実施形態では、支持体は、３Ｄオブジェクトの形成中、プラットフォームに固定される。いくつかの例では、支持体は、特定の（例えば、複雑なまたは単純な）形状を有する、３Ｄオブジェクトの部分を支持するために使用される。３Ｄオブジェクトは、材料床（例えば、粉末床）によって支持され得、プラットフォーム、材料床を収容する容器、またはエンクロージャの底部に接触および／または定着しない補助特徴を有し得る。完全にまたは部分的に形成された状態の３Ｄ部分（３Ｄオブジェクト）は、材料床によって完全に支持され得る（例えば、プラットフォーム、粉末床を収容するコンテナ、またはエンクロージャに接触することなく）。完全にまたは部分的に形成された状態の３Ｄオブジェクトは、粉末床によって完全に支持され得る（例えば、粉末床以外の何にも接触することなく）。完全にまたは部分的に形成された状態の３Ｄオブジェクトは、任意の追加の支持構造に載ったり、および／または固定されたりすることなく、粉末床内に固定されずに浮遊し得る。場合によっては、完全にまたは部分的に形成された（例えば、初期の）状態の３Ｄオブジェクトは、材料床内で（例えば、固定されずに）自由に浮遊し得る。補助特徴は、形成中の３Ｄオブジェクトからのエネルギーの除去を可能にし得る。場合によっては、補助支持体は、３Ｄオブジェクトまたはその一部を囲む足場である。足場は、軽く焼結された、または軽く融合された粉末材料を備え得る。いくつかの例では、３Ｄオブジェクトは、（例えば、形成中に）材料床を画定するプラットフォームおよび／または壁に固定（例えば、接続）されなくてもよい。場合によっては、３Ｄオブジェクトは、（例えば、形成中に）材料床を画定する、および／または囲む容器のプラットフォームおよび／または壁に触れ（例えば、接触し）なくてもよい。３Ｄオブジェクトは、材料床内に浮遊（ｓｕｓｐｅｎｄｅｄ）（例えば、浮遊（ｆｌｏａｔ））する。足場は、最大で１ミリメートル（ｍｍ）、２ｍｍ、５ｍｍ、または１０ｍｍである、連続的に焼結された（例えば、軽く焼結された）構造を備え得る。足場は、前述の寸法のうちのいずれかの間の寸法（例えば、約１ｍｍ～約１０ｍｍ、約５ｍｍ～約１０ｍｍ、または約１ｍｍ～約５ｍｍ）を有する、連続的に焼結された構造を備え得る。いくつかの例では、３Ｄオブジェクトは、支持足場なしで印刷され得る。支持足場は、３Ｄオブジェクトを包み込み得る。支持足場は、材料床内に浮遊し得る。印刷される３Ｄオブジェクトは、補助特徴を使用せずに印刷され得るか、低減された数の補助特徴を使用して印刷され得るか、または離間した補助特徴を使用して印刷され得る。補助支持構造の例は、参照によりその全体が本明細書に完全に組み込まれる、２０１５年６月１９日に出願された「ＡＰＰＡＲＡＴＵＳＥＳ，ＳＹＳＴＥＭＳ ＡＮＤ ＭＥＴＨＯＤＳ ＦＯＲ ＴＨＲＥＥ－ＤＩＭＥＮＳＩＯＮＡＬ ＰＲＩＮＴＩＮＧ」と題する特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ１５／３６８０２号に見出され得る。印刷された３Ｄオブジェクトは、単一の補助支持特徴を連想させる、単一の補助支持マークを備え得る。単一の補助特徴（例えば、補助支持体または補助構造）は、プラットフォーム（例えば、ベースまたは基板などの構築プラットフォーム）、または型であり得る。補助支持体は、プラットフォームまたは型に接着され得る。いくつかの実施形態では、３Ｄオブジェクトは、１つ以上の補助支持特徴、または１つ以上の補助支持特徴の存在もしくは除去を示す１つ以上の補助支持特徴マークを欠く、３Ｄ形成手順を示す層状構造を備える。補助特徴の例は、ヒートフィン、ワイヤ、アンカー、ハンドル、支持体、ピラー、カラム、フレーム、基礎、足場、フランジ、突起、突出部、型、または他の安定化特徴を含む。図１６は、２つの実質的に水平な層（例えば、１６２１および１６２２）と、不連続の領域を備え、層１６２１および１６２２内に、補助支持体の存在によって引き起こされ、それ以外には説明され得ない（したがって、その存在を示す）形状変形（例えば、１６２０）を導入する垂直補助支持体１６２３と、を備える３Ｄオブジェクトの垂直断面の例を示す。
いくつかの実施形態では、３Ｄ印刷方法は、ワイヤまたは平面オブジェクトなどの実質的に二次元である、少なくとも１つの３Ｄオブジェクト（または出っ張りなどのその一部）を形成（例えば、印刷）するために使用される。３Ｄオブジェクトは、平面状の構造（本明細書では「平面オブジェクト」、「三次元平面」、または「３Ｄ平面」と称される）を備え得る。３Ｄ平面は、比較的大きな表面積と比較して、比較的小さい厚さを有し得る。３Ｄ平面は、その幅および長さに対して、比較的小さい高さを有し得る。例えば、３Ｄ平面は、大きな水平面に対して、小さい高さを有し得る。３Ｄ平面は、平坦、湾曲であるか、またはアモルファスな３Ｄ形状を取り得る。３Ｄ平面は、ストリップ、ブレード、または出っ張りであり得る。３Ｄ平面は、曲率を備え得る。３Ｄ平面は、湾曲であり得る。３Ｄ平面は平坦（例えば、平ら）であり得る。３Ｄ平面は、湾曲したスカーフの形状を有し得る。「３Ｄ平面」という用語は、本明細書では、一般的な（例えば、湾曲した）３Ｄ表面であると理解される。例えば、３Ｄ平面は、湾曲した３Ｄ表面であり得る。３Ｄオブジェクト内の１つ以上の層は、実質的に平面（例えば、平坦）であり得る。表面または境界その層の平面性は、（例えば、実質的に）均一であり得る。実質的に均一は、３Ｄオブジェクトの意図された目的に関連し得る。ある位置での層の高さは、平均層化平面と比較され得る。層化平面は、印刷中に３Ｄオブジェクトの層が（例えば、実質的に）配向される平面を指し得る。３Ｄオブジェクトの硬化した材料の２つの隣接する（印刷された）層間の境界は、層化平面を画定し得る。境界は、例えば、１つ以上の溶融池末端（例えば、底部または上部）によって、明らかになり得る。３Ｄオブジェクトは、複数の層化平面を含み得る（例えば、各層化平面が各層に対応する）。いくつかの実施形態では、層化平面は、（例えば、実質的に）互いに平行である。平均層化平面は、線形回帰分析（例えば、硬化した材料の層の表面の最上部の最小二乗平面近似）によって画定され得る。平均層化平面は、硬化した材料の層の上面上の各選択された点における材料の高さを平均することによって計算される平面であり得る。選択される点は、３Ｄオブジェクトの指定された領域内にあり得る。硬化した材料の平面層の表面の任意の点からの偏差は、硬化した材料の層の高さ（例えば、厚さ）の、最大で２０％、１５％、１０％、５％、３％、１％、または０．５％であり得る。
場合によっては、１つ以上のコントローラは、１つ以上の装置および／または動作を制御する（例えば、指示する）ように構成される。制御は、調節、変調、調整、維持、変更（ａｌｔｅｒ）、変更（ｃｈａｎｇｅ）、管理（ｇｏｖｅｒｎ）、管理（ｍａｎａｇｅ）、抑制、制限、指示、誘導、監視、管理（ｍａｎａｇｅ）、保存、持続、抑制、鍛錬、または変更（ｖａｒｙ）を含み得る。制御構成（例えば、「ように構成された」）は、プログラミングを備え得る。コントローラは、電子回路、および電気入口、または電気出口を備え得る。構成は、動作または力を容易にする（例えば、指示する）ことを含み得る。力は、磁気的、電気的、空圧的、油圧的、および／または機械的なものであり得る。容易にするは、周囲の（例えば、外部の）力（例えば、重力）の使用を可能にすることを含み得る。容易にするは、手動力および／または手動操作の使用を警告する、および／または可能にすることを含み得る。警告するは、視覚、聴覚、嗅覚、または触覚信号を含む信号伝達（例えば、信号を向けること）を含み得る。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つのセンサが、製造機械（例えば、プリンタ）に動作可能に結合される。いくつかの実施形態では、少なくとも１つのセンサが、制御システム（例えば、コンピュータ制御システム）に動作可能に結合される。製造機械は、制御システムに動作可能に結合され得る。制御システムは、１つ以上のコントローラを備え得る。センサは、光センサ、音響センサ、振動センサ、化学センサ、電気センサ、磁気センサ、流動性センサ、運動センサ、速度センサ、位置センサ、圧力センサ、力センサ、密度センサ、距離センサ、または近接センサを含み得る。センサは、温度センサ、重量センサ、材料（例えば、粉末）レベルセンサ、計測センサ、ガスセンサ、または湿度センサを含み得る。計測センサは、測定センサ（例えば、高さ、長さ、幅、角度、および／または体積）を含み得る。計測センサは、磁気、加速度、配向、または光学センサを含み得る。センサは、音（例えば、エコー）、磁気、電子、および／または電磁信号を送信および／または受信し得る。電磁信号は、可視、赤外線、紫外線、超音波、電波、またはマイクロ波信号を含み得る。計測センサは、標的表面の少なくとも一部分の垂直、水平、および／または角度位置を測定し得る。計測センサは、間隙を測定し得る。計測センサは、材料の層の少なくとも一部分を測定し得る。材料の層は、予備変形された材料（例えば、粉末）、変形された材料、または硬化した材料であり得る。計測センサは、３Ｄオブジェクトの少なくとも一部分を測定し得る。計測センサは、少なくとも１つの溶融池のＦＬＳ（例えば、深さ）を測定し得る。計測センサは、材料床の露出面から突き出ている３Ｄオブジェクトの高さを測定し得る。計測センサは、材料床の露出面の平均（ａｖｅｒａｇｅ）および／または平均（ｍｅａｎ）から偏差する、３Ｄオブジェクトの高さを測定し得る。ガスセンサは、ガスのうちのいずれかを感知し得る。距離センサは、計測センサの一タイプであり得る。距離センサは、光学センサまたは静電容量センサを含み得る。温度センサは、ボロメータ、バイメタル板、熱量計、排気温度計、火炎検出、ガードンゲージ、ゴーレイセル、熱流束センサ、赤外線放射温度計、マイクロボロメータ、マイクロ波放射計、純放射計、水晶温度計、抵抗温度検出器、測温抵抗体、シリコンバンドギャップ温度センサ、特殊センサマイクロ波／イメージャー、温度ゲージ、サーミスタ、熱電対、温度計（例えば、測温抵抗体）、またはパイロメータを含み得る。温度センサは、光学センサを備え得る。温度センサは、光ファイバを備えるか、または光ファイバに動作可能に結合され得る。温度センサは、画像処理を含み得る。温度センサは、少なくとも１つのセンサ生成信号を使用することによって画像処理を実行するプロセッサに結合され得る。温度センサは、カメラ（例えば、ＩＲカメラ、ＣＣＤカメラ）を備え得る。
コントローラは、処理回路（例えば、処理ユニット）を備え得る。処理ユニットは、中央であり得る。処理ユニットは、中央処理装置（本明細書では「ＣＰＵ」）を備え得る。コントローラまたは制御機構（例えば、コンピュータシステムを備える）は、本開示の方法を実装するように、例えば、プログラムされるように構成され得る。コントローラは、本明細書に開示されるシステムおよび／または装置の少なくとも１つの構成要素を制御し得る。図１８は、本明細書で提供される方法に従って、３Ｄオブジェクトの形成を容易にするようにプログラムされるか、またはさもなければ構成されているコンピュータシステム１８００の概略例である。コンピュータシステム１８００は、例えば、３Ｄオブジェクトの形成のための形成命令の生成など、本開示の印刷方法、装置、およびシステムの様々な特徴を制御（例えば、指示および／または調整）し得る。生成された形成命令は、予備変形された材料の適用、選択された位置に放出されるある量のエネルギー（例えば、放射線）の適用、検出システムのアクティブ化および非アクティブ化、センサデータおよび／または信号取得、画像処理、プロセスパラメータ（例えば、ディスペンサ層の高さ、平坦化、チャンバ圧力）、またはそれらの任意の組み合わせを含み得る。コンピュータシステム１８００は、少なくとも１つのデータ保証手段を実装し得る。データ保証手段は、例えば、要求された３Ｄオブジェクトの形成命令に関連するファイルの少なくとも一部のセキュリティ（例えば、レベル）および／またはエラー検出を含み得る。コンピュータシステム１８００は、本開示の３Ｄ印刷システムまたは装置などの印刷システムまたは装置の一部であるか、またはそれらと通信することができる。プロセッサは、本明細書に開示される１つ以上の機構、および／またはその任意の部分に結合され得る。例えば、コンピュータは、１つ以上のエネルギー源、光学要素、処理チャンバ、構築モジュール、プラットフォーム、センサ、バルブ、スイッチ、モータ、ポンプ、またはそれらの任意の組み合わせに結合され得る。
コンピュータシステム１８００は、処理ユニット１８０６（本明細書で使用される「プロセッサ」、「コンピュータ」および「コンピュータプロセッサ」）を備え得る。コンピュータシステムは、メモリまたはメモリ位置１８０２（例えば、ランダムアクセスメモリ、読み取り専用メモリ、フラッシュメモリ）、電子ストレージユニット１８０４（例えば、ハードディスク）、１つ以上の他のシステムと通信するための通信インターフェース１８０３（例えば、ネットワークアダプタ）、およびキャッシュ、他のメモリ、データストレージ、および／または電子ディスプレイアダプタなどの周辺装置１８０５を含み得る。メモリ１８０２、ストレージユニット１８０４、インターフェース１８０３、および周辺装置１８０５は、マザーボードなどの通信バス（実線）を介して処理ユニット１８０６と通信する。ストレージユニットは、データを記憶するためのデータストレージユニット（またはデータリポジトリ）であり得る。コンピュータシステムは、通信インターフェースの助けを借りて、コンピュータネットワーク（「ネットワーク」）１８０１に動作可能に結合され得る。ネットワークは、インターネット、インターネットおよび／またはエクストラネット、あるいはインターネットと通信するイントラネットおよび／またはエクストラネットであり得る。ネットワークは、場合によっては、電気通信および／またはデータネットワークである。ネットワークは、クラウドコンピューティングなどの分散コンピューティングを可能にする１つ以上のコンピュータサーバを含む得る。ネットワークは、場合によってはコンピュータシステムの助けを借りて、ピアツーピアネットワークを実装することができ、これにより、コンピュータシステムに結合されたデバイスがクライアントまたはサーバとして挙動するのを可能にし得る。
処理ユニットは、プログラムまたはソフトウェアで具体化されることができる一連の機械可読命令を実行し得る。命令は、メモリ１８０２などのメモリ位置に記憶され得る。命令は、処理ユニットに指示され得、処理ユニットは、その後、本開示の方法を実装するように処理ユニットをプログラムするか、さもなければ構成し得る。処理ユニットによって実行される動作の例は、フェッチ、復号、実行、および書き戻しを含み得る。処理ユニットは、命令を解釈および／または実行し得る。プロセッサとしては、マイクロプロセッサ、データプロセッサ、中央処理装置（ＣＰＵ）、グラフィカル処理ユニット（ＧＰＵ）、システムオンチップ（ＳＯＣ）、システムオンモジュール（ＳＯＭ）、コプロセッサ、ネットワークプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、特定用途向け命令セットプロセッサ（ＡＳＩＰ）、コントローラ、プログラマブルロジックデバイス（ＰＬＤ）、チップセット、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、またはそれらの任意の組み合わせが挙げられ得る。処理ユニットは、集積回路などの回路の一部であり得る。コンピュータシステム１８００の１つ以上の他の構成要素は、回路内に含められ得る。
ストレージユニット１８０４は、ドライバ、ライブラリ、および保存されたプログラムなどのファイルを記憶し得る。ストレージユニットは、ユーザーデータ、例えば、ユーザー設定およびユーザープログラムを記憶し得る。ストレージユニットは、１つ以上の形状モデルを記憶し得る。ストレージユニットは、暗号化キーおよび／または復号化キーを記憶し得る。場合によっては、コンピュータシステムは、イントラネットまたはインターネットを介してコンピュータシステムと通信する遠隔サーバ上に位置するなど、コンピュータシステムの外部にある１つ以上の追加のデータストレージユニットを含み得る。
コンピュータシステムは、ネットワークを介して１つ以上の遠隔コンピュータシステムと通信し得る。例えば、コンピュータシステムは、ユーザ（例えば、オペレータ）の遠隔コンピュータシステムと通信し得る。遠隔コンピュータシステムの例としては、パーソナルコンピュータ（例えば、ポータブルＰＣ）、スレートまたはタブレットＰＣ（例えば、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ｉＰａｄ、Ｓａｍｓｕｎｇ（登録商標）Ｇａｌａｘｙ Ｔａｂ）、電話、スマートフォン（例えば、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ｉＰｈｏｎｅ（登録商標）、Ａｎｄｒｏｉｄ対応デバイス、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標））、または携帯情報端末が挙げられる。ユーザーは、ネットワークを介してコンピュータシステムにアクセスすることができる。
本明細書に記載の方法は、例えば、メモリ１８０２または電子ストレージユニット１８０４などのコンピュータシステムの電子記憶位置に記憶された機械（例えば、コンピュータプロセッサ）実行可能コードによって実装され得る。機械実行可能または機械可読コードは、ソフトウェアの形態で提供され得る。使用中、プロセッサ１８０６は、コードを実行し得る。場合によっては、コードは、プロセッサによるアクセスの準備のために、ストレージユニットから取得されてメモリに記憶され得る。状況によっては、電子ストレージユニットは除外され得、機械実行可能命令がメモリに記憶される。
図１９は、説明された様々な構成が実施され得る例示的なコンピュータシステム１９００を示す。コンピュータシステム（例えば、図１９、１９００）は、本開示の印刷方法、装置、および／またはシステム動作の様々な特徴を制御および／または実装（例えば、指示および／または調整）し得る。例えば、コンピュータシステムを使用して、形成命令エンジンをインスタンス化することができる。形成命令エンジンは、エネルギー源パラメータ、処理チャンバパラメータ（例えば、チャンバ圧力、ガスフローおよび／または温度）、エネルギービームパラメータ（例えば、走査速度、経路および／または電力）、プラットフォームパラメータ（例えば、位置および／または速度）、層形成装置パラメータ（例えば、速度、位置および／または真空）、またはそれらの任意の組み合わせを制御するための命令を生成し得る。形成命令エンジンは、層単位（例えば、スライスごと）の方法で、３Ｄオブジェクトを形成するための命令を生成し得る。生成された命令は、デフォルトおよび／または指定された（例えば、オーバーライド）形成（例えば、印刷）プロセスに従ったものであり得る。形成命令は、少なくとも１つのコントローラ（例えば、図１９、１９０６）に提供され得る。少なくとも１つのコントローラは、少なくとも１つのデータ保証手段を実装し得る。データ保証手段は、例えば、要求された３Ｄオブジェクトの形成命令に関連するファイルの少なくとも一部のセキュリティ（例えば、レベル）および／またはエラー検出を含み得る。コンピュータシステムは、１つ以上の３Ｄプリンタ（例えば、図１９、１９０２）またはそれらの（例えば、サブ）構成要素のうちのいずれかの一部であるか、またはそれらと通信することができる。コンピュータシステムは、１つ以上のコンピュータ（例えば、図１９、１９０４）を含み得る。コンピュータは、プリンタの１つ以上の機構に作動的に結合され得る。例えば、コンピュータは、プリンタの１つ以上のセンサ、バルブ、スイッチ、アクチュエータ（例えば、モータ）、ポンプ、光学構成要素、および／またはのエネルギー源に作動的に結合され得る。場合によっては、コンピュータは、１つ以上のコントローラ（例えば、図１９、１９０６）を介して、プリンタの態様を制御する。コントローラは、１つ以上のプリンタの１つ以上の動作を指示するように構成され得る。例えば、コントローラは、プリンタの１つ以上のアクチュエータに指示するように構成され得る。場合によっては、コントローラは、コンピュータの一部（例えば、同じユニット内）である。場合によっては、コントローラは、コンピュータとは別（例えば、別のユニット）である。場合によっては、コンピュータは、１つ以上の入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース（例えば、図１９、１９０８）を介して、コントローラと通信する。入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースは、プリンタと通信するための１つ以上の有線または無線接続を備え得る。いくつかの実施形態では、Ｉ／Ｏインターフェースは、コントローラと通信するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ技術を備える。
コンピュータ（例えば、図１９、１９０４）は、任意の数の構成要素を有し得る。例えば、コンピュータは、１つ以上のストレージユニット（例えば、図１９、１９０９）、１つ以上のプロセッサ（例えば、図１９、１９０５）、１つ以上のメモリユニット（例えば、図１９、１９１３）、および／または１つ以上の外部ストレージインターフェース（例えば、図１９、１９１２）を備え得る。いくつかの実施形態では、ストレージユニットは、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）、磁気テープドライブ、および／またはフロッピーディスクドライブを含む。いくつかの実施形態では、メモリユニットは、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）および／または読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、および／またはフラッシュメモリを含む。いくつかの実施形態では、外部ストレージインターフェースは、ディスクドライブ（例えば、光学ドライブまたはフロッピードライブ）および／またはユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ポートを備える。外部ストレージインターフェースは、１つ以上の外部ストレージユニット（例えば、図１９、１９１５）との通信を提供するように構成され得る。外部ストレージユニットは、携帯型記憶媒体を備え得る。外部ストレージユニットは、データの不揮発性ソースであり得る。場合によっては、外部ストレージユニットは、光ディスク（例えば、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ、Ｂｌｕ－ｒａｙ（登録商標） Ｄｉｓｃ）、ＵＳＢ－ＲＡＭ、ハードドライブ、磁気テープドライブ、および／またはフロッピーディスクである。場合によっては、外部ストレージユニットは、ディスクドライブ（例えば、光学ドライブまたはフロッピードライブ）を備え得る。コンピュータの様々な構成要素は、通信バス（例えば、図１９、１９２５）を介して作動的に結合され得る。例えば、１つ以上のプロセッサ（例えば、図１９、１９０５）は、１つ以上の接続（例えば、図１９、１９１９）によって、通信バスに作動的に結合され得る。ストレージユニット（例えば、図１９、１９０９）は、通信バス１つ以上の接続（例えば、図１９、１９２８）に作動的に結合され得る。通信バス（例えば、図１９、１９２５）は、マザーボードを備え得る。
いくつかの実施形態では、本明細書に記載の方法は、１つ以上のソフトウェアプログラム（例えば、図１９、１９２２および／または１９２４）として実装される。例えば、予備形成環境は、ソフトウェアプログラムとして実装され得る。ソフトウェアプログラムは、１つ以上のコンピュータ（例えば、図１９、１９０４）内で実行可能であり得る。ソフトウェアは、非一時的なコンピュータ可読媒体上に実装され得る。ソフトウェアプログラムは、機械実行可能コードを備え得る。機械実行可能コードは、プログラム命令を備え得る。プログラム命令は、コンピュータ（例えば、図１９、１９０４）によって実行され得る。機械実行可能コードは、ストレージデバイス（例えば、図１９、１９０９）に記憶され得る。機械実行可能コードは、外部ストレージデバイス（例えば、図１９、１９１５）に記憶され得る。機械実行可能コードは、メモリユニット（例えば、図１９、１９１３）に記憶され得る。ストレージデバイス（例えば、図１９、１９０９）および／または外部ストレージデバイス（例えば、図１９、１９１５）は、非一時的なコンピュータ可読媒体を備え得る。プロセッサは、ソフトウェアプログラム（例えば、図１９、１９２２および／または１９２４）を読み取るように構成され得る。場合によっては、機械実行可能コードは、プロセッサ（例えば、図１９、１９０５）によるアクセスのために、ストレージデバイスおよび／または外部ストレージデバイスから取得されて、メモリユニット（図１９、１９０６など）に記憶され得る。場合によっては、アクセスは、リアルタイム（例えば、印刷中）である。場合によっては、ストレージデバイスおよび／または外部ストレージデバイスが除外され得、機械実行可能コードが、メモリユニットに記憶される。機械実行可能コードは、事前にコンパイルされて、マシンでの使用のために構成され、機械実行可能コードを実行するように適合されたプロセッサを有し得るか、または実行時に（例えば、リアルタイムで）コンパイルされ得る。機械実行可能コードは、機械実行可能コードが、事前にコンパイルされた（ｐｒｅ－ｃｏｍｐｉｌｅｄ）様式、またはコンパイルされたままの（ａｓ－ｃｏｍｐｉｌｅｄ）様式で実行することを可能にするように選択され得るプログラミング言語で提供され得る。
いくつかの実施形態では、コンピュータは、１つ以上のデバイス（例えば、図１９、１９１０）と作動的に結合されているか、または１つ以上のデバイスを備える。いくつかの実施形態では、デバイス（例えば、図１９、１９１０）は、１つ以上の（例えば、電子的）入力をコンピュータに提供するように構成される。いくつかの実施形態では、デバイス（例えば、図１９、１９１０）は、コンピュータから１つ以上の（例えば、電子的）出力を受信するように構成される。コンピュータは、１つ以上の入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェース（例えば、図１９、１９０７）を介して、デバイスと通信し得る。入出力（Ｉ／Ｏ）インターフェースは、１つ以上の有線または無線接続を備え得る。デバイスは、１つ以上のユーザーインターフェース（ＵＩ）を含み得る。ＵＩは、１つ以上のキーボード、１つ以上のポインタデバイス（例えば、マウス、トラックパッド、タッチパッド、またはジョイスティック）、１つ以上のディスプレイ（例えば、コンピュータモニタまたはタッチスクリーン）、１つ以上のセンサ、および／または１つ以上のスイッチ（例えば、電子スイッチ）を含み得る。場合によっては、ＵＩは、Ｗｅｂベースのユーザーインターフェースであり得る。場合によっては、ＵＩは、印刷されるべき３Ｄオブジェクトのモデル設計またはグラフィック表現を提供する。センサは、光センサ、熱センサ、音声センサ（例えば、マイクロフォン）、および／または触覚センサを含み得る。場合によっては、センサは、プリンタ（例えば、図１９、１９０２）の一部である。例えば、センサは、プリンタの処理チャンバ内に（例えば、その中の雰囲気を監視するように）位置し得る。センサは、印刷動作中に生成される１つ以上の信号（例えば、熱および／または光信号）を監視するように構成され得る。場合によっては、センサは、プリンタとは別の構成要素または装置の一部である。場合によっては、デバイスは、印刷前処理装置である。例えば、場合によっては、デバイスは、３Ｄオブジェクト（の、例えば、寸法）を走査するための１つ以上のスキャナ（例えば、２Ｄまたは３Ｄスキャナ）であり得る。場合によっては、デバイスは、印刷後処理装置（例えば、ドッキングステーション、開梱ステーション、および／または熱間静水圧プレス装置）である。いくつかの実施形態では、Ｉ／Ｏインターフェースは、デバイスと通信するためのＢｌｕｅｔｏｏｔｈ技術を備える。
いくつかの実施形態では、コンピュータ（例えば、図１９、１９０４）、コントローラ（例えば、図１９、１９０６）、プリンタ（例えば、図１９、１９０２）、および／またはデバイス（例えば、図１９、１９１０）は、１つ以上の通信ポートを備える。例えば、１つ以上のＩ／Ｏインターフェース（例えば、図１９、１９０７または１９０８）は、通信ポートを備え得る。通信ポートは、シリアルポートまたはパラレルポートであり得る。通信ポートは、ユニバーサルシリアルバスポート（すなわち、ＵＳＢ）であり得る。ＵＳＢポートは、マイクロＵＳＢまたはミニＵＳＢであり得る。ＵＳＢポートは、００ｈ、０１ｈ、０２ｈ、０３ｈ、０５ｈ、０６ｈ、０７ｈ、０８ｈ、０９ｈ、０Ａｈ、０Ｂｈ、０Ｄｈ、０Ｅｈ、０Ｆｈ、１０ｈ、１１ｈ、ＤＣｈ、Ｅ０ｈ、ＥＦｈ、ＦＥｈ、またはＦＦｈを含むデバイスクラスに関連し得る。通信ポートは、プラグおよび／またはソケット（例えば、電気、ＡＣ電源、ＤＣ電源）を備え得る。通信ポートは、アダプタ（例えば、ＡＣおよび／またはＤＣ電源アダプタ）を備え得る。通信ポートは、電源コネクタを備え得る。電源コネクタは、電力コネクタであり得る。電源コネクタは、磁気的に結合される（例えば、取り付けられる）電源コネクタを含み得る。電源コネクタは、ドックコネクタであり得る。コネクタは、データおよび電源コネクタであり得る。コネクタは、ピンを備え得る。コネクタは、少なくとも１０個、１５個、１８個、２０個、２２個、２４個、２６個、２８個、３０個、４０個、４２個、４５個、５０個、５５個、８０個、または１００個のピンを備え得る。
いくつかの実施形態では、コンピュータは、１つ以上のネットワーク（例えば、図１９、１９２０）と通信するように構成される。ネットワークは、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）またはローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）を含み得る。場合によっては、コンピュータは、ネットワークとの通信を容易にするように構成されている１つ以上のネットワークインターフェース（例えば、図１９、１９１１）を含む。ネットワークインターフェースは、有線および／または無線接続を含み得る。いくつかの実施形態では、ネットワークインターフェースは、変調復調器（モデム）を備える。モデムは、無線モデムであり得る。モデムは、広帯域モデムであり得る。モデムは、「ダイヤルアップ」モデムであり得る。モデムは、高速モデムであり得る。ＷＡＮは、インターネット、セルラ遠隔通信ネットワーク、および／またはプライベートＷＡＮを含み得る。ＬＡＮは、イントラネットを含み得る。いくつかの実施形態では、ＬＡＮは、ファイアウォールセキュリティデバイスを含み得る接続を介して、ＷＡＮと作動的に結合される。ＷＡＮは、大容量接続によって、ＬＡＮを作動的に結合され得る。場合によっては、コンピュータは、ＬＡＮおよび／またはＷＡＮを介して、１つ以上の遠隔コンピュータと通信し得る。場合によっては、コンピュータは、ユーザー（例えば、オペレータ）の遠隔コンピュータと通信し得る。ユーザーは、ＬＡＮおよび／またはＷＡＮを介して、コンピュータにアクセスし得る。場合によっては、コンピュータ（例えば、図１９、１９０４）は、ＬＡＮおよび／またはＷＡＮを介して通信する１つ以上の遠隔コンピュータ上に位置するデータストレージユニットへの、および／またはデータストレージユニットからのデータを記憶および／またはアクセスする。遠隔コンピュータは、クライアントコンピュータであり得る。遠隔コンピュータは、サーバコンピュータ（例えば、ウェブサーバまたはサーバファーム）であり得る。遠隔コンピュータとしては、デスクトップコンピュータ、パーソナルコンピュータ（例えば、ポータブルＰＣ）、スレートまたはタブレットＰＣ（例えば、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ｉＰａｄ、Ｓａｍｓｕｎｇ（登録商標）Ｇａｌａｘｙ Ｔａｂ）、電話、スマートフォン（例えば、Ａｐｐｌｅ（登録商標）ｉＰｈｏｎｅ、Ａｎｄｒｏｉｄ対応デバイス、Ｂｌａｃｋｂｅｒｒｙ（登録商標））、もしくは携帯情報端末が挙げられ得る。
場合によっては、プロセッサ（例えば、図１９、１９０５）は、１つ以上のコアを含む。コンピュータシステムは、シングルコアプロセッサ、マルチコアプロセッサ、または並列処理のための複数のプロセッサを備え得る。プロセッサは、１つ以上の中央処理装置（ＣＰＵ）および／またはグラフィック処理ユニット（ＧＰＵ）を備え得る。複数のコアは、物理ユニット（例えば、中央処理装置、またはグラフィック処理ユニット）内に配設され得る。プロセッサは、単一の物理ユニットであり得る。物理ユニットは、ダイであり得る。物理ユニットは、キャッシュコヒーレンシ回路を備え得る。プロセッサは、複数の物理ユニットを含み得る。物理ユニットは、集積回路チップを備え得る。集積回路チップは、１つ以上のトランジスタを備え得る。集積回路チップは、少なくとも約０．２十億個のトランジスタ（ＢＴ）、０．５ＢＴ、１ＢＴ、２ＢＴ、３ＢＴ、５ＢＴ、６ＢＴ、７ＢＴ、８ＢＴ、９ＢＴ、１０ＢＴ、１５ＢＴ、２０ＢＴ、２５ＢＴ、３０ＢＴ、４０ＢＴ、または５０ＢＴを備え得る。集積回路チップは、最大で約７ＢＴ、８ＢＴ、９ＢＴ、１０ＢＴ、１５ＢＴ、２０ＢＴ、２５ＢＴ、３０ＢＴ、４０ＢＴ、５０ＢＴ、７０ＢＴ、または１００ＢＴを備え得る。集積回路チップは、前述の数の間の任意の数のトランジスタを備え得る（例えば、約０．２ＢＴ～約１００ＢＴ、約１ＢＴ～約８ＢＴ、約８ＢＴ～約４０ＢＴ、または約４０ＢＴ～約１００ＢＴ）。集積回路チップは、少なくとも約５０ｍｍ２、６０ｍｍ２、７０ｍｍ２、８０ｍｍ２、９０ｍｍ２、１００ｍｍ２、２００ｍｍ２、３００ｍｍ２、４００ｍｍ２、５００ｍｍ２、６００ｍｍ２、７００ｍｍ２、または８００ｍｍ２の面積を有し得る。集積回路チップは、最大で約５０ｍｍ２、６０ｍｍ２、７０ｍｍ２、８０ｍｍ２、９０ｍｍ２、１００ｍｍ２、２００ｍｍ２、３００ｍｍ２、４００ｍｍ２、５００ｍｍ２、６００ｍｍ２、７００ｍｍ２、または８００ｍｍ２の面積を有し得る。集積回路チップは、前述の値の間の任意の値の面積を有し得る（例えば、約５０ｍｍ２～約８００ｍｍ２、約５０ｍｍ２～約５００ｍｍ２、または約５００ｍｍ２～約８００ｍｍ２）。複数のコアが、近接して配設され得る。近接は、コア間を移動する通信信号の実質的な維持を可能にし得る。近接は、通信信号の劣化を低減し得る。本明細書で理解されるコアは、独立した中央処理機能を有するコンピューティング構成要素である。コンピューティングシステムは、単一のコンピューティング構成要素上に配設された多数のコアを備え得る。多数のコアは、２つ以上の独立した中央処理装置を含み得る。独立した中央処理装置は、プログラム命令を読み取って実行するユニットを構成し得る。独立した中央処理装置は、並列処理装置を構成し得る。並列処理装置は、コアおよび／またはデジタル信号処理スライス（ＤＳＰスライス）であり得る。多数のコアは、並列コアであり得る。多数のＤＳＰスライスは、並列ＤＳＰスライスであり得る。多数のコアおよび／またはＤＳＰスライスは、並行して機能し得る。多数のコアは、少なくとも約２個、１０個、４０個、１００個、４００個、１０００個、２０００個、３０００個、４０００個、５０００個、６０００個、７０００個、８０００個、９０００個、１００００個、１１０００個、１２０００個、１３０００個、１４０００個、または１５０００個のコアを含み得る。多数のコアは、最大で約１０００個、２０００個、３０００個、４０００個、５０００個、６０００個、７０００個、８０００個、９０００個、１００００個、１１０００個、１２０００個、１３０００個、１４０００個、１５０００個、２００００個、３００００個、または４００００個のコアを含み得る。多数のコアは、前述の数の間の任意の数のコアを含み得る（例えば、約２個～約４００００個、約２個～約４００個、約４００個～約４０００個、約２０００個～約４０００個、約４０００個～約１００００個、約４０００個～約１５０００個、または約１５０００個～約４００００個のコア）。一部のプロセッサ（例えば、ＦＰＧＡ）では、コアは、複数のデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）スライス（例えば、スライス）と同等であり得る。複数のＤＳＰスライスは、本明細書で言及される複数のコア値のいずれかに等しくあり得る。プロセッサは、データ転送（例えば、あるコアから別のコアへの）において、低レイテンシを備え得る。レイテンシは、プロセッサ内の物理的変化（例えば、信号）の原因と結果との間の時間遅延を指し得る。レイテンシは、送信元（例えば、第１のコア）がパケットを送信してから、宛先（例えば、第２のコア）がそれを受信するまでの経過時間を指し得る（２点のレイテンシとも称される）。１点のレイテンシは、送信元（例えば、第１のコア）がパケット（例えば、信号）を送信してから、宛先（例えば、第２のコア）がそれを受信し、および宛先が、パケットを送信元に送り返す（例えば、パケットが往復する）までの経過時間を指し得る。レイテンシは、１秒当たり多数の浮動小数点演算（ＦＬＯＰＳ）を可能にするために、十分に低くあり得る。ＦＬＯＰＳの数は、少なくとも約１テラフロップ（Ｔ－ＦＬＯＰＳ）、２Ｔ－ＦＬＯＰＳ、３Ｔ－ＦＬＯＰＳ、５Ｔ－ＦＬＯＰＳ、６Ｔ－ＦＬＯＰＳ、７Ｔ－ＦＬＯＰＳ、８Ｔ－ＦＬＯＰＳ、９Ｔ－ＦＬＯＰＳ、または１０Ｔ－ＦＬＯＰＳであり得る。フロップの数は、最大で約５Ｔ－ＦＬＯＰＳ、６Ｔ－ＦＬＯＰＳ、７Ｔ－ＦＬＯＰＳ、８Ｔ－ＦＬＯＰＳ、９Ｔ－ＦＬＯＰＳ、１０Ｔ－ＦＬＯＰＳ、２０Ｔ－ＦＬＯＰＳ、３０Ｔ－ＦＬＯＰＳ、５０Ｔ－ＦＬＯＰＳ、１００Ｔ－ＦＬＯＰＳ、１Ｐ－ＦＬＯＰＳ、２Ｐ－ＦＬＯＰＳ、３Ｐ－ＦＬＯＰＳ、４Ｐ－ＦＬＯＰＳ、５Ｐ－ＦＬＯＰＳ、１０Ｐ－ＦＬＯＰＳ、５０Ｐ－ＦＬＯＰＳ、１００Ｐ－ＦＬＯＰＳ、１ＥＸＡ－ＦＬＯＰ、２ＥＸＡ－ＦＬＯＰＳ、または１０ＥＸＡ－ＦＬＯＰＳであり得る。ＦＬＯＰＳの数は、前述の値の間の任意の値であり得る（例えば、約０．１Ｔ－ＦＬＯＰ～約１０ＥＸＡ－ＦＬＯＰＳ、約０．１Ｔ－ＦＬＯＰＳ～約１Ｔ－ＦＬＯＰＳ、約１Ｔ－ＦＬＯＰＳ～約４Ｔ－ＦＬＯＰＳ、約４Ｔ－ＦＬＯＰＳ～約１０Ｔ－ＦＬＯＰＳ、約１Ｔ－ＦＬＯＰＳ～約１０Ｔ－ＦＬＯＰＳ、または約１０Ｔ－ＦＬＯＰＳ～約３０Ｔ－ＦＬＯＰＳ、約５０Ｔ－ＦＬＯＰＳ～約１ＥＸＡ－ＦＬＯＰ、もしくは約０．１Ｔ－ＦＬＯＰ～約１０ＥＸＡ－ＦＬＯＰＳ）。一部のプロセッサ（例えば、ＦＰＧＡ）では、１秒当たり演算数は、（例えば、ギガ）積和演算毎秒（例えば、ＭＡＣまたはＧＭＡＣ）として測定され得る。ＭＡＣ値は、それぞれＴ－ＦＬＯＰＳではなく、テラＭＡＣ（Ｔ－ＭＡＣ）として測定された、本明細書で言及されているＴ－ＦＬＯＰＳ値のうちのいずれかに等しくあり得る。ＦＬＯＰＳは、ベンチマークに従って測定され得る。ベンチマークは、ＨＰＣチャレンジベンチマークであってもよい。ベンチマークは、数学演算（例えば、線形方程式などの方程式計算）、グラフィカル演算（例えば、レンダリング）、または暗号化／復号化ベンチマークを含み得る。ベンチマークは、高性能ＬＩＮＰＡＣＫ、行列乗算（例えば、ＤＧＥＭＭ）、メモリへの／からの実効メモリ帯域幅（例えば、ＳＴＲＥＡＭ）、配列転置速度測定（例えば、ＰＴＲＡＮＳ）、ランダムアクセス、高速フーリエ変換の速度（例えば、一般化されたクーリーテューキーアルゴリズムを使用した大きな一次元ベクトル上）、または通信帯域幅およびレイテンシ（例えば、有効帯域幅／レイテンシベンチマークに基づくＭＰＩ中心の性能測定）を含み得る。ＬＩＮＰＡＣＫは、デジタルコンピュータ上で数値線形代数を実行するためのソフトウェアライブラリを指し得る。ＤＧＥＭＭは、倍精度の一般的な行列乗算を指し得る。ＳＴＲＥＡＭベンチマークは、実効メモリ帯域幅（ＭＢ／秒単位の）、および４つの単純なベクターカーネル（Ｃｏｐｙ、Ｓｃａｌｅ、Ａｄｄ、およびＴｒｉａｄ）の対応する演算速度を測定するように設計された合成ベンチマークを指し得る。ＰＴＲＡＮＳベンチマークは、システムが、大きな配列（グローバル）を転置し得る速度測定値を指し得る。ＭＰＩは、メッセージパッシングインターフェースを指す。
場合によっては、コンピュータシステムは、ハイパースレッディング技術を備える。コンピュータシステムは、統合された変形、照明、三角形セットアップ、三角形クリッピング、レンダリングエンジン、またはそれらの任意の組み合わせを有するチッププロセッサを含み得る。レンダリングエンジンは、１秒当たり少なくとも約１，０００万個の多角形を処理することが可能であり得る。レンダリングエンジンは、１秒当たり少なくとも約１，０００万回の計算を処理することが可能であり得る。一例として、ＧＰＵは、ＮＶｉｄｉａ、ＡＴＩ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ、Ｓ３ Ｇｒａｐｈｉｃｓ、Ａｄｖａｎｃｅｄ Ｍｉｃｒｏ Ｄｅｖｉｃｅｓ（ＡＭＤ）、またはＭａｔｒｏｘのＧＰＵを含み得る。プロセッサは、行列またはベクトルを含むアルゴリズムを処理することが可能であり得る。コアは、複合命令セットコンピューティング（ＣＩＳＣ）コアまたは縮小命令セットコンピューティング（ＲＩＳＣ）を備え得る。
場合によっては、コンピュータシステムは、再プログラム可能な電子チップ（例えば、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、例えば、アプリケーションプログラミングユニット（ＡＰＵ））を含む。例えば、ＦＰＧＡは、Ｔａｂｕｌａ、Ａｌｔｅｒａ、またはＸｉｌｉｎｘのＦＰＧＡを含み得る。電子チップは、１つ以上のプログラマブルロジックブロック（例えば、アレイ）を備え得る。ロジックブロックは、組み合わせ関数、論理ゲート、またはそれらの任意の組み合わせを計算し得る。コンピュータシステムには、カスタムハードウェアを含み得る。カスタムハードウェアは、アルゴリズムを備え得る。
場合によっては、コンピュータシステムは、構成可能なコンピューティング、部分的に再構成可能なコンピューティング、再構成可能なコンピューティング、またはそれらの任意の組み合わせを含む。コンピュータシステムは、ＦＰＧＡを含み得る。コンピュータシステムは、アルゴリズムを実行する集積回路を含み得る。例えば、再構成可能コンピューティングシステムは、ＦＰＧＡ、ＡＰＵ、ＣＰＵ、ＧＰＵ、またはマルチコアマイクロプロセッサを備え得る。再構成可能コンピューティングシステムは、高性能再構成可能コンピューティングアーキテクチャ（ＨＰＲＣ）を備え得る。部分的に再構成可能なコンピューティングは、モジュールベースの部分的な再構成、または差分ベースの部分的な再構成を含み得る。
場合によっては、コンピューティングシステムは、アルゴリズム（例えば、制御アルゴリズム）を実行する集積回路を含む。物理ユニット（例えば、内部のキャッシュコヒーレンシ回路）は、少なくとも約０．１ギガビット毎秒（Ｇｂｉｔ／ｓ）、０．５Ｇｂｉｔ／ｓ、１Ｇｂｉｔ／ｓ、２Ｇｂｉｔ／ｓ、５Ｇｂｉｔ／ｓ、６Ｇｂｉｔ／ｓ、７Ｇｂｉｔ／ｓ、８Ｇｂｉｔ／ｓ、９Ｇｂｉｔ／ｓ、１０Ｇｂｉｔ／ｓ、または５０Ｇｂｉｔ／ｓのクロック時間を有し得る。物理ユニットは、前述の値の間の任意の値のクロック時間を有し得る（例えば、約０．１Ｇｂｉｔ／ｓ～約５０Ｇｂｉｔ／ｓ、または約５Ｇｂｉｔ／ｓ～約１０Ｇｂｉｔ／ｓ）。物理ユニットは、最大で約０．１マイクロ秒（μｓ）、１μｓ、１０μｓ、１００μｓ、または１ミリ秒（ｍｓ）でアルゴリズム出力を生成し得る。物理ユニットは、前述の時間の間の任意の時間でアルゴリズム出力を生成し得る（例えば、約０．１μｓ～約１ｍｓ、約０．１μｓ～約１００μｓ、または約０．１μｓ～約１０μｓ）。
場合によっては、コントローラ（例えば、図１４、１４０６）は、リアルタイムの測定および／または計算を使用して、プリンタの１つ以上の構成要素を調整する。場合によっては、コントローラは、エネルギービームの特性を調整する。（例えば、プリンタ上の）センサは、少なくとも約０．１ＫＨｚ、１ＫＨｚ、１０ＫＨｚ、１００ＫＨｚ、１０００ＫＨｚ、または１００００ＫＨｚの速度で、信号（例えば、コントローラおよび／またはプロセッサの入力）を提供し得る。センサは、温度および／または位置センサであり得る。センサは、上記の速度のいずれかの間の速度で信号を提供し得る（例えば、約０．１ＫＨｚ～約１００００ＫＨｚ、約０．１ＫＨｚ～約１０００ＫＨｚ、または約１０００ＫＨｚ～約１００００ＫＨｚ）。プロセッサのメモリ帯域幅は、少なくとも約１ギガバイト毎秒（Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ）、１０Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、１００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、２００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、３００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、４００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、５００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、６００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、７００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、８００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、９００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、または１０００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓであり得る。プロセッサのメモリ帯域幅は、最大で約１ギガバイト毎秒（Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ）、１０Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、１００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、２００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、３００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、４００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、５００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、６００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、７００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、８００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、９００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、または１０００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓであり得る。プロセッサのメモリ帯域幅は、前述の値の間の任意の値を有し得る（例えば、約１Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ～約１０００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、約１００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ～約５００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、約５００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ～約１０００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ、または約２００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ～約４００Ｇｂｙｔｅｓ／ｓ）。センサの測定は、リアルタイム測定であり得る。リアルタイム測定は、３Ｄ印刷プロセスの少なくとも一部分の間に実施され得る。リアルタイム測定は、３Ｄ印刷システムおよび／または装置におけるその場での測定であり得る。リアルタイム測定は、３Ｄオブジェクトの形成の少なくとも一部分の間であり得る。場合によっては、プロセッサは、少なくとも１つのセンサから得られた信号を使用して、プロセッサ出力を提供し得、この出力は、最大で約１００分（ｍｉｎ）、５０ｍｉｎ、２５ｍｉｎ、１５ｍｉｎ、１０ｍｉｎ、５ｍｉｎ、１ｍｉｎ、０．５ｍｉｎ（すなわち、３０秒（ｓｅｃ））、１５ｓｅｃ、１０ｓｅｃ、５ｓｅｃ、１ｓｅｃ、０．５ｓｅｃ、０．２５ｓｅｃ、０．２ｓｅｃ、０．１ｓｅｃ、８０ミリ秒（ｍｓ）、５０ｍｓ、１０ｍｓ、５ｍｓ、または１ｍｓの速度で、処理システムによって提供される。場合によっては、プロセッサは、少なくとも１つのセンサから得られた信号を使用して、プロセッサ出力を提供し得、この出力は、前述の値の間の任意の値の速度（例えば、約１００ｍｉｎ～約１ｍｓ、約１００ｍｉｎ～約１０ｍｉｎ、約１０ｍｉｎ～約１ｍｉｎ、約５ｍｉｎ～約０．５ｍｉｎ、約３０ｓｅｃ～約０．１ｓｅｃ、または約０．１ｓｅｃ～約１ｍｓ）で提供される。プロセッサの出力は、ある位置での属性（例えば、温度）、ある位置での姿勢（例えば、垂直および／または水平）、もしくはある位置でマップの評価を含み得る。位置は、標的表面上であり得る。マップは、トポロジおよび／または属性（例えば、温度）に関連するマップを含み得る。
場合によっては、プロセッサ（例えば、図１４、１４０５）は、（例えば、プリンタ上の）１つ以上のセンサから得られた信号を、エネルギービームを制御する際に使用されるアルゴリズムで使用する。アルゴリズムは、エネルギービームの経路を含み得る。場合によっては、アルゴリズムを使用して、標的表面上のエネルギービームの経路を変更することができる。経路は、要求された３Ｄオブジェクトに対応するモデルの断面から偏差する場合がある。プロセッサは、出力を、要求された３Ｄオブジェクトのモデルがスライスされ得る方法を決定する際に使用されるアルゴリズムで使用し得る。プロセッサは、少なくとも１つのセンサから得られた信号を、３Ｄ印刷手順に関連する１つ以上のパラメータおよび／または装置を構成するために使用されるアルゴリズムで使用し得る。パラメータは、エネルギービームの特性を含み得る。パラメータは、プラットフォームおよび／または材料床の動きを含み得る。パラメータは、ガスフローシステムの特性を含み得る。パラメータは、層形成装置の特性を含み得る。パラメータは、エネルギービームと、材料床との相対的な動きを含み得る。場合によっては、エネルギービーム、プラットフォーム（例えば、プラットフォーム上に配設された材料床）、またはその両方が、並進し得る。代替的または追加的に、コントローラ（例えば、図１４、１４１０）は、制御の履歴データを使用し得る。代替的または追加的に、プロセッサは、その１つ以上のアルゴリズムにおいて履歴データを使用し得る。パラメータは、エンクロージャ内に配設された、予備変形された材料の層の高さ、および／または冷却要素（例えば、ヒートシンク）が標的表面から分離される間隙を含み得る。標的表面は、材料床の露出層であり得る。
場合によっては、メモリ（例えば、図１４、１４０６）は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、スタティックランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、同期ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＳＤＲＡＭ）、強誘電体ランダムアクセスメモリ（ＦＲＡＭ（登録商標））、読み取り専用メモリ（ＲＯＭ）、プログラム可能読み取り専用メモリ（ＰＲＯＭ）、消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的消去可能プログラム可能読み取り専用メモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、フラッシュメモリ、またはそれらの任意の組み合わせを含む。フラッシュメモリは、負のＡＮＤ（ＮＡＮＤ）またはＮＯＲ論理ゲートを備え得る。ＮＡＮＤゲート（負のＡＮＤ）は、すべての入力が真である場合にのみ偽である出力を生成する論理ゲートであり得る。ＮＡＮＤゲートの出力は、ＡＮＤゲートの出力を補完し得る。ストレージとしては、ハードディスク（例えば、磁気ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ソリッドステートディスクなど）、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピーディスク、カートリッジ、磁気テープ、および／または別のタイプのコンピュータ可読媒体、ならびに対応するドライブが挙げられ得る。
場合によっては、ソフトウェアプログラム（例えば、図１４、１４２７）のすべてまたは一部は、ＷＡＮまたはＬＡＮネットワークを介して通信される。そのような通信は、例えば、あるコンピュータまたはプロセッサから別のコンピュータまたはプロセッサへの、例えば、管理サーバまたはホストコンピュータからアプリケーションサーバのコンピュータプラットフォームへのソフトウェアプログラムのロードを可能にし得る。したがって、ソフトウェア要素を有し得る別のタイプの媒体としては、有線および光回線ネットワークを通じて、ならびに様々なエアリンクを介してローカルデバイス間の物理インターフェースをまたいで使用されるような光波、電波、および電磁波が挙げられる。有線または無線リンク、光リンクなど、そのような波を搬送する物理的要素も、ソフトウェアプログラムを有する媒体と見なされ得る。本明細書で使用される場合、非一時的で有形の「記憶」媒体に限定されない限り、コンピュータまたは機械「可読媒体」などの用語は、実行のためにプロセッサに命令を提供することに関与する任意の媒体を指す。したがって、コンピュータ実行可能コードなどの機械可読媒体は、以下に限定されないが、有形記憶媒体、搬送波媒体、または物理的伝送媒体を含む多くの形態を取り得る。不揮発性記憶媒体としては、例えば、データベースを実装するために使用され得るような、任意のコンピュータなどのストレージデバイスのうちのいずれかなどの光ディスクまたは磁気ディスクが挙げられる。揮発性記憶媒体としては、そのようなコンピュータプラットフォームのメインメモリなどのダイナミックメモリが、挙げられ得る。有形伝送媒体としては、同軸ケーブル、ワイヤ（例えば、銅線）、および／またはコンピュータシステム内のバスを構成するワイヤを含む光ファイバが、挙げられ得る。搬送波伝送媒体は、電気信号または電磁信号、あるいは無線周波数（ＲＦ）および／または赤外線（ＩＲ）データ通信中に生成されるような音響波または光波の形態を取り得る。したがって、コンピュータ可読媒体の一般的な形態としては、例えば、フロッピーディスク、フレキシブルディスク、ハードディスク、磁気テープ、任意の他の磁気媒体、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤまたはＤＶＤ－ＲＯＭ、任意の他の光学媒体、パンチカードペーパーテープ、穴のパターンを有する任意の他の物理記憶媒体、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＰＲＯＭおよびＥＰＲＯＭ、ＦＬＡＳＨ（登録商標）－ＥＰＲＯＭ、任意の他のメモリチップまたはカートリッジ、データまたは命令を輸送する搬送波、そのような搬送波を輸送するケーブルまたはリンク、コンピュータがプログラミングコードおよび／またはデータを読み取り得る任意の他の媒体、またはそれらの任意の組み合わせが、挙げられる。メモリおよび／またはストレージは、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）メモリスティック、または／およびハードディスクなど、デバイスの外部の、および／またはデバイスから取り外し可能な記憶デバイスを含み得る。これらの形態のコンピュータ可読媒体の多くは、実行のために、１つ以上の命令の１つ以上のシーケンスをプロセッサに運ぶことに関与し得る。
場合によっては、コンピュータシステムは、３Ｄプリンタの様々な態様を監視および／または制御する。場合によっては、制御は、コントローラを介する（例えば、図１４、１４０６）。制御は、手動および／またはプログラムされたものであり得る。制御は、開ループ制御または閉ループ制御（例えば、フィードフォワードおよび／またはフィードバックを含む）の制御スキームを備え得る。閉ループ制御は、１つ以上のセンサからの信号を利用し得る。制御は、履歴データを利用し得る。制御スキームは、事前にプログラムされ得る。制御スキームは、制御ユニット（すなわち、制御システムまたは制御機構）および／またはプロセッサに接続されている（本明細書に記載の）１つ以上のセンサからの入力を考慮し得る。コンピュータシステム（プロセッサを含む）は、３Ｄ印刷システムの動作の様々な態様に関する履歴データを記憶し得る。履歴データは、所定の時間および／または思いついたときに取得され得る。履歴データは、オペレータおよび／またはユーザーによってアクセスされ得る。履歴、センサ、および／または動作データは、ディスプレイユニットなどの出力ユニットに提供され得る。出力ユニット（例えば、モニタ）は、リアルタイムまたは遅延時間で、（本明細書に説明されるように）３Ｄ印刷システムの様々なパラメータを出力し得る。出力ユニットは、現在の３Ｄ印刷オブジェクト、注文された３Ｄ印刷オブジェクト、またはその両方を出力し得る。出力ユニットは、３Ｄ印刷オブジェクトの印刷進捗状況を出力し得る。出力ユニットは、３Ｄオブジェクトの印刷時に、合計時間、残り時間、および拡張時間のうちの少なくとも１つを出力し得る。出力ユニットは、センサのステータス、センサの読み取り値、および／またはセンサの較正または保守のための時間を出力（例えば、表示、音声出力、および／または印刷）し得る。出力ユニットは、使用される材料のタイプ、および予備変形された材料の温度および流動性などの材料の様々な特性を出力し得る。出力ユニットは、統合制御および／または適応制御を介して制御される少なくとも１つの制御変数の（例えば、現在の、または履歴の）状態を出力し得る。出力は、統合制御を介して制御される少なくとも２つの制御変数（例えば、それらのうちのどれか）の表示を含み得る。出力は、適応制御を含む（例えば、任意の）処理動作の表示を含み得る。出力は、適応制御下にある処理動作の適応タイミング（例えば、持続時間）の表示を含み得る。コンピュータは、３Ｄ印刷システム、方法、および／またはオブジェクトの様々なパラメータを含むレポートを、所定の時間に、（例えば、オペレータからの）要求に応じて、および／または思いついたときに、生成し得る。出力ユニットは、スクリーン、プリンタ、光源（例えば、ランプ）、またはスピーカを備え得る。制御システムは、レポートを提供し得る。レポートは、出力ユニットによって任意選択で出力されると記載されている任意の項目を含み得る。
場合によっては、本明細書に開示されるシステム、方法、および／または装置は、要求された３Ｄオブジェクトの形成に関連する命令データのデータ保証を提供することを含む。命令データは、要求された３Ｄオブジェクトを考慮して生成され得る。要求は、要求された３Ｄオブジェクトの形状モデル（例えば、ＣＡＤファイル）を含み得る。代替的または追加的に、要求された３Ｄオブジェクトのモデルが、生成され得る。モデルは、（例えば、３Ｄ形成）命令を生成するために使用され得る。ソフトウェアプログラム（例えば、図１４、１４２２および／または１４２４）は、３Ｄ形成命令を含み得る。３Ｄ形成命令は、３Ｄモデルを除外し得る。３Ｄ形成命令は、３Ｄモデルに基づき得る。３Ｄ形成命令は、３Ｄモデルを考慮し得る。３Ｄ形成命令は、代替的または追加的に、シミュレーション（例えば、制御モデル）に基づき得る。３Ｄ成形命令は、３Ｄモデルを使用し得る。３Ｄ形成命令は、３Ｄモデル、シミュレーション、履歴データ、センサ入力、またはそれらの任意の組み合わせを考慮する計算（例えば、ソフトウェアプログラムに埋め込まれる）を使用することを含み得る。３Ｄ形成命令は、少なくとも１つのデータ保証（例えば、手段）を実装する少なくとも１つのコントローラ（例えば、図１４、１４０６）に提供され得る。データ保証手段は、例えば、要求された３Ｄオブジェクトの形成命令に関連するファイルの少なくとも一部のセキュリティ（例えば、レベル）および／またはエラー検出を含み得る。データ保証手段は、計算（例えば、ハッシュ値）を行うことを含み得る。少なくとも１つのコントローラは、形成命令の生成中、レイアウト命令の生成中、３Ｄ形成手順の前、３Ｄ形成手順の後、またはそれらの任意の組み合わせで、計算を行い得る。少なくとも１つのコントローラは、３Ｄ形成手順の間（例えば、リアルタイムで）、３Ｄオブジェクトの形成中、３Ｄ形成手順の前、３Ｄ形成手順の後、またはそれらの任意の組み合わせで、計算を行い得る。少なくとも１つのコントローラは、変形剤の活性化の合間に計算を行い得る。例えば、エネルギービームのパルス間、エネルギービームの滞留時間中、エネルギービームが新しい位置に並進する前、エネルギービームが並進していない間、エネルギービームが標的表面に入射していない間、（例えば、少なくとも１つの）エネルギービームが標的表面に入射している間、またはそれらの任意の組み合わせ。例えば、結合剤の堆積の合間、結合剤の持続時間中、（例えば、結合剤を提供する）ディスペンサが新しい位置に並進する前、ディスペンサが並進していない間、結合剤が標的表面に提供されていない間、結合剤が標的表面に提供されている間、またはそれらの任意の組み合わせ。プロセッサは、少なくとも１つの誘導（例えば、光学）要素の、第１の位置から第２の位置への移動の間、少なくとも１つの光学要素が、新しい（例えば、第２の）位置に移動（例えば、並進）する間に、計算を行い得る。例えば、プロセッサは、エネルギービームが、併進しており、かつ露出面に実質的に入射していない間に、計算を行い得る。例えば、プロセッサは、エネルギービームが、並進せず、かつ露出面に入射している間に、計算を行い得る。例えば、プロセッサは、エネルギービームが、実質的に並進せず、かつ露出面に実質的に入射していない間に、計算を行い得る。例えば、プロセッサは、エネルギービームが、並進しており、かつ露出面に入射している間に、計算を行い得る。変形剤は、３Ｄオブジェクトのモデルの断面に対応する経路に沿って提供され得る。例えば、エネルギービームの並進は、少なくとも１つのエネルギービーム経路に沿った並進であり得る。例えば、ディスペンサの動きは、少なくとも１つのディスペンサ経路に沿ったものであり得る。
本発明の好ましい実施形態が示され、本明細書に記載されてきたが、そのような実施形態が例としてのみ提供されることは当業者にとって明らかであろう。本発明は、本明細書内で提供される特定の例によって限定されることを意図するものではない。本発明は、前述の明細書を参照して記載されてきたが、本明細書の実施形態の説明および図解は、限定的な意味で解釈されることを意図するものではない。多数の変形、変更、および置換が、本発明から逸脱することなく、当業者にとって今や起こるであろう。さらにまた、本発明のすべての態様は、様々な条件および変数に依存する、本明細書に記載の特定の描写、構成、または相対的な比率に限定されないことを理解されたい。本明細書に記載の本発明の実施形態に対する様々な代替例が、本発明を実施する際に使用され得ることを理解されたい。したがって、本発明は、そのような代替、変更、変形、または均等物もカバーするものとすることが企図される。以下の特許請求の範囲は、本発明の範囲を定義し、これらの特許請求の範囲内の方法および構造、ならびにそれらの均等物は、それによってカバーされることが意図されている。

Claims (45)

  1. 少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する際の品質を保証するための方法であって、
    （ａ）第１のセンサから収集されたデータを分析して、第１の期待値からの任意の第１の偏差を識別することであって、前記第１のセンサが、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する第１の態様を感知するように構成されている、識別することと、
    （ｂ）第２のセンサから収集されたデータを分析して、第２の期待値からの任意の第２の偏差を識別することであって、前記第２のセンサが、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する第２の態様を感知するように構成されている、識別することと、
    （ｃ）前記第１の偏差および前記第２の偏差を考慮して、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷の品質を評価することと、を含む、方法。
  2. 動作（ａ）および（ｂ）が、順次実行される、請求項１に記載の方法。
  3. 動作（ａ）および（ｂ）の少なくとも一部分が、同時に実行される、請求項１に記載の方法。
  4. 前記第１の態様および／または前記第２の態様が、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷のキー変数を含む、請求項１に記載の方法。
  5. 前記印刷の品質を評価することが、履歴データを考慮することを含む、請求項１に記載の方法。
  6. 前記印刷の品質を評価することが、外部データを考慮することを含み、前記外部データが、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷するために利用されるプリンタの外部で収集されたデータである、請求項１に記載の方法。
  7. 前記印刷の品質を評価することが、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの少なくとも１つの特性を考慮することを含む、請求項１に記載の方法。
  8. 前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの前記少なくとも１つの特性が、寸法精度、材料構成、多孔性、材料相、結晶構造、引張応力、強度、または表面粗さを含む、請求項７に記載の方法。
  9. 前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの適合性および／または品質認証データを提供することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  10. 前記第１の態様および／または前記第２の態様が、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷のキー変数を含む、請求項１に記載の方法。
  11. 前記キー変数が、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する環境、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトが形成される予備変形された材料、前記予備変形された材料が変形されて、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成する、標的表面、前記予備変形された材料を変形された材料に変形して、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成する、変形剤、および／または前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する際に利用される任意の光学構成要素に関連する、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記第１のセンサおよび／または第２のセンサによって収集される前記データが、受動的に収集される、請求項１に記載の方法。
  13. 前記第１のセンサおよび／または第２のセンサによって収集される前記データが、能動的に収集される、請求項１に記載の方法。
  14. 前記第１のセンサおよび／または第２のセンサによって収集される前記データが、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷中に、その場でおよび／またはリアルタイムで収集される、請求項１に記載の方法。
  15. 前記第１のセンサおよび／または第２のセンサによって収集される前記データが、前記印刷の前記品質の保証専用のプロセスの実行中に、その場でおよび／またはリアルタイムで収集される、請求項１に記載の方法。
  16. 前記少なくとも１つの三次元オブジェクトが、複数の層を備え、前記複数の層のうちの少なくとも２つに関する任意の第１の偏差および任意の第２の偏差を考慮して、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷の前記品質を評価すること、請求項１に記載の方法。
  17. （ｉ）前記第１の期待値、（ｉｉ）前記第１のセンサによって収集されたデータ、（ｉｉｉ）前記第１の期待値からの前記第１の偏差、（ｉｖ）前記第２の期待値、（ｖ）前記第２のセンサによって収集されたデータ、（ｖｉ）前記第１の期待値からの前記第２の偏差、および（ｖｉｉ）前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの少なくとも１つの特性、のうちの少なくとも２つの間の関係を発見すること、および／または利用することをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  18. 少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する際の品質を保証するための非一時的なコンピュータ可読媒体であって、前記非一時的なコンピュータ可読媒体が、プロセッサによって読み取られるとき、
    （ａ）第１のセンサから収集されたデータを分析して、第１の期待値からの任意の第１の偏差を識別することであって、前記第１のセンサが、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する第１の態様を感知するように構成されている、識別することと、
    （ｂ）第２のセンサから収集されたデータを分析して、第２の期待値からの任意の第２の偏差を識別することであって、前記第２のセンサが、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する第２の態様を感知するように構成されている、識別することと、
    （ｃ）前記第１の偏差および前記第２の偏差を考慮して、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷の品質を評価することと、を含む、動作を実行する、記憶された命令を有する、非一時的なコンピュータ可読媒体。
  19. 前記非一時的なコンピュータ可読媒体が、前記第１のセンサから収集された前記データ、および／または前記第２のセンサから収集された前記データを組み込むデータベースを備えるか、またはデータベースに動作可能に結合されている、請求項１８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  20. 前記非一時的なコンピュータ可読媒体が、履歴データを組み込むデータベースを備えるか、またはデータベースに動作可能に結合されており、前記印刷の品質を評価することが、履歴データを考慮することを含む、請求項１８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  21. 前記非一時的なコンピュータ可読媒体が、外部データを組み込むデータベースを備えるか、またはデータベースに動作可能に結合されており、前記印刷の品質を評価することが、前記外部データを考慮することを含み、前記外部データが、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷するために利用されるプリンタの外部で収集されたデータである、請求項１８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  22. 前記第１の態様および／または前記第２の態様が、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷のキー変数を含む、請求項１８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  23. 前記キー変数が、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する環境、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトが形成される予備変形された材料、前記予備変形された材料が変形されて、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成する、標的表面、前記予備変形された材料を変形された材料に変形して、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成する、変形剤、および／または前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する際に利用される任意の光学構成要素に関連する、請求項２２に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  24. 前記非一時的なコンピュータ可読媒体が、プロセッサによって読み取られるとき、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの適合性および／または品質認証データを提供することを含む動作を実行する、記憶された命令を有する、請求項１８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  25. 前記非一時的なコンピュータ可読媒体が、プロセッサによって読み取られるとき、（ｉ）前記第１の期待値、（ｉｉ）前記第１のセンサによって収集されたデータ、（ｉｉｉ）前記第１の期待値からの前記第１の偏差、（ｉｖ）前記第２の期待値、（ｖ）前記第２のセンサによって収集されたデータ、（ｖｉ）前記第１の期待値からの前記第２の偏差、および（ｖｉｉ）前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの少なくとも１つの特性、のうちの少なくとも２つの間の関係を発見すること、および／または利用することを含む動作を実行する、記憶された命令を有する、請求項１８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  26. 前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの前記少なくとも１つの特性が、寸法精度、材料構成、多孔性、材料相、結晶構造、引張応力、強度、または表面粗さを含む、請求項２５に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  27. 前記第１のセンサおよび／または前記第２のセンサから収集された前記データが、タイムスタンプおよび位置スタンプされる、請求項１８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  28. 前記少なくとも１つの三次元オブジェクトが、層単位で印刷され、前記位置が、層単位である、請求項２７に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  29. 前記少なくとも１つの三次元オブジェクトが、複数の層を備え、前記複数の層のうちの少なくとも２つに関する任意の第１の偏差および任意の第２の偏差を考慮して、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷の前記品質を評価すること、請求項１８に記載の非一時的なコンピュータ可読媒体。
  30. 少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷の品質を保証するための装置であって、三次元プリンタに動作可能に結合するように構成されている１つ以上のコントローラを備え、前記１つ以上のコントローラが、
    （ａ）第１のセンサから収集されたデータを分析して、第１の期待値からの任意の第１の偏差を識別することであって、前記第１のセンサが、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する第１の態様を感知するように構成されている、識別することと、
    （ｂ）第２のセンサから収集されたデータを分析して、第２の期待値からの任意の第２の偏差を識別することであって、前記第２のセンサが、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する第２の態様を感知するように構成されている、識別することと、
    （ｃ）前記第１の偏差および前記第２の偏差を考慮して、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷の品質を評価して、結果を生成することと、を実行するか、または実行を指示するように構成されている、装置。
  31. 前記１つ以上のコントローラが、前記結果に少なくとも部分的に基づいて、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷するように前記三次元プリンタに指示するように構成されている、請求項３０に記載の装置。
  32. 前記１つ以上のコントローラが、第１のセンサに、および第２のセンサに動作可能に結合されており、前記１つ以上のコントローラが、前記第１のセンサから、および前記第２のセンサからのデータの収集を指示するように構成されている、請求項３０に記載の装置。
  33. 前記１つ以上のコントローラが、前記印刷の品質の評価を実行するか、または実行を指示するように構成されており、履歴データを考慮することによって備える、請求項３０に記載の装置。
  34. 前記１つ以上のコントローラが、前記印刷の品質の評価を実行するか、または実行を指示するように構成されており、外部データを考慮することによって備え、前記外部データが、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷するために利用されるプリンタの外部で収集されたデータである、請求項３０に記載の装置。
  35. 前記１つ以上のコントローラが、電気回路、電気ソケット、または電気コンセントを備える、請求項３０に記載の装置。
  36. 前記第１の態様および／または前記第２の態様が、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷のキー変数を含む、請求項３０に記載の装置。
  37. 前記キー変数が、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する環境、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトが形成される予備変形された材料、前記予備変形された材料が変形されて、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成する、標的表面、前記予備変形された材料を変形された材料に変形して、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを形成する、変形剤、および／または前記少なくとも１つの三次元オブジェクトを印刷する際に利用される任意の光学構成要素に関連する、請求項３６に記載の装置。
  38. 前記１つ以上のコントローラが、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの適合性および／または品質認証データを提供することを実行するか、または実行を指示するように構成されている、請求項３０に記載の装置。
  39. 前記１つ以上のコントローラが、（ｉ）前記第１の期待値、（ｉｉ）前記第１のセンサによって収集されたデータ、（ｉｉｉ）前記第１の期待値からの前記第１の偏差、（ｉｖ）前記第２の期待値、（ｖ）前記第２のセンサによって収集されたデータ、（ｖｉ）前記第１の期待値からの前記第２の偏差、および（ｖｉｉ）前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの少なくとも１つの特性、のうちの少なくとも２つの間の関係を発見すること、および／または利用することを実行するか、または実行を指示するように構成されている、請求項３０に記載の装置。
  40. 前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの前記少なくとも１つの特性が、寸法精度、材料構成、多孔性、材料相、結晶構造、引張応力、強度、または表面粗さを含む、請求項３９に記載の装置。
  41. 前記第１のセンサおよび／または第２のセンサが、受動的である、請求項３０に記載の装置。
  42. 前記第１のセンサおよび／または第２のセンサが、能動的である、請求項３０に記載の装置。
  43. 請求項３０に記載の装置、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷中に、その場でおよび／またはリアルタイムで、データを収集するように構成されている前記第１のセンサおよび／または第２のセンサ。
  44. 請求項３０に記載の装置、前記印刷の前記品質の保証専用のプロセスの実行中に、その場でおよび／またはリアルタイムで、データを収集するように構成されている前記第１のセンサおよび／または第２のセンサ。
  45. 前記少なくとも１つの三次元オブジェクトが、複数の層を備え、前記複数の層のうちの少なくとも２つに関する任意の第１の偏差および任意の第２の偏差を考慮して、前記少なくとも１つの三次元オブジェクトの印刷の前記品質を評価すること、請求項３０に記載の方法。
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