KR102361105B1 - 가상 빌드 볼륨에서의 세그먼트 - Google Patents

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모르간 티 슈람
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Abstract

일 예에서, 적층 제조로 생성될 물체의 적어도 일부의 표현을 포함하는 가상 빌드 볼륨은 코어 세그먼트, 내부 주변 세그먼트 및 외부 주변 세그먼트를 포함하는 복수의 네스트형 세그먼트로 분할된다. 이 네스트형 세그먼트에 대한 적층 제조 제어 명령이 생성된다. 코어 세그먼트에 대한 제어 명령은 코어 세그먼트에 대응하고 제1 컬러를 갖는 물체의 제1 영역을 제공하도록 생성된다. 외부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 외부 주변 세그먼트에 대응하는 물체의 제2 영역에 대해 제2 컬러를 제공하도록 생성된다. 내부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 내부 주변 세그먼트에 대응하는 물체의 제3 영역에 대해 제3 컬러를 제공하도록 생성되되, 제3 영역의 컬러는 제1 영역을 적어도 부분적으로 시각적으로 마스킹하도록 결정된다.

Description

가상 빌드 볼륨에서의 세그먼트{SEGMENTS IN VIRTUAL BUILD VOLUMES}
3차원(3D) 프린팅은 3차원 물체가 예를 들어 빌드 재료의 연속적인 층의 선택적 응고에 의해 형성될 수 있는 적층 제조 프로세스이다. 형성될 물체는 데이터 모델로 기술될 수 있다. 선택적 응고는 예를 들어 소결, 압출 및 조사를(irradiation) 포함하는 프로세스를 통한 융합, 결합 또는 응고에 의해 달성될 수 있다. 이러한 시스템에 의해 생성된 물체의 품질, 외관, 강도 및 기능은 사용된 적층 제조 기술의 유형에 따라 달라질 수 있다.
이제 비 제한적인 예가 첨부 도면을 참조하여 설명될 것이다.
도 1은 세그먼트화된 모델의 예를 보여준다.
도 2는 프로세서와 연관된 머신 판독가능 매체의 예이다.
도 3은 적층 제조로 생성될 물체에 대한 세그먼트화된 데이터 모델을 생성하는 방법의 예이다.
도 4(a) 및 4(b)는 세그먼트화된 모델의 예를 도시한다.
도 5 및 6은 적층 제조에 관련된 데이터를 처리하기 위한 장치의 예이다.
도 7 및 8은 물체를 생성하는 방법의 예이다.
적층 제조 기술은 빌드 재료의 응고를 통해 3차원 물체를 생성할 수 있다. 일부 예에서, 빌드 재료는 분말형 입상 재료(powder-like granular material)일 수 있으며, 이는, 예를 들어 플라스틱, 세라믹 또는 금속 분말일 수 있다. 생성된 물체의 속성은 사용되는 빌드 재료의 유형과 응고 메커니즘의 유형에 따라 달라질 수 있다. 빌드 재료는 예를 들어 인쇄 베드 상에 증착되고, 예를 들어 제조 챔버 내에서 층별로 처리될 수 있다.
일부 예에서, 선택적 응고는 예를 들어, 지향성 에너지가 인가되는 빌드 재료의 응고를 초래하도록 레이저 또는 전자 빔을 사용하여 지향성 에너지를 인가함으로써 달성된다. 다른 예에서, 하나 이상의 인쇄제(print agent)가 빌드 재료에 선택적으로 적용될 수 있고, 적용될 때 액체일 수 있다. 예를 들어, 융합제(fusing agent)('유착제(coalescence agent 또는 coalescing agent)'라고도 함)는 생성될(예를 들어, 구조 설계 데이터로부터 생성될 수 있는) 3차원 물체의 슬라이스를 나타내는 데이터로부터 유도된 패턴으로 빌드 재료 층의 일부에 선택적으로 배포될 수 있다. 융합제는, 에너지(예를 들어, 열)가 층에 인가될 때 빌드 재료가 융화 및 응고되어 패턴에 따른 3차원 물체의 슬라이스를 형성하도록, 에너지를 흡수하는 조성물을 가질 수 있다. 다른 예에서, 유착은 일부 다른 방식으로 달성될 수 있다.
인쇄제의 다른 예는 예컨대 유착을 억제하거나, 감소시키거나 또는 증가시킴으로써 적용되는 융합제 및/또는 에너지의 효과를 변경하거나, 또는 물체에 특정 마감 또는 외관을 생성하는 데 도움을 주도록 작용하는 유착 개질제(개질제 또는 디테일링제(detailing agent))이다. 예를 들어 염료, 착색제, 도전제(conductive agent), 투명성 또는 탄성 등을 제공하기 위한 작용제(agent)를 포함하는 속성 개질제는, 일부 예에서, 융합제 또는 개질제로서, 및/또는 물체의 특정 속성을 제공하는 인쇄제로서 사용될 수 있다.
적층 제조 시스템은 구조 설계 데이터에 기초하여 물체를 생성할 수 있다. 이것은 설계자가 예를 들어 CAD(Computer Aided Design) 응용 프로그램을 사용하여 생성될 물체의 3차원 모델을 생성하는 것을 포함할 수 있다. 모델은 물체의 솔리드 부분을 정의할 수 있다. 적층 제조 시스템을 사용하여 모델로부터 3차원 물체를 생성하기 위해, 모델 데이터는 모델의 평행 평면의 슬라이스를 생성하도록 처리될 수 있다. 각각의 슬라이스는 적층 제조 시스템에 의해 응고되거나 유착되는 각각의 빌드 재료 층의 적어도 일부를 정의할 수 있다.
본 명세서의 예는 상이한 프로세싱이 적용될 수 있는, 물체 영역들과 관련되는 복수의 상이한 모델 세그먼트로 제조될 물체를 고려하는 것을 포함한다. 물체 영역/세그먼트로 분할된 물체(100)의 예가 코어(102), 내부 세그먼트/영역(104) 및 외부 세그먼트/영역(106)을 포함하는 도 1에 도시되어 있다(모델의 세그먼트들은 물체의 영역을 형성하도록 처리된다). 이 예에서 내부 및 외부 세그먼트는 네스트형(nested) 물체 영역을 형성하기 위해 상이한 처리 파라미터(예를 들어, 상이한 인쇄제의 선택)를 사용하여 생성될 물체의 네스트형 '쉘'을 나타낸다.
3D 컬러의 물체를 프린팅할 때, 컬러와 기계적 속성 간에 트레이드 오프가 있을 수 있다. 층들을 함께 융합시키기 위해 더 많은 양의 열 에너지가 빌드 재료에 적용될 때 현저한 기계적 강도 및 기능을 갖는 고밀도 3D 물체가 생성될 수 있다. 융합에 이용가능한 열 에너지의 양은 융합제가 방사선을 흡수하는 강도('흡수율')에 부분적으로 의존하고, 융합제의 흡수율은 융합제의 컬러에 부분적으로 의존한다. 예를 들어, 카본 블랙 조성물은 적외선 및 근적외선 범위에서 높은 에너지 흡수율을 가지므로 효과적인 융합제일 수 있다. 그러나, 이 조성물은 컬러가 진하기도 하고, 착색제와 혼합되더라도, 블랙 융합제를 사용하여 접근할 수 있는 컬러의 범위 또는 컬러 영역은 비교적 작다.
다른 인쇄제가 융합제로 사용될 수 있다. 예를 들어, 적층 제조에 사용하기에 적합한 시안, 마젠타 또는 옐로(C, M 또는 Y) 착색제의 흡수율은 일반적으로 예를 들어 카본 블랙 기반 융합제보다 낮지만, 융합제로서 기능할 수 있을 만큼 충분히 높을 수 있다. 그러나, 이로 인해, 물체는 더 높은 흡수율의 인쇄제로 처리되는 빌드 재료와 비교할 때 더 낮은 수준의 융합을 가질 수 있다. 이것은 결과적으로 더 약하거나 및/또는 더 낮은 밀도의 물체를 초래할 수 있다. 다시 말하면, 컬러를 갖는 물체는 비교가능 블랙 물체보다 낮은 밀도 및/또는 낮은 기계적 강도를 가질 수 있다. 다른 예에서, 의도하지 않은 컬러 시프트를 초래할 수 있지만, 제공되는 에너지는 융합을 개선하기 위해 증가될 수 있다.
비교적 높은 흡수율을 가지며 카본 블랙 기반 인쇄제보다 컬러가 옅은 로우 틴트(low tint)의 융합제(예를 들어, 세슘 텅스텐 브론즈, 또는 세슘 텅스텐 산화물 조성물)가 융합제로서 사용될 수 있다. 그러나, 이들은 카본 블랙 융합제보다 비싼 경향이 있다.
본원의 예에서, 세그먼트들 간을 구별함으로써, 예를 들어 카본 블랙 기반 융합제가 적용되는 강한 코어 주위에 다채로운 컬러의 쉘이 형성될 수 있다. 이를 통해, 물체는 자신의 컬러 강도가 과도하게 손상받지 않고 채색될 수 있다. 또한, 이 경우는, 카본 블랙 기반 융합제를 사용하여 융합된 코어 세그먼트에 대해 채색된 주변 세그먼트가 결정될 수 있는 경우일 수 있지만, 결과적인 물체의 컬러 영역은 하부 코어 세그먼트의 표면 가시성에 의해 감소될 수 있다(이는 특히 부분적으로 투명한 외부 주변 세그먼트에 해당하는 경우일 수 있다). 따라서, 본 명세서에 제시된 예에서, 코어의 컬러에 대해 적어도 어느 정도의 마스킹을 제공하는 중간 세그먼트/물체 영역이 형성된다. 적어도 하나의 중간 주변 세그먼트를 제공하는 것은 속성의 보다 점진적인 전이(예를 들어, 블랙에서 컬러로)를 허용할 수 있다.
예를 들어, 특정의 의도된 컬러는 하나의 컬러를 갖는 외부 주변 영역(106), 다른 컬러를 갖는 내부 주변 영역(106), 및 또 다른 컬러 코어(102)에 의해 제공될 수 있다. 도 1에서 제1 컬러로 표기된 코어(102)의 컬러는, 융합제가 그 융합 속성에 맞게 선택되기 때문에, 적어도 사실상 부수적일 수 있다. 주변 영역(104, 106)의 컬러는 착색제의 조합을 사용하여 제공될 수 있다. 도 1의 예에서, 외부 주변 세그먼트는 제2 컬러와 연관되고, 내부 또는 중간 주변 세그먼트는 제3 컬러와 연관된다.
일부 예에서, 적어도 일부 세그먼트는 예를 들어 상이한 컬러 속성을 갖기 위해 인쇄제들의 특정 조합을 사용하여 생성되고 상이한 기계적 또는 기능적 속성을 가질 수 있는 물체 영역을 나타낼 수 있다.
설명을 위해, 물체(100)는 코어(코어 세그먼트/영역(102)), 맨틀(mantel)(내부 쉘(104)) 및 크러스트(crust)(외부 쉘(106))를 갖는 '지질학적 모델'과 유사한 방식으로 표현되는 것으로 간주될 수 있다.
이 예에서, 코어 세그먼트(102)는 물체(100) 내에서 실질적으로 중심이지만, 모든 예에서 그럴 필요는 없다. 또한, 이 예에서 주변 세그먼트(104,106)는 동심이며, 그 경계는 물체(100)의 표면의 윤곽을 따르지만, 다른 예에서는 이들 특성 중 하나 또는 둘 모두가 부족할 수 있다. 실제로 일부 예에서, 주변 세그먼트(104, 106)가 형성되는 복수의 물체 코어 세그먼트(102)가 있을 수 있다.
도 2는 비 일시적 및/또는 유형의 머신 판독가능 매체일 수 있고 프로세서(202)와 연관된 머신 판독가능 매체(200)를 도시한다. 머신 판독가능 매체(200)는 프로세서(202)에 의해 실행될 때 프로세서(202)가 프로세스를 수행하게 하는 명령어(204)를 저장한다. 명령어(204)는 적층 제조로 생성될 물체의 적어도 일부의 표현을 포함하는 가상 빌드 볼륨을 세그먼트화하기 위한 명령어(206)를 포함하며, 가상 빌드 볼륨은 코어 세그먼트, 내부 주변 세그먼트 및 외부 주변 세그먼트를 포함하는 복수의 네스트형 세그먼트로 분할된다.
내부 주변 세그먼트는 코어 세그먼트와 외부 세그먼트 사이에 있을 수 있다.
세그먼트들의 네스팅(nesting)은 완전하거나 부분적일 수 있다(즉, 주변 세그먼트는 코어 세그먼트 또는 내부 주변 세그먼트의 주변 전체 또는 그 주변의 일부 주위를 따라 연장될 수 있다). 일부 예에서, 주변 세그먼트(들)는 도 1에 도시된 바와 같이 코어 세그먼트 주위에 쉘(들)을 형성할 수 있다. 코어는 그것의 적어도 일부 주위에 형성된 주변 세그먼트를 갖는 임의의 내부 세그먼트일 수 있다.
가상 빌드 볼륨은 예를 들어 물체를 둘러싸는 경계 박스를 포함할 수 있고, 물체의 크기 및 형상일 수 있고(즉, 물체의 표면을 따를 수 있고), 및/또는 물체가 제조되는 빌드 볼륨의 적어도 일부를 나타낼 수 있다. 일부 예에서, 가상 빌드 볼륨은 하나 이상의 '슬라이스'를 포함할 수 있으며, 각각의 슬라이스는 물체의 층별 적층 제조 방식으로 제조될 물체의 층, 및/또는 물체가 제조될 제조 챔버의 적어도 일부를 나타낼 수 있다.
물체의 표현은 예를 들어 데이터 모델을 포함할 수 있고, 예를 들어 메모리로부터, 또는 네트워크, 통신 링크 등을 통해 수신될 수 있다. 일부 예들에서, 이러한 데이터 모델은 예를 들어 물체 모델 데이터 및 물체 속성 데이터를 포함할 수 있다. 물체 모델 데이터는 3차원 좌표 시스템에서 물체의 전부 또는 일부의 형상 및 범위를 포함하여, 모델 물체의 적어도 일부의 3차원 기하학적 모델을 정의할 수 있다. 일부 예들에서, 데이터 모델은 예를 들어 메쉬로서 물체의 표면을 나타낼 수 있다. 물체 모델 데이터는 예를 들어 CAD(Computer Aided Design) 응용 프로그램에 의해 생성될 수 있다. 물체 속성 데이터는 생성될 3차원 물체 또는 그 일부에 대한 적어도 하나의 물체 속성을 정의할 수 있다. 물체 속성 데이터가 없으면, 물체는 사용된 빌드 재료 및 인쇄제에 기초한 일부 기본 속성을 가질 수 있다. 일 예에서, 물체 특성 데이터는 생성될 물체의 적어도 일부에 대한 컬러, 유연성, 탄성, 강성, 표면 거칠기, 다공도, 층간 강도, 밀도, 투명도, 전도도 등 중 임의의 하나 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 물체 속성 데이터는 물체의 일부 또는 일부들에 대해 여러 물체 속성을 정의할 수 있으며 지정된 속성은 물체에 따라 다를 수 있다.
명령어(204)는 네스트형 세그먼트에 대한 적층 제조 제어 명령을 생성하기 위한 명령어(208)를 더 포함한다. 각 세그먼트에 대한 적층 제조 제어 명령은 다음과 같이 개별적으로 생성된다.
(i) 코어 세그먼트에 대한 제어 명령은 코어 세그먼트에 대응하고 제1 컬러를 갖는 물체의 제1 영역을 제공하도록 생성되고,
(ii) 외부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 외부 주변 세그먼트에 대응하는 물체의 제2 영역에 대한 제2 컬러를 제공하도록 생성되고,
(iii) 내부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 내부 주변 세그먼트에 대응하는 물체의 제3 영역에 대한 제3 컬러를 제공하도록 생성되며, 여기서 제3 영역의 컬러는 적어도 부분적으로 시각적으로 제1 영역을 마스킹(mask)하도록 결정된다.
물체 내의 제1 영역을 마스킹하면 물체의 액세스가능한 겉보기 컬러 영역을 증가시킬 수 있으며, 예를 들어 액세스가능한 컬러 밝기를 증가시킬 수 있다. 일부 예에서, 제3 영역의 컬러는 제2 영역(외부 주변 세그먼트)에 대한 밝은 배경을 제공하기 위해 비교적 밝은 컬러를 포함할 수 있다. 일부 예에서, 제3 영역은 비교적 불투명하고, 및/또는 코어의 합리적인 정도의 마스킹을 제공하기 위한 두께를 가질 수 있다. 일부 예에서, 제3 영역의 컬러는 물체의 외관에 대한 코어의 시각적 영향을 완화시키기 위해, 코어 및 제2 영역의 컬러에 대해 중간인 컬러를 포함할 수 있다. 네스트형 영역의 컬러, 불투명도, 개수 및 두께는 모두 코어의 외관이 마스킹되는 정도에 대해, 개별적으로 또는 조합하여 영향을 줄 수 있다. 더욱이, 일부 예들에서, 마스킹의 정도는 물체의 의도된 컬러에 기초하여 선택될 수 있다: 즉, 밝은 물체는 그보다 어두운 물체보다 더 큰 마스킹 정도(예를 들어, 더 두껍고, 더 불투명하고 및/또는 더 많은 영역)와 연관될 수 있다.
일부 예에서, 제2 영역에 대한 제어 명령은 로우 틴트의 융합제 및 적어도 하나의 착색제의 사용을 특정한다. 이것은 과열로 인해 과도한 컬러 변화가 발생할 수 있는 위험 없이, 제2 영역에 대해 큰 컬러 영역에 액세스할 수 있게 한다. 일부 예에서, 제3 영역에 대한 제어 명령은 또한 로우 틴트의 융합제 및 적어도 하나의 착색제의 사용을 특정할 수 있다. 이것은 또한 이 영역에 큰 컬러 영역을 제공한다. 일부 예에서, 적어도 일부의 더 어두운 융합제, 예를 들어 카본-블랙 기반 융합제가 제3 영역에서 사용될 수 있다. 일부 예에서, 제어 명령은 코어에 대해 카본 블랙 융합제일 수 있는 디폴트 인쇄제의 사용을 지정한다. 코어의 컬러는 예를 들어 선택된 융합제의 결과에 따라 다소 임의적일 수 있는 반면, 제2 및 제3 영역의 컬러는 미리 결정되거나 특정될 수 있고, 인쇄 명령어는 그러한 컬러(예를 들어, 착색제 등을 포함함)를 제공하도록 결정될 수 있다.
일부 예에서, 제3(중간) 영역에 대한 인쇄 명령어는 제2 영역에서 액세스가능한 컬러 영역보다 작은 컬러 영역에 액세스하도록 결정될 수 있다.
제어 명령을 생성하는 것은 예를 들어, 룩업 테이블 또는 맵핑 알고리즘과 같은 맵핑 리소스를 사용하여, 물체 영역에 대한 목표 속성이 주어지면 특정 세그먼트에 대응하는 그 물체 영역에 적용하기 위한 인쇄제의 양 및/또는 조합을 식별하는 것을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 상이한 맵핑 리소스가 상이한 세그먼트와 연관될 수 있다.
예를 들어, 제1 영역(코어 세그먼트)에 대한 맵핑 리소스는 속성을 융합제의 커버리지에 맵핑할 수 있고, 일례에서, 가능한 인쇄 명령어는 일부 예에서 카본 기반 융합제인 융합제의 상이한 양을 특정할 수 있으며, 다른 인쇄제는 없다. 다시 말해서, 일부 예에서, 카본 블랙 융합제의 양은 가변적일 수는 있지만, 코어는 카본 블랙 융합제로 생성될 수 있고, 다른 융합제를 선택할 수는 없다. 예를 들어, 그 양은 열적 고려사항(물체 생성시 과열이 발생하지 않도록 물체의 영역에 보다 덜 녹는 융합제가 배치될 수 있고, 물체 생성시 용융 온도에 도달할 수 있도록 물체의 영역에 보다 잘 녹는 융합제가 배치될 수 있다), 또는 강도와 같은 다른 물체 속성에 기초하여 변동될 수 있다.
제2 및 제3 영역에 대한 맵핑 리소스는 예를 들어 적어도 하나의 착색제를 포함하여, 제1 영역에 대해 이용 가능한 것보다 더 넓은 범위의 인쇄제를 선택할 수 있게 한다. 일 예에서, 이 선택은 시안, 마젠타, 옐로우 및 블랙(Key)(CMYK) 컬러 세트를 포함하는 인쇄제 세트로부터 행해질 수 있다(K는 해당 컬러 제공 특성에 맞게 제공된 화장용 블랙 착색제, 및/또는 카본 블랙 융합제에 의해 제공될 수 있음). 인쇄제 세트는 로우 틴트의 융합제를 포함할 수 있다. 다른 예들에서, 다른 세트의 인쇄제들이 제공될 수 있다.
일부 예에서, 제3 영역에 대한 맵핑은 제2 영역에서 액세스가능한 조합과 비교할 때, 적어도 하나의 착색제 및/또는 로우 틴트의 융합제의 양을 제한하도록 설계될 수 있다. 이것은 액세스가능한 컬러 영역이 더 낮다는 것을 의미할 수 있지만, 제3 영역은 사용자에 의해 직접 볼 수 없기 때문에(대신, 제2 영역을 통해 볼 수 있음), 이는 수용 가능하고 인쇄제와 관련된 비용을 감소시킬 수 있다.
따라서, 일부 예에서, 액세스가능한 컬러 영역은 영역마다 다르다. 이것은 예를 들어 다른 영역과 비교할 때 일부 영역에서 지정된 컬러와 생성된 컬러 사이의 컬러 일치가 더 조잡하게 할 수 있다. 예를 들어, 물체에 대한 목표 컬러가 특정한 녹색인 경우, 외부 영역에 대한 컬러 맵핑은 의도한 녹색과 거의 일치할 수 있는 반면, 내부 또는 중간 영역에 대한 컬러 매핑은 그보다 덜 매칭되지만, 인지된 컬러가 의도한 녹색에 거의 일치하도록 의도한 녹색과 충분히 유사한 "배경"을 제공하는 녹색을 초래할 수 있다. 보다 적은 수의 맵핑을 제공하면, 소비되는 저장 리소스가 줄어들고, 인쇄 명령어의 사양을 단순화할 수 있다(공통 인쇄 명령어로 더 많은 양의 물체를 제조할 수 있다). 따라서, 적어도 일부 세그먼트/영역에 대해 더 작은 컬러 영역을 제공함으로써, 처리 리소스가 낮게 유지될 수 있다.
도 3은 프로세서(202)가 머신 판독가능 매체(200)에 저장된 명령을 수행함으로써 수행될 수 있는 방법의 예를 도시한다.
블록(302)은 이 예에서 제조 챔버의 가상 표현의 '슬라이스'인 가상 빌드 볼륨을 세그먼트화하는 단계를 포함한다. 슬라이스는 적층 제조 공정에서 생성될 물체의 단일 층에 대응한다. 도 1 및 도 2와 관련하여 설명된 코어 세그먼트, 내부 주변 세그먼트 및 외부 주변 세그먼트에 추가하여, 세그먼트화는 제1 및 제2 외부 주변 세그먼트를 포함한다. 이 세그먼트들은 가상 빌드 볼륨 내에서 물체의 표현 외부에 있다. 블록(304)은 각 세그먼트에 대한 제어 명령을 결정하는 것을 포함한다.
코어 세그먼트, 내부 주변 세그먼트 및 외부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 전술한 바와 같이 생성될 수 있다. 제1 외부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 물체의 외부에 있는 빌드 재료의 영역에 대해 제2 컬러를 제공하도록 생성된다. 예를 들어, 이는 융합 억제제 및 하나 이상의 착색제의 사용을 특정하는 맵핑 리소스를 사용하는 것을 포함할 수 있다.
일부 예에서, 물체 외부로부터의 빌드 재료는 물체의 표면에 부착되거나 부분적으로 융합될 수 있으며, 이는 물체의 외관 품질을 감소시킬 수 있다. 예를 들어, 이는 하얀 외관을 갖는 융합되지 않은 또는 부분적으로 융합된 빌드 재료가 물체의 표면에 부착될 때 발생할 수 있다. 따라서, 일부 예들에서, 생성될 물체의 컬러와 일치시키기 위해 외부 세그먼트에 대응하는 빌드 재료의 영역에 컬러가 추가될 수 있다. 다시 말해, 컬러가 적용되는 일부 빌드 재료가 물체에 부착될 수 있기 때문에, 생성되는 물체의 외부에 있도록 의도된 것에 컬러가 적용될 수 있다.
융합 억제제는 냉각제, 예를 들어 물 또는 융합을 억제하는 경향이 있는 다른 물질(예를 들어, 알코올, 글리콜 등, 예를 들어 에탄올, 에틸렌 글리콜, 글리세린/글리세롤, 및/또는 프로필렌 글리콜)을 포함할 수 있다. 융합 억제제의 사용은 잘 정의된 물체 경계를 제공하고 융합이 의도되지 않은 빌드 재료 층의 일부에서 우발적인 융합을 제한하는 것을 도울 수 있다.
융합 억제제는 컬러를 가질 수 있으며, 이는 목표 컬러를 제공하기 위해 어떤 착색제가 적용되는지를 결정할 때 고려될 수 있다. 제1 외부 주변 세그먼트는 생성중인 물체의 일부를 형성하는데 의도하지 않은 빌드 재료 층의 영역에 대응할 수 있다. 제1 외부 주변 세그먼트는 외부 주변 세그먼트에 인접할 수 있다. 예를 들어, 제1 외부 주변 세그먼트는 물체의 층을 제공하기 위해 응고될 슬라이스의 외부 주변 세그먼트의 적어도 일부를 둘러싸는 경계 영역을 포함할 수 있다. 물체 전체가 세그먼트화되는 예에서, 제1 외부 주변 세그먼트는 다른 층에 형성되도록(따라서 다른 슬라이스로 표현될 수 있도록) 외부 주변 세그먼트와 접할 수 있다.
제2 외부 주변 세그먼트는 또한 가상 빌드 볼륨 내에서 물체의 표현 외부에 있으며, 일부 예에서, 제1 외부 주변 세그먼트에 대해 외부 또는 주변이다. 제2 외부 세그먼트에 대한 제어 명령은 물체 외부에 있는 빌드 재료의 추가 영역에서의 컬러 변화를 최소화하기 위해 융합 억제제의 적용을 특정하도록 생성될 수 있다. 이는 예를 들어 단지 융합 억제제의 적용을 지정하고 착색제는 지정하지 않는 것을 포함할 수 있다.
물체 외부에 있도록 의도된 영역에 컬러를 적용하는 것은 리소스를 이용하고 및/또는 빌드 재료의 재활용 가능성에 영향을 줄 수 있기 때문에, 이러한 세그먼트는 예를 들어 융합된 물체 영역에 근접하여 가열될 수 있는 영역을 가로질러 연장되며, 비교적 얇게 설계될 수 있다. 그러나, 이것은 융합의 위험이 있는 모든 영역에서 융합 억제를 제공하지 않을 수 있고, 따라서 추가 빌드 재료의 영역은 융합 억제제로 처리될 수 있다. 일부 예에서, 코어 세그먼트, 내부 주변 세그먼트, 외부 주변 세그먼트 및 제1 외부 주변 세그먼트가 정의된 후 슬라이스의 나머지 영역은 제2 외부 주변 세그먼트를 포함할 수 있다.
도 4(a)는 생성될 물체(404)를 포함하는 가상 빌드 볼륨(402)의 슬라이스(400)의 예의 평면도를 도시한다. 이 예에서, 물체(404)는 좁은 중앙 섹션(406) 및 2개의 더 넓은 종단 섹션(end sections)(408a, 408b)을 갖는 긴 구조를 포함한다. 이 예에서, 코어 세그먼트(410)는 중앙 섹션(406)을 통해 물체의 어느 하나의 종단을 향해 연장된다. 내부(412) 및 외부(414) 주변 세그먼트가 정의된다. 제1(416) 및 제2(418) 외부 주변 세그먼트는 물체 외부에 정의된다. 전술한 지질학적 모델의 예를 계속하기 위해, 외부 주변 세그먼트(416,418)는 물체의 '대기(atmosphere)'를 포함하는 것으로 생각될 수 있다. 이 예에서, 제2 외부 주변 세그먼트는 빌드 볼륨(402)을 채우도록 연장되지만, 모든 예에서 그러하지는 않을 수 있다.
도 4(b)는 도 4(a)에 도시된 것과 다른 물체를 생성하기 위한 가상 빌드 볼륨의 슬라이스의 예의 평면도를 도시하는데, 여기서, 내부 주변 세그먼트(420)는 빌드 볼륨의 제2 섹션(424)에서보다 제1 섹션(422)에서 더 넓다(그리고 코어 세그먼트(426)는 제2 섹션(424)에서보다 제1 섹션(422)에서 그에 따라 더 좁다). 2개의 외부 주변 세그먼트(428,430)는 일정한(이 예에서는 동일한) 두께를 갖는다. 제1 외부 주변 세그먼트(428)는 빌드 볼륨의 제1 섹션(422)에 있고 제2 외부 주변 세그먼트(430)는 빌드 볼륨의 제2 섹션(424)에 있다. 이 예에서, 제1 외부 주변 세그먼트(428)의 컬러는 제2 외부 주변 세그먼트(430)의 컬러보다 밝을 수 있다.
제1 섹션(422)에서 내부 주변 세그먼트(420)의 증가된 두께는 더 높은 정도의 컬러 마스킹을 제공할 수 있으며, 이는 더 밝은 중첩 컬러가 주어지면 적절할 수 있다. 다른 예에서, 두께는 투명성, 또는 외관 품질 사양에 기초하여, 또는 증가된 마스킹이 적절하다는 것을 의미하는 일부 다른 이유로 변동될 수 있다. 다른 예에서, 증가된 마스킹이 요구되는 외부 주변부의 두께를 증가시킴으로써 유사한 영향이 달성될 수 있다. 그러나, 외부 주변 세그먼트보다 내부 주변 세그먼트와 관련된 융통성(versatility)이 높을 수 있고(예를 들어, 컬러 매칭이 덜 정확할 수 있다(예를 들어, 목표 컬러를 제공하기 위한 작용제(agents)의 선택은 컬러가 덜 정확하게 매칭될 수 있기 때문에 덜 제한될 수 있다), 및/또는 인쇄제의 선택은 카본 블랙을 포함할 수 있지만, 외부 주변 세그먼트에 대해서는 액세스가능하지 않음), 일부 예에서, 내부 주변 세그먼트는 외부 주변 세그먼트보다 우선적으로 두께가 변동되는 경향이 있을 수 있다.
주변 세그먼트의 두께를 변화시키면 속성들 간에 다른 트레이드오프도 허용될 수 있다. 예를 들어, 주변 세그먼트(420, 428, 430)가 다채로운 컬러의 쉘을 제공하도록 처리되고 코어(426)가 강도(예를 들어, 높은 비율의 '카본 블랙' 융합제를 포함함)를 제공하도록 처리되는 경우, 빌드 볼륨의 제1 부분과 제2 부분의 두께 간에 다른 트레이드오프가 있을 수 있는데, 즉 제1 섹션(422)은 더 두꺼운 주변 세그먼트(420)를 갖기 때문에 제2 섹션(424)보다 더 다채로운 컬러를 가질 수 있다. 그러나, 전술한 바와 같이, 착색된 물체 부분이 일반적으로 더 낮은 방사선 흡수 능력으로 인해 강도가 더 낮을 수 있으므로, 제2 섹션(424)은 비교적 강할 수 있다.
다른 예에서 추가적인 주변 세그먼트가 형성될 수 있다.
물체의 슬라이스가 세그먼트로 형성되는 경우, 이것은 상이한 슬라이스에 대해 독립적으로 수행될 수 있다. 예를 들어, 하나의 슬라이스에서 코어 세그먼트는 이전 또는 후속 슬라이스에서의 코어 세그먼트와 정렬되거나, 부분적으로 정렬되거나, 또는 중첩되지 않을 수 있다. 다른 슬라이스는 다른 수의 세그먼트를 가질 수 있다.
일부 예에서, 물체 영역에 대한 세그먼트들의 수 및 그 세그먼트들의 두께 중 적어도 하나는 물체의 로컬 지오메트리에 기초하여 결정된다.
예를 들어, 세그먼트가 존재할 수 있는 각각의 지점에서 물체의 로컬 지오메트리가 고려될 수 있다. 물체의 슬라이스를 고려할 때, 이것은 그 지점에서의 슬라이스의 단면을 포함할 수 있다. 물체 전체가 세그먼트화될 경우, 물체 피처의 크기가 결정될 수 있다. 일 예에서, 이것은 '복셀 밀도'를 위한 적분을 포함할 수 있다. 복셀은 모델의 영역을 기술할 수 있고 3차원 픽셀과 유사하다. 복셀은 일정한 형상 및 크기를 가질 수 있으며, 일부 예에서 각 복셀이 물체 생성 장치에 의해 개별적으로 어드레싱될 수 있도록 결정되는 직육면체이다(그러나, 이러한 장치는 서브-복셀 해상도를 갖는 인쇄제를 적용할 수도 있다). 일부 예에서, 물체 속성은 복셀 해상도로 지정된다.
복셀 밀도를 위한 적분은, 예를 들어, 로컬 피처 크기(또는 슬라이스에서의 원형 반경)를 결정하기 위해 물체 모델의 일부를 포함하는 고정된 구체 반경 내에서 복셀 수를 결정하는 것을 포함할 수 있다. 이러한 예에서, 물체로 채워지는 이 로컬 이웃 내에 높은 비율의 복셀이 있다면, 피처는 비교적 크다고 판정될 수 있다. 로컬 이웃에 채워진 복셀이 거의 없는 경우, 작은 피처가 식별될 수 있다. 다른 예에서, 피처 크기는 다른 방식으로 결정될 수 있는데, 예를 들어 사용자 등에 의해 태그될 수 있다.
컬러에 대한 시각적 요구 사항은 물체에 따라 다를 수 있는데, 즉 상대적으로 작거나 기하학적으로 복잡한 물체의 영역(인간의 눈은 이러한 영역의 컬러 변화에 상대적으로 덜 민감하다)은 물체의 인지된 컬러 품질을 희생시키지 않으면서 컬러에 적용된 보다 낮은 품질 표준으로 인쇄될 수 있다. 따라서, 그러한 부분에서 주변 세그먼트가 더 얇을 수 있고, 그러한 세그먼트가 더 두꺼운 예에서보다 착색된 인쇄제의 사용이 감소될 수 있고, 및/또는 적어도 하나의 물체 영역에 대해 지정된 적어도 하나의 주변 세그먼트가 그러한 영역에 제공되지 않을 수 있다. 다른 예에서, 물체의 바닥 섹션은 한 부분의 상단과는 다른 치수 공차 또는 강도 속성을 가질 수 있다. 이러한 물체 부분에서 코어 세그먼트의 부피가 증가될 수 있고, 및/또는 그러한 영역에서 주변 세그먼트의 수가 감소될 수 있다. 미세한 피처가 더 큰 단면을 갖는 부분보다 약할 수 있기 때문에, 임의의 코어는 예를 들어 이러한 지점에서 물체의 단면적의 비교적 큰 비율을 구성할 수 있다(이는, 예를 들어, 앞서 언급된 바와 같이, 작은 영역에 대해서는 덜 하겠지만, 채도를 희생할 수 있음). 또한, 이는 물체의 위치에 따라 융합 프로세스 동안 상이한 열 속성을 허용할 수 있다. 예를 들어, 초기 층(즉, 적층 제조시 초기에 형성된 층)은 그러한 층에 대해 더 큰 코어 또는 내부 세그먼트를 지정함으로써, 이전 층으로부터 열을 흡수할 수 있는 상부 층보다 많은 양의 융합제(또는 보다 효과적인 융합제)를 제공받을 수 있다.
따라서, 일부 예에서, 모든 물체 영역이 내부 및 외부 주변 세그먼트의 사양과 관련될 수 있는 것은 아니며, 및/또는 복수의 세그먼트가 특정될 수 있는 일부 예에서, 이것은 로컬 지오메트리에 기초하여 물체에 따라 변할 수 있다.
위에서 언급된 바와 같이, 일부 예에서, 적어도 하나의 주변 세그먼트는 '대기' 세그먼트를 포함하는 물체의 모델 외부에 있을 수 있다. 이것은 예를 들어 융합 억제제 또는 디테일링제(detailing agent)가 물체에 적용되는 정도를 제어하는데 사용될 수 있다. 이러한 작용제는 열 감소를 위해 고려될 수 있기 때문에, 이것은 물체의 일부에서 발생될 수 있는 열의 양에 맞춰질 수 있는데, 즉 일반적으로, 작은 단면의 물체 부분은 큰 단면의 물체 부분보다 적은 열을 생성할 수 있다. 따라서, 더 작은 물체 피처의 영역은 어떠한 외부 세그먼트도 지정되지 않았거나, 그러한 세그먼트가 얇을 수 있다.
일부 예에서, 위에서 언급된 바와 같이, 세그먼트의 두께는 물체 코어 세그먼트 주위의 적어도 하나의 주변 세그먼트의 로컬 물체 지오메트리(2 또는 3차원의 두께일 수 있음)에 기초하여 조절될 수 있다.
일부 예에서, 세그먼트 두께는 예를 들어 다른 세그먼트가 더 큰 부피비를 차지하도록 희생될 수 있다. 예를 들어, 내부 세그먼트(코어 세그먼트 또는 내부 주변 세그먼트일 수 있음)가 특정 강도, 융합 열, 임계 크기 등을 갖도록 외부 주변 세그먼트의 폭이 감소될 수 있다. 이것은 로컬 피처 크기, 예를 들어 소정의 위치에서의 물체의 단면적에 기초할 수 있다. 다른 예에서, 물체 지오메트리에 기초하여 두께를 결정하는 것은 물체 내에서 세그먼트(또는 세그먼트의 일부)의 위치를 결정하는 것을 포함할 수 있는데, 예를 들어, 물체의 더 높은 부분은 더 낮은 부분과는 다른 세그먼트 두께와 연관될 수 있고, 및/또는 위로 향하는 면은 아래로 향하는 면과는 다른 세그먼트 두께와 연관될 수 있으며, 이는 제조 동안 열적 사항 등을 고려할 수 있다.
일부 예에서, 두께는 의도된 외관에 기초할 수 있다. 예를 들어, 비교적 불투명하고/하거나 어두운 컬러의 세그먼트는 비교적 투명하고/하거나 밝은 컬러의 세그먼트보다 얇을 수 있다. 컬러, 불투명도, 네스트형 영역의 수 및 이들의 두께 모두는 물체의 외관에 대한 코어의 외관의 영향이 마스킹되는 정도에 개별적으로 또는 조합하여 영향을 줄 수 있다.
도 5는 프로세싱 회로(502)를 포함하는 장치(500)의 예이다. 이 예에서, 프로세싱 회로(502)는 물체 세그먼트화 모듈(504) 및 제어 명령 모듈(506)을 포함한다. 장치(500)의 사용에서, 물체 세그먼트화 모듈(504)은 적층 제조로 생성될 물체의 적어도 일부를 포함하는 가상 빌드 볼륨을 물체 코어 세그먼트, 내부 주변 세그먼트 및 외부 주변 세그먼트를 포함하는 복수의 네스트형 세그먼트로 나타낸다. 제어 명령 모듈(506)은 물체를 생성하기 위한 제어 명령을 생성하는데, 제어 명령 모듈에 의한 제어 명령의 생성은 다음과 같다:
(i) 코어 세그먼트에 대한 제어 명령은 제1 컬러를 갖는 코어 세그먼트에 대응하는 물체의 제1 영역을 제공하도록 생성되고;
(ii) 외부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 외부 주변 세그먼트에 대응하는 물체의 제2 영역에 대한 제2 컬러를 제공하도록 생성되며;
(iii) 내부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 내부 주변 세그먼트에 대응하는 물체의 제3 영역에 대한 제3 컬러를 제공하도록 생성되되, 제3 영역의 컬러는 물체의 액세스가능 컬러 영역을 증가시키도록 결정된다.
예를 들어, 이것은 외부에서 볼 때 물체 표면의 컬러 영역일 수 있다. 다시 말해, 제2 부분의 겉보기 컬러 영역(즉, 관찰자가 외부 관점에서 관찰한 경우)은 제3 영역에 대한 컬러를 선택함으로써 증가될 수 있다. 이 컬러 영역은 그러한 제3 영역이 없는 액세스가능 영역에 비해 증가될 수 있다. 예를 들어, 물체는 코어의 존재에 따라, 개입하는 제3 부분이 없으면 실제로는 달성할 수 없는 컬러를 갖는 것으로 인식될 수 있다. 제3 컬러는 예를 들어 비교적 밝을 수 있고 및/또는 제1 컬러보다 제2 컬러에 더 가까울 수 있다(즉, 제1 컬러와 제2 컬러 사이의 컬러 차이가 제3 컬러와 제2 컬러 사이의 컬러 차이보다 클 수 있다).
주변 세그먼트(들)의 형상은 물체의 표면의 윤곽을 따를 수 있거나 그와 상이할 수 있다. 일부예에서, 물체 세그먼트화 모듈(504)은 수신된 물체 모델로부터 가상 빌드 볼륨을 생성할 수 있고 가상 빌드 볼륨을 생성하는 것은 예를 들어 수신된 물체 모델을 세그먼트화함으로써 수신된 물체 모델을 수정하는 것을 포함할 수 있다.
도 6은 모델 평가 모듈(604), 모델 슬라이싱 모듈(606) 및 물체 생성 장치(608)뿐만 아니라 물체 세그먼트화 모듈(504) 및 제어 명령 모듈(506)을 포함하는 프로세싱 회로(602)를 포함하는 장치(600)의 예를 도시한다.
장치(600)의 사용에서, 모델 평가 모듈(604)은 물체와 관련된 데이터로부터, 세그먼트에 대한 상대적 볼륨 조성(relative volumetric composition) 및 형상 중 적어도 하나를 결정한다. 형상은 적어도 하나의 주변 세그먼트가 가변 두께를 갖도록 결정될 수 있다. 일부 예에서, 모델 평가 모듈(604)은 물체의 로컬 지오메트리 및 적어도 하나의 의도된 물체 특성에 기초하여 물체 내의 세그먼트들에 대한 로컬 상대적 볼륨 조성들을 결정할 수 있다. 예를 들어, 보다 작은 물체 피처의 영역에서, 코어 세그먼트는 더 큰 물체 피처의 영역에서보다 상대적으로 더 큰 상대 볼륨을 차지할 수 있다. 다른 예에서, 물체의 하부 영역에서, 코어 세그먼트는 물체의 상부 영역에서보다 상대적으로 더 큰 상대 볼륨을 차지할 수 있다. 다른 예에서, 물체의 의도된 전면(front face)에서, 주변 세그먼트(예를 들어, 외부 주변 세그먼트)는 의도된 후면 또는 바닥 면에서보다 더 높은 상대 볼륨을 차지할 수 있고, 이 경우, 더 낮은 외관 품질 레벨이 허용될 수 있다.
장치(600)의 사용에서, 모델 슬라이싱 모듈(606)은 적층 제조시 층별로 생성 될 정수 개의 물체 층에 대응하는 복수의 슬라이스로서 물체 모델을 나타낼 수 있다. 일부 예에서, 하나의 층은 각각의 슬라이스로 표현된다. 슬라이싱은 물체가 분할되기 전 또는 후에 발생할 수 있다. 일부 예에서, 슬라이싱은 제어 명령이 생성된 후에 발생한다. 슬라이싱이 비교적 프로세스 초기에 수행되는 경우, 이것은 슬라이스가 개별적으로 처리될 수 있게 하여, 데이터 처리 리소스를 효율적으로 사용할 수 있게 한다(예를 들어, 나중에 형성될 층에 대응하는 슬라이스는 그보다 앞서 형성된 층에 대응하는 슬라이스 다음에 처리될 수 있고, 그리고 일부 예에서는 보다 이전 층의 제조가 시작되었어도 처리될 수 있다).
물체 생성 장치(608)는 제어 명령에 따라 물체를 생성하고, 이를 위해 본 명세서에서 상세히 설명되지 않은 인쇄 베드, 빌드 재료 어플리케이터(들), 인쇄제 어플리케이터(들), 인쇄제 소스(들), 열원(heat source)(들) 등과 같은 추가 구성요소를 포함할 수 있다.
일부 예에서, 물체 생성 장치(608)는 도 7과 관련하여 설명된 방법을 수행할 수 있다(그러나 방법은 다른 물체 생성 장치에 의해 수행될 수도 있다).
장치(600)는 도 3의 방법을 수행할 수 있다.
도 7의 방법은 블록(702)에서 빌드 재료를 제공하는 단계를 포함하는 적층 제조를 사용하여 물체를 생성하는 방법을 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 빌드 재료 층은 과립 플라스틱 물질과 같은 과립 물질로 형성될 수 있다. 빌드 재료는 분말, 액체, 페이스트 또는 겔일 수 있다. 빌드 재료의 예는 반결정성 열가소성 재료를 포함한다. 층은 예를 들어 인쇄 베드 상에 형성되거나, 또는 미리 형성되고 가공된 빌드 재료 층 상에 형성될 수 있다.
블록(704)은 적층 제조에서 융합될 빌드 재료의 제1 영역에, 인쇄제의 제1 선택을 적용하는 단계를 포함한다. 블록(706)은 적층 제조에서 융합될 빌드 재료의 제2 영역에, 인쇄제의 제2 선택을 적용하는 단계를 포함하며, 제2 선택은 적어도 하나의 착색제를 포함한다. 블록(708)은 제1 영역과 제2 영역 사이에 있으며 적층 제조에서 융합될 빌드 재료의 제3 영역에, 제3 선택 인쇄제를 적용하는 단계를 포함하고, 여기서 제3 선택 인쇄제는 적어도 부분적으로 시각적으로 제1 영역을 마스킹한다. 일부 예에서, 제1 영역은 생성되는 물체의 표면으로부터 볼 때 시각적으로 마스킹될 수 있다.
블록(704,706,708)은 예를 들어 인쇄제 어플리케이터가 빌드 재료 층에 걸쳐 스캔될 때 중첩되는 시간 프레임에서 수행될 수 있다. 이와 같이, 제1, 제2 및 제3 영역으로의 인쇄제의 적용은 빌드 재료 층상의 인쇄제 어플리케이터의 위치에 따라 인터리브될 수 있다.
일부 예에서, 인쇄제의 적용은 인쇄제 분배기, 예를 들어 '잉크젯' 기술 등을 사용하여 인쇄제를 분배할 수 있고, 예를 들어 인쇄제 층에 대해 이동할 수 있으며, 빌드 재료 층의 적어도 하나의 인쇄 패스를 수행할 수 있는 인쇄 헤드를 사용하여 수행된다. 인쇄제는 (예를 들어 적절한 하프토닝 기법을 사용하여) 목표하는 인쇄제의 선택을 제공하기 위해 복수의 인쇄제 소스로부터 적용될 수 있거나, 또는 목표하는 인쇄제의 선택을 제공하기 위해 사전 혼합될 수 있다.
착색제가 적용되는 경우, 착색제는 일부 예에서 컬러 인쇄제, 복수의 컬러 인쇄제의 선택, 또는 적어도 하나의 컬러 인쇄제 및 융합제를 포함할 수 있다. 착색제는 유기 안료, 무기 안료, 유기 염료, 열 변색성 염료, 예컨대 류코 염료 등을 포함할 수 있다. 착색제는 빌드 재료의 층에 적용될 수 있는 컬러 공간 내의 목표 컬러를 제공하도록(일부 예에서, 융합제와 조합하여) 선택될 수 있다. 예를 들어, 착색제는 예를 들어 CYMK(시안, 마젠타, 옐로우 및 블랙) 컬러 세트, 일부 예에서는 오렌지 그린 및 바이올렛 컬러 인쇄제가 추가된 CYMK 컬러 세트, 및/또는 밝은 버전의 CYM 작용제 등으로부터의 상이한 컬러 작용제의 선택을 포함할 수 있다. 다른 예에서, 대안적인 착색제 세트가 제공될 수 있다.
인쇄제를 적용하는 것은 제1 영역에 융합제를 적용하는 것을 포함할 수 있다. 융합제는 IR 방사선, 가시 방사선, 근적외선 방사선 등의 흡수제일 수 있다.
예를 들어, 융합제는 적외선 및/또는 근적외선 범위에서 높은 에너지 흡수율(물질의 "흡수율"은 복사 에너지 흡수 효과와 관련이 있음)을 갖는 작용제, 예를 들어 카본 블랙 기반 인쇄제, 또는 예를 들어, 세슘 텅스텐 브론즈, 또는 카본 블랙 기반 인쇄제보다 컬러가 더 밝을 수 있는 세슘 텅스텐 산화물 조성물을 포함하는 대안적인 (예를 들어, 로우 틴트) 융합제를 포함할 수 있다.
다른 예에서, 착색제(들) 자체는 융합제로서 작용하기에 충분히 효율적인 열 흡수제일 수 있다. 예를 들어, 에너지는 적외선 에너지일 수 있다: 적외선 영역에서 투명하지 않은 임의의 작용제는 적어도 일부 에너지를 흡수하여 가열을 유발할 수 있다. 일부 예에서, 적용되는 방사선은 비교적 낮은 흡수율의 적용된 작용제와의 융합을 야기하도록 증가될 수 있다. 일부 예에서, 인쇄제는 일부 목표 컬러에 대해서만 융합제를 포함하도록 적용되어 허용 가능한 열 흡수율을 갖는 인쇄제를 달성할 수 있다.
일부 예에서, 융합제는 블랙 컬러일 수 있지만, CMYK 착색제 세트와 같은 착색제 세트의 블랙 착색제는 그의 컬러 특성에 대해 선택된 화장용 블랙 착색제를 포함할 수 있는 반면, 블랙 컬러의 융합제는 근적외선 범위에서의 흡수율에 대해 선택된 (예를 들어, 카본 블랙) 물질을 포함할 수 있다. 다시 말해, 융합제가 블랙 컬러일지라도, 적어도 하나의 융합제에 더하여 화장용 블랙 착색제가 제공될 수 있다. 화장용 블랙 작용제는 방사선의 파장 대역에서 융합제가 빌드 재료의 가열을 초래하도록 더 낮은 흡수율을 가질 수 있다.
블록(710)은 예를 들어, 제1, 제2 및 제3 영역의 융합을 야기하기 위해 빌드 재료를 방사선에 노출시킴으로써 빌드 재료를 가열하는 단계를 포함한다.
예를 들어, 이것은 상기 영역을 포함하는 층을 열 램프와 같은 열원에 노출시키는 것을 포함할 수 있다. 일부 예에서, 가열은 인쇄제 적용과 적어도 부분적으로 동시에 수행된다(예를 들어, 인쇄제 어플리케이터는 열원을 포함할 수 있다). 인쇄제 적용 전, 동안 및/또는 후에 가열이 수행될 수 있다.
일부 예에서, 방법은 물체가 형성될 때까지 복수의 빌드 재료 층 각각에 대해 수행될 수 있다.
도 8은 도 7의 방법과 통합될 수 있는 방법의 예이다. 블록(802)은 제2 영역에 인접한 빌드 재료의 제4 영역에, 융합 방지제 및 착색제의 조합을 포함하는 인쇄제를 적용하는 단계를 포함하고, 여기서 조합은 제2 영역의 목표 컬러에 따라 적용된다. 제4 영역은 적층 제조에서 융합되지 않은 상태로 유지되도록 의도될 수 있다(즉, 전술한 제1 외부 주변 세그먼트에 대응한다).
일부 예에서, 제4 부분에 적용된 컬러 인쇄제는 제2 및/또는 제3 영역에 적용되는 것과 동일한 세트의 컬러 인쇄제로부터 취해질 수 있다. 예를 들어, 동일한 세트의 CMYK 컬러 작용제로부터의 선택이 상이한 영역에 적용될 수 있지만, 각 컬러 작용제의 상대적인 양은 영역마다 상이할 수 있다.
일부 예에서, 블록(802)에서 적용될 융합 억제제의 양은 제4 영역에 적용된 착색제의 에너지 흡수율에 기초하여 결정될 수 있다. 예를 들어, 비교적 높은 에너지 흡수율을 갖는 착색제(또는 컬러 작용제들의 조합)가 제4 영역에 적용되는 경우, 이는 제4 영역에서의 착색제가 비교적 낮은 에너지 흡수율을 갖는 경우보다 제1, 제2 및 제3 영역의 융합 프로세스 동안 보다 많은 열 에너지를 흡수함을 의미 할 것이다. 제4 영역에서 융합 가능성을 감소시키기 위해, 비교적 높은 에너지 흡수율을 갖는 착색제를 사용하는 효과는 증가된 양의 융합 억제제에 의해 상쇄될 수 있다. 일부 예에서, 상이한 영역에 적용된 임의의 착색제는 공통 착색제 세트로부터 선택된다.
블록(704-708)과 유사하게, 일부 예에서, 제4 영역에 인쇄제를 적용하는 것은 인쇄제 분배기, 예를 들어 '잉크젯' 기술 등을 사용하여 인쇄제를 분배할 수 있고 예를 들어 빌드 재료 층에 대해 이동할 수 있으며, 빌드 재료 층의 적어도 하나의 인쇄 패스를 수행할 수 있는 인쇄 헤드를 사용하여 수행된다. 이것은 블록들(704-708)의 프로세스들과 인터리빙될 수 있다.
빌드 재료의 제4 영역에 적용될 융합 억제제의 양은 또한 융합될 이 영역(또는 예를 들어, 제4 영역이 인접한 제2 영역)에 적용될 융합제가 방사선(이것은 제4 영역의 가열을 야기할 수 있음)을 흡수하는 효율, 및/또는 빌드 재료에 적용되는 에너지와 같은 다른 요인에 기초하여 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 컴퓨터 판독 가능 프로그램 코드를 갖는 컴퓨터 판독 가능 저장 매체(이는 디스크 스토리지, CD-ROM, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이에 국한되지 않음) 상에 포함될 수 있다.
본 개시 내용은 본 개시 내용의 예에 따른 방법, 장치 및 시스템의 흐름도 및 블록도를 참조하여 기술된다. 위에서 기술한 흐름도는 특정 실행 순서를 보여 주지만, 그 실행 순서는 도시된 순서와는 다를 수 있다. 하나의 흐름도와 관련하여 기술된 블록은 다른 흐름도의 블록과 결합될 수 있다. 흐름도 및 블록도의 다양한 블록뿐만 아니라 이들의 조합은 머신 판독 가능 명령어에 의해 실현될 수 있음을 이해해야 한다.
머신 판독 가능 명령어는, 예를 들어, 범용 컴퓨터, 특수 목적 컴퓨터, 내장 프로세서 또는 다른 프로그램 가능 데이터 처리 장치의 프로세서에 의해 실행되어 상세한 설명 및 도면에 기술된 기능을 실현할 수 있다. 특히, 프로세서 또는 처리 장치는 머신 판독 가능 명령어를 실행할 수 있다. 따라서, 장치 및 장치의 기능적 모듈(예를 들어, 물체 세그먼트화 모듈(504), 제어 명령 모듈(506), 모델 평가 모듈(604) 및 모델 슬라이싱 모듈(606))은 메모리에 저장된 머신 판독 가능 명령어를 실행하는 프로세서, 또는 로직 회로에 내장된 명령어에 따라 동작하는 프로세서에 의해 구현될 수 있다. '프로세서'라는 용어는 CPU, 처리 유닛, ASIC, 로직 유닛, 또는 프로그램 가능 게이트 어레이 등을 포함하도록 광범위하게 해석되어야 한다. 방법 및 기능적 모듈은 모두 단일 프로세서에 의해 수행되거나 여러 프로세서로 분할될 수 있다.
이러한 머신 판독가능 명령어는 또한 컴퓨터 판독 가능 저장소에 저장되어, 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 데이터 처리 장치가 특정 모드로 동작하도록 안내할 수 있다.
이러한 머신 판독 가능 명령어는 또한 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 데이터 처리 장치에 로딩될 수 있고, 그에 따라, 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 데이터 처리 장치는 컴퓨터로 구현된 처리를 생성하기 위한 일련의 동작을 수행하며, 따라서 컴퓨터 또는 다른 프로그램 가능 장치 상에서 실행되는 명령어는 흐름도 내의 흐름 및/또는 블록도 내의 블록으로 지정된 기능을 실현하게 된다.
또한, 본원의 교시 내용는 컴퓨터 소프트웨어 제품의 형태로 구현될 수 있으며, 컴퓨터 소프트웨어 제품은 저장 매체에 저장되고 컴퓨터 장치가 본 개시 내용의 예에 언급된 방법을 구현하게 하기 위한 복수의 명령어를 포함한다.
방법, 장치 및 관련 양태가 특정 예를 참조하여 기술되었지만, 본 개시 내용의 사상을 벗어나지 않고 다양한 변형, 변경, 생략 및 대체가 행해질 수 있다. 그러므로, 방법, 장치 및 관련 양태는 다음의 청구범위의 범주 및 그 등가물에 의해서만 제한되도록 의도된다. 주목해야 하는 것은 전술한 예가 본원에 기술된 것을 제한하기보다는 예시하는 것이고, 본 기술 분야의 기술자가 첨부된 청구범위의 범주를 벗어나지 않고 많은 대안의 구현예를 설계할 수 있을 것이라는 것이다. 하나의 예와 관련하여 기술된 특징은 다른 예의 특징과 결합될 수 있다.
"포함하는"이라는 단어는 청구항에 열거된 것 이외의 다른 요소의 존재를 배제하지 않으며, 단수의 개념은 복수 개념을 배제하지 않으며, 단일 프로세서 또는 다른 유닛은 청구범위에 열거된 여러 유닛의 기능을 수행할 수 있다.
임의의 종속항의 특징은 임의의 독립항 또는 다른 종속항의 특징과 결합될 수 있다.

Claims (13)

  1. 명령어를 저장하는 머신 판독가능 매체로서,
    상기 명령어는 프로세서에 의해 수행되는 경우 상기 프로세서로 하여금,
    적층 제조로 생성될 물체의 적어도 일부의 표현을 포함하는 가상 빌드 볼륨을 세그먼트화하고- 상기 가상 빌드 볼륨은 코어 세그먼트, 내부 주변 세그먼트, 외부 주변 세그먼트 및 상기 가상 빌드 볼륨 내에서 상기 물체의 표현 외부에 있는 제2 외부 주변 세그먼트를 포함하는 복수의 네스트형 세그먼트로 분할됨 -,
    상기 네스트형 세그먼트에 대한 적층 제조 제어 명령을 생성하게 하고,
    각 세그먼트에 대한 상기 적층 제조 제어 명령은,
    상기 코어 세그먼트에 대한 제어 명령은 상기 코어 세그먼트에 대응하고 제1 컬러를 갖는 상기 물체의 제1 영역을 제공하도록 생성되고,
    상기 외부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 상기 외부 주변 세그먼트에 대응하는 상기 물체의 제2 영역에 대한 제2 컬러를 제공하도록 생성되며,
    상기 내부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 상기 내부 주변 세그먼트에 대응하는 상기 물체의 제3 영역에 대한 제3 컬러를 제공하도록 생성- 상기 제3 영역의 컬러는 상기 제1 영역을 적어도 부분적으로 시각적으로 마스킹하도록 결정됨 -되고,
    상기 제2 외부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 융합 억제제의 적용을 지정하게끔 생성되도록
    생성되는,
    머신 판독가능 매체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 영역에 대한 제어 명령은 로우 틴트 융합제(low-tint fusing agent) 및 적어도 하나의 착색제의 적용을 지정하는
    머신 판독가능 매체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3 영역에 대한 제어 명령은 로우 틴트 융합제 및 적어도 하나의 착색제의 적용을 지정하는
    머신 판독가능 매체.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 코어 세그먼트에 대한 제어 명령은 카본 기반 융합제의 적용을 지정하는
    머신 판독가능 매체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 가상 빌드 볼륨 내에서 상기 물체의 표현 외부에 있는 제1 외부 주변 세그먼트를 포함하도록 상기 가상 빌드 볼륨을 세그먼트화하는 단계를 더 포함하되, 상기 제2 외부 주변 세그먼트는 상기 제1 외부 주변 세그먼트에 대해 외부 또는 주변에 있고, 상기 제1 외부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 상기 물체의 외부에 있는 빌드 재료의 일부에 대해 상기 제2 컬러를 제공하도록 생성된
    머신 판독가능 매체.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 물체의 외부에 있는 상기 빌드 재료의 부분에 대한 제어 명령은 융합 억제제 및 적어도 하나의 착색제의 사용을 지정하는
    머신 판독가능 매체.
  7. 제1항에 있어서,
    물체 영역에 대한 세그먼트의 수 및 상기 세그먼트의 두께 중 적어도 하나는 상기 물체의 로컬 지오메트리에 기초하여 결정되는
    머신 판독가능 매체.
  8. 프로세싱 회로를 포함하는 장치로서,
    상기 프로세싱 회로는
    적층 제조로 생성될 물체의 적어도 일부를 포함하는 가상 빌드 볼륨을 코어 세그먼트, 내부 주변 세그먼트, 외부 주변 세그먼트 및 상기 가상 빌드 볼륨 내에서 상기 물체의 표현 외부에 있는 제2 외부 주변 세그먼트를 포함하는 복수의 네스트형 세그먼트로 나타내는 물체 세그먼트화 모듈과,
    물체를 생성하기 위한 제어 명령을 생성하는 제어 명령 모듈을 포함하되,
    상기 제어 명령 모듈에 의한 상기 제어 명령의 생성은,
    상기 코어 세그먼트에 대한 제어 명령은 상기 코어 세그먼트에 대응하고 제1 컬러를 갖는 상기 물체의 제1 영역을 제공하도록 생성되고,
    상기 외부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 상기 외부 주변 세그먼트에 대응하는 상기 물체의 제2 영역에 대해 제2 컬러를 제공하도록 생성되며,
    상기 내부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 상기 내부 주변 세그먼트에 대응하는 상기 물체의 제3 영역에 대해 제3 컬러를 제공하도록 생성- 상기 제3 영역의 컬러는 상기 물체의 액세스가능 컬러 영역을 증가시키도록 결정됨 -되고,
    상기 제2 외부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 융합 억제제의 적용을 지정하게끔 생성되도록,
    수행되는
    장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 물체와 관련된 데이터로부터, 상기 세그먼트에 대한 상대적 볼륨 조성 및 형상 중 적어도 하나를 결정하기 위한 모델 평가 모듈을 더 포함하는
    장치.
  10. 제8항에 있어서,
    층별 적층 제조에 의해 층별로 생성될 정수 개의 물체 층에 대응하는 복수의 슬라이스로서 상기 가상 빌드 볼륨을 나타내는 모델 슬라이싱 모듈을 더 포함하는
    장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제어 명령에 따라 상기 물체를 생성하는 물체 생성 장치를 더 포함하는
    장치.
  12. 제8항에 있어서,
    복수의 네스트형 세그먼트는 상기 가상 빌드 볼륨 내에서 상기 물체의 표현 외부에 있는 제1 외부 주변 세그먼트를 포함하고, 상기 제2 외부 주변 세그먼트는 상기 제1 외부 주변 세그먼트에 대해 외부 또는 주변에 있고, 상기 제1 외부 주변 세그먼트에 대한 제어 명령은 상기 물체의 외부에 있는 빌드 재료의 일부에 대해 상기 제2 컬러를 제공하도록 생성된
    장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 물체의 외부에 있는 상기 빌드 재료의 부분에 대한 제어 명령은 융합 억제제 및 적어도 하나의 착색제의 사용을 지정하는
    장치.
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