KR20170102907A - 3차원 물체 제조 기법 - Google Patents

3차원 물체 제조 기법 Download PDF

Info

Publication number
KR20170102907A
KR20170102907A KR1020177021126A KR20177021126A KR20170102907A KR 20170102907 A KR20170102907 A KR 20170102907A KR 1020177021126 A KR1020177021126 A KR 1020177021126A KR 20177021126 A KR20177021126 A KR 20177021126A KR 20170102907 A KR20170102907 A KR 20170102907A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
temperature
stage
feedback signal
energy source
agent
Prior art date
Application number
KR1020177021126A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101995650B1 (ko
Inventor
사비에르 빌라요사나
페나 알레한드로 마누엘 드
아이 험스 세바스티아 코르테스
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 KR20170102907A publication Critical patent/KR20170102907A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101995650B1 publication Critical patent/KR101995650B1/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
    • 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
    • B29C35/00—Heating, cooling or curing, e.g. crosslinking or vulcanising; Apparatus therefor
    • B29C35/02—Heating or curing, e.g. crosslinking or vulcanizing during moulding, e.g. in a mould
    • B29C35/0288—Controlling heating or curing of polymers during moulding, e.g. by measuring temperatures or properties of the polymer and regulating the process
    • 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
    • B29C64/264—Arrangements for irradiation
    • B29C64/291—Arrangements for irradiation for operating globally, e.g. together with selectively applied activators or inhibitors
    • 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
    • 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
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
    • B29K2101/00—Use of unspecified macromolecular compounds as moulding material
    • B29K2101/12—Thermoplastic materials

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Toxicology (AREA)

Abstract

3D 물체를 제조하는 동안 표면을 가열하기 위한 방법이 개시되고 여기서 표면 상의 제 1 위치로부터의 제 1 온도 피드백 신호가 사용되어 제조 프로세스의 제 1 스테이지 동안 에너지원에 의해 방사되는 에너지를 제어한다. 표면 상의 제 2 위치로부터의 제 2 온도 피드백 신호가 사용되어 제조 프로세스의 제 2 스테이지 동안 에너지원에 의해 방사되는 에너지를 제어한다.

Description

3차원 물체 제조 기법
레이어 바이 레이어(layer-by-layer) 기반으로 3차원 물체를 생성하거나 제조하는 적층 가공 시스템이 3차원 물체를 생산하기 위한 잠재적으로 편리한 방법으로 제안되어 왔다.
그러한 적층 가공 시스템에서, 에너지원은 빌드 물질(build material) 및 작용제(agnet)를 가열하는데 사용될 수 있다.
본원에 설명된 예들에 대한 더 나은 이해를 위해, 그리고 예들이 효과적으로 실행될 수 있는 방법을 더욱 명료하게 보여주기 위해, 이제 다음 도면들에 대한 참조가 비제한적인 방법으로 행해질 것이다.
도 1은 프린팅될 3차원 물체에 관한 예를 도시한다.
도 2는 제조 프로세스 동안의 온도 곡선에 관한 예를 도시한다.
도 3은 제조 프로세스 동안의 온도 곡선에 관한 추가 예를 도시한다.
도 4는 제조 프로세스 동안의 온도 곡선에 관한 추가 예들을 도시한다.
도 5는 본 개시물에 제공된 방법에 관한 일 예를 도시한다.
도 6은 본 개시물의 일 예에 따른 온도 곡선에 관한 예들을 도시한다.
도 7은 본 개시물에 따른 장치에 관한 일 예를 도시한다.
유형의 삼차원 물체를 생성하는 프로세스는, 빌드 물질의 층을 형성하는 단계와, 빌드 물질의 층의 표면의 적어도 일부에 작용제(예를 들어, 유착제(coalescing agent) 및/또는 유착 조절제(coalescence modifier agent) 및/또는 일부 다른 형태의 작용제를 포함하는, 융합 작용제)를 선택적으로 전달하는 단계와, 빌드 물질의 층에 에너지를 일시적으로 인가하는 단계를 포함하는 여러 단계들을 포함할 수 있다. 에너지를 일시적으로 인가하는 것은 작용제가 전달되거나 침투된 빌드 물질의 일부분이 빌드 물질과 작용제가 유착하기 시작하는 지점을 넘어 가열되게 한다. 이러한 온도를 융합 온도라고 지칭할 수 있다. 냉각 시, 유착되었던 부분들이 고체가 되고 생성 중인 삼차원 물체의 일부를 형성한다. 이러한 단계들은 그 이후 반복되어 삼차원 물체를 형성할 수 있다. 다른 단계들 및 절차들이 또한 이러한 프로세스와 함께 사용될 수 있다.
본원에 설명되는 예들에서, (유착제 및/또는 유착 조절제, 또는 다른 형태의 작용제를 포함할 수도 있는) 작용제는 작용제 분배기로 지칭될 수도 있는 임의의 적절한 유체 전달 메커니즘을 사용하여 전달될 수도 있는 유체를 포함할 수 있다. 일 예에서, 작용제는 액적(droplet) 형태로 전달된다. 일 예에서, 유착제는, 예를 들어, 안료 색소(pigment colorant)와 같은 강한 광 흡수자(light absorber)일 수 있다.
본원에 설명되는 일부 예들에 따른, 작용제 분배자는 열 감응 프린트헤드 또는 압전 프린트헤드와 같은, 프린트헤드 또는 프린트헤드들을 포함할 수 있다. 일 예에서, 그러한 상업용 잉크젯 프린터에 사용되는 적합한 프린트헤드와 같은 프린트헤드가 사용될 수 있다.
유착 조절제는 다양한 목적으로 사용될 수 있다. 일 예에서, 유착 조절제는, 예를 들어, 측면 유착 유출의 영향을 감소시키도록 돕도록(유착제가 빌드 물질의 인접한 영역으로 유출되는 것을 방지하는 것을 도움), 유착제가 전달되는 곳에 인접하여 전달될 수 있다. 이것은, 예를 들어, 물체 모서리 또는 표면의 정의 또는 정확성을 개선하고/하거나 표면 거칠기를 줄이기 위해 사용될 수 있다. 다른 예에서, 유착 조절제는 유착제와 섞어서 전달될 수 있으며, 이는 유착제만 인가된 물체의 부분과 비교하여 물체 속성이 수정될 수 있게 하는데 사용될 수 있다.
본원에 설명된 예들에서, 빌드 물질에 대한 참조는, 예를 들어, 분말형 빌드 물질(powder-based build material)일 수도 있는 빌드 물질을 포함할 수 있다. 본원에 사용되는 바와 같이, 분말 기반 물질이라는 용어는 건성 및 습윤 분말식 물질, 미립자 물질(particulate material) 및 과립 물질(granular material) 모두를 포괄하고자 한다. 일 예에서, 빌드 물질은 일반적으로 약하게 빛을 흡수하는 중합체 분말 매질일 수 있다. 다른 예에서, 빌드 물질은 열가소성(thermoplastic)일 수도 있다.
본원에 개시된 예들에서, 삼차원 물체는 하나의 빌드 물질의 층을 다른 재료 위에 순차적으로 적층하고 융합시킴으로써 형성될 수 있다. 빌드 물질의 각각의 층은 이전 층 위에 증착되고 본원에서 빌드 표면으로 언급되는 평평한 표면을 형성한다.
도 1은 층마다 형성될 물체들(403_1, 403_2, 403_3)에 관한 예를 도시하면서, 3D 물체의 슬라이스를 생성하는 층의 표면이 생성되는 것을 나타낸다. 빌드 물질의 연속 층이 빌드 표면 또는 처리 베드(processing bed) 위에 증착된다. 이러한 예에서, 구조 표면은 복수의 구역(401)으로 분할된다. 복수의 구역의 각각의 구역은 실질적으로 동알한 크기일 수 있거나 크기가 다를 수 있다. 복수의 구역( 401_1_1 내지 401_m_n)은 m x n 배열을 형성한다. 도 1에 도시된 예에서, 제 1 물체(403_1)는 5개의 구역을 차지한다.
빌드 표면 또는 처리 베드는 3D 물체의 생성 동안 가열되며, 예를 들어, 에너지원, 예컨대, 전체 빌드 표면을 가열하는 램프 또는 방사선원, 또는 프로세싱 베드의 구역들을 가열하기 위한 램프 또는 방사선원 세트를 사용하여 가열된다.
도 2는 프린팅 동안 작용제(예를 들어, 유착제 및/또는 유착 조절제 또는 다른 작용제)에 의해 덮인 빌드 표면(1cm 깊이까지)의 상이한 깊이에 대응하는 온도 곡선에 관한 예를 도시한다. 각각의 곡선은 표면 또는 특정 깊이에서의 온도를 각각 나타낸다. 예를 들어, 곡선(31)은 작용제로 덮인 부분의 표면에서의 온도를 도시하고, 곡선(32)은 0.05cm 깊이에서의 온도를, 곡선(33)은 0.11의 두께에서의 온도를 도시하고, 곡선(33)은 0.11cm에서의 온도를, 곡선(34)은 0.26cm에서의 온도를, 곡선(35)은 0.79cm에서의 온도를, 곡선(37)은 1cm 깊이에서의 온도를 도시한다. 하향 스파이크(downward spike)는 작용제가 빌드 물질 위에(예를 들어, 프린팅 또는 작용제 증착 동안) 증착되는 시간을 나타낸다. 스파이크 이전 온도는 빌드 물질에 인가된 예열 온도(pre-heat temperature)를 나타내고, 스파이크 이후 온도는 빌드 물질의 영역을 그 위에 증착된 작용제와 합치는데(coalesce) 인가되는 융합 온도에 대응한다.
도 3은 작용제로 프린팅되거나 덮인 영역 위에 에너지원, 예를 들어, 할로겐 램프에 의해 야기된 가열 효과의 흔적을 도시한다. 예를 들어, 할로겐 램프 융합에 의한, 빌드 표면의 가열은 용융(melting)을 제공하지만 원료 빌드 물질(즉, 어떠한 작용제도 증착되지 않은 빌드 물질의 영역으로, 본원에서 백색 영역으로도 지칭됨)로 전달되는 제어되지 않은 과도한 에너지를 또한 제공한다. 도 2에서 앞서 설명된 바와 같이, 41로 표시된 스파이크는 작용제가 증착될 때의 온도의 저하에 대응한다. 43으로 표시된 영역은 할로겐 램프와 같은 에너지원이 유착제를 융합 온도 즉, 위에 유착제를 갖는 빌드 물질의 영역이 융합하기 시작하는 온도까지 유착제를 사용하여 빌드 물질의 일부분을 가열하는 기간에 대응한다. 45로 표시된 영역은 재코팅 메커니즘이 빌드 물질의 새로운 층을 놓으면서 재코팅 메커니즘이 에너지원으로부터 빌드 물질을 차광(shade)함에 따라 차광된 영역이 해당 온도로 떨어지는 기간에 대응한다.
도 4는 작용제를 빌드 표면 상에 프린팅하거나 분배하는 단계 및 빌드 물질을 갖는 영역과 프린팅 작용제가 융합하기 시작하기 위한 융합 온도로 빌드 표면을 가열하는 단계 동안의 온도 진화에 관한 예를 도시한다. 51로 표시된 곡선은 빌드 프로세스 동안 빌드 표면 중 작용제가 덮인 부분에 대한 온도 곡선에 관한 예를 도시하고, 파선(53)은 융합에 대한 목표 온도를 나타낸다. 55로 표시된 곡선은 빌드 프로세스 동안 원료 빌드 물질에 대한 온도 곡선에 관한 예를 도시하고, 점선(57)은 원료 빌드 물질에 대한 목표 온도를 나타낸다. 일부 예들에서, 원료 빌드 물질에 대한 목표 온도는 예열 온도에 대응한다. (참조부호 52로 표시된) 온도에서의 하락은 에너지원으로부터 빌드 표면을 차광하는 캐리지(carriage)에 의해 야기되거나, 예를 들어, 도 2 및 도 3에서 설명된 바와 같이 온도에서의 하락으로 이어질 수 있는, 작용제를 증착하는 작용제 분배기에 의해 야기될 수도 있다. 온도에서의 하락에 응답하여, 에너지는 이러한 온도에서의 하락을 보상하기 위해 에너지원을 통해 인가될 수 있다. 56으로 표시된 기간에, 이것은 과열을 야기할 수 있다. 이는 유착제가 없는 영역(즉, 원료 빌드 물질)의 온도를 불필요하게 증가시킴으로써 선택도(selectivity)를 감소시키는 에너지 과잉으로 이어질 수 있다.
본원에 개시된 예들은, 3D 물체의 공정 동안 표면을 가열하기 위한, 즉, 3D 물체를 생성하기 위한 장치에서의 온도를 제어하는, 방법 및 장치와 관련된다. 3차원 프린팅을 위한 장치의 성능은 빌드들 사이의 일관성 및 프로세스의 반복성에 의존할 수 있다. 지속적으로 고품질인 빌드를 얻기 위해, 일 예에서 빌드 표면의 온도 분배가 좁은 범위(예를 들어, ±1℃) 내에 있도록 제어될 수 있다. 빌드 표면 위의 온도 분포의 균질성 또한 바람직할 수 있다. 이는 열 분포 및 온도 측정을 동적으로 적응시켜 변화하는 표면 열 분포에 신속하게 반응하는 것을 포함할 수 있다. 동시에 미립자 시간적 온도 제어를 제공하여 가열 서브 시스템에 선택적 에너지 공급을 가능하게 하여 물질 선택성을 저해하지 않으면서 정확한 시간 및 최적의 에너지로 물질 위상 변화가 실행되게 할 수 있다. 물질은 작용제에 의해 덮이지 않은 영역에 대해 작용제에 의해 덮인 영역에 동일한 양의 에너지를 인가할 때 나타나는 표면 온도 갭에 선택적으로 관련된다. 본원에 설명된 예들에서, 물질 선택성 또는 표면 온도 갭은, 물질로 덮인 영역이 융합을 위해 요구되는 온도까지 가열할 만큼 충분히 크지만, 물질로 덮이지 않은 영역은 융합하기 시작하지 않는다.
본원에 기술된 예는 프로세싱(예를 들면, 스프레딩(spreading), 유착제/유착 조절제의 프린팅/분배, 융합(fusing))의 각 단계에서 빌드 물질 층이 우수한 부품 품질을 생산하기 위한 최적의 온도에 있게 하도록, 에너지원에 의해 빌드 표면 상의 빌드 물질 층에 인가되는 에너지를 제어하는 방법에 관한 것이다.
도 5는 본 개시물에 따른 방법의 일 예를 도시한다. 방법은 표면 상의 제 1 위치로부터의 제 1 온도 피드백 신호를 사용하여 제조 프로세스의 제 1 스테이지 동안 에너지원에 의해 방사되는 에너지를 제어하는 단계(501)를 포함한다. 방법은 표면 상의 제 2 위치로부터의 제 2 온도 피드백 신호를 사용하여 제조 프로세스의 제 2 단계 동안 에너지원에 의해 방사되는 에너지를 제어하는 단계(503)를 포함한다.
예를 들어, 제 1 스테이지는 제조 공정의 예열 스테이지에 관련될 수 있고, 이 시간 동안 제 1 온도 피드백 신호는 원료 빌드 물질, 예를 들어, 백색 분말을 포함하는 빌드 표면의 하나의 영역으로부터 수신된다. 따라서, 이러한 예에서, 방법은 제 1 위치의 온도를 모니터링하는 단계 - 제 1 위치는 그 위에 원료 빌드 물질을 가짐 - 와, 모니터링된 온도를 제 1 온도 피드백 신호로서 사용하는 단계를 포함한다.
제 2 스테이지는, 예를 들어, 그 위에 작용제를 갖는 빌드 물질 영역이 융합 온도로 가열되는 융합 스테이지를 포함할 수 있고, 그 동안에 제 2 온도 피드백 신호는 프린팅되거나 처리된 빌드 물질(즉, 작용제가 증착된 빌드 물질)을 포함하는 빌드 표면의 영역으로부터 수신된다. 따라서, 이러한 예에서, 방법은 제 2 위치의 온도를 모니터링하는 단계 - 제 2 위치는 그 위에 작용제가 배치됨 - 와, 모니터링된 온도를 제 2 온도 피드백 신호로서 사용하는 단계를 포함한다.
따라서, 일 예에서, 제 1 스테이지는 예열 스테이지를 포함하고, 제 2 스테이지는 융합 스테이지를 포함한다.
일 예에서, 방법은 상기 제 1 온도 피드백 신호에 기초하여 제 1 스테이지 동안 표면을 제 1 목표 온도로 가열하도록 에너지원을 제어하는 단계와, 제 2 온도 피드백 신호 동안 표면을 제 2 목표 온도로 가열하도록 에너지원을 제어하는 단계를 포함할 수 있다. 일 예에서, 전체 빌드 표면(또는 파우더 베드(powder bed))은 제 1 스테이지 동안 예열 온도까지 균일하게 가열될 수 있고, 전체 빌드 표면(또는 파우더 베드)은 제 2 스테이지 동안 융합 온도로 균일하게 가열된다. 다른 예에서, 상이한 구역은 이들이 작용제를 갖는지 여부에 따라 상이한 목표 온도 및 피드백 신호를 가질 수 있다. 다른 예에서, 특정 구역의 온도는, 상이한 스테이지 동안 해당 구역 내로부터의 상이한 영역들로부터, 예를 들어, 제 1 스테이지 동안 해당 구역의 백색 영역(작용제가 없음)으로부터, 또는 제 2 스테이지 동안 작용제로 덮인 영역으로부터, 취해진 피드백 신호를 사용하여 제 1 스테이지 동안 예열 온도로, 제 2 스테이지 동안 융합 온도로 가열될 수 있다. 따라서, 빌드 프로세스는 상이한 위상 또는 스테이지를 포함할 수 있고, 각각의 위상 또는 스테이지에 대한 온도 기준은 해당 위상 또는 스테이지에서 취해진 동작에 따라 결정되거나 선택된다. 일 예에서, 온도가 판독되는 지점(또는 위치)은 동적으로 변경될 수 있다. 상이한 온도 기준점은, 예를 들어, 상이한 및/또는 독립적인 프로세스에 대해 동시에 처리될 수도 있다.
일 예에서, 제 1 온도 피드백 신호는 빌드 표면 위에 배치된 열 센서, 온도계 또는 열 화상 카메라로부터 수신된다. 일부 예들에서, 제 2 온도 피드백 신호는 빌드 표면 위에 배치된 열 센서, 온도계 또는 열 화상 카메라로부터 수신된다. 제 1 피드백 신호 및 제 2 온도 피드백 신호는 빌드 표면의 동일한 영역 또는 빌드 표면의 상이한 영역, 예컨대, 빌드 표면의 인접한 비중첩 영역 또는 일부 예들에서는 빌드 표면의 서로 다른 관련 없는 영역의 온도를 모니터링할 수 있다. 일부 예에서, 빌드 프로세스의 제 1 스테이지는 빌드 물질의 새로운 층으로 빌드 표면을 재 코팅하는 것과 빌드 물질 층 상에 유착 조절제 또는 유착제를 프린팅하거나 분배하는 것 사이의 스테이지일 수 있다. 다른 예에서, 빌드 프로세스의 제 1 스테이지는 빌드 물질의 새로운 층으로 빌드 표면을 재코팅하는 것 내지 빌드 물질의 층 상의 유착 조절제 또는 유착제와 같은 프린팅된 작용제가 유착되거나 용융하기 시작하는 때 사이의 스테이지일 수 있다. 일부 예들에서, 제 2 스테이지는 빌드 물질 층이 유착제 층 또는 유착 조절제를 사용하여 프링팅된 빌드 물질 층의 영역을 용융시키기 위해 융합 온도로 가열되는 때에 대응할 수 있다. 다른 예들에서, 빌드 프로세스의 제 1 스테이지 및 제 2 스테이지는 빌드 프로세스의 상이한 스테이지에 대응할 수 있다.
전술한 예들로부터, 층 프린팅 프로세스는 층 프린팅 프로세스(또는 공정 프로세스)를 서로 다른 단계 동안 상이한 목표 온도 및 상이한 측정 영역이 사용되는 복수의 스테이지 또는 단계로 분할하는 것을 수반할 수 있다. 예를 들어, 첫 번째 단계의 목적은 원료 분말 표면 온도(raw powder surface temperature)를 참고로 사용하여, 프린트베드 전체 또는 빌드 표면 전체 위에서 안정하고 균일한 온도에 도달하는 것일 수 있다. 그러나, 전술된 바와 같이, 횡단면이 작용제, 예를 들어 유착제 및/또는 유착 조절제 및/또는 다른 작용제를 사용하여 프린팅되는 경우, 특정 이벤트가 온도의 감소를 야기할 수 있다. 첫째로, 작용제 물질이 프린팅될 때 이러한 작업을 수행하는 캐리지가 가열 시스템으로부터 빌드 표면의 영역을 차광할 수 있으며, 이는 빌드 표면의 온도를 약간 감소시킬 수 있다. 둘째, 횡단면을 묘사하는 펜에 의해 증착된 작용제는 어떠한 작용제도 인가되지 않은 나머지 영역에 비해 프린팅된 영역 상에서 온도 감소 강조(accentuation)를 야기할 수 있다. 일 예에서, 차광된 영역이 사라지자마자 온도 제어기는 베드 상의 온도 감쇠를 검출하고 인가된 에너지를 증가시켜 손실된 온도를 회복시킨다. 이러한 기간 동안 작용제로 덮인 프린팅 부분은 더 많은 온도를 축적하고 용융점에 도달하는 반면, 분말이 덮인 영역은 목표 온도에 도달한다(작용제 물질이 제공하는 선택성으로 인해). 그 시점에, 본원에 설명된 예에 따라, 제 1 온도 피드백 신호를 사용하는 것에서 제 2 온도 피드백 신호를 사용하는 것으로 변경함으로써, 즉 기준 온도 측정을 작용제로 덮인 단면 영역으로 변경하는 것에 의해 작용제에 의해 덮인 단면의 용융이 유지된다. 이러한 방식으로 온도 피드백 신호를 변경하는 것은 일 예에서, 위에 유착제를 갖는 단면이 계속 빌드 물질과 완전히 융합되지 않는 동안 (목표가 달성됨에 따라) 인가된 에너지를 감소시키는 경향이 있는 온도 제어 메커니즘을 피한다.
일 예에서, 제 2 온도 피드백 신호를 사용하는 일정 기간, 예를 들어, 밀리초, 이후 물질이 용융되고, 방법은 제 1 온도 피드백 신호를 사용하는 것, 즉 원료 빌드 물질 영역(백색 분말)을 모니터링하는 것으로 돌아갈 수 있는데, 이는 너무 많은 에너지를 인가하는 것은 작용제로 덮인 부분과 원료 물질 부분 사이의 선택성을 감소시킬 수 있기 때문이다.
온도 피드백 신호의 이러한 변화의 효과는 도 6의 예 도시된다. 61로 표시된 곡선은, 빌드 프로세스 동안 작용제가 증착된 빌드 물질 영역에 대한 온도 곡선에 관한 예이고, 파선(63)은 작용제가 증착된 빌드 물질의 영역에 대한 목표 온도를 나타낸다. 65로 표시된 곡선은 빌드 프로세스 동안의 원료 빌드 물질에 대한 온도 곡선에 관한 예를 도시하고, 점선(67)은 원료 빌드 물질에 대한 목표 온도를 나타낸다. 이러한 예에서, 온도는, 예를 들어, 원료 빌드 물질을 포함하는 빌드 표면의 영역으로부터 취해질 수 있는 제 1 온도 피드백 신호를 사용하여, 원료 빌드 물질에 대한 목표 온도(67)(백색 목표 온도)에 있도록 처음에 제어된다. 전술된 바와 같이, 온도 하락은 에너지원으로부터 빌드 표면을 차광하는 캐리지에 의해서 야기되거나, 작용제를 증착하는 작용제 분배기에 의해 야기될 수 있거나, 둘 모두가 온도를 하락시킬 수 있다. 이때, 예에 따라, 시스템은 작용제로 덮인 물질의 영역으로부터 취해질 수 있는 제 2 온도 피드백 신호를 사용하도록 변경하여 에너지원을 제어할 수 있다. 이 단계 동안, 온도는 유착제 또는 유착 조절제의 목표 온도(63)에 대응하는 제 2 목표 온도에 도달하도록 제어된다. 그 결과는 도 6의 참조부호 64로 도시되며, 이로써 작용제의 온도가 자신의 목표 온도와 일치하도록 상승하는 것을 확인할 수 있다. 66으로 표시된 곡선의 일부는 에너지 변조(energy modulation)가 작용제가 덮인 영역에 기초하여 백색(즉, 원료 빌드 물질) 영역 상에서 약간의 온도 변동을 야기하는 것을 예시하지만, 전달된 에너지가 물질의 상태 변화를 유지하는데 최적이기 때문에, 원료 빌드 물질 상의 중요한 온도 변화는 없다.
이러한 방식으로 에너지 사용은 센서의 목표 온도 및 기준을 변경함으로써 최적화될 수 있어서 물질의 위상 변화 동안 에너지원 변조는 백색 온도가 아닌 용융 온도를 목표로 한다.
일 예에서, 온도 제어 메커니즘은 층의 프린팅 동안 또는 상이한 층들의 프린팅 동안 상이한 단계에서 (예를 들어, 백색 영역으로부터의, 착색 영역으로부터의, 작용제 덮인 영역으로부터의 등) 상이한 기준 온도 판독 값을 사용할 수 있다.
단계 변경은 이벤트, 타이밍 제약 조건, 온도 판독 값 또는 기준 변경으로부터 이점을 얻을 수 있는 다른 이벤트에 의해 트리거링되어 프린팅 프로세스가 개선될 수 있다. 따라서, 제 1 스테이지와 제 2 스테이지 사이에서의 변경은, 이벤트의 발생, 기간 경과, 또는 임계 값에 도달하는 온도 신호에 의해 트리거될 수 있다.
에너지원 제어 시스템, 예를 들어, 램프 제어 서브시스템은 프리트 베드 전체에 대해 목표한 안정하고 균일한 온도를 달성하도록 프로그래밍될 수 있다. 이는 프린팅 또는 빌드 표면을 가열하는 램프 세트에 제공되는 에너지의 양을 제어함으로써 달성될 수 있다. 온도 센서 세트(예를 들어, 적외선 센서, 열 카메라 등)를 가 현재 표면 온도를 영구적으로 판독하는데 사용될 수 있다. 복수의 센서, 열 화상 카메라 등을 사용할 수 있으며, 각 센서는 프린팅 베드 상에서 거의 겹치지 않는 영역을 모니터링한다.
일 예에서, 온도 맵은 센서로부터의 입력을 사용하여 구축되고 램프 제어 루프에 공급하는데 사용된다. 또한 각 프린팅 층에서 이미지 단면 정보를 램프 제어 루프에 보고할 수 있다. 제어 루프는 램프 서브 시스템의 위치, 현재 온도 및 목표 온도 및 이미지 정보에 따라 램프 서브 시스템에 인가될 에너지를 계산할 수 있다. 본원에 설명된 예에 따른 온도 제어 메커니즘은 각각의 센서 위치를 프린팅되는 이미지의 위치와 매칭시키도록 제공될 수 있고, 따라서 어느 온도 판독 값이 이미지의 어느 부분에 대응하는지를 이해할 수 있다. 위치 교정 메커니즘은 전술한 매칭을 결정하는데 사용될 수 있다.
일 예에서, 제 1 위치 또는 제 2 위치를 결정하는 단계는 열 또는 광학 이미징으로부터 수신된 이미지 데이터를 분석하여 그 위에 작용제가 증착된 빌드 물질의 영역 또는 그 위에 작용제가 증착되지 않은 빌드 물질의 영역을 결정하는 단계를 포함한다. 다른 예에서, 제 1 위치 또는 제 2 위치를 결정하는 단계는 3차원 물체의 사양 데이터를 분석하여 그 위에 작용제가 증착된 빌드 물질의 영역 또는 작용제가 증착되지 않은 빌드 재료의 영역을 결정하는 단계를 포함한다. 일 예에서, 모니터링될 영역(region) 또는 구역(zone), 또는 온도 피드백 신호를 제공하기 위해 모니터링될 영역 또는 구역은 해당 영역 또는 구역에서 발견된 작용제의 백분율에 기초하여 선택될 수 있다.
일 예에서, 에너지원 제어 시스템의 동작은 상이한 목적을 목표로 하는 단계 또는 스테이지로 분할될 수 있다. 예를 들어, 하나의 목표는 원료 빌드(즉, 백색) 영역을 안정된 온도로 유지하는 것이고, 작용제를 증착한 직후(즉, 프린팅 프로세스 이후) 작용제를 가열하고 물질이 융합될 때까지 상태 변화 온도를 유지하는 것일 수 있다. 이때, 전술한 바와 같이, 온도 기준 변경이 수행되어 융점이 필요한 시간 동안 유지된다.
본원에 기재된 실시예는 복수의 기준점 또는 복수의 상이한 온도 피드백 신호를 갖는 다수의 스테이지 또는 단계를 포함하도록 확장될 수 있고, 예를 들어, 하나의 스테이지 또는 시점 동안 작용제 온도를 모니터링하고, 일부 다른 스테이지 또는 시점에 억제제(inhibitor)를 모니터링하고, 다른 스테이지 또는 시점에서 처리되지 않은 빌드 물질(백색 영역), 다른 스테이지 또는 지점에서 처리된 빌드 물질(또는 착색 영역)를 모니터링한다.
예를 들어, 다음의 절차는 층의 프린팅 동안 발생할 수 있는 스테이지들을 예시한다.
스테이지 1 - 목표 온도는 원하는 분말 온도(즉, 원료 빌드 물질 또는 백색 분말에 대한 원하는 목표 온도)로 설정된다.
스테이지 2 - 에너지원(예를 들어, 가열 서브 시스템)은 백색 영역으로부터 수신된, 즉 원료 빌드 물질을 포함하는 영역으로부터 수신된, 제 1 온도 피드백 신호에 따라 에너지를 변조한다. 이는 프린트 베드 또는 빌드 표면 상의 백색 제어 구역 또는 백색 구역을 사용하는 것을 수반할 수 있다. 일 예시에서, 이미지 정보는 작용제를 갖거나 그 위에 프린팅된 부분을 갖는 빌드 표면 상에서 그러한 부분을 폐기하는데 사용될 수 있다.
스테이지 3 - 제 2 스테이지는, 예를 들어, 작용제를 증착시킨 후 사전결정된 기간 내에 트리거된다. 이 시점에서, 에너지원 변조는 작용제 물질이 상태 변화를 시작할 때까지, 즉 용융하기 시작할 때까지 백색 또는 원료 빌드 물질로부터(즉, 사용된 제 1 온도 피드백 신호)의 온도 판독 값으로 유지될 수 있다. 그 다음, 가열 서브 시스템의 목표 온도는 물질의 용융 온도(즉, 제 2 목표 온도)로 변경되고, 센서 판독 값은 작용제로 덮인 영역으로부터 얻어진다(즉, 제 2 온도 피드백 신호가 사용됨). 이는 프린팅되는 이미지의 일부(예를 들어, 이미지 정보) 또는 작용제에 의해 덮인 프린트베드 상의 제어 영역에서 발생할 수 있다. 후자의 경우, 예를 들어, 이 목적을 위해 제공된 온도 센서를 갖는 영역에 대응하는, 프린트베드 영역은 특히 모니터링 목적으로 작용제에 의해 덮일 수 있는 반면, 전자에서 프린팅되는 이미지의 알려진 영역의 작용제는 기준점으로 사용된다.
스테이지 4 - 일정 기간 이후, 예를 들어, 작용제가 덮인 영역을 용융시키는데 필요한 충분한 양의 시간 후에, 또는 작용제로 덮인 영역이 빌드 물질과 융합하기에 충분한 시간이 지난 후에, 목표 온도는 제 1 목표 온도인 원하는 분말 온도(백색)로 다시 변화된다. 센서 입력은 또한 원료 빌드 물질 영역에 대해, 즉 제 1 온도 피드백 신호를 사용하는 것으로 변경되고, 이로써 온도가 이러한 새로운 목표로 안정화된다.
본 명세서에 설명된 일부 예는 프린팅 프로세스 동안 온도 안정성을 개선하여 3차원 물체를 제조하는 방법을 개선하는 것을 도울 수 있다는 점을 유념한다. 일부 예는 초과 에너지를 사용하거나 선택도를 잃지 않으면서 용융 또는 융합 프로세스를 개선하고 안정화시킬 수 있다. 이러한 예들은 표면 과열을 줄여 최적의 에너지 소비를 제공하고, 안정된 온도가 제조 중인 3D 물체의 품질을 향상시키고 기계적 특성을 개선할 수 있으므로 전체 프린팅 프로세스를 향상시킬 수 있다.
일 예에 따르면, 에너지원에 의해 방사되는 에너지를 제어하는 단계는 빌드 표면의 전체 표면을 제 1 목표 온도 또는 제 2 목표 온도로 가열하는 단계 또는 빌드 표면의 영역을 제 1 또는 제 2 목표 온도로 가열하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 원료 빌드 물질 갖는 제 1 영역은 제 1 목표 온도에 있도록 제어될 수 있고, 작용제가 증착된 빌드 물질을 갖는 제 2 영역은 제 2 목표 온도에 있도록 제어될 수 있다.
도 7은 3D 물체를 생성하기 위한 장치(700)의 예를 도시한다. 장치는 표면의 복수의 영역의 온도를 모니터링하고 복수의 영역의 각각의 영역에 대한 적어도 하나의 온도 피드백 신호를 출력하는 적어도 하나의 센서(701)를 포함한다. 장치(700)는 에너지원(703)(예를 들어, 프린트베드의 상이한 구역을 방사하는 램프 세트)을 포함한다. 장치(700)는 제 1 위치 또는 영역으로부터 수신된 제 1 온도 피드백 신호를 사용하여 빌드 프로세스의 제 1 스테이지 동안 에너지원(703)에 의해 방사된 에너지를 제어하고, 제 2 위치 또는 영역으로부터 수신된 제 2 온도 피드백 신호를 사용하여 빌드 프로세스의 제 2 스테이지 동안 에너지원(703)에 의해 방사된 에너지를 제어하기 위한 온도 제어기(705)를 포함한다.
일 예에서, 온도 제어기(705)는 제 1 온도 피드백 신호에 기초하여 제 1 스테이지 동안 표면을 제 1 목표 온도까지 가열하도록 에너지원을 제어하고, 제 2 온도 피드백 신호에 기초하여 제 2 스테이지 동안 제 2 목표 온도로 표면을 가열하도록 에너지원을 제어한다. 제 1 목표 온도는, 예를 들어, 원료 빌드 물질의 목표 온도를 포함할 수 있다. 제 2 목표 온도는, 예를 들어, 작용제를 용융시키기 위한 목표 온도를 포함할 수 있다.
일 예에서, 적어도 하나의 센서(701) 중 하나의 센서는 제 1 온도 피드백 신호를 제공하기 위해 원료 빌드 물질을 위에 갖는 표면의 한 영역의 온도를 모니터링한다.
일 예에서, 적어도 하나의 센서(701) 중 하나의 센서는 제 2 온도 피드백 신호를 제공하기 위해 작용제가 증착된 표면의 한 영역의 온도를 모니터링한다.
다른 예에 따르면, 3차원 물체를 제조하면서 표면을 가열하기 위한 온도 제어기(705)가 제공된다. 온도 제어기(705)는 제 1 온도 피드백 신호를 사용하여 제조 프로세스의 제 1 스테이지 동안 에너지원에 의해 방사된 에너지를 제어하고, 제 2 온도 피드백 신호를 사용하여 제조 프로세스의 제 2 스테이지 동안 에너지원에 의해 방사된 에너지를 제어한다.
전술한 예는 제조 프로세스의 특정 단계의 목적에 따른 적절한 온도 기준으로 에너지 전달이 실행되고 안정화될 수 있게 하는 다상 기반 온도 제어를 제공한다.
전술한 예는 하나의 층 또는 다중 층에 걸친 프린팅 동안 상이한 단계에서 원하는 온도를 목표로 할 수 있는 최적의 에너지 전달 메커니즘을 제공한다. 이는 에너지 전달을 최적화하고 작용제로 덮인 부분과 원료 물질, 또는 임의의 다른 색상 부분 사이의 선택성을 극대화하는 것과 반대로 지나친 에너지 사용을 피할 수 있다. 예를 들어, 올바른 양의 에너지를 전달하여 최적의 용융 제어를 가능하게 하고, 따라서 전체 층 프린팅 프로세스를 향상시킬 수 있다.
전술한 예들에서, 제조 프로세스의 한 사이클 동안, 예를 들어, 빌드 프로세스의 하나의 층의 제조 동안 제 1 위치 및 제 2 위치는 제 2 후속 사이클 또는 다른 후속 사이클 동안 제 1 위치 및 제 2 위치와 상이할 수 있는 점을 유념한다.
전술한 설명은 예들을 제한이 아닌 예로 예시되고, 다른 예들이 첨부된 특허청구범위의 범주를 벗어나지 않으면서 제공될 수 있다는 점을 유념해야 한다. "포함하는"이라는 단어는 특허청구범위에 기재된 것 이외의 요소 또는 스테이지의 존재를 배제하지 않고, 단수 용어("a" 또는 "an")는 복수를 배제하지 않으며, 단일 프로세서 또는 다른 유닛은 특허청구범위에 인용된 여러 유닛의 기능을 수행할 수도 있다. 특허청구범위 내의 임의의 참조 부호는 그 범위를 제한하기 위한 것으로 해석되어서는 안된다.

Claims (15)

  1. 3D 물체를 제조하는 동안 표면을 가열하는 방법으로서,
    상기 방법은,
    상기 표면의 제 1 위치로부터의 제 1 온도 피드백 신호를 사용하여 상기 제조 프로세스의 제 1 스테이지 동안 에너지원에 의해 방사되는 에너지를 제어하는 단계와,
    상기 표면의 제 2 위치로부터의 제 2 온도 피드백 신호를 사용하여 상기 제조 프로세스의 제 2 스테이지 동안 에너지원에 의해 방사되는 에너지를 제어하는 단계를 포함하는
    방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 온도 피드백 신호에 기초하여 상기 제 1 스테이지 동안 제 1 목표 온도로 상기 표면을 가열하도록 상기 에너지원을 제어하는 단계와,
    상기 제 2 온도 피드백 신호에 기초하여 상기 제 2 스테이지 동안 제 2 목표 온도로 상기 표면을 가열하도록 상기 에너지원을 제어하는 단계를 포함하는
    방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 위치의 온도를 모니터링하는 단계 - 상기 제 1 위치는 그 위에 원료 빌드 물질(raw build material)을 가짐 - 와,
    모니터링된 온도를 상기 제 1 온도 피드백 신호로 사용하는 단계를 포함하는
    방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 위치의 온도를 모니터링하는 단계 - 상기 제 2 위치는 그 위에 증착된 작용제(agent)를 가짐 - 와,
    모니터링된 온도를 상기 제 2 온도 피드백 신호로 사용하는 단계를 포함하는
    방법.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 위치 또는 상기 제 2 위치 결정하는 단계를 포함하되,
    상기 결정하는 단계는,
    작용제가 증착되는 상기 빌드 물질의 영역 또는 작용제가 증착되지 않은 상기 빌드 물질의 영역을 결정하도록 열 이미지 처리 또는 광학 이미지 처리로부터 수신된 이미지 데이터를 분석하는 단계, 또는
    작용제가 증착된 상기 빌드 물질의 영역 또는 작용제가 증착되지 않은 상기 빌드 물질의 영역을 결정하도록 상기 3D 물체에 관한 사양 데이터(specification data)를 분석하는 단계를 포함하는
    방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    이벤트의 발생,
    일정 기간의 경과(elapsing), 또는
    온도 신호가 임계 값에 도달하는 것
    에 의해 상기 제 1 스테이지와 상기 제 2 스테이지 사이에서 변화가 트리거되는
    방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지원에 의해 방사되는 에너지를 제어하는 단계는, 제 1 목표 온도 또는 제 2 목표 온도로 전체 빌드 표면을 가열하는 단계, 또는 상기 제 1 목표 온도 또는 상기 제 2 목표 온도로 상기 빌드 표면의 하나의 영역을 가열하는 단계를 포함하는
    방법.
  8. 제 1 항에 있어서,
    원료 빌드 물질을 갖는 제 1 영역은 제 1 목표 온도에 있도록 제어되고, 작용제가 증착된 빌드 물질을 갖는 제 2 영역은 제 2 목표 온도에 있도록 제어되는
    방법.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 스테이지는 예열 스테이지(pre-heating stage)를 포함하는
    방법.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 스테이지는 융합(fusing) 스테이지를 포함하는
    방법.
  11. 3D 물체를 생성하기 위한 장치로서,
    표면의 복수의 영역의 온도를 모니터링하고, 상기 복수의 영역의 각각의 영역에 대한 적어도 하나의 온도 피드백 신호를 출력하기 위한 적어도 하나의 센서와,
    에너지원과,
    제 1 영역으로부터 수신된 제 1 온도 피드백 신호를 사용하여 빌드 프로세스의 제 1 스테이지 동안 상기 에너지원에 의해 방사되는 에너지를 제어하고, 제 2 영역으로부터 수신된 제 2 온도 피드백 신호를 사용하여 상기 빌드 프로세스의 제 2 스테이지 동안 상기 에너지원에 의해 방사되는 에너지를 제어하기 위한 온도 제어기를 포함하는
    3D 물체 생성 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 온도 제어기는 상기 제 1 온도 피드백 신호에 기초하여 상기 제 1 스테이지 동안 제 1 목표 온도로 상기 표면을 가열하도록 상기 에너지원을 제어하고, 상기 제 2 온도 피드백 신호에 기초하여 상기 제 2 스테이지 동안 제 2 목표 온도로 상기 표면을 가열하도록 상기 에너지원을 제어하는
    3D 물체 생성 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서 중 하나의 센서는 위에 원료 빌드 물질을 갖는 상기 표면의 하나의 영역의 온도를 모니터링하여 상기 제 1 온도 피드백 신호를 제공하는
    3D 물체 생성 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 센서 중 하나의 센서는 위에 작용제가 증착된 상기 표면의 하나의 영역의 온도를 모니터링하여 상기 제 2 온도 피드백 신호를 제공하는
    3D 물체 생성 장치.
  15. 3D 물체를 제조하는 동안 표면을 가열하기 위한 온도 제어기로서,
    상기 온도 제어기는, 제 1 위치로부터의 제 1 온도 피드백 신호를 사용하여 제조 프로세스의 제 1 스테이지 동안 에너지원에 의해 방사되는 에너지를 제어하고, 제 2 위치로부터의 제 2 온도 피드백 신호를 사용하여 상기 제조 프로세스의 제 2 스테이지 동안 상기 에너지원에 의해 방사되는 에너지를 제어하는
    온도 제어기.
KR1020177021126A 2015-01-30 2015-01-30 3차원 물체 제조 기법 KR101995650B1 (ko)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/EP2015/051963 WO2016119889A1 (en) 2015-01-30 2015-01-30 Fabricating three dimensional objects

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170102907A true KR20170102907A (ko) 2017-09-12
KR101995650B1 KR101995650B1 (ko) 2019-09-24

Family

ID=52450101

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020177021126A KR101995650B1 (ko) 2015-01-30 2015-01-30 3차원 물체 제조 기법

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20170341307A1 (ko)
EP (1) EP3065935B1 (ko)
JP (1) JP6466585B2 (ko)
KR (1) KR101995650B1 (ko)
CN (1) CN107206698B (ko)
BR (1) BR112017016457A2 (ko)
WO (1) WO2016119889A1 (ko)

Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015196149A1 (en) 2014-06-20 2015-12-23 Velo3D, Inc. Apparatuses, systems and methods for three-dimensional printing
US9662840B1 (en) 2015-11-06 2017-05-30 Velo3D, Inc. Adept three-dimensional printing
WO2017012656A1 (en) * 2015-07-21 2017-01-26 Hewlett-Packard Development Company, L. P. Object generation temperature measurement
US10207454B2 (en) 2015-12-10 2019-02-19 Velo3D, Inc. Systems for three-dimensional printing
US10252335B2 (en) * 2016-02-18 2019-04-09 Vel03D, Inc. Accurate three-dimensional printing
US11691343B2 (en) 2016-06-29 2023-07-04 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
US10259044B2 (en) 2016-06-29 2019-04-16 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing and three-dimensional printers
EP3397455B1 (en) * 2016-10-25 2022-07-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Three-dimensional (3d) printing
US20180126460A1 (en) 2016-11-07 2018-05-10 Velo3D, Inc. Gas flow in three-dimensional printing
US10457033B2 (en) 2016-11-07 2019-10-29 The Boeing Company Systems and methods for additively manufacturing composite parts
US11440261B2 (en) * 2016-11-08 2022-09-13 The Boeing Company Systems and methods for thermal control of additive manufacturing
US10766241B2 (en) 2016-11-18 2020-09-08 The Boeing Company Systems and methods for additive manufacturing
US10843452B2 (en) 2016-12-01 2020-11-24 The Boeing Company Systems and methods for cure control of additive manufacturing
US20180186082A1 (en) 2017-01-05 2018-07-05 Velo3D, Inc. Optics in three-dimensional printing
US10888925B2 (en) 2017-03-02 2021-01-12 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing of three-dimensional objects
WO2018169516A1 (en) * 2017-03-14 2018-09-20 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Material development tool
US20180281284A1 (en) 2017-03-28 2018-10-04 Velo3D, Inc. Material manipulation in three-dimensional printing
WO2018194591A1 (en) 2017-04-19 2018-10-25 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Selection of powder control temperature regions in 3d printing
US10759159B2 (en) 2017-05-31 2020-09-01 The Boeing Company Feedstock lines for additive manufacturing
US10821672B2 (en) 2017-07-06 2020-11-03 The Boeing Company Methods for additive manufacturing
US10814550B2 (en) 2017-07-06 2020-10-27 The Boeing Company Methods for additive manufacturing
US11738507B2 (en) 2017-10-04 2023-08-29 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Additive manufacturing temperature
US10272525B1 (en) 2017-12-27 2019-04-30 Velo3D, Inc. Three-dimensional printing systems and methods of their use
US11504914B2 (en) 2018-06-04 2022-11-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Thermal characteristic control in a build material
WO2020027820A1 (en) 2018-07-31 2020-02-06 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Temperature control in additive manufacturing systems
EP3986703A1 (en) 2019-06-18 2022-04-27 3DM Digital Manufacturing Ltd. Methods for use in printing
JP2022544339A (ja) 2019-07-26 2022-10-17 ヴェロ３ディー，インコーポレーテッド 三次元オブジェクトの形成における品質保証

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004306612A (ja) * 2003-04-09 2004-11-04 Three D Syst Inc サーマルイメージ・フィードバックを用いた焼結
KR20140050093A (ko) * 2011-08-05 2014-04-28 로프보로우 유니버시티 선택적으로 미립자 물질을 결합하기 위한 장치 및 방법

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5155321A (en) * 1990-11-09 1992-10-13 Dtm Corporation Radiant heating apparatus for providing uniform surface temperature useful in selective laser sintering
US5730817A (en) * 1996-04-22 1998-03-24 Helisys, Inc. Laminated object manufacturing system
US6989115B2 (en) * 1996-12-20 2006-01-24 Z Corporation Method and apparatus for prototyping a three-dimensional object
US20020149137A1 (en) * 2001-04-12 2002-10-17 Bor Zeng Jang Layer manufacturing method and apparatus using full-area curing
US20040169699A1 (en) * 2003-02-28 2004-09-02 Hunter Shawn D. Methods and systems for producing an object through solid freeform fabrication using immiscible fluids
US20040254665A1 (en) * 2003-06-10 2004-12-16 Fink Jeffrey E. Optimal dimensional and mechanical properties of laser sintered hardware by thermal analysis and parameter optimization
DE102004020452A1 (de) * 2004-04-27 2005-12-01 Degussa Ag Verfahren zur Herstellung von dreidimensionalen Objekten mittels elektromagnetischer Strahlung und Auftragen eines Absorbers per Inkjet-Verfahren
DE102005015870B3 (de) * 2005-04-06 2006-10-26 Eos Gmbh Electro Optical Systems Vorrichtung und Verfahren zum Herstellen eines dreidimensionalen Objekts
US7718933B2 (en) * 2007-04-20 2010-05-18 The Boeing Company Methods and systems for direct manufacturing temperature control
DE102011053205B4 (de) * 2011-09-01 2017-05-24 Exone Gmbh Verfahren zum herstellen eines bauteils in ablagerungstechnik
CN103978307B (zh) * 2014-04-30 2015-08-05 中国科学院化学研究所 一种用于精确控温的高分子材料紫外激光3d打印方法及装置
CN103978687B (zh) * 2014-04-30 2015-08-26 中国科学院化学研究所 一种应用皮秒激光精确控温3d打印高分子材料系统

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004306612A (ja) * 2003-04-09 2004-11-04 Three D Syst Inc サーマルイメージ・フィードバックを用いた焼結
KR20140050093A (ko) * 2011-08-05 2014-04-28 로프보로우 유니버시티 선택적으로 미립자 물질을 결합하기 위한 장치 및 방법

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018501133A (ja) 2018-01-18
CN107206698A (zh) 2017-09-26
KR101995650B1 (ko) 2019-09-24
JP6466585B2 (ja) 2019-02-06
EP3065935A1 (en) 2016-09-14
EP3065935B1 (en) 2020-05-27
WO2016119889A1 (en) 2016-08-04
US20170341307A1 (en) 2017-11-30
BR112017016457A2 (pt) 2018-06-19
CN107206698B (zh) 2021-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20170102907A (ko) 3차원 물체 제조 기법
KR101976970B1 (ko) 첨가제 제조 시스템의 온도 결정 기법
US10730242B2 (en) Controlling temperature in an apparatus for generating a three-dimensional object
JP2019513596A (ja) 融合に先立つ温度制御
US20170217104A1 (en) Controlling heating of a surface
EP3774287B1 (en) Temperature control in additive manufacturing systems
US11148227B2 (en) Laser melting of build materials
CN109070443A (zh) 制备用于增材制造的基材
EP4147854A1 (en) Method of operation for an apparatus for layer-by-layer manufacture of 3d objects
EP4147853B1 (en) Method for determining a set point for a thermal sensor in an apparatus for the manufacture of 3d objects
CN108698324B (zh) 构造层覆盖分析
US20210354201A1 (en) Additive manufacturing processes with closed-loop control
US20230091823A1 (en) Method for calibrating heat sources in an apparatus for the manufacture of 3d objects
US20210370596A1 (en) Controlling an energy source of an additive manufacturing system
EP4147857A1 (en) Methods for calibrating heat sources in an apparatus for the manufacture of 3d objects
US20230079989A1 (en) Method for determining a set point for a thermal sensor in an apparatus for the manufacture of 3d objects
WO2020219026A1 (en) Build material layer control

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant