[发明专利]光子融合

说明书

本文中描述的示例包括一种三维打印机、一种三维打印设备，其包括用于涂覆可融合材料层的可融合材料涂敷器，用于涂覆图案化的抑制材料层以基于对应于三维模型的信息建立可融合材料层的暴露区域和可融合材料层的遮挡区域的抑制材料涂敷器，以及用于施加光子能量以融合可融合材料层的暴露区域的光子能量发射器。

背景技术

三维打印(另称为“3D打印”)涉及到机器通过其来将机器可读指令转变成三维物理对象的过程。机器可读指令通常包括描述该物理对象的维度和构造的电子或数字模型。物理对象的材料和对应的特性可以基于在三维打印过程中所使用的特定过程而变化。

附图说明

图1图示出使用材料的光子融合的示例三维打印过程。

图2图示出使用材料的光子融合来产生合金的示例三维打印过程。

图3描绘了示例三维打印机的示意图。

图4是三维打印的示例方法的流程图。

具体实施方式

本公开的示例实施方式包括用于使用粉化、浆状或液体的可融合材料的光子融合的三维或“3D”打印的系统、装置和方法。在此类实施方式中，可融合材料的各层构建在彼此之上。通过使用抑制材料(诸如非融合吸收性材料、非融合反射性材料或在化学或物理上抑制可融合材料进行融合的材料)进行打印或以其它方式涂覆图案来定义每一层的结构。

可以将可融合材料和抑制材料的每个组合层暴露于光子能量。如本文中使用的，术语“光子能量”和“光子融合”是指涉及到具有约0.2微米到1.5微米的光谱范围的非相干光发射的能量或过程。在各种实施方式中，光子能量可以以受控爆裂或闪镀(flash)而同时涂覆于最上一层的全部或部分。响应于光子能量，未被抑制材料掩盖或抑制的可融合材料的最上一层的区域可以被提纯、融合、熔化、汽化或熔化。在一些示例中，可融合材料响应于光子能量的融合可以以层内和层间为基础来发生。在这样的实施方式中，被抑制材料掩盖/抑制了的可融合材料的区域可以保持在未融合状态中。在本文中参考各种示例和附图更详细地描述三维打印过程和装置的具体细节。

图1图示出根据本公开的各种实施方式的用于使用光子融合来生成三维对象的示例过程10。如所示，过程10可以在参考标记11处通过提供基板105开始。在一些实施方式中，基板105可以由类似于在该过程的其它部分中使用的可融合材料的材料构成和/或包括类似于在该过程的其它部分中使用的可融合材料的材料。例如，基板105可以包括金属、塑料、木材、玻璃、陶瓷或在分离的过程中形成的其它材料基板。

基板105可以包括一次性和/或可重复使用的平台，对应的三维打印设备可以在处理三维打印的其它过程时操纵所述平台。例如，基板105可以由三维打印机根据本文中描述的过程的需要在多个维度上移动。例如，基板105可以相对于三维打印机的其它元件进行移动以促进、改善或优化各种三维打印过程的结果。

在参考标记12处，示例过程10可以包括使用可融合材料涂覆器130放下一层可融合材料110。在一些示例中，可融合材料涂覆器130可以包括打印头型涂覆器，其相对于基板105在诸如131的方向上移动。在一些实施方式中，可融合材料涂覆器130可以包括基板宽的布置，以使得可以在具有特定维度的基板105之上在单次通过中放下层110。例如，可融合材料涂覆器130可以包括喷嘴或开口的“页宽阵列”，其随着其在通过箭头131指示的方向上移动而在基板105上释放可融合材料层110。

为了实现可变厚度的可融合材料层110，可融合材料涂覆器130可以在基板100之上多次通过以趋向于将该层构建成具体的厚度。在其它示例中，可以调节可融合材料涂覆器130放下可融合材料层110的速率，以实现特定厚度。因此，本发明的实施方式可以涂覆薄至可融合材料的一个颗粒的可融合材料层。