JP2023502683A - 押出ベースの付加製造：方法、３ｄプリンティングシステム、および、３ｄプリントされるオブジェクト - Google Patents

Abstract

本発明は、３Ｄオブジェクト（１）の、その３Ｄオブジェクトの外方壁（２）のプリンティングに関係付けられる、追加的なプリンティング時間を低減するための方法であって、外方壁は、向上させられた平滑さを伴う外方表面（３）を有する、方法に関係する。外方壁は、３Ｄオブジェクトの内方部分（８）を包むように配置構成される。外方壁は、第１の外方壁部分（２ａ）と、第２の外方壁部分（２ｂ）とを含む、少なくとも１つの領域を含む。第１の外方壁部分は、向上させられた平滑さを伴う外方表面を形成する。第２の外方壁部分は、第１の外方壁部分と内方部分との間に配置構成され、第１の外方壁部分より平滑でない外方表面を有する外方壁の低解像度部分を設ける。ゆえに、向上させられた平滑さを伴う外方表面を有する外方壁をプリントすることに関係付けられる追加的なプリンティング時間が低減され得る。本発明は、さらには、本発明による方法を実行するように適合させられる３Ｄプリンティングシステム（３０）に、および、上記で述べられた外方壁を有する３Ｄプリントされるオブジェクトに関係する。

Description

本発明は、３Ｄオブジェクトの、その３Ｄオブジェクトの外方壁のプリンティングに関係付けられる、追加的なプリンティング時間を低減するための方法であって、外方壁は、向上させられた平滑さを伴う外方表面を有し、３Ｄオブジェクトは、押出されるフィードストック材料のトラックを含む主層および副層を積重することによる押出ベースの付加製造プロセスを使用して製作される、方法に関係する。

本発明は、押出ベースの付加製造プロセスを使用して３Ｄオブジェクトを製作するための３Ｄプリンティングシステムにさらに関係する。システムは、本発明による方法を実行するように構成される処理ユニットを含む。

本発明は、さらには、押出ベースの付加製造プロセスを使用して製作される３Ｄプリントされるオブジェクトに関係する。

押出ベースの付加製造プロセスを使用する３Ｄプリンティングにおいて、３Ｄオブジェクトは、所望される３Ｄオブジェクトが創出され得るように、制御される様式で、押出されるフィードストック材料を積層することにより形成される。一般に、造形プレートについて３Ｄ空間において可動であり、一方で、造形プレート、および加えて、造形プレートにより支持される、フィードストック材料の、先に堆積させられたトラックのうちの少なくとも１つにフィードストック材料を吐出する、プリントヘッドを含む、３Ｄプリンティングシステムが使用される。しかしながら、様々なオプションが、プリントヘッド、および、上に３Ｄオブジェクトがプリントされる造形プレートを、互いに相対的に動かすことに対して利用可能である。

３Ｄプリンティングシステムは、プリントヘッドの動きを制御するために、プリントヘッドが取り付けられる、制御可能な位置決めシステムを制御するように構成される制御システムを含む。ソフトウェアの手段により、ツールパスのパターンが生成され得るものであり、そのパターンは、プリントヘッドを動かすために、および、押出されるフィードストック材料のトラックを堆積させるために使用される。

３Ｄオブジェクトは、可動のプリントヘッドに相対的な基準場所における造形プレート上で創出される。フィードストック材料は、先に堆積させられたトラックと溶融させられ得る。モデリング材料は、例えば、フィラメント、粒状物、ロッド、液体、樹脂、または懸濁液の形式で、プリントヘッド内に送り込まれ得る。

フィードストック材料は、フィードストック液化ユニットを通してプリントヘッドから吐出され、トラックの層を形成するトラックの形式で造形プレート上に、または、創出されることになる３Ｄオブジェクトの、先の層が堆積させられているときには、先に堆積させられたトラック上に堆積させられ、そこにおいて、そのフィードストック材料は、凝固することを可能とされる。フィードストック材料は、先に堆積させられたトラックと、熱的に、または化学的に、または他の形で溶融させられ得る。モデリング材料は、プリントヘッドから吐出され、先に堆積させられたトラック上に堆積させられ、堆積の後に凝固するように硬化させられ得る。

トラックに沿った、プリントヘッドについての、造形プレート、および、その造形プレートにより支持される３Ｄオブジェクトの相対的な運動、ならびに、プリントヘッドからのフィードストック材料の同時的な堆積は、３Ｄオブジェクトが、フィードストック材料の、各々の連続的に堆積させられるトラックによって、完成状態に造形されること、および、その３Ｄオブジェクトの所望される形状に徐々に到達することを可能とする。

押出ベースの付加製造により得られる３Ｄプリントされるオブジェクトの用途に依存して、３Ｄプリントされるオブジェクトのとりわけ外方表面の平滑さは、重要な特性である。３Ｄプリントされるオブジェクトの外方表面の所望される平滑さは、外方表面を組成するフィードストック材料のトラックに対して、造形プレートに対して直角をなす方向において見られる際の適切な厚さを選択することにより達成され得る。当業者は、フィードストック材料のトラックに対する厚さを低減することにより、造形プレートについて非ゼロ角度を有する３Ｄプリントされるオブジェクトの部分の外方表面の平滑さが改善され得るということが分かるであろう。しかしながら、このことは、３Ｄプリントされるオブジェクトの増大されるプリンティング時間の犠牲の上に生じる。増大されるプリンティング時間の結果として、使用される３Ｄプリンティングシステムは、より低いスループットを有する。その結果、３Ｄプリントされるオブジェクトのコストは増大する。

米国特許出願公開第２０１７／０１５１７１４Ａ１号は、３Ｄプリンティング装置を開示し、その装置は、複数の層をなす周辺壁を形成することであって、組み合わされる複数の層は第１の高さを有する、周辺壁を形成することを行うように、および、周辺壁の中にインフィル・セクションを形成することであって、前述のインフィル・セクションは、単一の層を含み、周辺壁の第１の高さに等しい第２の高さを有するように形成される、インフィル・セクションを形成することを行うように、造形材料を使用するように構成される。

ＣＮ１０６９１５０７６Ａは、溶融堆積モデリング（ｆｕｓｅｄ ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ ｍｏｄｅｌｉｎｇ）に適した積層厚さ設計方法を開示する。方法は、具体的には、後に続く、１）設計パラメータをセットするステップ、２）各々の平面の高さ範囲を決定するステップ、３）高さ区間の長さ値ｌｊおよび最小の傾斜角度ｔｈｅｔａｊを決定するステップ、４）第ｊの高さ区間における積層厚さｈｊを求解するステップ、５）第ｊの高さ区間の積層範囲を求解するステップ、６）第ｊの高さ区間の最小の週数（ｗｅｅｋ ｎｕｍｂｅｒ）ｚｍｉｎ．ｊを求解するステップ、７）第ｊの高さ区間の積層厚さ算出間隔係数ｋｊを求解するステップ、８）第ｊの高さ区間の最小の週数ｚｍｉｎ．ｊおよび間隔係数ｋｊを修正するステップ、９）第ｊの高さ区間における、その内方環状部が充填されるべきである層番号Ｙ、充填週数Ｚ、および、その内方環状部が不必要に充填される層週数Ｚ’を求解するステップを含む。その発明により開示される方法は、プリンティング時間が相対的に低減され得るものであり、モデリング効率が改善されるという利点を有する。

上記に基づいて、向上させられた平滑さを伴う外方表面を有する外方壁を伴う３Ｄオブジェクトを提供することを可能とする、および、前述の外方壁のプリンティングに関係付けられる追加的なプリンティング時間が低減され得る、方法を提供することの必要性が存する。好ましくは、前述の外方壁をプリントすることに関係付けられる追加的なプリンティング時間が、可能な限り多く制限され得る。

３Ｄオブジェクトの、その３Ｄオブジェクトの外方壁のプリンティングに関係付けられる、追加的なプリンティング時間を低減するための方法であって、外方壁は、向上させられた平滑さを伴う外方表面を有し、前述の方法は、向上させられた平滑さを伴う外方表面を有する外方壁を含む３Ｄオブジェクトをプリントするために使用される、当技術分野において知られている方法と関連付けられる、上記で述べられた、および／または、他の不利な点のうちの少なくとも１つについて、先手を打って回避する、または、少なくとも低減する、方法を提供することが、本発明の目的である。

本発明による方法を実行するように構成される処理ユニットを含む３Ｄプリンティングシステムを提供することが、本発明の別の目的である。

向上させられた平滑さを伴う外方表面を有する３Ｄプリントされるオブジェクトであって、押出ベースの付加製造プロセスを使用して製作され、向上させられた平滑さを伴う外方表面のプリンティングに関係付けられる、そのプロセスの追加的なプリンティング時間が、本発明による方法を使用して低減され得る、３Ｄプリントされるオブジェクトを提供することが、さらには、本発明の目的である。

本発明の態様は、付随する独立および従属請求項において開陳される。従属請求項からの特徴は、それらの請求項においてただ単に明示的に開陳されるようにではなく、適切なように、独立請求項からの特徴と組み合わされ得る。さらにまた、すべての特徴は、他の技術的に均等な特徴によって置換され得る。

上記で述べられた目的のうちの少なくとも１つは、３Ｄオブジェクトの、その３Ｄオブジェクトの外方壁のプリンティングに関係付けられる、追加的なプリンティング時間を低減するための方法であって、外方壁は、向上させられた平滑さを伴う外方表面を有し、３Ｄオブジェクトは、押出されるフィードストック材料のトラックを含む主層および副層を積重することによる押出ベースの付加製造プロセスを使用して製作され、３Ｄオブジェクトは、内方部分を含み、外方壁は、内方部分を包むように配置構成され、方法は、
－ ３Ｄオブジェクトの３Ｄモデルを得ることと、
－ あらかじめ決定されたスライス高さを使用して３Ｄモデルをスライスすることにより、所定の数のスライスを決定することと、
－ それらの所定の数のスライスのうちの少なくとも１つのスライスに対して、
・３Ｄモデルの外方境界を決定することと、
・内部境界が、外方壁を第１の外方壁部分および第２の外方壁部分に分割するように、外方壁において規定可能であるか否かを決定することであって、第１の外方壁部分は、外方境界と内部境界との間に広がるように配置構成され、向上させられた平滑さを伴う外方表面を形成するように、あらかじめ決定されたスライス高さに等しい合計の高さを有する副層の積重体を設けられるように構成され、第２の外方壁部分は、内部境界と内方部分との間に広がるように配置構成され、あらかじめ決定されたスライス高さに等しい、あらかじめ決定された主層高さを有する主層を設けられるように構成される、内部境界が外方壁において規定可能であるか否かを決定することであって、
○それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスのあらかじめ決定されたスライス高さが、少なくとも、あらかじめ決定された主層高さと同じほど高いということを決定することに応じて、以て、外方壁における内部境界が規定可能であるということを確定し、
・副層の積重体のうちの少なくとも１つの副層に対する、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちのトラックの最小の数が１に等しい、外方境界からの距離において、内部境界を位置決めすること、
・あらかじめ決定されたスライス高さの何分かの１である、あらかじめ決定された副層高さに等しい、あらかじめ決定された第１のトラック高さと、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の５０％に等しい最小値、および、第１のタイプのトラック（６）のうちのトラックの公称トラック幅の２００％に等しい最大値を有するトラック幅とを有する、第１のタイプのトラックのうちの前述の１つのトラックによって、第１の外方壁部分における前述の少なくとも１つの副層を充填すること、ならびに、
・主層によって第２の外方壁部分を充填することを行い、または、
○それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスのあらかじめ決定されたスライス高さが、あらかじめ決定された主層高さより小さいということを決定することに応じて、以て、外方壁における内部境界が規定可能でないということを確定し、
・複数の副層によって、それぞれのスライスの外方壁を充填することであって、複数の副層のうちの各々の副層は、あらかじめ決定されたスライス高さの何分かの１である、あらかじめ決定された副層高さを有する、充填することを行う、
内部境界が外方壁において規定可能であるか否かを決定することと
を含む、方法を提供することにより達成される。

当業者は、本発明による方法の要旨は、３Ｄオブジェクトの外方壁を第１の外方壁部分および第２の外方壁部分に少なくとも部分的に分割することであるということを察知することになる。外方壁を前述の第１の外方壁部分および前述の第２の外方壁部分に分割することができるために、それらの所定の数のスライスのうちの各々のスライスに対して、内部境界が外方壁において規定され得るか否かが決定される。内部境界は、あらかじめ決定されたスライス高さが、主層の収容を可能とするならば、すなわち、あらかじめ決定されたスライス高さが、少なくとも、あらかじめ決定された主層高さと同じほど高いならば、それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスにおいて規定され得る。実際には、あらかじめ決定された主層高さは、３Ｄオブジェクトの３Ｄモデルに基づいて決定されている、それらの所定の数のスライスのうちのスライスのあらかじめ決定されたスライス高さに等しいように選択される。当業者は、それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスの、それぞれの内部境界が、それぞれのスライスに平行な方向において見られる際の、それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスについての、任意の適した非ゼロ角度において向きを定められ得るということを察知することになる。それゆえに、それらの所定の数のスライスのうちの異なるスライスの内部境界は、異なる向きを有し得るということが明らかであることになる。

内部境界が、それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスにおいて規定され得るならば、外方壁は、前述の第１の外方壁部分および前述の第２の外方壁部分へと分割され得る。前述のそれぞれのスライスの第１の外方壁部分は、副層の完全な積重体、すなわち、あらかじめ決定されたスライス高さに等しくあり得る合計の高さを有する副層の積重体によって充填され得る。第１の外方壁部分における副層の積重体のうちの各々の副層は、あらかじめ決定されたスライス高さの何分かの１である、あらかじめ決定された副層高さを有する。前述のそれぞれのスライスの第２の外方壁部分は、前述のそれぞれのスライスのあらかじめ決定されたスライス高さに等しい、あらかじめ決定された主層高さを有する主層によって充填され得る。この手立てにおいて、３Ｄオブジェクトの外方壁は、３Ｄオブジェクトの外方表面の向上させられた平滑さよりも、低い平滑さ、およびそれゆえに、高い表面粗さを有する、第２の外方壁部分によって少なくとも部分的に設けられ得る。好ましくは、内部境界は、各々のスライスの外方壁を前述の第１の外方壁部分および前述の第２の外方壁部分へと分割するために、それらの所定の数のスライスのうちのすべてのスライスにおいて規定され得る。当業者は、それらの所定の数のスライスのうちの少なくとも１つのスライスの外方壁を前述の第１の外方壁部分および前述の第２の外方壁部分へと分割することにより、３Ｄオブジェクトの外方表面の同じ向上させられた平滑さによって、３Ｄオブジェクトの外方壁全体をプリントすることは必要でないということを察知することになる。ゆえに、３Ｄオブジェクトのプリンティング時間が低減され得る。

それらの所定の数のスライスのうちのスライスが、あらかじめ決定された主層高さより小さいスライス高さを有する、すなわち、それぞれのスライスが主層を収容することができないならば、内部境界は、前述のそれぞれのスライスにおいて規定され得ない。代わりに、それぞれのスライスは、複数の副層によって充填され得るものであり、その場合、複数の副層のうちの各々の副層は、あらかじめ決定されたスライス高さの何分かの１である、あらかじめ決定された副層高さを有する。当業者は、複数の副層のうちの各々の副層、および、第１の外方壁部分における副層の積重体のうちの各々の副層は、普通、あらかじめ決定されたスライス高さの同じ何分かの１である、あらかじめ決定された副層高さを有するということを察知することになる。この手立てにおいて、全部分としての３Ｄオブジェクトの外方表面の向上させられた平滑さが、それでもなお達成され得る。

当業者は、向上させられた平滑さを有する外方表面のプリンティングに関係付けられる、３Ｄオブジェクトの追加的なプリンティング時間を低減することを可能にするために使用されることの代わりに、本発明による方法は、さらには、すでに個別の用途の要件を満たす、あらかじめ決定された平滑さを伴う外方表面を有する３Ｄオブジェクトの合計のプリンティング時間を低減するために使用され得るということを察知することになる。後者のことは、第１の外方壁部分が第２の外方壁部分と比較して向上させられた平滑さを有する、第１の外方壁部分および第２の外方壁部分によって、３Ｄオブジェクトの３Ｄモデルに対して決定され得る、それらの所定の数のスライスのうちの少なくとも１つのスライスを設けることにより可能にされる。ゆえに、本発明による方法は、３Ｄオブジェクトの、その３Ｄオブジェクトの外方表面のプリンティングに関係付けられる、追加的なプリンティング時間を低減することであって、外方表面は、向上させられた平滑さを有する、低減することを行うことができる。代替案として、本発明による方法は、外方表面がすでに適切な平滑さを有するならば、３Ｄオブジェクトのプリンティング時間を低減することができる。

当業者は、複数の副層のうちの各々の副層は、あらかじめ決定されたスライス高さの第１の何分かの１である、あらかじめ決定された副層高さを有するということ、および、第１の外方壁部分における副層の積重体のうちの各々の副層は、あらかじめ決定されたスライス高さの第２の何分かの１である、あらかじめ決定された副層高さを有するということが、さらには可能であり、その場合、第１の何分かの１、および、第２の何分かの１は同じではないということを察知することになる。その事例において、３Ｄオブジェクトの外方表面の部分の向上させられた平滑さにおける違いが達成され得る。

本発明の文脈において、何分かの１は、全部のうちの部分と解釈されるべきである。ゆえに、あらかじめ決定されたスライス高さの何分かの１である、あらかじめ決定された副層高さは、あらかじめ決定されたスライス高さより小さい、好ましくは相当に小さい、高さと解釈されるべきであるということが、当業者には明らかであることになる。

さらにまた、当業者は、本発明の文脈において、３Ｄオブジェクトの外方表面は、３Ｄオブジェクトの外側の環境との境界を有する任意の表面と解釈されるべきであるということを察知することになる。例えば、３Ｄオブジェクトが管であるならば、管を通る内部通路を包囲する管の壁の表面は、管の外方表面と解釈されるべきである。同じことは、もちろん、管を通る内部通路から離れて面する管の壁の表面に当てはまる。後者の表面は、当然、外方表面とみなされる。

上記に基づいて、本発明による方法の例は、３Ｄオブジェクトの、その３Ｄオブジェクトの外方壁のプリンティングに関係付けられる、追加的なプリンティング時間を低減するための方法であって、外方壁は、向上させられた平滑さを伴う外方表面を有し、３Ｄオブジェクトは、押出されるフィードストック材料のトラックを含む主層および副層を積重することによる押出ベースの付加製造プロセスを使用して製作され、３Ｄオブジェクトは、内方部分を含み、外方壁は、内方部分を包むように配置構成され、方法は、
－ ３Ｄオブジェクトの３Ｄモデルを得ることと、
－ あらかじめ決定されたスライス高さを使用して３Ｄモデルをスライスすることにより、所定の数のスライスを決定することと、
－ それらの所定の数のスライスのうちの各々のスライスに対して、
・３Ｄモデルの外方境界を決定することと、
・内部境界が、外方壁を第１の外方壁部分および第２の外方壁部分に分割するように、外方壁において規定可能であるか否かを決定することであって、第１の外方壁部分は、外方境界と内部境界との間に広がるように配置構成され、向上させられた平滑さを伴う３Ｄオブジェクトの外方表面を形成するように構成され、第２の外方壁部分は、内部境界と内方部分との間に広がるように配置構成される、内部境界が外方壁において規定可能であるか否かを決定することであって、
・それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスに対して、外方壁における内部境界が規定可能であるということを決定することに応じて、あらかじめ決定されたスライス高さに等しい合計の高さを有する副層の積重体によって、第１の外方壁部分を充填すること、および、あらかじめ決定されたスライス高さに等しい、あらかじめ決定された主層高さを有する主層によって、第２の外方壁部分を充填することであって、副層の積重体のうちの各々の副層は、あらかじめ決定されたスライス高さの何分かの１である、あらかじめ決定された副層高さを有する、第１の外方壁部分を充填すること、および、第２の外方壁部分を充填することを行い、または、
・それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスに対して、外方壁における内部境界が規定可能でないということを決定することに応じて、複数の副層によって、それぞれのスライスの外方壁を充填することであって、複数の副層のうちの各々の副層は、あらかじめ決定されたスライス高さの何分かの１である、あらかじめ決定された副層高さを有する、充填することを行う、
内部境界が外方壁において規定可能であるか否かを決定することと
を含む、方法である。

本発明による方法の実施形態において、外方壁における内部境界が規定可能であるということであれば、副層の積重体のうちのそれぞれの副層の充填は、それぞれの副層に対して、外方境界から内部境界までの距離が、第１のタイプのトラックのうちのトラックのトラック幅の最小値より小さいならば省略される。この手立てにおいて、それぞれの副層は、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちのトラックによって充填され得ない。

本発明による方法の例において、あらかじめ決定されたスライス高さに等しい合計の高さを有する副層の積重体によって、第１の外方壁部分を充填することは、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの最小の数のトラックによって、副層の積重体のうちの少なくとも１つの副層を設けることであって、第１のタイプのトラックのうちの前述のトラックは、あらかじめ決定された副層高さに等しい、あらかじめ決定された第１のトラック高さを有する、設けることを含む。

この手立てにおいて、それらの所定の数のスライスのうちの少なくとも１つのスライスの、スライスに平行な方向において見られる際の、第１の外方壁部分を通る、外方境界から内部境界までの距離が低減され得る。ゆえに、前述の少なくとも１つのスライスの内部境界は、３Ｄモデルの外方境界からの好まれる距離において配置構成され得る。当業者は、好ましくは、副層の積重体のうちの各々の副層が、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの最小の数のトラックを設けられるということを察知することになる。結果として、それらの所定の数のスライスのうちのすべてのスライスの、それぞれの第１の外方壁部分の、それぞれの長さが低減され得る。当業者は、それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスの、それぞれの内部境界が、それぞれのスライスの、それぞれの外方境界から、それらの内部境界の、それぞれの好まれる距離にあるならば、３Ｄオブジェクトの外方表面のあらかじめ決定された平滑さを達成するはずである、それぞれの高解像度の第１の外方壁部分を通る、外方境界から内部境界までのそれぞれの距離が低減され得るということを察知することになる。それゆえに、それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスにおけるそれぞれの内部境界を、それぞれのスライスの、それぞれの外方境界について、それらの内部境界の、それぞれの好まれる距離において位置決めすることにより、向上させられた平滑さ、すなわち、向上させられた解像度、または、低減された粗さを伴う、３Ｄオブジェクトの外方壁のプリンティングに関係付けられる追加的なプリンティング時間が低減され得る。

本発明による方法の実施形態において、外方壁における内部境界が規定可能であるということであれば、副層の積重体のうちのそれぞれの副層は、それぞれの副層に対して、外方境界から内部境界までの距離が第１のタイプのトラックのうちのトラックのトラック幅の最大値より大きいならば、第１のタイプのトラックのうちの少なくとも２つのトラックによって充填され、少なくとも２つのトラックの合計の幅は、前述の距離に等しい。当業者は、第１のタイプのトラックのうちの少なくとも２つのトラックの各々が、第１のタイプのトラックのうちのトラックのトラック幅の最小値から、第１のタイプのトラックのうちのトラックのトラック幅の最大値までの範囲に及ぶ、それぞれのトラック幅を有するということを察知することになる。

本発明による方法の例において、あらかじめ決定されたスライス高さに等しい合計の高さを有する副層の積重体によって、第１の外方壁部分を充填することは、副層の積重体のうちの少なくとも１つの副層に対する、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちのトラックの最小の数が１に等しい、外方境界からの距離において、内部境界を位置決めすることであって、第１のタイプのトラックのうちの各々のトラックは、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最小パーセンテージと規定される下側境界と、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最大パーセンテージと規定される上側境界とを有する範囲におけるトラック幅を有する、位置決めすることをさらに含む。

当業者は、この手立てにおいて、それらの所定の数のスライスのうちの少なくとも１つのスライスの、スライスに平行な方向において見られる際の、第１の外方壁部分を通る、外方境界から内部境界までの距離が、可能な限り小さく保たれ得るということを察知することになる。ゆえに、前述の少なくとも１つのスライスの内部境界は、３Ｄモデルの外方境界からの最適な距離において配置構成され得る。当業者は、好ましくは、副層の積重体のうちの各々の副層が、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの１つのトラックを設けられるということを察知することになる。結果として、それらの所定の数のスライスのうちのすべてのスライスの、それぞれの第１の外方壁部分を通る、外方境界から内部境界までのそれぞれの距離が、可能な限り小さく保たれ得る。当業者は、それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスの、それぞれの内部境界が、それらの内部境界の最適な距離にあり、なぜならば、３Ｄオブジェクトの外方表面の向上させられた平滑さを達成するはずである、それぞれの向上させられた解像度の第１の外方壁部分が、可能な限り小さいように構成されるからであるということを察知することになる。それゆえに、それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスにおけるそれぞれの内部境界を、それぞれのスライスの、それぞれの外方境界について、それらの内部境界の、それぞれの最適な距離において位置決めすることにより、向上させられた平滑さ、すなわち、向上させられた解像度、または、低減された粗さを伴う、３Ｄオブジェクトの外方壁のプリンティングに関係付けられる追加的なプリンティング時間が、可能な限り多く低減され得る。

当業者は、それぞれのスライスの外方境界の形状に依存して、外方境界と内部境界との間の距離が、第１の外方壁部分における、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの個々のトラックに対して異なり得るということを察知することになる。第１のタイプのトラックのうちの１つのトラックによって、外方境界と内部境界との間の副層の積重体のうちの各々の副層を充填することは、要されるトラック幅が、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最小パーセンテージと規定される下側境界と、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最大パーセンテージと規定される上側境界とを有する、上記で述べられた範囲の中にとどまる限りにおいて可能である。当業者は、第１のタイプのトラックの数が、第１の外方壁部分の周縁に沿った異なる場所において変動し得るということを察知することになる。

それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスにおける内部境界が、内部境界に対する、前に述べられた最適な距離より外方境界に近い距離において位置決めされることになるならば、副層の積重体のうちの少なくとも１つの副層は、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの１つのトラックを設けられないことがあり、なぜならば、そのようなトラックは、達成され得る、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最小パーセンテージに等しいトラック幅より小さい、スライスに平行な方向において見られる際の、トラック幅を伴ってプリントされなければならないことになるからである。副層の積重体のうちの少なくとも１つの副層が、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの１つのトラックを設けられないことがあるという事例において、３Ｄオブジェクトの外方表面は、あらかじめ決定された平滑さを有することができず、なぜならば、前に述べられたタイプの副層は、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちのトラックを設けられないことがあるからである。押出されるフィードストック材料のそのような欠けは、所望されるより向上させられない平滑さを有するように、３Ｄオブジェクトの外方表面を表すことになる。

加えて、それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスにおける内部境界が、内部境界に対する、前に述べられた最適な距離より外方境界から遠く離れた距離において位置決めされることになるならば、第１の外方壁部分において設けられる副層の積重体の副層は、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの２つ以上のトラックを設けられることになり、なぜならば、スライスに平行な方向において見られる際の、そのようなトラックのトラック幅は、達成され得る、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最大パーセンテージに等しいトラック幅を超過することになるからである。当業者は、第１の外方壁部分において設けられる副層の積重体の副層が、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの２つ以上のトラックを設けられることになるという事例において、３Ｄオブジェクトの外方表面の向上させられた平滑さを達成することは、可能であることになるということを察知することになる。しかしながら、向上させられた平滑さ、すなわち、向上させられた解像度、または、低減された粗さを伴う、第１の外方壁部分のプリンティングに関係付けられる追加的なプリンティング時間は、最適以下であることになり、なぜならば、所望されるより、および、必要であるよりということのうちの少なくとも１つでの、第１の外方壁部分における、より多い高解像度トラックが、プリントされなければならないことになるからである。結果として、３Ｄオブジェクトをプリントすることと関わるコストは、所望されるより、および、必要であるよりということのうちの少なくとも１つで、より高いことになる。

本発明による方法の実施形態において、外方壁における内部境界が規定可能であるということであれば、外方境界から内部境界までの距離は、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の５０％に等しい最小値と、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の２００％に等しい最大値とを有し、以て、副層の積重体のうちの各々の副層が、第１のタイプのトラックのうちの１つのトラックによって充填されることを可能とする。この手立てにおいて、各々の副層に平行な方向において見られる際の、第１の外方壁部分を通る、外方境界から内部境界までの距離は、可能な限り小さく保たれ得る。その結果、第１の外方壁部分に対する追加的なプリンティング時間は、第１の外方壁部分の表面平滑さを向上させる一方で、可能な限り多く低減され得る。

本発明による方法の例において、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最小パーセンテージは５０％であり、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最大パーセンテージは２００％である。

当業者は、達成され得る、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最小パーセンテージが、中でも、使用される押出ベースの付加製造プロセス、使用されるプリントヘッドのノズルの幾何形状に、および、使用されるフィードストック材料のタイプに依存するということを察知することになる。同じことは、達成され得る、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最大パーセンテージに当てはまる。

本発明による方法の実施形態において、複数の副層によって、それぞれのスライスの外方壁を充填することは、
－ 押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの最小の数のトラックによって、複数の副層のうちの少なくとも１つの副層を充填することであって、
前述のトラックの最小の数については、
○その最小の数は、前述の少なくとも１つの副層の外方壁が、第１のタイプのトラックのうちのトラックのトラック幅の前述の最小値より小さい幅を有するならば、０に等しく、以て、前述の少なくとも１つの副層が充填されることを防止する、
○その最小の数は、前述の少なくとも１つの副層の外方壁の幅が、第１のタイプのトラックのうちのトラックのトラック幅の前述の最小値から前述の最大値までの範囲に及ぶ値を有するならば、１に等しい、および、
○その最小の数は、外方壁の幅が、第１のタイプのトラックのうちのトラックのトラック幅の前述の最大値より大きい値を有するならば、少なくとも２に等しく、前述の少なくとも２のトラックは、外方壁の幅に等しい合計の幅を有する、
ということのうちの１つである、少なくとも１つの副層を充填すること
をさらに含む。

上記で論考されたように、それらの所定の数のスライスのうちのスライスが、あらかじめ決定された主層高さより小さいスライス高さを有する、すなわち、それぞれのスライスが主層を収容することができないならば、内部境界は、前述のそれぞれのスライスにおいて規定され得ない。外方壁を前述の第１の外方壁部分および前述の第２の外方壁部分に分割することの代わりに、それぞれのスライスは、複数の副層によって充填され得る。複数の副層のうちの各々の副層は、あらかじめ決定されたスライス高さの何分かの１である、あらかじめ決定された副層高さを有する。当業者は、あらかじめ決定された主層高さが、個々の層に対して異なり得るということを察知することになる。同じ考察が、個々の層であって、それらのそれぞれのあらかじめ決定された主層高さを有する、個々の層に対して適用される。

当業者は、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの最小の数のトラックによって、複数の副層のうちの少なくとも１つの副層を充填することにより、それぞれの副層のプリンティング時間が低減され得るということを察知することになる。結果として、向上させられた平滑さを伴う外方表面をプリントすることに関係付けられる追加的なプリンティング時間が低減され得る。

当業者は、好ましくは、複数の副層のうちの各々の副層が、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの最小の数のトラックによって充填され、なぜならば、そのことは、向上させられた平滑さを伴う外方表面をプリントすることに関係付けられる追加的なプリンティング時間のさらなる低減を可能とするからであるということを察知することになる。

本発明による方法の例において、複数の副層によってそれぞれのスライスの外方壁を充填することは、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの最小の数のトラックによって、複数の副層のうちの少なくとも１つの副層を充填することをさらに含む。

本発明による方法の実施形態において、あらかじめ決定されたスライス高さに等しい、あらかじめ決定された主層高さを有する主層によって、第２の外方壁部分を充填することは、押出されるフィードストック材料の第２のタイプのトラックのうちのトラックを設けることであって、第２のタイプのトラックのうちのトラックは、あらかじめ決定された主層高さに等しい、あらかじめ決定された第２のトラック高さを有する、第２のタイプのトラックを設けることを含む。上記で述べられたように、当業者は、あらかじめ決定された主層高さは、個々の層に対して異なり得るということを察知することになる。

その上、当業者は、この手立てにおいて、３Ｄオブジェクトの外方表面の同じ向上させられた平滑さを伴う、３Ｄオブジェクトの外方壁全体をプリントすることは必要でないということを察知することになる。ゆえに、向上させられた平滑さを伴う外方表面をプリントすることに関係付けられる追加的なプリンティング時間が低減され得る。

本発明による方法の実施形態において、内方部分は、主層のメッシュを含むインフィル構造を設けられ、前述のメッシュの主層は、押出されるフィードストック材料の第２のタイプのトラックのうちのトラックを含む。

当業者は、この手立てにおいて、内方部分のプリンティング時間が低減され得るということを察知することになる。このことは、向上させられた平滑さを伴う外方表面を有する３Ｄオブジェクトの合計のプリンティング時間が低減されることを可能とする。

本発明による方法の実施形態において、あらかじめ決定されたスライス高さは、３Ｄオブジェクトの所望されるプリンティング時間に依存的である。

当業者は、より高いあらかじめ決定されたスライス高さの事例において、３Ｄオブジェクトのプリンティング時間は、より少ないプリントヘッド動きが要されることになるので、低減されることになるということを察知することになる。言うまでもなく、より低いあらかじめ決定されたスライス高さの事例において、３Ｄオブジェクトのプリンティング時間は、より多いプリントヘッド動きが要されることになるので、増大されることになる。

本発明による方法の実施形態において、あらかじめ決定されたスライス高さは、３Ｄオブジェクトの外方表面の平滑さの所望される向上に依存的である。

当業者は、３Ｄオブジェクトの外方表面の平滑さの、より高い向上が所望される、すなわち、３Ｄオブジェクトの外方表面が、より高い解像度、およびそれゆえに、より低い粗さを有するという事例において、より低いあらかじめ決定されたスライス高さが要されるということを察知することになる。結果として、３Ｄオブジェクトのプリンティング時間は、より多いプリントヘッド動きが要されることになるので、増大されることになる。言うまでもなく、３Ｄオブジェクトの外方表面の平滑さの、より低い向上が所望される、すなわち、３Ｄオブジェクトの外方表面が、より低い解像度、およびそれゆえに、より高い粗さを有するという事例において、より高いあらかじめ決定されたスライス高さが使用され得る。結果として、３Ｄオブジェクトのプリンティング時間は、より少ないプリントヘッド動きが要されることになるので、低減されることになる。

本発明による方法の実施形態において、第１の外方壁部分の副層の積重体は、第２の外方壁部分の主層と、内部境界において接触しているように配置構成される。

当業者は、この手立てにおいて、全部分としての外方壁の安定性および完全性が確実にされ得るということを察知することになる。

本発明による方法の実施形態において、内部境界における前述の接触は、空隙がない。

本発明の文脈において、空隙がない内部境界における接触は、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちのトラックと、押出されるフィードストック材料の第２のタイプのトラックのうちのトラックとの間の接触であって、前述の接触は、いかなる空隙も含まない、接触と解釈されるべきであるということが留意されるべきである。当業者は、内部境界におけるそのような接触が、全部分としての外方壁の安定性および完全性を改善することができるということを察知することになる。

本発明の別の態様によれば、押出ベースの付加製造プロセスを使用して３Ｄオブジェクトを製作するための３Ｄプリンティングシステムであって、本発明による方法を実行するように適合させられる処理ユニットを含む、システムが提供される。

当業者は、本発明による３Ｄシステムの処理ユニットが、押出ベースの付加製造プロセスを使用して３Ｄオブジェクトをプリントすることを要求される、３Ｄプリンティングシステムの、すべての関連性のある部分と動作可能に接続されるということを察知することになる。本発明による３Ｄプリンティングシステムは、かくして、向上させられた平滑さを有し、一方で、向上させられた平滑さを伴う外方表面をプリントすることに関係付けられる追加的なプリンティング時間が低減されることを可能とする、外方表面を伴う３Ｄオブジェクトを提供するように適合させられる。

本発明のなおも別の態様によれば、本発明による方法を使用して製作される３Ｄプリントされるオブジェクトが提供される。例において、３Ｄプリントされるオブジェクトは、向上させられた平滑さを伴う外方表面を有する外方壁を含む。３Ｄプリントされるオブジェクトは、押出ベースの付加製造プロセスを使用して製作される。３Ｄプリントされるオブジェクトは、内方部分を含み、外方壁は、内方部分を包むように配置構成され、外方壁は、少なくとも１つの領域を含み、その少なくとも１つの領域において、外方壁は、第１の外方壁部分と、第２の外方壁部分とを含み、外方壁の前述の少なくとも１つの領域において、
－ 第１の外方壁部分は、向上させられた平滑さを伴う３Ｄプリントされるオブジェクトの外方表面を形成するように構成され、
－ 第１の外方壁部分は、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの少なくとも１つのトラックを含み、第１のタイプのトラックのうちの前述の少なくとも１つのトラックは、あらかじめ決定された第１のトラック高さを有し、
－ 第２の外方壁部分は、第１の外方壁部分と内方部分との間に配置構成され、
－ 第２の外方壁部分は、押出されるフィードストック材料の第２のタイプのトラックのうちの少なくとも１つのトラックを含み、第２のタイプのトラックのうちの前述の少なくとも１つのトラックは、あらかじめ決定された第２のトラック高さを有し、
－ 第１のタイプのトラックのうちの少なくとも１つのトラックのあらかじめ決定された第１のトラック高さは、第２のタイプのトラックのうちの少なくとも１つのトラックのあらかじめ決定された第２のトラック高さの何分かの１である。

当業者は、少なくとも１つの領域を含む外方壁であって、その少なくとも１つの領域において、その外方壁が、第１の外方壁部分と、第２の外方壁部分とを含む、外方壁を伴う３Ｄプリントされるオブジェクトを提供することにより、向上させられた平滑さを有し、一方で、向上させられた平滑さを伴う外方表面をプリントすることに関係付けられる追加的なプリンティング時間が低減されることを可能とする、外方表面を伴って提供される、３Ｄプリントされるオブジェクトが得られ得るということを察知することになる。第１の外方壁部分および第２の外方壁部分は、３Ｄプリントされるオブジェクトを通る適切な断面を作製する後に観察され得る。この手立てにおいて、３Ｄプリントされるオブジェクトが本発明の教示によってプリントされたかどうかが決定され得る。

本発明による３Ｄプリントされるオブジェクトの例において、外方壁の前述の少なくとも１つの領域において、第１の外方壁部分と第２の外方壁部分との間の内部境界において、第１の外方壁部分の押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの少なくとも１つのトラック、および、第２の外方壁部分の押出されるフィードストック材料の第２のタイプのトラックのうちの少なくとも１つのトラックは、互いと空隙なしで接触している。

上記で述べられたように、本発明の文脈において、空隙がない内部境界における接触は、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの少なくとも１つのトラックと、押出されるフィードストック材料の第２のタイプのトラックのうちの少なくとも１つのトラックとの間の接触であって、前述の接触は、いかなる空隙も含まない、接触と解釈されるべきである。当業者は、内部境界におけるそのような接触が、全部分としての外方壁の安定性および完全性を改善することができるということを察知することになる。

本発明による３Ｄプリントされるオブジェクトの例において、内方部分は、押出されるフィードストック材料の第２のタイプのトラックのうちのトラックのメッシュを含むインフィル構造を設けられる。

当業者は、この手立てにおいて、内方部分のプリンティング時間が低減され得るということを察知することになる。このことは、向上させられた平滑さを伴う外方表面を有する３Ｄオブジェクトの合計のプリンティング時間が低減されることを可能とする。

本発明のさらなる特徴および利点が、本発明による方法、３Ｄプリンティングシステム、および、３Ｄプリントされるオブジェクトの、例示的および非制限的な実施形態によって、本発明の説明から明白になることになる。

当業者は、本発明による方法、３Ｄプリンティングシステム、および、３Ｄプリントされるオブジェクトの説明される実施形態は、単に本質的に例示的であり、決して保護の範囲を制限すると解釈されるべきでないということを察知することになる。当業者は、方法、３Ｄプリンティングシステム、および、３Ｄプリントされるオブジェクトの、代替案および均等な実施形態が、本発明の保護の範囲から逸脱することなく、着想される、および、実践するために単純化されることがあるということを承知することになる。

付随する図面シート上の図への参照が行われることになる。図は、本質的に概略的であり、それゆえに、必ずしも一定の縮尺で描かれない。さらにまた、等しい参照番号は、等しい、または同様の部分を表象する。添付される図面シート上の図は、次の通りである。

本発明による３Ｄプリントされるオブジェクトの第１の例示的な、非制限的な実施形態の概略断面視図を示す図であり、３Ｄプリントされるオブジェクトは、３Ｄオブジェクトの外方壁の第１の外方壁部分が、可変のトラック幅を有する、第１のタイプのトラックのうちのトラックを設けられる、本発明による方法により得られる。 本発明による３Ｄプリントされるオブジェクトの第２の例示的な、非制限的な実施形態の概略断面視図を示す図であり、３Ｄプリントされるオブジェクトは、３Ｄオブジェクトの外方壁の第１の外方壁部分が、一定のトラック幅を有する、第１のタイプのトラックのうちのトラックを設けられる、本発明による方法により得られる。 本発明の方法による、外方壁を第１の外方壁部分および第２の外方壁部分へと分割するように、３Ｄオブジェクトの３Ｄモデルのスライスにおいて内部境界を決定し、フィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの最小の数のトラックによって、第１の外方壁部分において、副層の積重体のうちの各々の副層を設けることの、例示的な、非制限的な実施形態のフロー線図を示す図である。 どのように、図１Ａにおいて示される、３Ｄオブジェクトの第２の例示的な、非制限的な実施形態の３Ｄモデルの、１つのスライスに対して、３Ｄモデルの、内部境界と外方境界との間の最適な距離が決定され得るかを概略的に例解する図である。 どのように、図１Ａにおいて示される、３Ｄオブジェクトの第２の例示的な、非制限的な実施形態の３Ｄモデルの、１つのスライスに対して、３Ｄモデルの、内部境界と外方境界との間の最適な距離が決定され得るかを概略的に例解する図である。 どのように、図１Ａにおいて示される、３Ｄオブジェクトの第２の例示的な、非制限的な実施形態の３Ｄモデルの、１つのスライスに対して、３Ｄモデルの、内部境界と外方境界との間の最適な距離が決定され得るかを概略的に例解する図である。 それぞれのスライスにおけるそれぞれの内部境界が、それぞれのスライスに平行な方向において見られる際の、すなわち、それぞれのスライスが広がる主方向において見られる際の、それぞれのスライスについての、異なる非ゼロ角度において向きを定められる、および、第１の外方壁部分の副層の積重体と、第２の外方壁部分の主層との間に空隙が存在しない、例示的および非制限的な実施形態を概略的に示す図である。 それぞれのスライスにおけるそれぞれの内部境界が、それぞれのスライスに平行な方向において見られる際の、すなわち、それぞれのスライスが広がる主方向において見られる際の、それぞれのスライスについての、異なる非ゼロ角度において向きを定められる、および、第１の外方壁部分の副層の積重体と、第２の外方壁部分の主層との間に空隙が存在しない、例示的および非制限的な実施形態を概略的に示す図である。 内部境界が、図４Ｂにおいて示される内部境界と同じ向きを有する、および、空隙が、第１の外方壁部分の副層の積重体と、第２の外方壁部分の主層との間に存在する、例示的および非制限的な実施形態を概略的に示す図である。 異なる寸法および構築上の特性を有する、異なる半球をプリントすることに対する比較研究の結果を示す図であり、異なる半球は、本発明による方法、粗大な、すなわち低い、解像度によるプリンティングのための当技術分野において知られている方法、および、微細な、または高い解像度によるプリンティングのための当技術分野において知られている方法を使用してプリントされる。粗大な、または低い解像度による方法を使用する合計のプリンティング時間を基準として用いて、微細な、または高い解像度による方法、および、本発明による方法を使用することに対する時間ペナルティが示される。 粗大な、または低い解像度によるプリンティングのための当技術分野において知られている方法によって得られる、別の例示的な、非制限的な３Ｄプリントされるオブジェクトの第１のバージョンを示す図である。 本発明による方法によって得られる、図６Ａにおいて示される例示的な、非制限的な３Ｄプリントされるオブジェクトの第２のバージョンを示す図である。 本発明による３Ｄプリンティングシステムの概略表現を示す図であり、３Ｄプリンティングシステムは、本発明による方法を使用して、３Ｄオブジェクトのなおも別の例示的な、非制限的な実施形態をプリントするように適合させられる処理ユニットを含む。

本発明は、下記で説明されるような、本発明の例示的な実施形態において、さらに明瞭にされることになる。

図１Ａは、本発明による３Ｄプリントされるオブジェクト１の例示的な、非制限的な実施形態の概略断面視図を示す。当業者は、３Ｄプリントされるオブジェクトが、押出ベースの付加製造プロセスを使用してプリントされ得る任意のオブジェクトであり得るということを察知することになる。図１Ａは、３Ｄプリントされるオブジェクト１が、少なくとも１つの領域を含む外方壁２を含み、その少なくとも１つの領域において、外方壁２は、第１の外方壁部分２ａと、第２の外方壁部分２ｂとを含むということを示す。この領域において、第１の外方壁部分２ａは、向上させられた平滑さを伴う外方表面３を形成する。図１Ａにおいて示されるように、外方表面３の向上させられた平滑さは、第１のタイプのトラック６のうちのトラックによって、第１の外方壁部分２ａを充填することにより達成され、それらの第１のタイプのトラックは、可変のトラック幅２０と、第２のタイプのトラック７のうちのトラックの、あらかじめ決定された第２のトラック高さ２３の何分かの１である、あらかじめ決定された第１のトラック高さ２２とを有し、それらの第２のタイプのトラックによって、第２の外方壁部分２ｂが充填される。当業者は、この手立てにおいて、向上させられた平滑さを伴う外方表面が、第１の外方壁部分２ａにおいて、第１のタイプのトラック６のうちのトラックをプリントすることのみにより達成され得るということを察知することになる。あらかじめ決定された第２のトラック高さ２３を有する、第２のタイプのトラック７のうちのトラックによって充填される、第２の外方壁部分２ｂは、第１の外方壁部分より平滑でない外方表面を有する、外方壁の低解像度部分を設ける。ゆえに、前述の外方壁２のプリンティングに関係付けられる、３Ｄオブジェクト１の追加的なプリンティング時間は、外方壁２全体が第１のタイプのトラック６のうちのトラックを設けられることになる状況と比較して低減され得る。

外方壁２が、前述の第１の外方壁部分２ａと、前述の第２の外方壁部分２ｂとを含まない、３Ｄオブジェクト１の領域において、外方壁２は、複数の副層１８を含む。前述の複数の副層のうちの副層は、あらかじめ決定された第１のトラック高さ２２を有する、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラック６のうちのトラックを設けられる。この手立てにおいて、３Ｄオブジェクト１の外方表面３は、前述の第１の外方壁部分２ａと、前述の第２の外方壁部分２ｂとを含む外方壁の領域においてと同じ、外方壁２のこの領域における向上させられた平滑さを有する。

当業者は、第１の外方壁部分２ａおよび第２の外方壁部分２ｂが、３Ｄプリントされるオブジェクト１を通る適切な断面を作製する後に観察され得るということを察知することになる。この手立てにおいて、３Ｄプリントされるオブジェクト１が本発明の教示によってプリントされたかどうかが決定され得る。

第２の外方壁部分２ｂは、３Ｄプリントされるオブジェクト１の、第１の外方壁部分２ａと内方部分８との間に配置構成される。内方部分８は、押出されるフィードストック材料の第２のタイプのトラック７のうちのトラックのメッシュを含むインフィル構造２１を設けられる。当業者は、前述のインフィル構造２１によって内方部分８を設けることにより、内方部分のプリンティング時間、およびそれゆえに、３Ｄオブジェクト１の合計のプリンティング時間が低減され得るということを察知することになる。

図１Ｂは、本発明による、３Ｄプリントされるオブジェクト１の第２の例示的な、非制限的な実施形態の概略断面視図を示し、３Ｄプリントされるオブジェクト１は、３Ｄオブジェクト１の外方壁２の第１の外方壁部分２ａが、一定のトラック幅２０を有する、第１のタイプのトラック６のうちのトラックを設けられる、本発明による方法により得られる。図１Ａおよび１Ｂを比較することにより、当業者は、第１の外方壁部分２ａにおいて、第１のタイプのトラック６のうちのトラックに対して、可変のトラック幅２０の代わりに一定のトラック幅２０を使用することにより、空隙２４が、第１の外方壁部分２ａの、第１のタイプのトラック６のうちのトラックの積重体と、第２の外方壁部分２ｂの、第２のタイプのトラック７のうちのトラックとの間に存在し得るということを察知することになる。それゆえに、可変のトラック幅２０は、第１の外方壁部分２ａの、第１のタイプのトラック６のうちのトラックの積重体と、第２の外方壁部分２ｂの、第２のタイプのトラック７のうちのトラックとの間のいかなる空隙も、低減する、および、究極的には回避するために使用され得る。

図２は、本発明の方法による、外方壁を第１の外方壁部分および第２の外方壁部分へと分割するように、３Ｄオブジェクトの３Ｄモデルのスライスにおいて内部境界を決定し、フィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの最小の数のトラックによって、第１の外方壁部分において、副層の積重体のうちの各々の副層を設けることの、例示的な、非制限的な実施形態のフロー線図２００を示す。

図２のフロー線図２００における第１のステップ２０１として、第１の外方壁部分において設けられる副層の積重体のうちのすべての副層は、最も小さい可能なトラック幅を有する単一のトラックによってプリントされる、すなわち、トラック幅は、フィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最小パーセンテージに等しいということが想定される。当業者は、達成され得る、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最小パーセンテージが、中でも、使用される押出ベースの付加製造プロセス、使用されるプリントヘッドのノズルの幾何形状に、および、使用されるフィードストック材料のタイプに依存するということを察知することになる。同じことは、達成され得る、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最大パーセンテージに当てはまる。単一のトラックのトラック幅は、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最小パーセンテージと、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最大パーセンテージとの間で調整され得る。要されるトラック幅が、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最小パーセンテージより小さいならば、トラックはプリントされ得ない。要されるトラック幅が最大トラック幅より大きいならば、追加的なトラックが、プリントされることを必要とする。

フロー線図２００における第２のステップ２０２は、各々の副層の単一のトラックの内方区域を決定することを命令する。次いで、各々の副層の単一のトラックの最も大きい区域が決定される。フロー線図２００における第３のステップ２０３は、すべての副層の、すべての区域においてフィットする最も大きい区域を、内部境界、すなわち、外方壁を前述の第１の外方壁部分および前述の第２の外方壁部分へと分割する内部境界と規定することを命令する。内部境界を規定する後、フロー線図２００における第４のステップ２０４は、フィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの最小の数のトラックを設けられることになる、第１の外方壁部分における副層の積重体のうちの第１の副層から開始することを命令する。フロー線図２００における第５のステップ２０５は、トラックの始まりにおいて開始することを命令する。フロー線図２００における第１の判断ステップ２０６は、トラックの内側が内部境界に触れるかどうかを決定することを命令する。このことが本当であるならば、フロー線図２００における第６のステップ２０７は、トラックに関する次の場所に行くことを命令する。このことが本当でないならば、第２の判断ステップ２０８は、トラック幅が、トラックが内部境界に触れることができるように、増大され得るかどうかをチェックすることを命令する。このことが可能であるならば、フロー線図２００における第７のステップ２０９は、トラック幅を、内部境界に触れるように、釣り合わせる、すなわち、調整することを命令する。上記で述べられたように、トラック幅は、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最小パーセンテージと、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最大パーセンテージとの間で調整され得る。トラックの幅が、トラックが境界に触れることができるように、調整され得ないならば、すなわち、境界に触れるための要されるトラック幅が、最大トラック幅より大きいとき、フロー線図２００における８ステップ２１０は、他のトラックの内側に追加的なトラックを追加することを命令する。当業者は、第１の外方壁部分における近接するトラックの数は、外方表面の傾きに依存して、トラックの長さに沿って変動し得るということを察知することになる。

フロー線図２００における第６のステップ２０７によって、トラックに関する次の場所に行く後、フロー線図２００における第３の判断ステップ２１１は、トラックが完了されるかどうかをチェックすることを命令する。このことが本当でないならば、上記で述べられたステップ２０６～２１０のうちの少なくともステップ２０６および２０７が、トラックが完了されたということが第３の判断ステップ２１１において決定されるまで繰り返される。トラックが完了された後、フロー線図２００における第９のステップ２１２は、副層番号を増大することを命令する。第４の判断ステップ２１３は、すべての副層が処置されるかどうかをチェックすることを命令する。このことが本当でないならば、上記で述べられたステップ２０５～２１２のうちの少なくともステップ２０５、２０６、２０７、２１１、および２１２が、すべての副層が処置されたということが第４の判断ステップ２１３において決定されるまで繰り返される。すべての副層が処置されたならば、フロー線図における最終のステップ２１４が、層が完了された、すなわち、３Ｄオブジェクトの３Ｄモデルの、それぞれのスライスの副層の積重体のうちのすべての副層が、本発明の方法によって、フィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの最小の数のトラックを設けられるということを指示する。

図３Ａ、３Ｂ、および３Ｃは、どのように、図１Ａにおいて示される、３Ｄオブジェクト１の例示的な、非制限的な実施形態の３Ｄモデル９の、１つのスライス１０に対して、３Ｄモデル９の、内部境界１３と外方境界１２との間の最適な距離が決定され得るかを概略的に例解する。

当業者は、それぞれのスライス１０の外方境界１２の形状に依存して、外方境界１２と内部境界１３との間の距離１９が、第１の外方壁部分２ａにおける副層の積重体１４の、個々の副層５に対して異なり得るということを察知することになる。フィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの単一のトラックによって、外方境界１２と内部境界１３との間の副層の積重体１４のうちの各々の副層５を充填することは、要されるトラック幅が、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最小パーセンテージと規定される下側境界と、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最大パーセンテージと規定される上側境界とを有する範囲の中にとどまる限りにおいて可能である。

図３Ａは、第１の外方壁部分２ａが、あらかじめ決定されたスライス高さ１１に等しい合計の高さ１５を有する、副層の積重体１４によって充填され、副層の積重体１４のうちの各々の副層５が、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの単一のトラックを設けられ得るので、本発明の文脈において、最適と解釈される、３Ｄモデル９の、内部境界１３と外方境界１２との間の距離１９を示す。当業者は、この手立てにおいて、スライス１０に平行な方向において見られる際の、外方境界１２と内部境界１３との間の距離１９、およびそれゆえに、第１の外方壁部分２ａの長さが、可能な限り小さく保たれ得るということを察知することになる。第２の外方壁部分２ｂは、あらかじめ決定されたスライス高さ１１に等しい、あらかじめ決定された主層高さ１６を有する主層４を設けられ得る。主層４は、フィードストック材料の第２のタイプのトラックのうちのトラックを設けられ得る。外方境界１２と内部境界１３との間の最適な距離を決定することの結果として、向上させられた平滑さ、すなわち、向上させられた解像度、または、低減された粗さを伴う、３Ｄオブジェクトの外方壁のプリンティングに関係付けられる追加的なプリンティング時間が、可能な限り多く低減され得る。

図３Ｂは、内部境界１３が、図３Ａにおいて示されるような内部境界１３に対する最適な距離より外方境界１２に近い距離１９において位置決めされるという事例において、副層の積重体のうちの１つの副層は、第１の外方壁部分２ａにおいて配置構成され得ず、なぜならば、その１つの副層は、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの単一のトラックを設けられ得ないからであり、なぜならば、そのようなトラックは、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最小パーセンテージに等しいトラック幅より小さい、スライス１０に平行な方向において見られる際の、トラック幅を伴ってプリントされなければならないことになるからであるということを示す。第１の外方壁部分２ａが、副層の完全な積重体１４によって、すなわち、あらかじめ決定されたスライス高さ１１に等しい合計の高さ１５を有する副層の積重体１４を設けられ得ないという事例において、３Ｄオブジェクトの外方表面は、あらかじめ決定された平滑さを有することができず、なぜならば、押出されるフィードストック材料が欠損していることになるからである。押出されるフィードストック材料のそのような欠けは、所望されるより向上させられない平滑さを有するように、３Ｄオブジェクトの外方表面を表すことになる。ゆえに、当業者は、内部境界１３は、図３Ａにおいて示される最適な距離にずらされるべきであるということを察知することになる。

図３Ｃは、内部境界１３が、図３Ａにおいて示されるような内部境界１３に対する最適な距離より、外方境界１２からの遠い道筋、距離１９において位置決めされるという事例において、第１の外方壁部分２ａにおいて設けられる副層の積重体１４の副層５は、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの２つ以上のトラックを設けられなければならないことになり、なぜならば、スライス１０に平行な方向において見られる際の、そのようなトラックのトラック幅は、第１のタイプのトラックのうちのトラックの公称トラック幅の最大パーセンテージに等しいトラック幅を超過することになるからであるということを示す。当業者は、第１の外方壁部分２ａにおいて設けられる副層の積重体１４の副層５が、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの２つ以上のトラックを設けられることになるという事例において、３Ｄオブジェクトの外方表面の向上させられた平滑さを達成することは、可能であることになるということを察知することになる。しかしながら、向上させられた平滑さ、すなわち、向上させられた解像度、または、低減された粗さを伴う、第１の外方壁部分２ａのプリンティングに関係付けられる追加的なプリンティング時間は、あまりにも長いことになり、なぜならば、所望されるより、および、必要であるよりということのうちの少なくとも１つでの、第１の外方壁部分における、より多い高解像度トラックが、プリントされなければならないことになるからである。結果として、３Ｄオブジェクトをプリントすることと関わるコストは、所望されるより、および、必要であるよりということのうちの少なくとも１つで、より高いことになる。ゆえに、当業者は、内部境界１３は、図３Ａにおいて示される最適な距離にずらされるべきであるということを察知することになる。

上記に基づいて、当業者は、本発明による方法の要旨は、外方壁２を第１の高解像度外方壁部分２ａおよび第２の低解像度外方壁部分２ｂへと分割するための、外方境界１２からの、内部境界１３に対する最適な距離を見いだすことであって、第１の高解像度外方壁部分２ａにおける副層の積重体１４の副層５の各々は、フィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちの最小の数のトラックを設けられる、見いだすことであるということを察知することになる。

上記で述べられたように、当業者は、それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスの、それぞれの内部境界が、それぞれのスライスに平行な方向において見られる際の、すなわち、それぞれのスライスが広がる主方向において見られる際の、それらの所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライスについての、任意の適した非ゼロ角度において向きを定められ得るということを察知することになる。それゆえに、それらの所定の数のスライスのうちの異なるスライスの内部境界は、異なる向きを有し得るということが明らかであることになる。図３Ａ～３Ｃから、１つのスライス１０における内部境界１３は、垂直に、すなわち、スライス１０に平行な方向において見られる際の、スライス１０についての、９０°の非ゼロ角度において、向きを定められるということが認められ得る。図３Ａ～３Ｃにおいて示される具体的な実施形態において、スライス１０に平行な方向は、水平方向と解釈されるべきである。この事例における、内部境界１３と水平方向との間の非ゼロ角度は９０°である。さらにまた、図３Ａ～３Ｃから、第１の外方壁部分２ａの副層の積重体１４と、第２の外方壁部分２ｂの主層４との間に空隙が存在しないということが認められ得る。

図４Ａおよび４Ｂは、それぞれの内部境界１３が、それぞれのスライス１０に平行な方向において見られる際の、すなわち、それぞれのスライス１０が広がる主方向において見られる際の、それぞれのスライス１０についての、異なる非ゼロ角度において向きを定められる、例示的および非制限的な実施形態を概略的に示す。図４Ａ～４Ｃにおいて示される具体的な実施形態において、それぞれのスライス１０に平行な方向は、やはり、水平方向と解釈されるべきである。図４Ａにおいて示されるようなスライス１０における内部境界１３は、外方境界１２の方に傾き、しかるに、図４Ｂにおいて示されるようなスライス１０における内部境界１３は、外方境界１２から離れるように傾く。

図４Ａおよび４Ｂの両方において示されるように、第１の外方壁部分２ａの副層の積重体１４の内方表面は、ぎざぎざの形状を有する。図４Ｃにおいて示されるスライス１０における内部境界１３は、図４Ｂにおいて示される内部境界１３と同じ向きを有する。図４Ｃにおいて示される例示的および非制限的な実施形態において、第１の外方壁部分２ａの副層の積重体１４、および、第２の外方壁部分２ｂの主層４は、互いに部分的に触れるのみである。それゆえに、空隙２４が、第１の外方壁部分２ａの副層の積重体１４の、下部の２つの副層と、第２の外方壁部分２ｂの主層４との間に存在する。図４Ｃから確かめられ得るように、副層の積重体１４の上部副層と、主層４との間にさえ、空隙２４が存在し得る。当業者は、図４Ａおよび４Ｂにおいて示される、副層のそれぞれの積重体１４と、それぞれの主層４との間に空隙が存在しないということを察知することになる。当業者は、これらの空隙が、例えば、第２の外方壁部分２ｂの主層４の圧力制御されるプリンティングを使用することにより取り除かれ得るということを察知することになる。

図５は、異なる寸法および構築上の特性を有する、異なる半球をプリントすることに対する比較研究の結果を示し、異なる半球は、本発明による方法、粗大な、または低い解像度によるプリンティングのための当技術分野において知られている方法、および、微細な、または高い解像度によるプリンティングのための当技術分野において知られている方法を使用してプリントされる。粗大な、または低い解像度による方法を使用する合計のプリンティング時間を基準として用いて、微細な、または高い解像度による方法、および、本発明による方法を使用することに対する時間ペナルティが示される。

当業者は、任意の３Ｄオブジェクトが、この比較研究のために選択され得たということ、および、半球は、３Ｄオブジェクトに対する非制限的な例にすぎないということを察知することになる。

粗大な、または低い解像度による、当技術分野において知られている方法によれば、押出されるフィードストック材料のトラックは、いわゆる粗大なトラック高さを有する。微細な、または高い解像度による、当技術分野において知られている方法によれば、押出されるフィードストック材料のトラックは、いわゆる微細なトラック高さを有する。異なる半球の合計のプリンティング時間についての、比較研究、その比較研究の結果に対して、粗大なトラック高さは、微細なトラック高さより３倍高いように選択される。当業者は、微細なトラック高さより３倍高い粗大なトラック高さに対する選択が随意であるということ、および、任意の他の適した比率が使用され得るということを察知することになる。本発明の方法によれば、第１の高解像度外方壁部分２ａは、微細なトラック高さに等しいトラック高さを有する、押出されるフィードストック材料のトラックによって充填され、第２の低解像度外方壁部分２ｂは、粗大なトラック高さに等しいトラック高さを有する、押出されるフィードストック材料のトラックによって充填される。半球の外方壁が、前述の第１の高解像度外方壁部分および前述の第２の低解像度外方壁部分に完全に分割可能でないという事象において、半球の外方壁の、それぞれの領域は、微細なトラック高さに等しいトラック高さを有する、フィードストック材料のトラックを設けられる。本発明による方法によってプリントされる半球の内方部分は、さらには、粗大なトラック高さに等しいトラック高さを有する、フィードストック材料のトラックを設けられる。

さらにまた、比較研究において、上記で述べられた方法を使用する、２５ｍｍ、５０ｍｍ、および７５ｍｍの半径を有する半球に対するプリンティング時間が比較される。加えて、各々の半球は、壁厚さに対する３つの異なるセッティングによってスライスされたものであり、すなわち、２ｍｍ、５ｍｍの壁厚さ、および、中実構造が使用された。

上記に基づいて、当業者は、全部で２７の異なる半球がプリントされたということを察知することになる。粗大な、または低い解像度による方法を使用する合計のプリンティング時間を基準として用いることにより、微細な、または高い解像度による方法、および、本発明による方法を使用することに対する時間ペナルティが算出され得る。

図５から、微細な、または高い解像度による方法であって、その方法によれば、押出されるフィードストック材料のトラックのトラック高さは、粗大な、または低い解像度による方法において使用されるフィードストック材料のトラックのトラック高さより３倍低い、微細な、または高い解像度による方法を使用するとき、すべての半球の合計のプリンティング時間が、おおよそ３の因数により、予想されるように増大するということが明らかに確かめられ得る。本発明による方法を使用するとき、外方表面平滑さは、微細な、または高い解像度による方法によって生み出される平滑さに等しい。しかしながら、異なる半球の合計のプリンティング時間は、１．１から１．６の間の因数によって増大するのみである。因数に対する観察される散らばりは、主として、外方壁の厚さにより引き起こされる。当業者は、本発明による方法を使用することにより、向上させられた平滑さを伴う外方表面を有する外方壁をプリントすることに関係付けられる、３Ｄオブジェクトの追加的なプリンティング時間が低減され得るということを察知することになる。その結果、向上させられた平滑さを伴う外方表面を有する３Ｄオブジェクトの合計のプリンティング時間が低減され得る。

図６Ａは、粗大な、または低い解像度によるプリンティングのための当技術分野において知られている方法によって得られる、別の例示的な、非制限的な３Ｄプリントされるオブジェクト１の第１のバージョンを示す。図６Ｂは、本発明による方法によって得られる、図６Ａにおいて示される例示的な、非制限的な３Ｄプリントされるオブジェクト１の第２のバージョンを示す。図６Ａおよび６Ｂを比較することにより、３Ｄプリントされるオブジェクト１の第２のバージョンは、３Ｄプリントされるオブジェクト１の第１のバージョンの外方表面３の平滑さと比較して、向上させられた平滑さを伴う外方表面３を有するということが明らかに確かめられ得る。その上、図５において示される比較研究の結果に基づいて、当業者は、図６Ｂにおいて示される、３Ｄプリントされるオブジェクト１の第２のバージョンが、制限される時間ペナルティによってプリントされ得るということを察知することになる。上記で説明された比較研究の結果に基づいて、図６Ｂにおいて示される、３Ｄプリントされるオブジェクト１の第２のバージョンをプリントするために要される合計の時間は、図６Ａにおいて示される、３Ｄプリントされるオブジェクト１の第１のバージョンをプリントするために要される合計の時間より、ほぼ１．１～１．６倍長いことになる。ゆえに、当業者は、本発明による方法の、上記で述べられた利点を察知することになる。

図７は、本発明による３Ｄプリンティングシステム３０の概略表現を示す。本発明による方法を使用して、３Ｄオブジェクト１のなおも別の例示的な、非制限的な実施形態をプリントするように適合させられる処理ユニット３１を含む３Ｄプリンティングシステム３０。

当業者は、本発明による３Ｄプリンティングシステム３０の処理ユニット３１が、押出ベースの付加製造プロセスを使用して３Ｄオブジェクト１をプリントすることを要求される、３Ｄプリンティングシステム３０の、すべての関連性のある部分と動作可能に接続されるということを察知することになる。本発明による３Ｄプリンティングシステム３０は、かくして、向上させられた平滑さを有し、一方で、向上させられた平滑さを伴う外方表面をプリントすることに関係付けられる追加的なプリンティング時間が低減されることを可能とする、外方表面を伴う３Ｄオブジェクト１を提供するように適合させられる。

本発明は、３Ｄオブジェクト１の、その３Ｄオブジェクトの外方壁２のプリンティングに関係付けられる、追加的なプリンティング時間を低減するための方法であって、外方壁は、向上させられた平滑さを伴う外方表面３を有する、方法に関係すると約言され得る。外方壁は、３Ｄオブジェクトの内方部分８を包むように配置構成される。外方壁は、第１の外方壁部分２ａと、第２の外方壁部分２ｂとを含む、少なくとも１つの領域を含む。第１の外方壁部分は、向上させられた平滑さを伴う外方表面を形成する。第２の外方壁部分は、第１の外方壁部分と内方部分との間に配置構成され、第１の外方壁部分より平滑でない外方表面を有する外方壁の低解像度部分を設ける。ゆえに、向上させられた平滑さを伴う外方表面を有する外方壁をプリントすることに関係付けられる追加的なプリンティング時間が低減され得る。本発明は、さらには、本発明による方法を実行するように適合させられる３Ｄプリンティングシステム３０に、および、上記で述べられた外方壁を有する３Ｄプリントされるオブジェクトに関係する。

本発明の範囲は、上述において論考された例に制限されないということ、ただし、本発明のいろいろな補正および修正が、添付される特許請求の範囲により定義されるような本発明の範囲から逸脱することなく可能であるということが、当業者には明らかであることになる。特に、本発明の様々な態様の特定の特徴の組み合わせが行われ得る。本発明の態様は、本発明の別の態様との関係において説明された特徴を付加することにより、さらに有利に向上させられ得る。本発明は、図および説明において詳細に例解および説明されたが、そのような例解および説明は、制約的ではなく、単に例解的または例示的と考えられるべきである。

本発明は、開示される実施形態に制限されない。開示される実施形態に対する変更が、図、説明、および、添付される特許請求の範囲の考究から、請求される本発明を実践することにおいて、当業者により理解され、成し遂げられ得る。特許請求の範囲において、単語「含む」は、他のステップまたは要素を排除せず、不定冠詞「ａ」または「ａｎ」は、複数を排除しない。ある決まった手段が、相互に異なる従属請求項において列挙されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用され得ないということを指示するものではない。特許請求の範囲におけるいかなる参照番号も、本発明の範囲を制限すると解釈されるべきではない。

１ ３Ｄ（プリントされる）オブジェクト
２ ３Ｄ（プリントされる）オブジェクトの外方壁
２ａ 第１の外方壁部分
２ｂ 第２の外方壁部分
３ 外方壁の外方表面
４ 主層
５ 副層
６ 押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラックのうちのトラック
７ 押出されるフィードストック材料の第２のタイプのトラックのうちのトラック
８ 内方部分
９ ３Ｄモデル
１０ ３Ｄモデルのそれらの所定の数のスライスのうちのスライス
１１ あらかじめ決定されたスライス高さ
１２ 外方境界
１３ 内部境界
１４ 副層の積重体
１５ 副層の積重体の合計の高さ
１６ あらかじめ決定された主層高さ
１７ あらかじめ決定された副層高さ
１８ 複数の副層
１９ 内部境界と外方境界との間の距離
２０ 第１のタイプのトラックのうちのトラックのトラック幅
２１ インフィル構造
２２ あらかじめ決定された第１のトラック高さ
２３ あらかじめ決定された第２のトラック高さ
２４ 空隙
３０ ３Ｄプリンティングシステム
３１ 処理ユニット
２００ フロー線図
２０１ フロー線図における第１のステップ
２０２ フロー線図における第２のステップ
２０３ フロー線図における第３のステップ
２０４ フロー線図における第４のステップ
２０５ フロー線図における第５のステップ
２０６ フロー線図における第１の判断ステップ
２０７ フロー線図における第６のステップ
２０８ フロー線図における第２の判断ステップ
２０９ フロー線図における第７のステップ
２１０ フロー線図における第８のステップ
２１１ フロー線図における第３の判断ステップ
２１２ フロー線図における第９のステップ
２１３ フロー線図における第４の判断ステップ
２１４ フロー線図における最終のステップ

Claims (12)

1. ３Ｄオブジェクト（１）の、前記３Ｄオブジェクト（１）の外方壁（２）のプリンティングに関係付けられる、追加的なプリンティング時間を低減するための方法であって、前記外方壁（２）は、向上させられた平滑さを伴う外方表面（３）を有し、前記３Ｄオブジェクト（１）は、押出されるフィードストック材料のトラック（６、７）を含む主層（４）および副層（５）を積重することによる押出ベースの付加製造プロセスを使用して製作され、前記３Ｄオブジェクト（１）は、内方部分（８）を含み、前記外方壁（２）は、前記内方部分（８）を包むように配置構成され、前記方法は、
   － 前記３Ｄオブジェクト（１）の３Ｄモデル（９）を得ることと、
   － あらかじめ決定されたスライス高さ（１１）を使用して前記３Ｄモデル（９）をスライスすることにより、所定の数のスライスを決定することと、
   － 前記所定の数のスライスのうちの少なくとも１つのスライス（１０）に対して、
   ・前記３Ｄモデル（９）の外方境界（１２）を決定することと、
   ・内部境界（１３）が、前記外方壁を第１の外方壁部分（２ａ）および第２の外方壁部分（２ｂ）に分割するように、前記外方壁（２）において規定可能であるか否かを決定することであって、前記第１の外方壁部分（２ａ）は、前記外方境界（１２）と前記内部境界（１３）との間に広がるように配置構成され、前記向上させられた平滑さを伴う前記外方表面（３）を形成するように、前記あらかじめ決定されたスライス高さ（１１）に等しい合計の高さ（１５）を有する副層の積重体（１４）を設けられるように構成され、前記第２の外方壁部分（２ｂ）は、前記内部境界（１３）と前記内方部分（８）との間に広がるように配置構成され、前記あらかじめ決定されたスライス高さ（１１）に等しい、あらかじめ決定された主層高さ（１６）を有する主層（４）を設けられるように構成される、内部境界（１３）が前記外方壁（２）において規定可能であるか否かを決定することであって、
   ○前記所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライス（１０）の前記あらかじめ決定されたスライス高さ（１１）が、少なくとも、前記あらかじめ決定された主層高さ（１６）と同じほど高いということを決定することに応じて、以て、前記外方壁（２）における前記内部境界（１３）が規定可能であるということを確定し、
   ・副層の前記積重体（１４）の、少なくとも１つの副層（５）に対する、押出されるフィードストック材料の第１のタイプのトラック（６）のうちのトラックの最小の数が１に等しい、前記外方境界（１２）からの距離（１９）において、前記内部境界（１３）を位置決めすること、
   ・前記あらかじめ決定されたスライス高さ（１１）の何分かの１である、あらかじめ決定された副層高さ（１７）に等しい、あらかじめ決定された第１のトラック高さ（２２）と、前記第１のタイプのトラック（６）のうちのトラックの公称トラック幅の５０％に等しい最小値、および、前記第１のタイプのトラック（６）のうちのトラックの前記公称トラック幅の２００％に等しい最大値を有するトラック幅（２０）とを有する、前記第１のタイプのトラック（６）のうちの前記１つのトラックによって、前記第１の外方壁部分（２ａ）における前記少なくとも１つの副層（５）を充填すること、ならびに、
   ・前記主層（４）によって前記第２の外方壁部分（２ｂ）を充填することを行い、または、
   ○前記所定の数のスライスのうちのそれぞれのスライス（１０）の前記あらかじめ決定されたスライス高さ（１１）が、前記あらかじめ決定された主層高さ（１６）より小さいということを決定することに応じて、以て、前記外方壁（２）における前記内部境界（１３）が規定可能でないということを確定し、
   ・複数の副層（１８）によって、前記それぞれのスライスの前記外方壁（２）を充填することであって、前記複数の副層（１８）のうちの各々の副層（５）は、前記あらかじめ決定されたスライス高さ（１１）の何分かの１である、あらかじめ決定された副層高さ（１７）を有する、充填することを行う、
   内部境界（１３）が前記外方壁（２）において規定可能であるか否かを決定することと
   を含む、方法。
2. 前記外方壁（２）における前記内部境界（１３）が規定可能であるということであれば、副層の前記積重体（１４）のうちのそれぞれの副層の充填は、前記それぞれの副層に対して、前記外方境界（１２）から前記内部境界（１３）までの前記距離（１９）が、前記第１のタイプのトラック（６）のうちのトラックの前記トラック幅（２０）の前記最小値より小さいならば省略される、請求項１に記載の方法。
3. 前記外方壁（２）における前記内部境界（１３）が規定可能であるということであれば、副層の前記積重体（１４）のうちのそれぞれの副層は、前記それぞれの副層に対して、前記外方境界（１２）から前記内部境界（１３）までの前記距離（１９）が前記第１のタイプのトラック（６）のうちのトラックの前記トラック幅（２０）の前記最大値より大きいならば、前記第１のタイプのトラック（６）のうちの少なくとも２つのトラックによって充填され、前記少なくとも２つのトラックの合計の幅は、前記距離（１９）に等しい、請求項１または２に記載の方法。
4. 前記外方壁（２）における前記内部境界（１３）が規定可能であるということであれば、前記外方境界（１２）から前記内部境界（１３）までの前記距離（１９）は、前記第１のタイプのトラック（６）のうちのトラックの前記公称トラック幅の５０％に等しい最小値と、前記第１のタイプのトラック（６）のうちのトラックの前記公称トラック幅の２００％に等しい最大値とを有し、以て、副層の前記積重体のうちの各々の副層が、前記第１のタイプのトラック（６）のうちの１つのトラックによって充填されることを可能とする、請求項１に記載の方法。
5. 複数の副層（１８）によって、前記それぞれのスライスの前記外方壁（２）を充填することは、
   － 押出されるフィードストック材料の前記第１のタイプのトラック（６）のうちの最小の数のトラックによって、前記複数の副層（１８）のうちの少なくとも１つの副層（５）を充填することであって、
   前記トラックの前記最小の数については、
   ○前記最小の数は、前記少なくとも１つの副層（５）の前記外方壁（２）が、前記第１のタイプのトラック（６）のうちのトラックの前記トラック幅（２０）の前記最小値より小さい幅を有するならば、０に等しく、以て、前記少なくとも１つの副層（５）が充填されることを防止する、
   ○前記最小の数は、前記少なくとも１つの副層（５）の前記外方壁（２）の前記幅が、前記第１のタイプのトラック（６）のうちのトラックの前記トラック幅（２０）の前記最小値から前記最大値までの範囲に及ぶ値を有するならば、１に等しい、および、
   ○前記最小の数は、前記外方壁（２）の前記幅が、前記第１のタイプのトラック（６）のうちのトラックの前記トラック幅（２０）の前記最大値より大きい値を有するならば、少なくとも２に等しく、前記少なくとも２のトラックは、前記外方壁（２）の前記幅に等しい合計の幅を有する、
   ということのうちの１つである、少なくとも１つの副層（５）を充填すること
   をさらに含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。
6. 前記あらかじめ決定されたスライス高さ（１１）に等しい、あらかじめ決定された主層高さ（１６）を有する主層（４）によって、前記第２の外方壁部分（２ｂ）を充填することは、
   － 押出されるフィードストック材料の第２のタイプのトラック（７）のうちのトラックを設けることであって、前記第２のタイプのトラックのうちの前記トラックは、前記あらかじめ決定された主層高さ（１６）に等しい、あらかじめ決定された第２のトラック高さ（２３）を有する、第２のタイプのトラック（７）を設けること
   を含む、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。
7. 前記内方部分（８）は、主層（４）のメッシュを含むインフィル構造（２１）を設けられ、前記メッシュの前記主層は、押出されるフィードストック材料の前記第２のタイプのトラック（７）のうちのトラックを含む、請求項６に記載の方法。
8. 前記あらかじめ決定されたスライス高さ（１１）は、前記３Ｄオブジェクトの所望されるプリンティング時間に依存的である、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
9. 前記あらかじめ決定されたスライス高さ（１１）は、前記３Ｄオブジェクト（１）の前記外方表面（３）の前記平滑さの所望される向上に依存的である、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
10. 前記第１の外方壁部分（２ａ）の副層の前記積重体（１４）は、前記第２の外方壁部分（２ｂ）の主層（４）と、前記内部境界（１３）において接触しているように配置構成される、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
11. 押出ベースの付加製造プロセスを使用して３Ｄオブジェクト（１）を製作するための３Ｄプリンティングシステム（３０）であって、請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法を実行するように適合させられる処理ユニット（３１）を含む、システム（３０）。
12. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の方法を使用して製作される３Ｄプリントされるオブジェクト（１）。
    
    

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