[发明专利]增材制造

说明书

生成在增材制造中使用的工具路径数据包括：提供对象设计数据，其中至少部分的所述对象利用线和/或表面来抽象地表示(212)。接着所述线和/或表面可用于提供增材制造设备的构建层的工具路径数据(214)。所述工具路径可被重新配置成当所述增材制造设备实施所述工具路径数据时减少行进的总距离和/或行进时间。所述对象的结构特征的增材制造参数还可基于所述结构特征的几何结构进行选择且在所述工具路径数据中指定(208)。

技术领域

本发明涉及生成在增材制造中使用的工具路径数据。

背景技术

增材制造(例如，3D打印)通常通过材料的选择性沉积或凝固来进行。材料的选择性沉积或凝固通常在3D空间内的多个构建层中进行。构建层可为2D平面或3D表面。在这些布置中，待制造对象的设计数据典型地以体积表示提供，例如STL(立体平版印刷)，且接着被划分成对应于所考虑的增材制造设备的构建层的切片。切片典型地由封闭轮廓限定。接着针对每个构建层生成包括例如呈光栅图案的点或线的工具路径数据以便填充封闭轮廓内的区域。然后，每个构建层的工具路径数据之后是增材制造设备的工具(例如，激光器)以便选择性地沉积或凝固材料，以便制造对象。这典型地包括使材料的沉积或凝固的点沿着一个或多个工具路径移动。沉积或凝固典型地沿着一个或多个工具路径从一点调制到另一点(例如，激光器在特定点处操作，接着关闭，接着被移动到下一点，且接着再次操作)，或沿着一个或多个工具路径中的每一个是连续的(例如，激光器沿着每个工具路径连续地操作)。

增材制造具有以下优点：能够使用相同制造设备但利用不同工具路径数据产生各种不同物理对象。增材制造还具有以下优点：能够产生复杂对象，所述复杂对象在使用更常规的制造工艺时非常难以产生、或在一些情况下不可能产生，所述更常规的制造工艺例如减色、成形或浇铸工艺。因此强烈希望增材制造在与更常规的制造工艺相比时产生具有类似的、或在一些情况下更好的材料和/或结构性质的物理对象。

然而，生成在增材制造中使用的工具路径数据的现有过程通常计算强度极大，特别是对于具有复杂结构特征的对象。此外，生成在增材制造中使用的工具路径数据的现有过程通常无法利用所考虑的增材制造设备的全分辨率。此外，生成在增材制造中使用的工具路径数据的现有过程通常产生工具路径数据，这对于增材制造设备的实施是耗时的，且与更常规的制造工艺相比时产生具有较差的材料和/或结构性质的物理对象。

因此，申请人相信在生成在增材制造中使用的工具路径数据方面留有改进余地。

发明内容

根据本发明的一方面，提供一种生成在增材制造中使用的工具路径数据的方法，所述方法包括：

提供对象设计数据，其中对象的至少一部分由位于第一构建层内的第一层点和位于第二构建层内的第二层点表示；

将第二层点投射到位于第一构建层内的经投射层点；以及

将第一层点连接到经投射层点以提供第一构建层的工具路径数据。

在本文中所描述的方面或实施例中的任一个中，对象的至少一部分还可或实际上由线表示。这些实施例可包括使线离散化以生成位于第一构建层内的第一层点和位于第二构建层内的第二层点。

因此，根据本发明的另一方面，提供一种生成在增材制造中使用的工具路径数据的方法，所述方法包括：

提供对象设计数据，其中对象的至少一部分由线表示；

使线离散化以生成位于第一构建层内的第一层点和位于第二构建层内的第二层点；

将第二层点投射到位于第一构建层内的经投射层点；以及

将第一层点连接到经投射层点以提供第一构建层的工具路径数据。