KR102169760B1 - 층간 열적 기여 - Google Patents

층간 열적 기여 Download PDF

Info

Publication number
KR102169760B1
KR102169760B1 KR1020187030982A KR20187030982A KR102169760B1 KR 102169760 B1 KR102169760 B1 KR 102169760B1 KR 1020187030982 A KR1020187030982 A KR 1020187030982A KR 20187030982 A KR20187030982 A KR 20187030982A KR 102169760 B1 KR102169760 B1 KR 102169760B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
layer
molding material
temperature
printing
subsequent layer
Prior art date
Application number
KR1020187030982A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180124125A (ko
Inventor
폴 포노스
아라멘디아 세르지오 푸이가르데우
사비에르 빌라호사나
Original Assignee
휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. filed Critical 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피.
Publication of KR20180124125A publication Critical patent/KR20180124125A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102169760B1 publication Critical patent/KR102169760B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B29C64/393—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/106—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material
    • B29C64/124—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified
    • B29C64/129—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask
    • B29C64/135—Processes of additive manufacturing using only liquids or viscous materials, e.g. depositing a continuous bead of viscous material using layers of liquid which are selectively solidified characterised by the energy source therefor, e.g. by global irradiation combined with a mask the energy source being concentrated, e.g. scanning lasers or focused light sources
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/10—Processes of additive manufacturing
    • B29C64/165—Processes of additive manufacturing using a combination of solid and fluid materials, e.g. a powder selectively bound by a liquid binder, catalyst, inhibitor or energy absorber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/20—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B29C64/205—Means for applying layers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C64/00—Additive manufacturing, i.e. manufacturing of three-dimensional [3D] objects by additive deposition, additive agglomeration or additive layering, e.g. by 3D printing, stereolithography or selective laser sintering
    • B29C64/30—Auxiliary operations or equipment
    • B29C64/386—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C70/00—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts
    • B29C70/04—Shaping composites, i.e. plastics material comprising reinforcements, fillers or preformed parts, e.g. inserts comprising reinforcements only, e.g. self-reinforcing plastics
    • B29C70/28—Shaping operations therefor
    • B29C70/30—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core
    • B29C70/32—Shaping by lay-up, i.e. applying fibres, tape or broadsheet on a mould, former or core; Shaping by spray-up, i.e. spraying of fibres on a mould, former or core on a rotating mould, former or core
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y10/00—Processes of additive manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y30/00—Apparatus for additive manufacturing; Details thereof or accessories therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B33—ADDITIVE MANUFACTURING TECHNOLOGY
    • B33Y—ADDITIVE MANUFACTURING, i.e. MANUFACTURING OF THREE-DIMENSIONAL [3-D] OBJECTS BY ADDITIVE DEPOSITION, ADDITIVE AGGLOMERATION OR ADDITIVE LAYERING, e.g. BY 3-D PRINTING, STEREOLITHOGRAPHY OR SELECTIVE LASER SINTERING
    • B33Y50/00—Data acquisition or data processing for additive manufacturing
    • B33Y50/02—Data acquisition or data processing for additive manufacturing for controlling or regulating additive manufacturing processes

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Coating Apparatus (AREA)

Abstract

일 실시예에서, 방법은 물체 생성시 처리될 성형 재료의 제 1 층을 형성하는 단계와, 제 1 층에 대한 인쇄 지시에 기초하여 적어도 하나의 인쇄제를 제 1 층에 선택적으로 도포하는 단계를 포함한다. 에너지는 적어도 그 영역에서 융합을 일으키기 위해 제 1 층에 가해질 수 있고, 물체 생성시 처리될 성형 재료의 후속 층에 대한 제 1 층의 열적 기여와 관련된 적어도 하나의 온도가 측정될 수 있다. 제 1 층의 후속 층의 영역에 대한 예측되는 열적 기여로부터의 이탈을 나타내는 온도 조건이 존재하는지가 결정될 수 있다. 이러한 온도 조건이 존재하는 경우, 온도 조건에 기초하여 후속 층의 영역에 인쇄제를 도포하기 위한 인쇄 지시가 결정될 수 있다.

Description

층간 열적 기여
적층 가공(additive manufacturing) 기술은 성형 재료(build material)의 응고를 통해 층별 기반으로 3 차원 물체를 생성할 수 있다. 이러한 기술의 예에서, 성형 재료는 층별 방식(in a layer-wise manner)으로 공급되고, 응고 방법은 성형 재료의 층을 가열하여 선택된 영역에서 용융시키는 단계를 포함할 수 있다. 다른 기술에서, 화학적 응고 방법 또는 결합 재료와 같은 다른 응고 방법이 사용될 수 있다.
비 한정적인 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 인쇄제를 도포하기 위한 인쇄 지시를 결정하는 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 2a 내지 도 2c는 예시적인 열 지도의 개략도이다.
도 3은 인쇄제를 도포하기 위한 인쇄 지시를 결정하는 다른 예시적인 방법의 흐름도이다.
도 4는 예시적인 적층 가공 장치의 단순화된 개략도이다.
도 5는 머신 판독가능 매체와 관련된 예시적인 프로세서의 간략화된 개략도이다.
적층 가공 기술은 성형 재료의 응고를 통해 3 차원 물체를 생성할 수 있다. 일부 예에서, 성형 재료는 예를 들어 플라스틱, 세라믹 또는 금속 분말일 수 있는 분말형 과립 재료일 수 있다. 생성된 물체의 속성은 사용되는 성형 재료의 유형 및 사용되는 응고 메커니즘의 유형에 따라 달라질 수 있다. 성형 재료는 예를 들어, 인쇄 베드 상에 증착될 수 있으며, 예를 들어 제조 챔버 내에서 층별로 처리될 수 있다.
일부 예에서, 선택적인 응고는 에너지의 방향성 인가를 통해, 예를 들어 방향성 에너지가 인가되는 성형 재료의 응고를 초래하는 레이저 또는 전자 빔을 사용하여 달성된다. 다른 예에서, 적어도 하나의 인쇄제가 성형 재료에 선택적으로 도포될 수 있고, 도포될 때 액체일 수 있다. 예를 들어, 융합제(fusing agent)("유착제(coalescence agent)" 또는 "유착화 제(coalescing agent)"라고도 함)는 생성될 3 차원 물체의 슬라이스를 나타내는 데이터로부터 도출된 패턴으로 성형 재료 층의 일부분에 선택적으로 분포될 수 있다(예를 들어, 구조 설계 데이터로부터 생성될 수 있다). 융합제는 에너지를 흡수하는 합성물(composition)을 가질 수 있어, 에너지(예를 들어, 열, 광 또는 다른 에너지)가 예를 들어 에너지 방사선 소스로부터 층에 인가될 때, 도포된 성형 재료가 합쳐지고 응고되어 패턴에 따라 3 차원 물체의 슬라이스를 형성하도록 한다. 다른 예에서, 유착은 다른 방법으로 이루어질 수 있다.
일부 실시예에서, 융합제에 추가하여, 인쇄제는 유착 개질제(coalescence modifying agent)(이하, 개질제 또는 디테일화 제라고 함)를 포함할 수 있으며, 유착 개질제는, 예를 들어 유착을 감소 또는 증가시킴으로써 융합제의 영향을 변경하거나 또는 물체에 특정한 마감 또는 외형을 생성하는 것을 돕도록 작용하고, 따라서 그러한 제제는 디테일링 에이전트(detailing agents)라고 지칭될 수 있다. 유착을 감소시키는 개질제(예를 들어, 개질제는 입사 에너지를 반사하고, 융합제 및 에너지를 흡수하지 않을 수 있거나 증발되기 때문에, 냉각 효과를 가짐)는 여기에서 융합 환원제(fusion-reduction agent)로 지칭된다. 융합을 증가시키는 개질제는 여기에서 융합 강화제로 지칭된다. 예를 들어, 염료 또는 안료(colorant)를 포함하는 착색제는 일부 실시예에서 융합제 또는 개질제로서 사용될 수 있고/있거나 물체에 특정 색상을 제공하기 위한 인쇄제로서 사용될 수 있다.
위에서 언급한 것처럼 적층 가공 시스템은 구조 설계 데이터를 기반으로 물체를 생성할 수 있다. 이것은, 예를 들어 CAD(computer aided design) 애플리케이션을 사용하여 생성될 물체의 3 차원 모델을 생성하는 설계자를 포함할 수 있다. 모델은 물체의 솔리드 부분을 정의할 수 있다. 적층 가공 시스템을 사용하여 모델로부터 3 차원 물체를 생성하기 위해, 모델 데이터를 처리하여 모델의 평행 평면의 슬라이스를 생성할 수 있다. 각각의 슬라이스는 적층 가공 시스템에 의해 응고되거나 유착될 수 있는 성형 재료의 개개의 층의 일부를 정의할 수 있다.
도 1은 블록(102)에서, 물체 생성시 처리될 성형 재료의 제 1 층을 형성하는 단계를 포함하는 적층 가공 방법일 수 있는 방법의 일 예이다. 예를 들어, 적어도 하나의 이전에 형성된 층상에 직접 또는 중첩되어 인쇄 베드 상에 성형 재료의 층이 제공될 수 있다(일부 예에서, 이전에 형성된 층은 적어도 하나의 인쇄제의 도포에 의해 처리되었을 수 있으며, 에너지 원(예, 가열 램프)에서 에너지가 조사됨). 블록(104)은 제 1 층에 대한 인쇄 지시에 기초하여 적어도 하나의 인쇄제를 제 1 층에 선택적으로 도포하는 것을 포함한다. 예를 들어, 이는 소정의 패턴에 따라 이루어질 수 있으며, 이는 성형 재료를 융해함으로써 적층 가공 장치에 의해 생성될 물체를 나타내는 물체 모델 데이터로부터 얻어진 패턴일 수 있다. 이러한 물체 모델 데이터는 예를 들어, CAD(Computer Aided Design) 모델을 포함할 수 있고 /있거나, 예를 들어 STereoLithographic(STL) 데이터 파일일 수 있고, 예를 들어, 물체의 '슬라이스'에서의 재료 분포(예, 솔리드 부분을 식별하는 것)를 특정할 수 있다.
블록(106)은 예를 들어, 에너지 원을 사용하여 적어도 그 영역에서 융합을 일으키도록 성형 재료의 층에 에너지를 인가하는 단계를 포함한다. 이는 예를 들어 가열 램프를 사용하여 열을 성형 재료 층에 가하는 단계, 또는 광, 마이크로파 에너지 등으로 층을 조사하는 단계를 포함할 수 있다.
블록(108)은 물체 생성시 처리될 성형 재료의 후속 층에 대한 제 1 층의 열적 기여와 관련된 적어도 하나의 온도를 측정하는 단계를 포함한다. 일부 예에서, 성형 재료 층의 표면에서 복수의 온도가 측정될 수 있다. 예를 들어, 성형 재료의 층은 복수의 픽셀로 간주될 수 있고, 복수의 픽셀 각각은 온도 측정과 관련될 수 있다. 하나의 예에서, 픽셀은 대략 1-2cm의 길이일 수 있고, 약 30x40의 인쇄 베드를 32x32 매트릭스의 픽셀로 분할하지만, 더 크거나 작은 픽셀이 형성될 수 있다. 일부 예에서, 제 1 층의 온도는 그의 처리 후에 측정될 수 있다. 일부 예에서, 예를 들어, 처리된 약제 및 적어도 부분적으로 용융된 제 1 층을 덮도록 성형 재료의 후속 층이 형성될 수 있고, 예를 들어 임의의 인쇄제가 도포되기 전에 그 후속 층의 온도가 측정될 수 있다. 온도는 임의의 유형의 온도 센서(들)를 사용하여 측정할 수 있다. 일부 예에서, 온도는 열 화상 카메라 또는 적외선(IR) 카메라를 사용하여 측정될 수 있다.
블록(110)은 적어도 하나의 프로세서를 사용하여, 후속 층의 영역에 대한 제 1 층의 예측되는 열적 기여로부터의 이탈을 나타내는 온도 조건이 존재하는지를 판정하는 단계를 포함한다. 따라서, 블록(110)은 '층내(intra-layer)' 온도 조건(즉, 단일 층에 속하는 온도 조건)보다는 '층간(inter-layer)' 온도 기여도를 고려한다. 일부 예에서, 그러한 온도 조건이 존재하는지 여부를 결정하는 것은 층 위의 적어도 하나의 위치(들) 또는 영역(들) 각각에서의 온도를 그 위치/영역에 대한 모델링된 예측 온도와 비교하는 것을 포함할 수 있다. 이것은 예를 들어, 층의 측정된 열 지도를 모델링된 예측 열 지도와 비교하거나 그것의 공간적으로 정렬된 픽셀을 비교하는 것을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 온도 조건을 결정하는 단계는 층 위의 적어도 하나의 위치(들) 또는 영역(들) 각각에서의 온도를 임계 온도와 비교하는 단계를 포함할 수 있다. 영역은 후속 층의 전부가 아닌 일부를 포함할 수 있다.
일부 예에서, 온도 조건은 과온 조건(over-temperature condition)과 관련된 성형 재료 층의 영역을 나타내며, 다시 말하면 영역은 층 상의 '열점(hot spot)'을 포함할 수 있다. 이것은 예를 들어, 층에 대한 소정의 임계 온도에 대한 과온(over-temperature), 또는 그 영역에 대한 예측 온도에 대한 과온, 또는 그 영역 외부의 층의 온도에 대한 과온 중 적어도 하나일 수 있다. 다르게 설명하면, 그러한 온도 측정은 후속 층의 실제 또는 잠재적 열점을 나타내기 위해 사용될 수 있는데, 용융이 영향을 받을 수 있음 나타낼 수 있거나, 또는 일부 예에서 인쇄제의 도포 및 후속 에너지 공급에 의해서(또는 단지 이에 의해서)가 아니라, 하부의 제 1 층의 열적 기여에 의해 후속 층 내에서 이루어질 수 있다. 다른 예에서, 열 상태에 대응하기 위한 조치가 취해지지 않는 한, 이는 다수의 후속 층에 걸쳐 의도하지 않은 융합의 위험을 초래하거나 증가시킬 수 있는 프로세스의 시작을 나타낼 수 있다. 따라서, 이러한 예에서, 열 조건은 후속 층의 처리에 영향을 줄 만큼 충분히 뜨거운 온도를 나타낼 수 있다.
일부 예에서, 생성될 물체의 층과 관련된 인쇄 지시의 초기 세트가 존재할 수 있으며, 각 층에 대한 인쇄제의 양 및/또는 배치를 지정한다. 일부 예에서, 인쇄 지시의 초기 세트에서 의도된 부분에 융합을 일으키기 위해 도포되는 인쇄제(들)의 양은 최종 온도를 참조하지 않고(또는 최종 층간 온도를 참조하지 않고) 결정될 수 있다. 이러한 방법은 예를 들어, 열점(hot spot)의 현상(development)을 제어하거나 방지하기 위해 층의 처리 사이의 냉각에 의존할 수 있다. 그러나, 일부 예에서, 이는 예를 들어 제 1 층이 의도하지 않은 또는 제어되지 않은 방식으로 후속 층의 융합에 영향을 미칠 가능성을 제어하기 위해, 물체 생성 프로세스의 열 모델이 고려되는 경우일 수 있다. 실제로, 열 모델이 고려된다 할지라도, 물체 생성에서의 성형 재료 층의 열적 거동은, 예를 들어 성형 재료 및/또는 사용되는 인쇄제의 열적 속성의 변화, 또는 환경 조건(주위 온도 및 습도 포함), 불완전한 모델 등으로 인해 모델에서 이탈할 수 있다(예를 들어, 성형 재료는 재활용될 수 있고, 이의 열 속성은 수명 동안 변할 수 있다). 따라서 열 모델이 고려되는지 여부에 관계없이, 제 1 층의 후속 층에 대한 열적 기여로 인해 의도하지 않은 결과가 발생할 수 있고, 이는 취성(brittleness), 강도의 손실, 치수 정밀도의 손실 및/또는 거칠기(roughness) 증가와 같은 의도치 않은 물리적 속성 또는 물체 형성 동안의 과열/저열로 인한 물체의 외관의 변화를 포함할 수 있다.
그러나, 이러한 예에서, 제 1 층에 의한 예측되는 열적 기여로부터의 이탈을 나타내는 온도 조건이 존재한다고 결정되면, 본 방법은 온도 조건에 기초하여 후속 층의 영역에 인쇄제를 도포하기 위한 인쇄 지시를 결정함으로써 블록(112)으로 계속된다. 이것은 인쇄제를 후속 층에 도포하기 위해 소정의 인쇄 지시를 변경하는 것을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 소정의 인쇄 지시의 적어도 일부는 수정되고, 소정의 인쇄 지시의 적어도 일부는 수정되지 않는다. 예를 들어, 과온 조건이 식별되면, 과온의 영역에 도포될 특정 양의 인쇄제에 대한 소정의 인쇄 지시가 수정될 수 있으며, 예를 들어, 융합제 또는 융합 강화제의 양(이는 복수의 방울(drop) 또는 농도일 수 있음)을 감소시키고/시키거나 융합 환원제의 양을 증가시킬 수 있다. 저온 조건이 결정되면, 융합제 또는 융합 강화제의 양이 증가되거나 또는 융합 환원제의 양이 감소될 수 있다. 일부 예에서, 온도 조건에 기초하여 후속 층에 인쇄제를 도포하기 위한 인쇄 지시를 결정하는 것은, 인쇄 지시의 수정 전에 특정된 적어도 하나의 인쇄제와 상이한 에너지 흡수 특성을 이용하여 인쇄 지시 내에서 인쇄제를 지정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 소정의 인쇄 지시는 성형 재료의 층에 걸쳐 인쇄하기 위한 인쇄 지시를 포함할 수 있고, 변경은 인쇄 지시의 일부분에만 적용될 수 있으며, 예를 들어, 과온 조건을 결정하는 것과 관련된 영역(예를 들어, 열점의 영역)에 관한 인쇄 지시에만 적용될 수 있다. 다른 예에서, 인쇄 지시는 모델 및 온도 조건에 기초하여 결정될 수 있어, 후속 층의 적어도 하나의 영역에 도포될 인쇄제는 온도 조건의 존재에 의해 영향을 받는다.
과온 조건은 예를 들어 주위 온도를 감소시키거나 가열 램프 등에 의해 층에인가되는 에너지의 양을 감소시킴으로써 해결될 수 있지만, 이들 솔루션은 정확하게 제어하기가 상대적으로 어려울 수 있고, 그 효과가 전체 층에 적용될 수 있으며 실제로 제조되는 전체 물체(들)에 적용될 수 있다. 결과적으로, 이는 물체의 영역의 용융이 불완전하고, 축소되며, 휘고(warpage), 과도하게 냉각되는 등의 '용융되지 않는' 것과 같은 다른 유해한 영향을 유발할 수 있다. 그러나 인쇄 지시를 결정하는 것은 세분된(fine-grained) 반응을 허용할 수 있는데, 일부 예에서 이는 과온 또는 저온 상태에 노출되거나 또는 그러한 상태에 노출될 가능성이 있는 층의 영역에만 적용될 수 있다.
따라서, 이 예에서, 층에 대해 보여지거나 예측되는 저온 또는 과온 조건은 인쇄제를 그 층에 도포하기 위한 인쇄 지시를 결정함으로써(일부 예에서 이는 변경하는 것을 포함함) 처리될 수 있다. 이것은 층에 과도하게 영향을 미치지 않으면 서 예측되는 열 상태에서 벗어난 결과를 처리하거나 상쇄(counteract)할 수 있다. 일부 예에서는 적어도 일부 의도하지 않은 융합이 후속 층으로 이어질 수 있지만, 온도 조건에 기초하여 그 층에 대한 인쇄 지시를 결정하는 것은 다수의 층에 걸쳐 제어되지 않은 열적 기여를 방지하거나 상쇄시킬 수 있다. 예를 들어, 인쇄가 열점의 형성 후에 원래 의도된 대로 계속된다면, 이는 열점의 영역에서 열이 더 많이 형성되고 의도하지 않은 융합 및/또는 의도하지 않은 물리적 특성이 다수의 층을 통해 전파될 수 있음을 의미할 수 있다.
일부 예에서, 본 방법은 (온도(들)가 측정되기 전후에 형성될 수 있는) 성형 재료의 후속 층을 형성하는 단계 및 결정된 인쇄 지시에 따라 인쇄제로 후속 층을 프린트하는 단계를 더 포함할 수 있다. 일부 예에서, 후속 층은 이후에 도 1의 제 1 층으로서 취급될 수 있으며, 이 방법은 적층 가공에서 형성된 층의 각각 또는 적어도 일부에 대해 수행될 수 있다.
이러한 '열점(hot spots)'은 다수의 층에 걸쳐 형성될 수 있으므로, 이 방법은 각 층에 대해 수행되지 않을 수도 있다. 예를 들어, 이 방법은 교대하는 층, 또는 매 3 번째 층 또는 매 10 번째 층 등에 대해 수행될 수 있다. 모든 층가 아닌 일부 층와 관련하여 프로세스를 적용하면 열점의 부작용의 위험을 과도하게 감내하지 않고 처리를 줄일 수 있다. 일부 예에서, 이러한 열점은 물체의 벌크 부분을 제조할 때(즉, 상대적으로 크고 실질적으로 연속적인 성형 재료의 볼륨을 발생시킬 때) 더 발생하기 쉽기 때문에, 방법은 그러한 부분을 형성하는 층과 연관되어 수행될 수 있다. 예를 들어, 물체 데이터는 (예를 들어, 예측되는 열적 거동에 기초하여 미리 결정될 수 있는) 특정 볼륨보다 높은 부분을 결정하기 위해 분석될 수 있고, 방법은 그러한 물체 부분에 가까운 층과 관련하여 수행될 수 있다. 보다 일반적으로, 방법은 열점의 상대적으로 높은 위험과 관련된 층(들)에 관하여 수행될 수 있고, 열점의 상대적으로 낮은 위험과 관련된 층(들)에 관하여 수행되지 않을 수 있다.
도 2a 내지 도 2c는 '열 지도'(200a-c)로서의 성형 재료 층의 표면에 걸친 온도 측정의 예를 도시한다. 이러한 지도는 복수의 화상 픽셀을 나타낼 수 있으며, 이들 각각은 온도 측정과 관련된다. 도면에서, 더 높은 온도는 더 어두운 영역으로 표시되고, 더 낮은 온도는 더 밝은 영역으로 표시된다.
도 2a는 융합제로 처리되고 열 램프로 가열된 성형 재료 층의 열 지도(200a)를 도시한다. 이러한 실시예의 목적을 위해, 이 층에 형성되는 물체는 십자형 단면(202)을 포함한다. 보다 어두운 영역으로 도시된 바와 같이, 성형 재료의 층은 주변 영역보다 십자 형상이 더 뜨겁다. 더욱이, 십자 형상(202)의 온도에는 약간의 가변성이 있으며, 중앙 영역(204)은 모든 측면으로부터의 열적 기여로 인해 주변의 '암(arms)'보다 더 뜨겁다. 그러므로, 십자 형상(202)의 중심에는 상대적인 열점이 있다. 비 융합된 주변 성형 재료의 온도는 융합된 영역에서 보다 낮다. 실제적으로, 온도에 더 많은 변동이 있을 수 있으며, 이는 지나치게 복잡하지 않도록 도면에 도시되지 않았다는 점을 유의해야 한다.
도 2b는 도 2a에 도시된 층 위에 형성되고 임의의 인쇄제가 도포되기 전에 성형 재료의 층의 열 지도(200b)를 도시한다. 이 층을 형성함에 있어서, 예를 들어 롤러 등을 사용하여 형성될 수 있는 성형 재료의 일부 예열이 있을 수 있다. 이 예에서, 도 2a로부터의 십자형 열 패턴은 어느 정도의 '블리드 스루(bleed through)'를 가지며, 즉, 그 영역의 하부 층으로부터 현저한 열적 기여가 있다. 이는 특히 주위 부분보다 더 뜨거운 중앙 영역(204) 위에 놓이는 열점(206)의 영역에서 그러하다. 일부 예에서, 이러한 가열은 인쇄제 및 에너지를 가하는 통상적인 처리 없이도 이 층의 융합을 유발하기에 충분할 수 있다. 이는 융합을 의되하지 않은 층의 일부가 융합되고/되거나 의도하지 않은 물리적 속성을 발생시키는 것을 의미할 수 있다. 또한, 이 층에 인쇄하기 위한 소정의 인쇄 지시가 수행되면, 과온 조건은 추가 인쇄제의 부가에 의해 악화될 수 있으며, 인쇄물(issue)은 연속하는 층을 통해 형성될 수 있다. 이는 하부 층에 도포된 인쇄제가 후속 층으로 확산되는 경우일 수 있다(특히 둘 다 한 번에 부분적으로 녹는 경우 발생할 수 있음). 이 경우, 후속 층이 인쇄제로 처리되는 경우, 도포된 인쇄제뿐만 아니라 확산된 인쇄제도 포함될 것이며, 이는 의도한 농도의 융합제보다 더 높은 농도를 견딜 것이이므로 에너지 흡수를 증가시킬 수 있음을 의미할 수 있다. 일부 경우, 예를 들어 제제가 착색되는 경우, 이러한 효과는 다른 열 흡수로 이어지는 색상 차이로 인한 것일 수 있거나 또는 이에 의해 악화될 수 있다.
일부 예에서, 도 2b의 열 지도는 측정된 온도를 임계 온도와 비교함으로써 예측되는 제 1 층의 열적 기여로부터의 이탈을 나타내는 온도 조건이 존재하는지를 결정하는 데 사용될 수 있다(다른 예에서, 도 1a의 열 지도는 층들 사이에 예측되는 열적 기여로부터의 이탈을 나타내는 온도 조건의 존재를 결정하는 데 사용될 수 있다). 도 2b의 예를 고려하면, 임계 온도가 열점(206)의 영역에서 초과되는 경우일 수 있다. 예를 들어, 임계 온도는 물체의 해당 층을 형성하기 위해 사용된 재료의 조합과 관련된 용융 온도와 관련하여 설정될 수 있다. 임의의 의도하지 않은 융합을 방지하기 위해 임계 온도가 용융 온도보다 소정량만큼 낮게 설정되는 경우일 수 있다.
이는 이들의 해로운 영향이 발생하기 전에 연속적인 층 위에 형성되는 열점의 효과를 상쇄하는 조치를 취할 수 있게 한다. 다른 예에서, 임계치는 강도, 복원력 등과 같은 특정 물성치(object property)와 관련된 온도에 관한 것일 수 있다. 예를 들어, 성형 재료가 플라스틱 분말인 경우, 재료는 약 160-190 ℃의 용융 온도와 관련될 수 있다. 그러한 예에서, 사용된 재료의 조합과 관련된 용융 온도보다 약 10 ℃ 낮은 임의의 온도는 하부 층으로부터 예측되는 열적 기여로부터의 이탈을 나타내는 것일 수 있다.
다른 예에서, 예측되는 열적 기여의 모델이, 예를 들어 모델 또는 그 층에 대한 예측되는 열 지도(200c)의 형태로 존재할 수 있으며, 그 예는 도 2c에 도시된다. 도 2c의 모델 또는 열 지도(200c)는 가열 영역(208)을 예측하지만, 더 밝은 쉐이딩으로부터 알 수 있는 바와 같이, 이러한 예측 가열은 열점(206)에서 측정된 실제 온도보다 낮다. 일부 예에서, 측정되고 예측되는 열 지도 사이의 차이점이 결정될 수 있다. 이러한 차이는 온도 조건이 예측 온도 조건(예를 들어, 임계적 차이에 기초함)으로부터 벗어났음을 결정하고/하거나 변경을 결정하기 위해 사용될 수 있거나, 필터가 그에 적용되어 차이를 식별할 수 있으며, 이러한 차이는 소정의 임계치(이는 예를 들어, 무시되는 장치의 오차 범위 내에 있는 온도 차이를 갖는 온도 감지 장치의 정확성과 관련될 수 있음)보다 클 수 있다.
도 3은 적층 가공 방법일 수 있고, 예를 들어 도 1의 블록(102-106)에 이어질 수 있는 방법의 예이다.
블록(302)에서, 성형 재료의 후속 층이 형성되고, 블록(304)에서, 형성된 후속 층의 적어도 하나의 온도가 측정된다. 블록(306)은 측정된 온도가 임계 온도보다 큰 성형 재료의 후속 층의 영역을 식별하는 단계를 포함한다. 블록(308)은 인쇄제를 후속 층의 식별된 영역에 도포하기 위한 소정의 인쇄 지시를 변경하는 것을 포함한다. 인쇄제의 양은 융합제의 양(예를 들어, 농도, 밀도 및/또는 콘톤( contone) 레벨) 및/또는 개질제의 양일 수 있다. 다른 예에서, 인쇄제의 유형 또는 클래스는 변경될 수 있다.
후속 층의 온도를 측정함으로써, 예를 들어 임의의 인쇄제가 도포되기 전에, 후속 층의 실제 콘텐트 및 순간 환경 조건과 관련된 실생활의 순간 열적 기여가 결정될 수 있다.
블록(306)은 측정된 온도에 기초하여 함수를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 예를 들어, 그러한 함수는 공간(예를 들어, XY 평면에서 층이 형성되는 X 축 및 Y 축에 대해)에서 변할 수 있고, 열 지도 및/또는 적어도 하나의 측정된 온도와 임계치 및 예측 온도 중 적어도 하나 사이의 차이를 나타낼 수 있거나 이에 기초할 수 있다. 각 위치에서의 함수의 크기(magnitude)는 예를 들어, 층에 대한 일정한 온도 값일 수 있는 이전 층의 예측되는 열적 기여로부터의 이탈의 정도를 나타낼 수 있거나 또는 층에 걸쳐 변화할 수 있는 모델링된 온도 값을 나타낼 수 있다. 일부 예에서, 블록(308)에서 인쇄제를 후속 층에 도포하기 위한 소정의 인쇄 지시를 변경하는 것은 후속 층에 대한 함수 및 소정의 인쇄 지시를 컨벌루션하는 것을 포함할 수 있다. 따라서, 적어도 하나의 인쇄제는 대응하는 위치에서 함수의 크기와 관련된 양만큼 수정될 수 있다. 일부 예에서, 복수의 함수가 측정된 온도(들)로부터 전개될 수 있다. 다른 예에서, 함수는 인쇄 지시를 결정할 때 모델 데이터와 컨벌루션될 수 있다.
또 다른 예에서, 블록(308)은 인쇄제를 후속 층에 도포하기 위해 소정의 인쇄 지시에 마스크를 적용하는 것을 포함할 수 있다. 예를 들어, 마스크는 위치에 따라 다른 값을 가질 수 있다. 일부 위치에서, 마스크는 소정의 인쇄 지시에 영향을 미치지 않을 수 있는 반면, 마스크의 다른 위치, 예를 들어 특정 값(영역 또는 위치 사이에서 변할 수 있음)에 의해 기존의 인쇄제 양을 조정하는 것과 같은 수정 효과를 가질 수 있다. 다시 말해서, 마스크는 수정될 인쇄 지시의 적어도 일부 및/또는 수정되지 않고 남겨질 인쇄 지시의 적어도 일부를 나타낼 수 있다.
일부 예에서, 상이한 인쇄제 및/또는 성형제에 대한 제제 분배기(프린트 헤드와 같은)의 상이한 패스(pass)와 관련될 수 있는 복수의 마스크가 개발될 수 있다. 마스크(들)는 온도 또는 온도차의 크기가 마스크의 값 또는 효과와 관련되도록 측정된 온도 또는 결정된 온도 차이에 기초할 수 있다.
예를 들어, 인쇄제가 도포되기 전에 층의 열 화상의 중첩(superposition) 및 층에 도포될 인쇄제를 나타내는 인쇄 지시가 결정될 수 있다. 예를 들어, 층이 XY 평면으로 고려된다면, 인쇄제가 수정될 영역을 묘사하는 X 및 Y 위치가 결정될 수 있고, 그러한 영역에 관한 인쇄 지시가 수정될 수 있다.
각각의 인쇄제의 양(또는 인쇄제에 대한 변경)은, 예를 들어 도포되는 인쇄제의 특정 양의 효과와 관련된 열 모델에 기초하여 결정될 수 있거나, 양 또는 양의 변화가 온도에 어떠한 양향을 미치는지 결정하기 위한 기계 학습 기술을 사용하여 발전된 데이터에 기초하여 결정될 수 있다. 일부 예에서, 양은 의도하는 상태에 도달할 때까지 단계적으로 변경될 수 있다. 일부 예에서, 융합제, 개질제 및 이들의 조합의 양을 수정하는 열 효과와 관련된 모델이 개발될 수 있다.
따라서, 블록(304, 306 및 308)은 도 1의 블록(108, 110 및 112)의 예를 각각 제공할 수 있고, 도 1의 블록(102-106)에 이어질 수 있다. 전술한 바와 같이, 다른 예에서, 블록(108)은 측정된 온도가 예측 온도와 임계치 이상 차이가 나는 성형 재료의 후속 층의 영역을 식별하는 것을 포함한다.
도 4는 인쇄제 분배기(402), 온도 센서(404) 및 처리 회로(406)를 포함하는 적층 가공 장치(400)의 예이다. 제거 가능 부품(예를 들어, 트롤리의 일부로서 제공되는 것)일 수 있는 인쇄 베드(408)는 적층 가공 장치(400)의 사용 시에 성형 재료의 층을 지지하도록 제공될 수 있다. 인쇄제 분배기(402)는 예를 들어, 소정의 패턴에 따라 인쇄제를 인쇄 베드(408)상의 성형 재료 층 상에 선택적으로 인쇄하도록 제어될 수 있다. 예를 들어, 인쇄제 분배기(402)는 프린트 헤드 캐리지 및/또는 잉크젯 프린트 헤드와 같은 프린트 헤드를 포함할 수 있고, 예를 들어 인쇄 베드(408) 위의 하나 이상의 패스(pass) 내에 액체로서 인쇄제(들)를 도포할 수 있다. 열 카메라, 열 화상 어레이(thermal imaging array) 등일 수 있는 온도 센서(404)는 성형 재료의 층 위의 복수의 위치(예를 들어, 열 화상 픽셀)의 각각의 온도를 측정한다. 온도 센서(404)는 인쇄제 분배기(402)가 인쇄제를 도포하기 전에 인쇄 베드 상에 형성된 성형 재료의 층 위의 복수의 위치 각각의 온도를 측정하도록 제어될 수 있다.
일부 실시예에서, 적층 가공 장치(400)는 성형 재료 분배기를 포함할 수 있고, 이는 예를 들어, 성형 재료를 인쇄 베드 전체에 칠하기 위한 롤러를 포함하는 인쇄 베드(408) 상에 성형 재료의 복수의 층을 형성하도록 배치될 수 있다. 일부 실시예에서, 인쇄 베드(408)가 제공되는 착탈식 부품은 또한 성형 재료의 소스를 포함할 수 있고, 성형 재료를 들어 올리고 그것을 준비하는 메커니즘을 포함할 수 있어서, 인쇄 베드(408) 상에 성형 재료를 칠할 수 있다.
처리 회로(406)는 열 분석 모듈(410) 및 제어 데이터 모듈(412)을 포함한다. 생성시에 처리될 성형 재료의 후속 층에 대한 성형 재료의 제 1 층의 열적 기여가 임계치를 초과하는 경우에, 열 분석 모듈(410)은 온도 센서(404)의 측정을 이용하여 결정하도록 배열된다. 예를 들어, 열 분석 모듈(410)은 상술한 바와 같이 블록(108 또는 306)을 수행하도록 배열될 수 있다. 제어 데이터 모듈(412)은 열 분석 모듈(410)의 출력에 기초하여 융합제를 후속 층 상에 인쇄하기 위한 제어 데이터를 결정하도록 배열된다. 예를 들어, 제어 데이터 모듈(412)은 전술한 바와 같이 블록(110 또는 308)을 수행하도록 배열될 수 있다.
일부 예에서, 열 분석 모듈(410)이 적어도 하나의 영역을 식별하는 경우(이 영역에서 생성시에 처리될 성형 재료의 후속 층의 영역에 대한 성형 재료의 제 1 층의 열적 기여가 임계치를 초과함), 제어 데이터 모듈(412)은 소정의 제어 데이터를 수정하도록 배열될 수 있다. 이들 층은 인접하거나 적어도 하나의 개재 층에 의해 분리될 수 있다. 제 1 층의 열 효과는 제 1 층에 열적으로 결합된 여러 층에 걸쳐 축적된 열의 누적 효과일 수 있다.
일부 예에서, 열 분석 모듈(410)은, 생성시에 처리될 성형 재료의 후속 층의 영역에 대한 성형 재료의 제 1 층의 열적 기여가 임계치를 초과하는지를 열 모델을 사용하여 결정하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 측정된 온도와 예측 온도 사이의 차이가 결정될 수 있다.
온도 센서(404)는 또한, 예를 들어 성형 재료를 예열하기 위한 열원에 피드백을 제공하기 위해, 물체 생성 온도에 도달하고 과도하게 초과되지 않도록 유착을 발생시키도록 에너지를 인가하기 위해 열원에 피드백을 제공하기 위해, 및/또는 생성된 물체가 언제 냉각되는지를 결정하기 위해 장치의 다른 양상을 제어하는 데 사용될 수 있다. 온도 센서(404)는 적층 가공 장치의 다른 부분의 온도, 예를 들면 타구(spittoon), 웹 와이프(web wipe) 또는 드롭 검출기의 온도를 측정하기 위해 추가로 사용될 수 있다.
도 5는 프로세서(502)와 관련된 머신 판독가능 매체(500)의 예이다. 머신 판독가능 매체(500)는 프로세서(502)에 의해 실행될 때, 프로세서(502)로 하여금 층별 적층 가공 프로세스에서 성형 재료의 후속 층에 대한 온도 측적에 기초하여 층이 선택적으로 응고되게 하는 인쇄제로 인쇄된 이전의 성형 재료 층을 덮는 후속 층, 임계치을 초과하는 후속 층의 영역의 이전 층에 의한 가열을 나타내는 온도 조건을 결정(예, '열점'을 결정)하게 하고, 인쇄제를 성형 재료의 후속 층에 도포하기 위한 인쇄 지시를 결정하게 할 수 있다.
일부 예에서, 인쇄 지시를 결정하기 위한 지시는 도포될 융합제 또는 융합 강화제의 양(이는, 단위 면적당 드롭 수 또는 농도일 수 있음)의 감소, 도포될 융합 환원제의 양의 증가, 또는 영역에 도포될 인쇄제의 변경 중 적어도 하나를 발생시키도록 소정의 인쇄 지시를 변경하기 위한 지시를 포함한다. 일부 예에서, 임계치를 초과하는 후속 층의 이전 층에 의한 가열을 나타내는 온도 조건을 결정하기 위한 지시는 후속 층의 이전 층에 의한 가열을 예측하는 모델에 기초하여 온도 조건을 결정하기 위한 것이다.
본 명세서에 설명된 일부 예에서, 이러한 상황에서, 인쇄제 양에 대한 동적 조정은 열 화상 카메라 또는 다른 IR 센서와 같은 온도 센서에 의해 트리거링된다. 일부 예에서, 온도 센서는 절대 임계치(예를 들어, 온도 구배 검출) 또는 예측 온도에 관련하여 결정될 수 있는 열점을 검출하는 데 사용될 수 있다. 인쇄제 양에 대한 조정이 적용될 수 있다. 인쇄 베드의 나머지 부분의 열 안정성을 변경하지 않고(또는 실질적으로 변경하지 않고) 열점의 온도를 안정화시키도록 양 또는 조정량(감소 또는 증가일 수 있음)이 결정될 수 있다. 일부 예에서, 인쇄제의 양 또는 조정량은 예를 들어, 임계치 기반 방법 또는 PID(proportional-integral-derivative) 제어 기반 계산과 같은 보다 복잡한 방법을 사용하여, 또는 (예를 들어, 열적 거동을 의도한 상태로 신속하게 수렴시키기 위해 복수의 층의 열적 거동을 고려할 수 있는 기계 학습에 기초하며, 일부 예에서는 문제가 있는 열 상태가 전개되기 전에) 통계적 접근법을 따라 결정될 수 있다.
본 개시 내용의 예는 소프트웨어, 하드웨어, 펌웨어 등의 임의의 조합과 같은 방법, 시스템 또는 머신 판독 가능 명령어로서 제공될 수 있다. 이러한 머신 판독 가능 명령어는, 그 안에 또는 그 위에 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(디스크 저장 장치, CD-ROM, 광학 저장 장치 등을 포함하지만 이에 한정되는 것은 아님)에 포함될 수 있다.
본 개시 내용은 본 개시 내용의 예에 따른 방법, 장치 및 시스템의 흐름도 및/또는 블록도를 참조하여 설명된다. 위에서 설명된 흐름도는 특정 순서의 실행을 보여주지만, 실행 순서는 표시된 것과 다를 수 있다. 하나의 흐름도와 관련하여 설명된 블록은 다른 흐름도의 블록들과 결합될 수 있다. 흐름도 및/또는 블록도에서의 흐름 및/또는 블록 다이어그램의 각 흐름 및/또는 블록은 흐름도 및/또는 블록도에서의 흐름 및/또는 다이어그램의 조합과 함께 머신 판독 가능 명령어에 의해 실현될 수 있다는 것을 이해해야 한다.
머신 판독 가능 명령어는 예를 들어, 범용 컴퓨터, 전용 컴퓨터, 내장형 프로세서 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 처리 장치의 프로세서의 프로세서에 의해 실행되어 설명 및 다이어그램에 기술된 기능을 실현할 수 있다. 특히, 프로세서 또는 처리 장치는 머신 판독 가능 명령어를 실행할 수 있다. 따라서, 장치의 기능적 모듈(예컨대, 처리 회로(406), 열 분석 모듈(410) 및 로직 회로에 내장된 명령어에 따라 동작하는 프로세서에 의해 구현될 수 있다. '프로세서'라는 용어는 CPU, 프로세싱 유닛, ASIC, 로직 유닛 또는 프로그래머블 게이트 어레이 등을 포함하도록 광범위하게 해석되어야 한다. 방법 및 기능 모듈은 모두 단일 프로세서에 의해 수행되거나 여러 프로세서들 간에 분할될 수 있다.
이러한 머신 판독 가능 명령어는 또한 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 데이터 처리 디바이스가 특정 모드에서 동작하도록 유도할 수 있는 컴퓨터 판독 가능 저장 장치에 저장될 수 있다.
머신 판독 가능 명령어는 또한 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 데이터 처리 디바이스 상에 로딩되어, 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 데이터 처리 장치가 컴퓨터 구현 프로세싱을 생성하기 위한 일련의 동작을 수행함으로써, 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 장치에서 실행되는 명령어가 흐름도의 흐름(들) 및/또는 블록 다이어그램의 블록(들)에 의해 지정된 기능을 실현한다.
또한, 본 명세서의 암시 내용는 컴퓨터 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있으며, 컴퓨터 소프트웨어 제품은 저장 매체에 저장되고, 컴퓨터 디바이스로 하여금 본 발명의 실시예에 기술된 방법을 구현하게 하는 복수의 명령어를 포함한다.
본 방법, 장치 및 관련 특징이 특정 예를 참조하여 기술되었지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않으면서 다양한 변형, 변경, 생략 및 대체가 이루어질 수 있다. 따라서, 방법, 장치 및 관련 특징은 하기 청구 범위 및 그 등가물의 범위에 의해 제한되는 것으로 의도된다. 전술한 예는 본 명세서에서 설명된 것을 제한하기 보다는 예시하고, 당업자는 첨부된 청구항의 범위를 벗어나지 않는 많은 대안적인 구현예를 설계할 수 있음에 주의해야 한다. 하나의 예와 관련하여 설명된 특징은 다른 예와 결합될 수 있다.
"포함하는"이라는 단어는 청구 범위에 나열된 요소 이외의 요소의 존재를 배제하지 않으며, "하나의(a 또는 an)"라는 단어는 복수를 배제하지 않으며, 단일 프로세서 또는 다른 유닛은 청구 범위에 열거된 수 개의 유닛의 기능을 수행할 수 있다.
임의의 종속항의 특징은 임의의 독립항 또는 다른 종속항의 특징과 결합될 수 있다.

Claims (15)

  1. 물체 생성시 처리될 성형 재료(build material)의 제 1 층을 형성하는 단계와,
    상기 제 1 층에 대한 인쇄 지시(print instruction)에 기초하여 상기 제 1 층 상에 적어도 하나의 인쇄제를 선택적으로 도포하는 단계와,
    상기 제 1 층에 에너지를 가하여 상기 제 1 층의 적어도 한 영역에서 융합시키는 단계와,
    물체 생성시 처리될 성형 재료의 후속 층에 대한 상기 제 1 층의 열적 기여(thermal contribution)와 관련된 적어도 하나의 온도를 측정하는 단계와,
    적어도 하나의 프로세서를 사용하여, 후속 층의 영역에 대한 상기 제 1 층의 예측되는 열적 기여로부터의 이탈을 나타내는 온도 조건이 존재하는지를 결정하는 단계와, 상기 온도 조건이 존재할 경우,
    적어도 하나의 프로세서를 사용하여, 상기 온도 조건에 기초하여, 인쇄제를 상기 후속 층에 도포하기 위한 미리 결정된 인쇄 지시를 변경함으로써, 상기 후속 층의 영역에 인쇄제를 도포하기 위한 인쇄 지시를 결정하는 단계
    를 포함하는
    방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 성형 재료의 후속 층을 형성하는 단계를 더 포함하고,
    상기 물체 생성시 처리될 성형 재료의 후속 층에 대한 상기 제 1 층의 열적 기여와 관련된 적어도 하나의 온도를 측정하는 단계는, 임의의 인쇄제가 도포되기 전에 후속 층의 적어도 하나의 온도를 측정하는 단계를 포함하는
    방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 성형 재료의 제 1 층의 예측되는 열적 기여로부터의 이탈을 나타내는 온도 조건이 존재하는지를 결정하는 단계는, 상기 성형 재료의 후속 층의 영역을 식별하는 단계를 포함하고,
    적어도 하나의 측정된 온도는 임계 온도보다 큰
    방법.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 성형 재료의 후속 층의 처리에 대한 상기 성형 재료의 제 1 층의 예측되는 열적 기여로부터의 이탈을 나타내는 온도 조건이 존재하는지를 결정하는 단계는, 상기 성형 재료의 후속 층의 영역을 식별하는 단계를 포함하고,
    적어도 하나의 측정된 온도는 임계량(threshold amount) 이상으로 예측되는 온도와 상이한
    방법.
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 인쇄 지시를 결정하는 단계는, 상기 후속 층에 인쇄제를 도포하기 위한 미리 결정된 인쇄 지시에 적어도 하나의 마스크를 적용함으로써 상기 후속 층에 인쇄제를 도포하기 위한 미리 결정된 인쇄 지시를 수정하는 단계를 포함하고,
    상기 마스크는,
    수정될 인쇄 지시의 적어도 일부와,
    수정되지 않은 채로 남게 될 상기 인쇄 지시의 적어도 일부
    중 적어도 하나를 나타내는
    방법.
  8. 적층 가공 장치로서,
    제어 데이터에 따라 인쇄 베드 상에 형성된 성형 재료의 층 상에 인쇄제를 선택적으로 도포하는 제제 분배기(agent distributor)와,
    인쇄 베드 상에 형성된 성형 재료의 층 위의 복수의 위치 각각의 온도를 측정하는 온도 센서와,
    프로세싱 회로
    를 포함하되,
    상기 프로세싱 회로는,
    상기 온도 센서의 측정치를 사용하여, 물체 생성시 처리될 성형 재료의 후속 층의 영역에 대한 성형 재료의 제 1 층의 열적 기여가 임계치를 초과하는지를 결정하는 열 분석 모듈과,
    상기 열 분석 모듈의 출력에 기초하여, 인쇄제를 상기 후속 층에 도포하기 위한 미리 결정된 인쇄 지시를 변경함으로써, 상기 후속 층의 영역 상에 인쇄제를 도포하기 위한 제어 데이터를 결정하는 제어 데이터 모듈
    을 포함하는
    적층 가공 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제어 데이터 모듈은 상기 열 분석 모듈이 물체 생성시 처리될 성형 재료의 후속 층에 대한 성형 재료의 제 1 층의 열적 기여가 임계치를 초과하는 것을 식별하는 경우, 미리 결정된 제어 데이터를 수정하는
    적층 가공 장치.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 열 분석 모듈은, 물체 생성시 처리될 성형 재료의 후속 층에 대한 성형 재료의 제 1 층의 열적 기여가 임계치를 초과하는지를 열 모델에 기초하여 결정하는
    적층 가공 장치.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 온도 센서는 상기 제제 분배기가 융합제를 도포하기 전에 상기 인쇄 베드 상에 형성된 성형 재료의 층 위의 복수의 위치 각각의 온도를 측정하는
    적층 가공 장치.
  12. 제 8 항에 있어서,
    상기 온도 센서는 열 화상 카메라를 포함하는
    적층 가공 장치.
  13. 명령어를 포함하는 머신 판독 가능 매체로서,
    상기 명령어는 프로세서에 의해 실행될 때, 상기 프로세서로 하여금,
    층별 적층 가공 프로세스에서 성형 재료의 후속 층에 대한 온도 측정에 기초하여, 상기 후속 층의 선택적인 응고를 일으키는 인쇄 재료로 인쇄된 성형 재료의 이전 층을 덮는 상기 후속 층을 결정하고 - 상기 후속 층의 영역에 대한 상기 이전 층에 의한 가열을 나타내는 온도 조건이 임계치를 초과함 - ,
    인쇄제를 상기 후속 층에 도포하기 위한 미리 결정된 인쇄 지시를 변경함으로써, 성형 재료의 상기 후속 층의 영역에 인쇄제를 도포하기 위한 인쇄 지시를 결정하게 하는
    머신 판독 가능 매체.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 인쇄 지시를 결정하기 위한 명령어는, 미리 결정된 인쇄 지시를 수정하여
    상기 영역에 도포될 융합제 또는 융합 강화제의 양의 감소,
    상기 영역에 도포될 융합 환원제의 양의 증가, 및
    상기 영역에 도포될 인쇄제의 변경
    중 적어도 하나를 발생시키도록 하는 명령어를 포함하는
    머신 판독 가능 매체.
  15. 제 13 항에 있어서,
    임계치를 초과하는 상기 후속 층의 상기 이전 층에 의한 가열을 나타내는 온도 조건을 결정하기 위한 명령어는, 상기 후속 층의 상기 이전 층에 의한 가열을 예측하는 모델에 기초하여 상기 온도 조건을 결정하는
    머신 판독 가능 매체.
KR1020187030982A 2016-05-12 2016-05-12 층간 열적 기여 KR102169760B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2016/060665 WO2017194113A1 (en) 2016-05-12 2016-05-12 Managing thermal contributions between layers during additive manufacturing

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180124125A KR20180124125A (ko) 2018-11-20
KR102169760B1 true KR102169760B1 (ko) 2020-10-27

Family

ID=56096609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020187030982A KR102169760B1 (ko) 2016-05-12 2016-05-12 층간 열적 기여

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11179894B2 (ko)
EP (1) EP3429826B1 (ko)
JP (1) JP2019514748A (ko)
KR (1) KR102169760B1 (ko)
CN (1) CN109070448B (ko)
BR (1) BR112018071984A2 (ko)
WO (1) WO2017194113A1 (ko)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106584845A (zh) * 2016-12-22 2017-04-26 中国科学院化学研究所 一种用于熔融挤出成型的3d打印的方法及装置
JP7128278B2 (ja) * 2017-12-20 2022-08-30 ムーグ インコーポレイテッド 付加製造画像の畳み込みニューラルネットワーク評価、及びこれに基づく付加製造システム
CN108312498A (zh) * 2018-03-13 2018-07-24 麦递途医疗科技（上海）有限公司 一种3d打印测温系统
US20210331404A1 (en) * 2018-05-25 2021-10-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Supply build materials based on theoretical heatmaps
US11504914B2 (en) 2018-06-04 2022-11-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Thermal characteristic control in a build material
CN112912232B (zh) * 2018-10-29 2023-03-10 惠普发展公司，有限责任合伙企业 热映射
KR102439037B1 (ko) * 2018-12-12 2022-09-02 휴렛-팩커드 디벨롭먼트 컴퍼니, 엘.피. 객체 제조 시각화
US10836106B2 (en) 2019-02-12 2020-11-17 Essentium, Inc. Infrared heating of additive printed part
EP3938178A1 (en) * 2019-03-15 2022-01-19 Formlabs, Inc. Techniques for optimizing photopolymer cure energy in additive fabrication
WO2020209849A1 (en) 2019-04-10 2020-10-15 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Material phase detection
US20220234299A1 (en) * 2019-05-17 2022-07-28 Evolve Additive Solutions, Inc. Layer transfusion sequencing for selective deposition-based additive manufacturing
EP3980269A1 (en) * 2019-06-07 2022-04-13 Materialise NV Systems and methods for selection of processing parameter for additive manufacturing using simulation
CN113950403B (zh) * 2019-06-11 2024-06-18 惠普发展公司，有限责任合伙企业 用于三维制造的方法、三维打印设备以及计算机可读介质
CN114025945A (zh) * 2019-07-19 2022-02-08 惠普发展公司，有限责任合伙企业 调整模拟
US20220234287A1 (en) * 2019-09-26 2022-07-28 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Printing and curing binder agent
JP7264069B2 (ja) * 2020-01-14 2023-04-25 トヨタ自動車株式会社 強度予測方法及びプログラム
EP4110590A4 (en) * 2020-02-27 2024-02-28 Hewlett Packard Development Co CLEANING 3D PRINTED OBJECTS
GB2606141B (en) * 2021-04-22 2023-10-25 Stratasys Powder Production Ltd Improved method, controller and apparatus for determining the onset of melting of a material
CN114834046B (zh) * 2022-01-21 2024-06-04 深圳市纵维立方科技有限公司 打印控制方法、装置、可读存储介质及三维打印机

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015108546A2 (en) * 2014-01-16 2015-07-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Generating three-dimensional objects

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5427733A (en) * 1993-10-20 1995-06-27 United Technologies Corporation Method for performing temperature-controlled laser sintering
US5730817A (en) * 1996-04-22 1998-03-24 Helisys, Inc. Laminated object manufacturing system
US6986654B2 (en) 2002-07-03 2006-01-17 Therics, Inc. Apparatus, systems and methods for use in three-dimensional printing
WO2004076102A1 (ja) * 2003-02-25 2004-09-10 Matsushita Electric Works, Ltd. 三次元形状造形物の製造装置及び製造方法
GB0317387D0 (en) 2003-07-25 2003-08-27 Univ Loughborough Method and apparatus for combining particulate material
EP2001656B1 (en) 2006-04-06 2014-10-15 3D Systems Incorporated KiT FOR THE PRODUCTION OF THREE-DIMENSIONAL OBJECTS BY USE OF ELECTROMAGNETIC RADIATION
DE102007056984A1 (de) 2007-11-27 2009-05-28 Eos Gmbh Electro Optical Systems Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts mittels Lasersintern
CN103338880B (zh) * 2011-01-28 2015-04-22 阿卡姆股份有限公司 三维物体生产方法
GB2493398B (en) * 2011-08-05 2016-07-27 Univ Loughborough Methods and apparatus for selectively combining particulate material
WO2014138386A1 (en) * 2013-03-06 2014-09-12 University Of Louisville Research Foundation, Inc. Powder bed fusion systems, apparatus, and processes for multi-material part production
US10201929B2 (en) 2013-06-12 2019-02-12 Makerbot Industries, Llc Raft techniques in three-dimensional printing
US9434838B2 (en) 2013-10-02 2016-09-06 Samsung Electronics Co., Ltd. Multi-color ink for 3D printing, 3D printer, and method of controlling the 3D printer
DE102013017792A1 (de) * 2013-10-28 2015-04-30 Cl Schutzrechtsverwaltungs Gmbh Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Bauteils
WO2015106816A1 (en) 2014-01-16 2015-07-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Generating a three-dimensional object
US10647059B2 (en) * 2014-01-16 2020-05-12 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Generating a three-dimensional object
GB2538408B (en) 2014-01-16 2020-06-03 Hewlett Packard Development Co Generating three-dimensional objects
US10471657B2 (en) 2014-03-11 2019-11-12 Bae Systems Plc Sintering particulate material
MX2016014138A (es) 2014-04-30 2017-02-09 Hewlett Packard Development Co Lp Modelo computacional y metodos de impresion tridimensional (3d).
CN106660123B (zh) 2014-08-20 2019-11-05 艾西塔股份公司 使用光束的增材制造方法和系统
EP3384408A1 (en) * 2016-03-18 2018-10-10 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Modification data for additive manufacturing
US10766197B2 (en) * 2016-03-31 2020-09-08 Hexcel Corporation Apparatus and method for selective laser sintering an object with a void
WO2017186278A1 (en) * 2016-04-26 2017-11-02 Hewlett-Packard Development Company, L P Adjusting operational characteristics of additive manufacturing apparatus
WO2017194122A1 (en) * 2016-05-12 2017-11-16 Hewlett-Packard Development Company, L P Temperature control prior to fusion
JP6734398B2 (ja) * 2016-05-12 2020-08-05 ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー．Ｈｅｗｌｅｔｔ‐Ｐａｃｋａｒｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ， Ｌ．Ｐ． 印刷剤の適用による温度補正
WO2018017116A1 (en) * 2016-07-22 2018-01-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Controlling heating in additive manufacturing
US10933588B2 (en) * 2016-11-18 2021-03-02 Autodesk, Inc. Stereolithography printer
US20180311757A1 (en) * 2017-04-28 2018-11-01 Divergent Technologies, Inc. Additive manufacturing control systems

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015108546A2 (en) * 2014-01-16 2015-07-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Generating three-dimensional objects

Also Published As

Publication number Publication date
BR112018071984A2 (pt) 2019-02-12
US20190126606A1 (en) 2019-05-02
KR20180124125A (ko) 2018-11-20
US11179894B2 (en) 2021-11-23
CN109070448B (zh) 2021-05-18
CN109070448A (zh) 2018-12-21
JP2019514748A (ja) 2019-06-06
WO2017194113A1 (en) 2017-11-16
EP3429826B1 (en) 2022-05-04
EP3429826A1 (en) 2019-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102169760B1 (ko) 층간 열적 기여
KR102164726B1 (ko) 인쇄 작용제 적용을 통한 온도 보정 기법
KR102129723B1 (ko) 융해 이전의 온도 제어 기법
US11182517B2 (en) Modification data for additive manufacturing
US20220088883A1 (en) Controlling heat sources based on representative temperatures
US20200384689A1 (en) Controlling power levels of heating elements
EP3436248B1 (en) Preparing a base for additive manufacturing
US20180001568A1 (en) Calibration of apparatus
US11511486B2 (en) Detecting three-dimensional (3D) part drag
US10960606B2 (en) Controlling heating in additive manufacturing
US20200324489A1 (en) Ancillary objects in object generation
US20210331414A1 (en) Determining melting point of build material
US20220072801A1 (en) Printer and method for adapting printing fluid strategy

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant