KR20210039291A - 금속 액적 토출식 3차원(3d) 물체 프린터를 액적 크기 변동들을 보상하도록 동작시키기 위한 방법 및 시스템 - Google Patents

금속 액적 토출식 3차원(3d) 물체 프린터를 액적 크기 변동들을 보상하도록 동작시키기 위한 방법 및 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR20210039291A
KR20210039291A KR1020200122602A KR20200122602A KR20210039291A KR 20210039291 A KR20210039291 A KR 20210039291A KR 1020200122602 A KR1020200122602 A KR 1020200122602A KR 20200122602 A KR20200122602 A KR 20200122602A KR 20210039291 A KR20210039291 A KR 20210039291A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
metal object
machine
manufacturing system
controller
droplet spacing
Prior art date
Application number
KR1020200122602A
Other languages
English (en)
Inventor
에이. 만텔 데이비드
티. 청빈 크리스토퍼
알. 커미어 데니얼
제이. 베이더 스콧
에스. 베이더 자차리
서코트스키 빅터
발라 라자
히아오 월터
Original Assignee
팔로 알토 리서치 센터 인코포레이티드
제록스 코포레이션
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 팔로 알토 리서치 센터 인코포레이티드, 제록스 코포레이션 filed Critical 팔로 알토 리서치 센터 인코포레이티드
Publication of KR20210039291A publication Critical patent/KR20210039291A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/115—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces by spraying molten metal, i.e. spray sintering, spray casting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/12—Digital output to print unit, e.g. line printer, chain printer
    • G06F3/1201—Dedicated interfaces to print systems
    • G06F3/1202—Dedicated interfaces to print systems specifically adapted to achieve a particular effect
    • G06F3/1203—Improving or facilitating administration, e.g. print management
    • G06F3/1208—Improving or facilitating administration, e.g. print management resulting in improved quality of the output result, e.g. print layout, colours, workflows, print preview
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D23/00—Casting processes not provided for in groups B22D1/00 - B22D21/00
    • B22D23/003—Moulding by spraying metal on a surface
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/10—Formation of a green body
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/20—Direct sintering or melting
    • B22F10/22—Direct deposition of molten metal
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/31—Calibration of process steps or apparatus settings, e.g. before or during manufacturing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/80—Data acquisition or data processing
    • B22F10/85—Data acquisition or data processing for controlling or regulating additive manufacturing processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/90—Means for process control, e.g. cameras or sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F3/00—Manufacture of workpieces or articles from metallic powder characterised by the manner of compacting or sintering; Apparatus specially adapted therefor ; Presses and furnaces
    • B22F3/003—Apparatus, e.g. furnaces
    • 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
    • B29C64/188—Processes of additive manufacturing involving additional operations performed on the added layers, e.g. smoothing, grinding or thickness control
    • 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
    • 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
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/19—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by positioning or contouring control systems, e.g. to control position from one programmed point to another or to control movement along a programmed continuous path
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/18—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form
    • G05B19/4097—Numerical control [NC], i.e. automatically operating machines, in particular machine tools, e.g. in a manufacturing environment, so as to execute positioning, movement or co-ordinated operations by means of programme data in numerical form characterised by using design data to control NC machines, e.g. CAD/CAM
    • G05B19/4099—Surface or curve machining, making 3D objects, e.g. desktop manufacturing
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/12—Digital output to print unit, e.g. line printer, chain printer
    • G06F3/1201—Dedicated interfaces to print systems
    • G06F3/1202—Dedicated interfaces to print systems specifically adapted to achieve a particular effect
    • G06F3/121—Facilitating exception or error detection and recovery, e.g. fault, media or consumables depleted
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/12—Digital output to print unit, e.g. line printer, chain printer
    • G06F3/1201—Dedicated interfaces to print systems
    • G06F3/1223—Dedicated interfaces to print systems specifically adapted to use a particular technique
    • G06F3/1229—Printer resources management or printer maintenance, e.g. device status, power levels
    • G06F3/1234—Errors handling and recovery, e.g. reprinting
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/12—Digital output to print unit, e.g. line printer, chain printer
    • G06F3/1201—Dedicated interfaces to print systems
    • G06F3/1223—Dedicated interfaces to print systems specifically adapted to use a particular technique
    • G06F3/1237—Print job management
    • G06F3/1259—Print job monitoring, e.g. job status
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F10/00—Additive manufacturing of workpieces or articles from metallic powder
    • B22F10/30—Process control
    • B22F10/32—Process control of the atmosphere, e.g. composition or pressure in a building chamber
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/22—Driving means
    • B22F12/222—Driving means for motion along a direction orthogonal to the plane of a layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/22—Driving means
    • B22F12/224—Driving means for motion along a direction within the plane of a layer
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F12/00—Apparatus or devices specially adapted for additive manufacturing; Auxiliary means for additive manufacturing; Combinations of additive manufacturing apparatus or devices with other processing apparatus or devices
    • B22F12/30—Platforms or substrates
    • B22F12/33—Platforms or substrates translatory in the deposition plane
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22F—WORKING METALLIC POWDER; MANUFACTURE OF ARTICLES FROM METALLIC POWDER; MAKING METALLIC POWDER; APPARATUS OR DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR METALLIC POWDER
    • B22F2998/00—Supplementary information concerning processes or compositions relating to powder metallurgy
    • B22F2998/10—Processes characterised by the sequence of their steps
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/35—Nc in input of data, input till input file format
    • G05B2219/35134—3-D cad-cam
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49007—Making, forming 3-D object, model, surface
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/30—Nc systems
    • G05B2219/49—Nc machine tool, till multiple
    • G05B2219/49036—Use quality measures, build time, strength of material, surface approximation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F2119/00—Details relating to the type or aim of the analysis or the optimisation
    • G06F2119/18—Manufacturability analysis or optimisation for manufacturability
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06N—COMPUTING ARRANGEMENTS BASED ON SPECIFIC COMPUTATIONAL MODELS
    • G06N20/00—Machine learning
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/25—Process efficiency
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Artificial Intelligence (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Computing Systems (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Abstract

방법은 3차원(3D) 금속 물체 제조 시스템을 물체 형성 동안 발생하는 변위 오차들을 보상하도록 동작시킨다. 본 방법에서, 3D 금속 물체 제조 시스템에 의해 형성 중인 금속 물체의 이미지 데이터가 금속 물체의 완료 전에 생성되고, 하나 이상의 변위 오차들을 식별하기 위해 물체의 원래의 3D 물체 설계 데이터와 비교된다. 미리 결정된 차이 범위 밖의 변위 오차들에 대해, 방법은 식별된 변위 오차를 보상하기 위해, 아직 형성되지 않은 금속 물체 층들을 형성하기 위한 기계-준비 명령어들을 수정하고, 수정된 기계-준비 명령어들을 사용하여 3D 금속 물체 제조 시스템을 동작시킨다.

Description

금속 액적 토출식 3차원(3D) 물체 프린터를 액적 크기 변동들을 보상하도록 동작시키기 위한 방법 및 시스템{METHOD AND SYSTEM FOR OPERATING A METAL DROP EJECTING THREE-DIMENSIONAL(3D) OBJECT PRINTER TO COMPENSATE FOR DROP SIZE VARIATIONS}
본 발명은 3차원(3D) 물체 프린터들에 사용되는 액체 금속 이젝터들에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 이러한 이젝터들에 의해 토출되는 액적(drop)들의 크기의 편차들을 보상하기 위한 이젝터들의 동작에 관한 것이다.
적층 제조(additive manufacturing)로도 또한 알려진 3차원 인쇄는 사실상 임의의 형상의 디지털 모델로부터 3차원 입체 물체를 제조하는 공정이다. 많은 3차원 인쇄 기술은 적층 제조 장치가 이전에 침착된 층들 위에 부품의 연속적인 층들을 형성하는 적층 공정을 사용한다. 이들 기술들 중 일부는 ABS 플라스틱과 같은 용융된 재료인 열가소성 재료를 토출하는 이젝터들을 사용한다. 프린터는 전형적으로 하나 이상의 이젝터들을 동작시켜, 다양한 형상들 및 구조들을 갖는 3차원 인쇄 물체를 형성하는 열가소성 재료의 연속적인 층들을 형성한다. 3차원 인쇄 물체의 각각의 층이 형성된 후에, 열가소성 재료는 냉각되고 경화되어 층을 3차원 인쇄 물체의 하부 층에 접합시킨다. 이러한 적층 제조 방법은 절삭 또는 드릴링과 같은 제거식 공정(subtractive process)에 의한 피가공물로부터의 재료의 제거에 주로 의존하는 전통적인 물체-형성 기술들과 구별가능하다.
최근에, 하나 이상의 이젝터들로부터 액체 금속의 액적들을 토출하여 3D 물체를 형성하는 일부 3D 물체 프린터들이 개발되었다. 이들 프린터들은 와이어 또는 펠릿(pellet)의 롤과 같은 고체 금속의 공급원을 가지며, 이들은 가열 챔버 내로 공급되고 그 곳에서 용융되어 액체 금속이 이젝터의 챔버 내로 유동한다. 챔버는 비절연 전기 와이어가 둘레에 감싸지는 비전도성 재료로 제조된다. 전류가 전도체를 통과하여 전자기장을 생성하며, 이는 챔버의 노즐에서 액체 금속의 메니스커스(meniscus)가 챔버 내의 액체 금속으로부터 분리되어 노즐로부터 추진되게 한다. 이젝터의 노즐 반대편에 있는 플랫폼은 제어기가 액추에이터를 동작시키는 것에 의해 플랫폼의 평면에 평행한 X-Y 평면 내에서 이동되어 플랫폼 상에 물체의 층들을 형성하며, 다른 액추에이터가 제어기에 의해 동작되어 이젝터 또는 플랫폼의 위치를 수직 또는 Z 방향으로 변경하여 이젝터와 형성 중인 물체의 최상부 층 사이에 일정한 거리를 유지한다.
그러한 프린터의 동작 동안, 이젝터로부터 토출된 액적의 체적은 공칭 예상 값과 상이할 수 있다. 이러한 액적 변동은 층의 높이의 전부 또는 일부가 의도된 것보다 더 높거나 낮아지게 하고, 이들 오차를 갖는 층들이 서로 적층됨에 따라, 이러한 높이 오차가 축적된다. 또한, 액적 간격은 내부, 주연부, 오버행, 및 브리지와 같은 부품의 상이한 부분들에 대한 통상의 인쇄 조건 하에서 상이할 수 있다. 결과적으로, 상이한 영역들에서의 액적 토출의 이러한 변경되는 주파수는 일부 부품 특징부들이 다른 부품 특징부들보다 더 심하게 영향을 받게 할 수 있고, 이들 특징부들에서의 오차는 이전에 언급된 전체 부품 높이 오차보다 보정하기 더 어려울 수 있다. 에지, 기둥, 얇은 벽, 및 좁은 모서리 주위의 액적의 일관성 없는 유동은 또한 특징부 형상 오차를 야기할 수 있다. 다른 액적 오배치(misplacement)가 액적과 기재 사이의 상대 운동의 오차 및 제어 튜닝, 타이밍, 또는 액적 속도 변동으로부터 발생하는 액적 타이밍 불일치로부터 비롯될 수 있다. 오차의 다른 근원은 액적의 일관성 없는 토출로부터 비롯될 수 있다. 이러한 불일치는 불량하거나 변경되는 방향성을 포함하고, 원하지 않는 위성 액적(satellite drop)의 생성을 잠재적으로 증가시킨다. 이들 오차는 비대칭 높이 및 기하학적 오차를 야기한다. 제조 공정 중의 이러한 오차의 감지 및 보상은 유용할 수 있어서, 제조 공정의 중단 및 부품의 스크래핑(scrapping)이 방지될 수 있다.
금속 토출식 3D 물체 프린터를 동작시키는 새로운 방법은 제조 공정을 중단해야 하거나 부품을 스크래핑하는 것 없이 프린터의 동작을 조정하여 토출 오차들을 보상한다. 방법은 3D 금속 물체 제조 시스템에 의해 형성 중인 금속 물체의 이미지 데이터를 금속 물체의 완료 전에 생성하는 단계, 금속 물체의 생성된 이미지 데이터를 원래의 3D 물체 설계 데이터와 비교하여 차이를 식별하는 단계, 식별된 차이가 미리 결정된 차이 범위 밖에 있는 경우 변위 오차를 식별된 차이로서 식별하는 단계, 식별된 변위 오차를 보상하기 위해, 아직 형성되지 않은 금속 물체 층들을 형성하기 위한 기계-준비 명령어들을 수정하는 단계, 및 수정된 기계-준비 명령어들을 사용하여 3D 금속 물체 제조 시스템을 동작시키는 단계를 포함한다.
새로운 3D 금속 물체 제조 시스템은, 제조 공정을 중단해야 하거나 부품을 스크래핑하는 것 없이 토출 오차들을 보상하도록 시스템의 동작을 조정한다. 시스템은 3D 금속 물체 제조 시스템에 의해 형성 중인 금속 물체의 이미지 데이터를 금속 물체의 완료 전에 생성하도록 구성되는 광학 센서 및 광학 센서에 동작 가능하게 연결되는 제어기를 포함한다. 제어기는 금속 물체의 생성된 이미지 데이터를 원래의 3D 물체 설계 데이터와 비교하여 차이를 식별하고, 식별된 차이가 미리 결정된 차이 범위 밖에 있는 경우 변위 오차를 식별된 차이로서 식별하고, 식별된 변위 오차를 보상하기 위해, 아직 형성되지 않은 금속 물체 층들을 형성하기 위한 기계-준비 명령어들을 수정하고, 수정된 기계-준비 명령어들을 사용하여 3D 금속 물체 제조 시스템을 동작시키도록 구성된다.
제조 공정을 중단해야 하거나 부품을 스크랩하는 것 없이 토출 오차들이 보상될 수 있도록 프린터의 동작을 조정하기 위해 금속 토출식 3D 물체 프린터를 동작시키는 전술한 양태들 및 기타 특징들은 첨부된 도면들과 관련하여 아래의 설명에서 기술된다.
도 1은 부품 제조 공정 동안의 토출 오차들을 보상하기 위해 액체 금속 액적 이젝터를 동작시키는 적층 제조 시스템을 도시한다.
도 2는 부품의 제조 동안의 토출 오차들을 보상하기 위해 도 1의 적층 제조 시스템의 제어기들에 의해 사용되는 공정의 흐름도이다.
본 명세서에 개시된 장치에 대한 환경뿐만 아니라 장치의 상세 사항의 전반적인 이해를 위해, 도면이 참조된다. 도면에서, 동일한 도면 부호는 동일한 요소를 나타낸다.
도 1은 물체의 제조 동안의 토출 오차들을 보상하는 액체 금속 3D 물체 프린터(100)의 일 실시예를 도시한다. 이 실시예에서, 액체 금속의 액적들이 프린트헤드(104)로부터 토출되고, 이들 액적들은 플랫폼(112) 상에 3차원 금속 물체(108)를 형성한다. 금속의 공급원(160)은 금속 와이어(130)와 같은 형태로 금속을 공급하며, 이는 프린트헤드(104) 내에서 용융되어 프린트헤드 내의 챔버에 액체 금속을 제공한다. 불활성 가스 공급부(164)는 프린트헤드 내의 산화알루미늄의 형성을 방지하기 위해 가스 공급 튜브(144)를 통해 프린트헤드(104) 내의 용융된 금속에 아르곤과 같은 불활성 가스(168)의 압력 조절식 공급원을 제공한다.
프린트헤드(104)는 각각 한 쌍의 수직으로 배향된 부재들(120A, 120B) 내의 z-축 트랙들(116A, 116B) 내에 이동가능하게 장착된다. 부재들(120A, 120B)은 일 단부에서 프레임(124)의 일 측부에 연결되고, 다른 단부에서 수평 부재(128)에 의해 서로 연결된다. 액추에이터(132)가 수평 부재(128)에 장착되고 프린트헤드(104)에 동작 가능하게 연결되어 z-축 트랙들(116A, 166B)을 따라 프린트헤드를 이동시킨다. 액추에이터(132)는 프린트헤드(104)의 하나 이상의 노즐들(도 1에 도시되지 않음)과 플랫폼(112) 상의 물체(108)의 최상부 표면 사이의 미리 결정된 거리를 유지하도록 제어기(136)에 의해 동작된다.
프레임(124)에는 플랫폼(112)의 이동을 위한 신뢰성 있고 견고한 지지를 제공하기 위해 화강암 또는 다른 튼튼한 재료로 형성될 수 있는 평면 부재(140)가 장착된다. 플랫폼(112)은 X-축 트랙들(144A, 144B)에 부착되고, 따라서 플랫폼(112)이 도면에 도시된 바와 같이 X-축을 따라 양방향으로 이동할 수 있다. X-축 트랙들(144A, 144B)은 스테이지(148)에 부착되고, 스테이지(148)는 Y-축 트랙들(152A, 152B)에 부착되며, 따라서 스테이지(148)는 도면에 도시된 바와 같이 Y-축을 따라 양방향으로 이동할 수 있다. 액추에이터(122A)는 플랫폼(112)에 동작 가능하게 연결되고, 액추에이터(122B)는 스테이지(148)에 동작 가능하게 연결된다. 제어기(136)는 액추에이터들(122A, 122B)을 동작시켜 X-축을 따라 플랫폼을 이동시키고 Y-축을 따라 스테이지(148)를 이동시켜, 프린트헤드(104) 반대편에 있는 X-Y 평면 내에서 플랫폼을 이동시킨다. 용융된 금속(156)의 액적들이 플랫폼(112)을 향해 토출될 시에 플랫폼(112)의 이러한 X-Y 평면 이동을 수행하여 3차원 물체(108)의 층을 형성한다. 제어기(136)는 또한 다음 물체 층의 형성을 가능하게 하기 위해 프린트헤드(104)와 가장 최근에 형성된 층 사이의 수직 거리를 조절하도록 액추에이터(132)를 동작시킨다. 액체 금속 3D 물체 프린터(100)가 수직 배향으로 동작되는 것으로 도 1에 도시되어 있지만, 다른 대안적인 배향들이 채용될 수 있다. 또한, 도 1에 도시된 실시예는 X-Y 평면 내에서 이동하는 플랫폼을 갖고, 프린트헤드는 Z-축을 따라 이동하지만, 다른 배열들이 가능하다. 예를 들어, 프린트헤드(104)는 X-Y 평면 내에서 그리고 Z-축을 따라 이동하도록 구성될 수 있다. 또한, 프린트헤드(104)는 단지 하나의 노즐을 가지지만, 이는 다른 실시예들에서 다수의 노즐들로 구성된다.
제어기(136)는 프로그래밍된 명령어들을 실행하는 하나 이상의 범용 또는 특수 프로그래밍가능 프로세서들로 구현될 수 있다. 프로그래밍된 기능을 수행하는 데 요구되는 명령어들 및 데이터는 프로세서 또는 제어기와 관련된 메모리에 저장될 수 있다. 프로세서들, 그의 메모리들, 및 인터페이스 회로부는 전술된 동작들뿐만 아니라 후술되는 동작들을 수행하도록 제어기들을 구성한다. 이들 구성요소들은 인쇄 회로 카드 상에 제공되거나 주문형 집적 회로(ASIC) 내의 회로로서 제공될 수 있다. 회로들 각각은 별개의 프로세서로 구현될 수 있거나, 다수의 회로들이 동일한 프로세서 상에 구현될 수 있다. 대안적으로, 회로들은 초고밀도 집적(VLSI) 회로들 내에 제공되는 개별 구성요소들 또는 회로들로 구현될 수 있다. 또한, 본 명세서에 기술된 회로들은 프로세서들, ASIC들, 개별 구성요소들, 또는 VLSI 회로들의 조합으로 구현될 수 있다. 물체 형성 동안, 생성될 이미지에 대한 이미지 데이터가, 프린트헤드(104)로 출력되는 프린트헤드 제어 신호의 프로세싱 및 생성을 위해 스캐닝 시스템 또는 온라인 또는 워크 스테이션 접속 중 어느 하나로부터 제어기(136)에 대한 프로세서 또는 프로세서들로 전송된다.
액체 금속 3D 물체 프린터(100)의 제어기(136)는 물체 형성을 위해 프린터를 제어하기 위해 외부 공급원들로부터의 데이터를 필요로 한다. 일반적으로, 형성될 물체의 3차원 모델 또는 다른 디지털 데이터 모델이 제어기(136)에 동작 가능하게 연결된 메모리에 저장되고, 제어기가 디지털 데이터 모델이 저장되는 원격 데이터베이스에 서버 등을 통해 액세스할 수 있거나, 또는 디지털 데이터 모델이 저장된 컴퓨터 판독가능 매체가 제어기(136)에 액세스를 위해 선택적으로 결합될 수 있다. 3차원 모델 또는 다른 디지털 데이터 모델은, 프린터(100)의 구성요소들을 동작시키고 모델에 대응하는 물체를 제조하기 위해 제어기(136)에 의해 실행되기 위한 기계-준비 명령어들을 생성하기 위해 제어기에 의해 사용될 수 있다. 기계-준비 명령어들의 생성은, 물체의 CAD 모델이 STL 데이터 모델, 또는 다른 다각형 메시 또는 다른 중간 표현으로 변환되는 경우에서와 같이 중간 모델들의 생성을 포함할 수 있으며, 이어서 프린터에 의한 물체의 제조를 위한 g-코드와 같은 기계 명령어들을 생성하도록 프로세싱될 수 있다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "기계-준비 명령어들"은 컴퓨터, 마이크로프로세서, 또는 제어기에 의해 실행되어 3D 금속 물체 적층 제조 시스템의 구성요소들을 동작시켜 금속 물체를 형성하는 컴퓨터 언어 명령을 의미한다. 제어기(136)는 프린트헤드(104)로부터의 금속 액적들의 토출, 스테이지(148) 및 플랫폼(112)의 위치설정뿐만 아니라 프린트헤드(102)와 물체의 최상부 층 사이의 거리를 제어하기 위해 기계-준비 명령어들을 실행한다.
하나 이상의 층에서의 원치 않는 변동의 효과는 변동의 보상이 일어날 수 있기 전에 검출되어야 한다. 이러한 검출은 형성 중인 3D 물체의 크기 및 형상이 제조 공정 동안 측정되어야 함을 요구한다. 이러한 목적을 위해, 하나 이상의 측정 장치들(160)이 제어기(136)에 동작 가능하게 연결되고 물체의 이미지 데이터를 획득하도록 위치설정된다. 장치(160)는 2차원 이미지 생성 카메라 시스템들, 스캐너 또는 부품이 서로에 대해 이동되는 경우 1차원 라인 스캐너들, 또는 부품의 다양한 부분들의 보다 제한적이지만 빠른 측정을 위해 사용될 수 있는 포인트 센서들과 같은 다양한 유형들의 광학 센서들일 수 있다. 일부 경우들에서, 하나 이상의 비디오 카메라들로부터의 캡처된 비디오 프레임들은 다양한 위치들 또는 각도들로부터 부품 크기 및 형상을 검출하도록 조합될 수 있다. 형상 및 크기 세부 사항들을 수집하기 위해, 구조화된 광과 같은 특수화된 조명 기술이 또한 비디오 구성과 함께 사용될 수 있다. 다양한 각도로들부터의 조명이 또한, 특히 음영들 및 반사들로부터 3D 정보를 생성하기 위해 유용할 수 있다. 이들 기술들은 속도, 정확도, 정밀도 및 유용한 정보의 상대량들 사이의 고유한 트레이드오프(tradeoff)를 가지며, 하나 초과의 유형의 측정 장치와 이미지 데이터 프로세싱의 조합이 보상 공정의 일부 응용들 및 인쇄 물체의 구성에 사용될 수 있다.
물체의 형상 및 크기 또는 물체의 특징부가 측정되면, 이들은 부품의 예상 형상 및 크기와 비교되어야 한다. 이러한 비교는 데이터 프로세싱의 다양한 단계들에서 부품에 대응하는 데이터의 다양한 버전들을 사용함으로써 행해질 수 있다. 이들 다양한 데이터 단계들은 물체에 대한 CAD 데이터와 같은 원래의 3D 물체 설계 또는 STL 파일과 같은 표면 데이터 포맷을 포함한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "원래의 3D 물체 설계 데이터"는 제조될 물체의 구조를 표현하는 데이터의 임의의 수집을 의미하며, 이로부터 3D 금속 물체 적층 제조 시스템을 동작시켜 금속 물체를 형성하기 위한 기계-준비 명령어들이 생성된다. 비교는 또한 측정된 형상 또는 크기와, 프린터를 동작시키기 위한 G-코드와 같은 기계-준비 명령어들의 일부분 사이에서 이루어질 수 있다. 기계-준비 명령어들의 사용은 몇 가지 이점을 제공하는데, 그 이유는 명령어들이 인쇄된 상태의 부품을 인쇄 방향, 층 개수 등과 같은 향상된 수준의 공정 세부 사항을 이용해 표현하기 때문이다. 기계-준비 명령어들을 수정함으로써, 후속 층들이 더 직접적으로 보정된다. 이상적인 형상의 다른 버전들은, 하나 이상의 층들을 통해 프린트헤드 노즐들 중 하나 이상에 대한 경로를 재생성하는 것을 필요로 하는 라인 성장의 차이와 같은, 인쇄 공정에서 예상되는 것으로부터의 일부 변경들을 보상하기 위해 부품 설계의 수정들이 필요한 경우에 유용할 수 있다. 물체의 이미지 데이터로부터 획득된 형상 및 크기 측정치들과 원래의 3D 물체 설계 데이터 또는 기계-준비 명령어들의 비교는 수직 변위 오차들과 같은 오차들을 식별한다. 수직 변위 오차가 미리 결정된 차이 범위와 비교되고, 오차가 차이 범위 밖에 있는 경우, 제어기는 수직 변위 오차를 미리 결정된 차이 범위로 가져오는 데 필요한 보상을 결정한다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, 용어 "수직 변위 오차"는 원래의 3D 물체 설계 데이터에서의 위치와 물체 지지 플랫폼의 X-Y 평면에 수직하는 수직축인 Z-축을 따른 물체의 이미지 데이터 내의 그의 대응하는 위치 사이의 거리를 의미한다.
일단 비교가 이루어지면, 최종 인쇄된 층 내에서 보상이 노이즈 또는 개별 액적들 또는 액적의 라인들로부터 예상되는 텍스처들을 증폭하지 않도록 보장하기 위해, 차이 또는 오차 프로파일에 약간의 평활(smoothing)이 필요하다. 개별 액적들을 후속 층들에 단순히 추가하거나 차감하는 공지된 보상 방식들은 3D 금속 물체 형성 시스템으로 형성된 검출된 형상 및 크기 오차들을 보정하는 데 효과적이지 않다. 즉, 후속 층들로의 액적들의 추가 또는 차감은 범위가 극히 국부적인 반면, 검출된 형상 오차들은 전형적으로 범위가 국부적이지 않다. 또한, 액체 금속 액적들이 통상적으로 사용되는 공구 경로들 중 하나의 외부에 침착되는 경우, 이들은 이전에 인쇄된 층들 내로 일체화되기보다는 오히려 반구형 형상들로서 이전 층의 상부에 안착되는 경향이 있다. 일부 경우들에서, 다수의 후속 층들 후에, 추가된 액적은 단순히 높이를 추가하기보다는 오히려 제조되는 부품 내에 공극들을 생성할 수 있다.
프린터(100)에서, 제어기(136)는 제어기에 동작 가능하게 연결된 메모리에 저장된 프로그래밍된 명령어들, 및 제어기에 동작 가능하게 연결된 적절한 구성요소들로 구성되어, 명령어들의 실행 시에, 제어기는 액체 금속 액적 변동들에 의해 야기된 오차들을 검출하고, 후속 층 또는 층들의 액적 간격을 변경하기 위해 제어기에 의해 실행될 기계-준비 명령어들을 수정한다. 이러한 액적 간격 변경은 인쇄된 층들의 높이들의 오차들을 보상하기 위해 층 또는 층들의 전부 또는 일부들에 침착된 금속 질량의 매우 미세한 변동을 달성하기 위해 행해질 수 있다. 기계-준비 명령어 수정들로부터 생성되는 액적들은 액적들의 라인들 내로 통합되고, 라인들은 정상 층 빌딩 공정의 일부로서 층들 내로 통합된다. 본질적으로, 변경된 금속 질량의 반-연속적 방식의 삽입으로부터 상당한 이점이 발생하는데, 그 이유는 액적 간격의 거의 연속적인 가변성 및 하나의 용융된 액적이 이전에 냉각된 액적 옆에 정착되는 공정이, 층이 형성됨에 따라, 층들 내로 통합되는 금속의 라인을 형성하기 때문이다. 액적 간격 변경은 또한 층들 또는 다른 구조들을 형성하기 위해 이전에 인쇄된 다른 라인들에 인접하게, 그 상부에, 또는 그 근처에 인쇄되는 금속의 라인들에 대한 제어를 제공하며, 이 또한 유익하다. 가능한 경우, 액적 간격 변경은 층에 대해 기계-준비 명령어들에 의해 한정된 원래의 공구 경로를 보존하는 방식으로 수행된다. 액적 간격들을 감소 또는 증가시키는 것은 각각 액적 질량을 국소적으로 증가시키거나 감소시킨다. 또한, 프로그래밍된 인쇄 속도는 또한, 적용가능한 경우, 액적들의 공칭 분사율을 보존하도록 변경될 수 있다.
액적 간격 변경들을 달성하기 위한 이러한 유형의 기계-준비 명령어 수정의 일례에서, 일반 인쇄에 사용되는 원래 생성된 G-코드는 다음과 같이 나타나며, ";" 문자 다음에 나오는 명령어에 대한 코멘트들은 명령어의 결과들을 설명한다:
G0 X0 Y0; 위치(0,0)로 이동
PULSE_DISTANCE = 0.35; 액적 간격 0.35 mm
PRINT_ON; 인쇄 시작
G1 Y100; 직선으로 새로운 Y 위치(0,100)에 인쇄
G1 X0.5; 직선으로 새로운 X 위치(0.5, 100)에 인쇄
G1 Y0; 직선으로 새로운 Y 위치(0.5, 0)에 인쇄
G1 X1; 직선으로 새로운 X 위치(1,0)에 인쇄
G1 Y100; 직선으로 새로운 Y 위치(1,100)에 인쇄
PRINT_OFF; 인쇄 중지
액적 변동에 의해 야기되는 오차의 검출 시에, 각각의 이동에 대한 액적 간격을 제어하거나 또는 액적 간격을 더 연속적으로 변경하기 위해 이동들 중 일부를 분할하기 위해 G-코드에 입력을 추가함으로써 보상이 구현된다. 파라미터(D)를 G1 커맨드에 포함시킨 후에, 이동에 대한 액적 간격을 포함시킴으로써 입력이 추가될 수 있다. 대안적으로, 각각의 시작 액적 간격 및 각각의 종료 액적 간격에 대해 하나의 파라미터가 각각 포함될 수 있다. 이러한 방식으로 주어진 코드 예를 수정하는 것은 G1 Y100을 하기의 명령어: G1 Y100 D0.35,0.4로 대체하는 기계-준비 명령어를 생성하며, 이는 0.35 mm 액적 간격으로 시작하여 0.4 mm의 액적 간격으로 종료되는 새로운 Y 위치(0,100)에서의 인쇄를 초래한다. 일 실시예에서, 제어기는 인쇄된 라인을 따라 사용되는 시작 및 종료 액적 간격들 사이의 선형 보간을 식별하기 위해, 프로그래밍된 명령어들로 구성된다.
수정된 G-코드 명령어를 실행하기 위해 전술된 바와 같이 구성된 제어기는 또한 분사 주파수를 보존하기 위해, 라인의 인쇄 동안 모션의 속도를 주어진 최대 값 이하로 조정할 수 있다. 본 예를 계속하면, G-코드는 명령어 G1 F3000을 포함하도록 수정되며, 이는 제어기로 하여금, 50 mm/초 또는 3000 mm/분의 일정한 속도로 프린트헤드를 이동시키도록 액추에이터를 동작시키게 한다. 이러한 명령어는 PRINT_FREQUENCY=400 대신에 사용되는데, 이는 제어기가 분사 주파수를 보존하기 위해 액적 간격이 변경됨에 따라 프로그래밍된 이동 동안 프린트헤드의 이동을 가속 및 감속시키도록 액추에이터를 동작시키게 한다. 독자는 가속 및 감속이 정상적인 상황 하에서 분사 주파수를 변경하므로, 이러한 명령어가 의도된 분사 주파수를 초과하는 것을 방지할 만큼 일정한 분사 주파수를 강제하지 않는다는 것에 주목하여야 한다. 또한, 순차적 이동들을 위해, 이전 라인 인쇄에 인쇄된 마지막 액적과 다음의 명령된 G1 라인 인쇄 명령어에 대한 첫 번째 액적 사이의 액적 간격은 이전 G1 라인 인쇄 명령어에서 식별된 액적 간격에 상관없이 새로운 액적 간격 값이다.
위의 예에서의 명령어들에 의해 인쇄된 영역에서 검출된 높은 부분을 보상하기 위해 기계-준비 명령어들을 변경하는 것은 다음을 제공한다:
PRINT_ON; 인쇄 시작
G1 Y50 D0.35, 0.4; 0.35 mm 에서 시작하여 인쇄의 종료 시에 0.4 mm로 증가하는 액적 간격을 갖는 새로운 Y 위치에 인쇄
G1 Y100 D0.4, 0.35; 바로 이전의 명령어의 역인 액적 간격을 갖는 새로운 Y 위치에 인쇄
G1 X0.5; 0.35 mm로 계속되는 액적 간격을 갖는 새로운 X 위치에 인쇄
G1 Y50 D0.35, 0.4; 0.35 mm 에서 시작하여 인쇄의 종료 시에 0.4 mm로 증가하는 액적 간격을 갖는 새로운 Y 위치에 인쇄
G1 Y0 D0.4, 0.35; 바로 이전의 명령어의 역인 액적 간격을 갖는 새로운 Y 위치에 인쇄
G1 X1; 0.35 mm로 계속되는 액적 간격을 갖는 새로운 X 위치에 인쇄
G1 Y50 D0.35, 0.4; 0.35 mm 에서 시작하여 인쇄의 종료 시에 0.4 mm로 증가하는 액적 간격을 갖는 새로운 Y 위치에 인쇄
G1 Y100 D0.4, 0.35; 바로 이전의 명령어의 역인 액적 간격을 갖는 새로운 Y 위치에 인쇄
PRINT_OFF; 인쇄 중지
인쇄 이동들은 물체의 윤곽들의 보다 복잡한 변경들을 위해 더 작은 세그먼트들로 분할될 수 있다. 보정을 구현하기 위한 이들 변경들은 맵으로서 제어기에 제공될 수 있고, 명령어들에서의 액적 간격들은 수정들에 대한 선형 함수를 사용하는 위의 예에 도시된 바와 같이 수정된다. 대안적으로, 명령어들은 위에서 논의된 선형 함수들보다는 오히려 비-선형 함수들을 사용하여 개별 이동들에 대한 액적 간격들에 대한 변경들을 구현할 수 있다. 예를 들어, 다항식들, 스플라인들, 및 다른 대수 함수들 또는 함수들의 조합, 예컨대 절대값들, 지수들, 또는 대수들이 명령어들에 사용될 수 있다. 액적 간격들은 이동 명령어들에 제공될 수 있고, 그의 연관된 액적 간격들을 갖는 명령어들은 위의 선형 예에서와 같이 하나의 라인에 대한 것이거나, 또는 함수 및 이동 둘 모두를 정의하는 다수의 라인들에 대한 것일 수 있다. 액적 간격을 정의하는 함수는 단일 이동에 또는 일련의 이동들에 적용될 수 있다. 맵은 CAD 또는 STL 데이터와 같은 수정된 층들의 데이터이거나, 또는 스플라인들, 가우스 함수들, 또는 다른 것들과 같은 일련의 형상들일 수 있다. 맵 또는 형상들은 부품을 형성하기 위한 공구 경로들과 연관되고, 금속 액적들의 토출을 위한 수정들은 부품 인쇄 공정을 위해 제공되는 공구 경로들에 포함된다.
의도된 높이로부터의 균일한 변동으로서 식별되는 빌드 오차(build error)는 공칭 액적 체적으로부터의 액적 체적의 차이에 의해 야기된다. 적층 제조 시스템은 부품이 인쇄됨에 따라 액적 체적을 측정하거나 높이의 변경들로부터 액적 체적을 결정할 수 있다. 시스템은 현재 계산된 액적 체적 또는 액적 체적에 관련된 값 및 이전에 인쇄된 층들의 높이의 과잉 또는 부족에 대한 보정 값 둘 모두를 저장한다. 후속 층에 대해 추가된 보정은 제어 안정성을 위해, 전체 변동 또는 측정된 차이의 일부분을 보상할 수 있다. 액적 간격들의 변경들은 전체 차이와 차이의 보다 작은 부분의 조합으로부터 결정될 수 있다. 예를 들어, 액적 간격 변경들은 다음의 방정식 DSi = DS0*(Md/M0 + f*C)로부터 결정될 수 있으며, 여기서 M0는 공칭 액적 질량이고, Md는 결정된 액적 질량이고, C는 측정된 전체 차이이고, DS0은 공칭 액적 간격이고, DSi는 다음 층에 사용하기 위한 액적 간격이고, f는 i번째 층에서 얼마나 많은 보정이 구현되어야 하는지에 대한 인자이다. 후속 층들에 대한 이러한 유형의 보정 조정은 부품 높이를 의도된 층 높이가 되게 하고, 후속하여 인쇄된 층이 의도된 층 두께가 되도록 보장한다. 부품의 높이를 모니터링하고 후속 층들에 대한 높이의 변경을 검출하는 것은 계속되어, 부품 빌드 전체에 걸쳐 추가의 수정들이 일어날 수 있다.
다른 변형예에서, 액적 간격 보정(DSi/DS0)과 부품 높이 오차 사이의 관계는 기계 학습 접근법을 통해 직접 모델링될 수 있다. 이러한 접근법을 달성하기 위해, 다양한 층들에서의 인쇄된 부품 측정에 대해 플롯(plot)된 다양한 수준들의 액적 간격의 일련의 훈련 예들이 오프라인으로 획득된다. 이러한 데이터는 회귀, 또는 보다 일반적으로는, 지지 벡터 기계, 랜덤 포레스트(random forest) 또는 인공 신경망과 같은 기계 학습 모델을 훈련시키는 데 사용되며, 이는 층 번호 및 부분 높이 오차를 입력들로서 취하고, 주어진 층에서 적용될 액적 간격에서의 필요한 보정을 예측한다.
부품의 표면에 걸쳐 변동을 야기하는 오차들의 경우, 부품의 전체 층에 걸쳐서 보다는, 오히려 국소 층 영역에 걸쳐 보정이 이루어질 필요가 있다. 액적 간격은 물체의 나머지 층들의 후속 층들로부터 얻어지는 높이 측정치들로부터 변경된다. 전형적으로, 프린터는 액적 간격 변경들을 연속 함수로서 인쇄 내로 조합하여, 각각의 이동 또는 공구 경로에서의 일련의 이동들에 대한 액적 간격을 높이 보정에 기초하여 변경한다. 이러한 기계 학습 접근법은 훈련 및 실시간 예측 둘 모두 동안 모델에 대한 추가 입력들로서 X 및 Y 위치들을 포함하도록 확장될 수 있다.
전술된 보상 변경들은 보상을 달성할 충분한 층들이 남아 있는 한, 보정된 값에 대한 안정된 접근법을 보장하기 위해 복수의 층들에 걸쳐 이루어질 수 있다. 또한, 액적 간격 변경들은 액적 간격들의 범위로 제한될 수 있어서, 인쇄 공정에서 아티팩트가 생성되지 않는다. 측정된 높이 차이에 대해 부품을 조정하기 위해 보정 조치들이 취해졌으면, 부품 높이 오차들로부터 추정되는 액적 체적을 보상하기 위해 지속적인 보정이 필요하다. 따라서, 액적 간격에서의 보정들은 액적 체적 변동을 선제적으로 보정하기 위해 후속 층들에서 계속된다.
일부 유형들의 오차들은 인쇄의 공구 경로의 변경들을 필요로 한다. 이들 공구 경로 변경들은 물체 주연부들에서 또는 지지 구조물들에 대해 필요할 가능성이 가장 높다. 즉, X 및 Y 축들을 따른 층의 외측 경계 치수들에서의 조정들은 전형적으로 공구 경로에 대한 수정들을 필요로 한다. 이들 공구 경로 편집들은 층을 형성하는 데 필요하므로 프린터에 공급되는 수정된 기계-준비 명령어들에서 제공된다. 공구 경로는, 액적 간격들을 변경하는 임의의 포함된 기계-준비 명령어들과 함께 또는 관련 맵 또는 정의된 형상 보정들과 함께, 연속 방식으로 또는 층의 인쇄를 위한 수정된 이동들의 시작 직전에 제공된다. 대안적으로, 인쇄되지 않은 경로들, 층들, 또는 둘 모두에 대한 연관된 공구 경로 데이터를 포함하는 저장 장치 내의 위치들 또는 이름들을 식별하는 참조들이 제어기에 제공될 수 있어서, 제어기가 저장 장치로부터 이 데이터를 검색할 수 있다. 위치들 또는 이름들에 의해 참조되는 이러한 데이터는 보정의 적용을 필요로 하는 층들의 인쇄 전에 보정들이 결정됨에 따라 채워질 수 있다.
X-Y 평면 내의 공구 경로 변경들을 필요로 하는 조건들의 예는 부품이 그 높이를 따라 형상이 변경되는 경우에 발생한다. 순차적인 층들의 두께가 층들의 의도된 높이와 상이한 경우, 물체의 형상의 변경들은 부품의 의도된 높이에서 보다는, 오히려 주어진 층의 높이에서 일어나는 경향이 있다. 결과적으로, 공구 경로는 인쇄된 층의 초기 의도된 높이에서 보다는, 오히려 부품의 실제 높이에서 의도된 형상을 갖는 물체를 형성하도록 변경된다. 이러한 공구 경로 변경은 의도된 형상을 재생성하는 데 필요하다.
도 1에 도시된 프린터를 동작시키기 위한 공정이 도 2에 도시되어 있다. 공정의 설명에서, 공정이 어떤 작업 또는 기능을 수행하고 있다는 진술들은, 제어기 또는 범용 프로세서가 데이터를 조작하기 위해 또는 프린터 내의 하나 이상의 구성요소들을 동작시켜 작업 또는 기능을 수행하기 위해 제어기 또는 프로세서에 동작 가능하게 연결된 비-일시적 컴퓨터 판독가능 저장 매체에 저장된 프로그래밍된 명령어들을 실행하는 것을 지칭한다. 위에서 언급된 제어기(136)는 그러한 제어기 또는 프로세서일 수 있다. 대안적으로, 제어기는 하나 초과의 프로세서 및 연관 회로 및 구성요소들로 구현될 수 있으며, 이들 각각은 본 명세서에 기술된 하나 이상의 작업들 또는 기능들을 형성하도록 구성된다. 또한, 방법의 단계들은 도면들에 도시된 순서 또는 처리가 기술되는 순서에 관계없이 임의의 실현가능한 시간 순서로 수행될 수 있다.
도 2는 시스템에 의한 금속 물체의 형성 동안 검출하는 변위 오차를 보상하기 위해 인쇄 시스템(10)을 동작시키는 공정(200)의 흐름도이다. 공정은 형성 중인 금속 물체의 이미지 데이터의 생성으로 시작한다(블록 204). 생성된 이미지 데이터는, 시스템을 동작시키고 물체를 형성하는 데 사용된 기계-준비 명령어들을 생성하는 데 사용되었던 물체의 3D 설계 데이터와 비교된다(블록 208). 3D 설계 데이터와 생성된 이미지 데이터 사이의 임의의 치수 차이들이 미리 결정된 범위 밖에 있는 경우(블록 212), 기계-준비 명령어들은 미리 결정된 범위 밖의 차이들을 보상하도록 수정된다(블록 220). 그렇지 않으면, 원래 생성되었던 기계-준비 명령어들이 물체의 다른 부분을 형성하는 데 사용된다(블록 216). 예를 들어, 층 또는 부품 특징부와 같은 물체의 다음 부분이 형성되는 경우(블록 224), 공정은 반복된다. 기계-준비 명령어 수정들은 전술된 바와 같이 수행된다.
위에 개시된 특징부들 및 기능들, 및 다른 특징부들 및 기능들, 또는 이들의 대안들의 변형들이 바람직하게는 많은 다른 상이한 시스템들, 응용들 또는 방법들로 조합될 수 있다는 것이 인식될 것이다. 다양한 현재 예측되지 않거나 예상되지 않는 이의 대안들, 수정들, 변형들, 또는 개선들이 당업자에 의해 후속하여 이루어질 수 있고, 이들은 또한 하기 청구범위에 의해 포함되도록 의도된다.

Claims (30)

  1. 3차원(3D) 금속 물체 제조 시스템을 동작시키기 위한 방법으로서,
    상기 3D 금속 물체 제조 시스템에 의해 형성 중인 금속 물체의 이미지 데이터를 상기 금속 물체의 완료 전에 생성하는 단계;
    상기 금속 물체의 상기 생성된 이미지 데이터를 원래의 3D 물체 설계 데이터와 비교하여 차이를 식별하는 단계;
    상기 식별된 차이가 미리 결정된 차이 범위 밖에 있는 경우 변위 오차를 상기 식별된 차이로서 식별하는 단계;
    상기 식별된 변위 오차를 보상하기 위해, 아직 형성되지 않은 금속 물체 층들을 형성하기 위한 기계-준비 명령어들을 수정하는 단계; 및
    상기 수정된 기계-준비 명령어들을 사용하여 상기 3D 금속 물체 제조 시스템을 동작시키는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 원래의 3D 물체 설계 데이터는 상기 금속 물체의 컴퓨터 보조 설계(CAD) 데이터이거나, 상기 금속 물체의 표준 테셀레이션 언어(STL: standard tessellation language) 데이터인, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 기계-준비 명령어들은 G-코드 명령문(G-code statement)들인, 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기계-준비 명령어들의 상기 수정 단계는
    상기 기계-준비 명령어들에서 식별된 액적(drop) 간격 파라미터들을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 기계-준비 명령어들의 상기 수정 단계는
    상기 기계-준비 명령어들에서 식별된 공구 경로들을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 기계-준비 명령어들의 상기 수정 단계는
    상기 기계-준비 명령어들에서 식별되는 상기 금속 물체를 형성하기 위해 금속 액적들이 토출되는 프린트헤드를 이동시키기 위한 속도를 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  7. 제4항에 있어서, 상기 액적 간격 파라미터들의 상기 변경 단계는
    전체 층을 형성하는 기계-준비 명령어들에 대한 상기 액적 간격 파라미터들을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  8. 제4항에 있어서, 상기 액적 간격 파라미터들의 상기 변경 단계는
    층의 일부분에 대한 상기 액적 간격 파라미터들을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  9. 제4항에 있어서, 상기 액적 간격 파라미터들의 상기 변경 단계는
    층 내의 선형 이동에 대한 상기 액적 간격 파라미터들을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  10. 제4항에 있어서, 상기 액적 간격 파라미터들의 상기 변경 단계는
    선형 함수를 사용하여 상기 액적 간격 파라미터들을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  11. 제4항에 있어서, 상기 액적 간격 파라미터들의 상기 변경 단계는
    비선형 함수를 사용하여 상기 액적 간격 파라미터들을 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 비선형 함수는 스플라인 함수인, 방법.
  13. 제4항에 있어서, 상기 액적 간격 파라미터들의 상기 변경 단계는
    상기 물체 내의 높이 오차 상에서 층 내의 공구 경로를 변경하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  14. 제4항에 있어서,
    기계 학습을 사용하여, 형성 동안 물체의 측정된 높이에 기초하여 액적 간격 조정을 위한 모델을 생성하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  15. 제4항에 있어서,
    오차 보정들을 위해 상기 액적 간격 파라미터들의 변경들의 범위를 제한하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  16. 제4항에 있어서,
    층 내에서의 액적 분사에 대한 최대 주파수를 설정하는 단계; 및
    이젝터로부터의 토출의 주파수가 상기 최대 주파수를 초과하지 않도록 보장하기 위해, 상기 기계-준비 명령어들에서의 상기 이젝터에 대한 이동의 속도를 수정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  17. 3차원(3D) 금속 물체 제조 시스템으로서,
    상기 3D 금속 물체 제조 시스템에 의해 형성 중인 금속 물체의 이미지 데이터를 상기 금속 물체의 완료 전에 생성하도록 구성되는 광학 센서; 및
    상기 광학 센서에 동작 가능하게 연결되는 제어기를 포함하고, 상기 제어기는
    상기 금속 물체의 상기 생성된 이미지 데이터를 원래의 3D 물체 설계 데이터와 비교하여 차이를 식별하고;
    상기 식별된 차이가 미리 결정된 차이 범위 밖에 있는 경우 변위 오차를 상기 식별된 차이로서 식별하고;
    상기 식별된 변위 오차를 보상하기 위해, 아직 형성되지 않은 금속 물체 층들을 형성하기 위한 기계-준비 명령어들을 수정하고;
    상기 수정된 기계-준비 명령어들을 사용하여 상기 3D 금속 물체 제조 시스템을 동작시키도록 구성되는, 3D 금속 물체 제조 시스템.
  18. 제17항에 있어서, 상기 제어기는
    상기 기계-준비 명령어들에서 식별된 액적 간격 파라미터들을 변경하도록 추가로 구성되는, 3D 금속 물체 제조 시스템.
  19. 제17항에 있어서, 상기 제어기는
    상기 기계-준비 명령어들에서 식별된 공구 경로들을 변경하도록 추가로 구성되는, 3D 금속 물체 제조 시스템.
  20. 제17항에 있어서, 상기 제어기는
    상기 기계-준비 명령어들에서 식별되는 상기 금속 물체를 형성하기 위해 금속 액적들이 토출되는 프린트헤드를 이동시키기 위한 속도를 변경하도록 추가로 구성되는, 3D 금속 물체 제조 시스템.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제어기는
    전체 층을 형성하는 기계-준비 명령어들에 대한 상기 액적 간격 파라미터들을 변경하도록 추가로 구성되는, 3D 금속 물체 제조 시스템.
  22. 제20항에 있어서, 상기 제어기는
    층의 일부분에 대한 상기 액적 간격 파라미터들을 변경하도록 추가로 구성되는, 3D 금속 물체 제조 시스템.
  23. 제20항에 있어서, 상기 제어기는
    층 내의 선형 이동에 대한 상기 액적 간격 파라미터들을 변경하도록 추가로 구성되는, 3D 금속 물체 제조 시스템.
  24. 제20항에 있어서, 상기 제어기는
    선형 함수를 사용하여 상기 액적 간격 파라미터들을 변경하도록 추가로 구성되는, 3D 금속 물체 제조 시스템.
  25. 제20항에 있어서, 상기 제어기는
    비선형 함수를 사용하여 상기 액적 간격 파라미터들을 변경하도록 추가로 구성되는, 3D 금속 물체 제조 시스템.
  26. 제25항에 있어서, 상기 비선형 함수는 스플라인 함수인, 3D 금속 물체 제조 시스템.
  27. 제20항에 있어서, 상기 제어기는
    상기 물체 내의 높이 오차 상에서 층 내의 공구 경로를 변경하도록 추가로 구성되는, 3D 금속 물체 제조 시스템.
  28. 제20항에 있어서, 상기 제어기는
    기계 학습을 사용하여, 형성 동안 물체의 측정된 높이에 기초하여 액적 간격 조정을 위한 모델을 생성하도록 추가로 구성되는, 3D 금속 물체 제조 시스템.
  29. 제20항에 있어서, 상기 제어기는
    오차 보정들을 위해 상기 액적 간격 파라미터들의 변경들의 범위를 제한하도록 추가로 구성되는, 3D 금속 물체 제조 시스템.
  30. 제20항에 있어서, 상기 제어기는
    층 내에서의 액적 분사에 대한 최대 주파수를 설정하고;
    이젝터로부터의 토출의 주파수가 상기 최대 주파수를 초과하지 않도록 보장하기 위해, 상기 기계-준비 명령어들에서의 상기 이젝터에 대한 이동의 속도를 수정하도록 추가로 구성되는, 3D 금속 물체 제조 시스템.
KR1020200122602A 2019-10-01 2020-09-22 금속 액적 토출식 3차원(3d) 물체 프린터를 액적 크기 변동들을 보상하도록 동작시키기 위한 방법 및 시스템 KR20210039291A (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US16/589,969 2019-10-01
US16/589,969 US11886759B2 (en) 2019-10-01 2019-10-01 Method and system for operating a metal drop ejecting three-dimensional (3D) object printer to compensate for drop size variations

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20210039291A true KR20210039291A (ko) 2021-04-09

Family

ID=72615675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200122602A KR20210039291A (ko) 2019-10-01 2020-09-22 금속 액적 토출식 3차원(3d) 물체 프린터를 액적 크기 변동들을 보상하도록 동작시키기 위한 방법 및 시스템

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11886759B2 (ko)
EP (1) EP3800539A1 (ko)
JP (1) JP2021055184A (ko)
KR (1) KR20210039291A (ko)
CN (1) CN112589098A (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102635910B1 (ko) * 2023-03-06 2024-02-08 삼성엔지니어링 주식회사 건설용 3d 프린터 제어 방법

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11794255B2 (en) * 2021-01-27 2023-10-24 Xerox Corporation Method and apparatus for forming overhang structures with a metal drop ejecting three-dimensional (3D) object printer
US20230373007A1 (en) * 2022-05-23 2023-11-23 Xerox Corporation Method and apparatus for forming overhanging structures in additive manufactured parts that have an improved surface roughness

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9616494B2 (en) 2014-03-28 2017-04-11 Scott Vader Conductive liquid three dimensional printer
US9914264B2 (en) * 2014-12-16 2018-03-13 Xerox Corporation System and method for missing ejector correction in three-dimensional object printing by waveform adjustment
US10329691B2 (en) * 2015-02-06 2019-06-25 Fernando Andres BIENZOBAS SAFFIE System and method for generating an image in a three-dimensionally printed object
US20170056970A1 (en) * 2015-08-24 2017-03-02 Desktop Metal, Inc. Control of a three-dimensional printing process using estimated thermal parameters
US10315247B2 (en) * 2015-09-24 2019-06-11 Markforged, Inc. Molten metal jetting for additive manufacturing
US10335991B2 (en) * 2015-12-08 2019-07-02 Xerox Corporation System and method for operation of multi-nozzle extrusion printheads in three-dimensional object printers
US20180297114A1 (en) 2017-04-14 2018-10-18 Desktop Metal, Inc. Printed object correction via computer vision
US11014163B2 (en) * 2017-04-14 2021-05-25 Desktop Metal, Inc. Calibration of 3D printer via computer vision
WO2018200383A1 (en) * 2017-04-24 2018-11-01 Desktop Metal, Inc. Three-dimensional (3d) printing using measured processing effects with feedback to processing parameters
EP3581884A1 (de) * 2018-06-15 2019-12-18 Hexagon Technology Center GmbH Additive fertigung mit optischer prozessüberwachung
EP4242762A3 (en) * 2019-05-17 2023-12-27 Markforged, Inc. 3d printing apparatus and method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102635910B1 (ko) * 2023-03-06 2024-02-08 삼성엔지니어링 주식회사 건설용 3d 프린터 제어 방법

Also Published As

Publication number Publication date
US20210096537A1 (en) 2021-04-01
JP2021055184A (ja) 2021-04-08
CN112589098A (zh) 2021-04-02
EP3800539A1 (en) 2021-04-07
US11886759B2 (en) 2024-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11565475B2 (en) Method and system for operating a metal drop ejecting three-dimensional (3D) object printer to compensate for geometric variations that occur during an additive manufacturing process
KR20210039291A (ko) 금속 액적 토출식 3차원(3d) 물체 프린터를 액적 크기 변동들을 보상하도록 동작시키기 위한 방법 및 시스템
US11347908B2 (en) Intelligent additive manufacturing
JP7054268B2 (ja) 積層造形における人工知能フィードバック制御のためのシステム、方法および媒体
CN107187058A (zh) 3d打印闭环控制方法、装置、3d打印机和存储介质
US20230241841A1 (en) Method for improved infilling of part interiors in objects formed by additive manufacturing systems
US20240126942A1 (en) Machine Learning for Additive Manufacturing
EP4023369B1 (en) Metal drop ejecting three-dimensional (3d) object printer having an increased material deposition rate
US11760028B2 (en) System and method for calibrating lag time in a three-dimensional object printer
US11673198B2 (en) System and method for reducing drop placement errors at perimeter features on an object in a three-dimensional (3D) object printer
CN105500717A (zh) 一种打印中断后能够自动矫正的3d打印机及其矫正方法
EP4035805A1 (en) Method and apparatus for forming overhang structures with a metal drop ejecting three-dimensional (3d) object printer
EP4035804A1 (en) System and method for improved infilling of part interiors in objects formed by additive manufacturing systems
US11701712B2 (en) System and method for reducing drop placement errors at perimeter features on an object in a three-dimensional (3D) object printer
WO2022086491A1 (en) Processing 3d object models based on target heights
US20230373007A1 (en) Method and apparatus for forming overhanging structures in additive manufactured parts that have an improved surface roughness

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination