形状形成装置以及用于形状形成装置的控制方法与流程

文档序号:12506521阅读:212来源:国知局
形状形成装置以及用于形状形成装置的控制方法与流程

本发明涉及形状形成装置以及控制该形状形成装置的方法。



背景技术:

形状形成装置意指能够使用在一定条件下可固化的各种形成材料(诸如可热熔化的蜡、可热固化的树脂、可光固化的树脂、金属等)以特定形状形成一形状的装置。形状形成装置可以包括三维打印机。

形状形成装置可以使用各种方法制造形状。例如,形状形成装置可以通过使用切割机切割原料或通过喷射输入的蜡或液体树脂而以特定形状堆叠而形成一形状。此外,形状形成装置可以通过朝向材料发射激光束以使材料熔化、然后形成并固化特定形式而形成一形状,或者可以通过朝向材料发射粘合剂而形成一形状。

由于形状形成装置可以仅输入关于形状的三维数据以获得与其对应的形状而不用制造额外的模具,所以各种类型的形状可以被简单地制造并且对于形状的设计可以被快速地修改。此外,根据形状形成装置,由于相同的产品可以通过发送关于形状的三维数据而在彼此远离的多个区域中快速地产生,所以可以即时地响应对产品的需求。



技术实现要素:

技术问题

一个方面是提供一种形状形成装置以及控制该形状形成装置的方法,该形状形成装置能够保持使用每个喷射喷嘴的程度几乎相等或相似。

另一个方面是提供一种形状形成装置以及控制该形状形成装置的方法,该形状形成装置能够重新考虑形状形成操作的可靠性、减少用于维护使用的时间并减少在维护每个喷射喷嘴中损失的形成材料的量。

再一个方面是提供一种形状形成装置以及控制该形状形成装置的方法,该形状形成装置能够增大形成速度以及减少所需的喷射喷嘴的数目。

技术方案

为了解决上面描述的问题,提供一种形状形成装置以及控制该形状形成装置的方法。

该形状形成装置包括:多个喷射部分,配置为相等地喷射不同颜色的形成材料;以及形状形成部分,形状在该处通过被相等地喷射的不同颜色的形成材料而形成。

所述多个喷射部分可以通过多个循环喷射不同颜色的形成材料并可以对于每个循环相等地喷射不同颜色的形成材料。

所述多个喷射部分可以根据预定的喷射图案喷射不同颜色的形成材料。

所述多个喷射部分可以在多个循环当中的至少一个第一循环期间根据第一图案喷射不同颜色的形成材料并可以在另一个第二循环期间根据不同于第一图案的第二图案喷射不同颜色的形成材料。

所述多个喷射部分可以根据所述多个喷射部分的布置次序顺序地喷射不同颜色的形成材料。

形状形成装置还可以包括支撑材料喷射部分,该支撑材料喷射部分配置为通过喷射支撑材料到支撑件形成位置而形成与形状可分开和可拆卸的支撑件。

支撑件可以使用热或溶液是可去除的。

所述多个喷射部分和支撑材料喷射部分可以被控制以喷射形成材料和支撑材料从而形成对应于所获得的形状数据的形状。

支撑材料喷射部分可以喷射具有比由所述多个喷射部分喷射的形成材料的液滴大的液滴的支撑材料。

所述多个喷射部分中的至少一个和支撑材料喷射部分可以喷射形成材料和支撑材料到支撑件形成区以形成支撑件。

所述多个喷射部分中的至少一个可以喷射形成材料到支撑件形成区的至少一个位置,支撑材料喷射部分可以喷射支撑材料到与形成材料被喷射到的所述至少一个位置不同的另一个位置以形成支撑件。

不同颜色的形成材料可以包括不同颜色的颜料。

不同颜色的颜料可以包括青色、品红色、黄色和黑色。

不同颜色的颜料可以包括青色、品红色、黄色和白色。

所述多个喷射部分可以包括配置为喷射白色的白色喷射部分,所述多个喷射部分中的至少一个可以喷射青色、品红色、黄色和白色中的至少一种到所述形状的第一行,白色喷射部分可以喷射白色到与第一行接触的第二行。

第一行可以包括所述形状的表面。

当白色被喷射到形状的第一行时,所述多个喷射部分中的至少一个可以喷射青色、品红色和黄色中的至少一种到第二行的与所述白色被喷射到的第一行的一个位置相对应的一个位置。

形状形成部分可以包括其上堆叠所喷射的不同颜色的形成材料的基底部分。

基底部分可以在其中所述多个喷射部分布置的方向或与其中喷射部分布置的方向相反的方向上是可移动的。

形状形成装置还可以包括曝光部分,该曝光部分配置为朝向堆叠在基底部分上的形成材料发射紫外(UV)线以固化堆叠的形成材料。

形状形成装置还可以包括配置为将堆叠的形成材料弄平整的辊。

所述多个喷射部分中的至少一个可以使用根据压电主体的变形来喷射形成材料的压电喷墨方法来喷射形成材料。

所述多个喷射部分中的至少一个可以使用根据加热器的瞬时加热来喷射形成材料的热喷墨方法来喷射形成材料。

所述多个喷射部分中的至少一个可以在与喷射形成材料的方向交叉的方向或平行于形成材料的方向上是可移动的。

控制该形状形成装置的方法可以涉及控制包括配置为喷射不同颜色的形成材料的多个喷射部分的形状形成装置的方法。

该方法包括:对应于形状数据产生与喷射形成材料相关的控制信号;以及根据控制信号喷射不同颜色的相等量的形成材料。

喷射可以包括通过多个循环喷射不同颜色的形成材料并可以对于每个循环相等地喷射不同颜色的形成材料。

喷射可以包括根据预定的喷射图案喷射不同颜色的形成材料。

喷射可以包括在所述多个循环当中的至少一个第一循环期间根据第一图案喷射不同颜色的形成材料并可以在另一个第二循环期间根据不同于第一图案的第二图案喷射不同颜色的形成材料。

该方法还可以包括,通过喷射支撑材料到支撑件形成位置,由支撑材料喷射部分形成与形状可分开和可拆卸的支撑件。

支撑件的形成可以包括通过所述多个喷射部分喷射具有比喷射的形成材料的液滴大的液滴的支撑材料。

支撑件的形成可以包括通过由所述多个喷射部分中的至少一个和支撑材料喷射部分喷射形成材料和支撑材料到支撑件形成区而形成支撑件。

支撑件的形成可以包括通过由所述多个喷射部分中的至少一个喷射形成材料到支撑件形成区的至少一个位置并由支撑材料喷射部分喷射支撑材料到与形成材料被喷射到的所述至少一个位置不同的另一个位置而形成支撑件。

该方法可以包括除去支撑件。

不同颜色的形成材料可以包括不同颜色的颜料,而不同颜色的颜料包括青色、品红色和黄色并且还可以包括黑色和白色中的至少一种。

喷射可以包括喷射青色、品红色、黄色和白色中的至少一种到所述形状的第一行,并由白色喷射部分喷射到与第一行接触的第二行。

第一行可以包括所述形状的表面。

当白色被喷射到形状的第一行时,喷射可以包括喷射青色、品红色和黄色中的至少一种到第二行的与所述白色被喷射到的第一行的一个位置相对应的一个位置。

该方法还可以包括使堆叠的形成材料平整并通过朝向堆叠的形成材料发射UV线而固化堆叠的形成材料。

该方法还可以包括转移所述多个喷射部分。

所述多个喷射部分中的至少一个可以使用根据压电主体的变形来喷射形成材料的压电喷墨方法来喷射形成材料。

所述多个喷射部分中的至少一个可以使用根据加热器的瞬时加热来喷射形成材料的热喷墨方法来喷射形成材料。

有益效果

根据如上所述的形状形成装置以及控制该形状形成装置的方法,使用每个喷射喷嘴的程度可以被保持几乎相等或类似。

此外,根据如上所述的形状形成装置和控制该形状形成装置的方法,由于每个喷射喷嘴被几乎相等地或类似地使用,所以可以防止由于频繁使用特定喷嘴而可能发生的特定喷嘴的堵塞,并可以减少用于清洁该特定喷嘴所消耗的时间。

此外,根据如上所述的形状形成装置和控制该形状形成装置的方法,可以减少用于维护每个喷射喷嘴所使用的时间,并可以减少用于维护每个喷射喷嘴而损失的另外的量的形成材料。

根据如上所述的形状形成装置和控制该形状形成装置的方法,由于形成速度增大,所以可以获得快速地形成形状的效果。

根据如上所述的形状形成装置和控制该形状形成装置的方法,由于不需要分开地包括用于喷射着色剂的喷嘴和用于喷射形成材料的喷嘴,所以可以获得降低装置的制造成本并降低装置的复杂性的效果。

附图说明

图1是示出形状形成装置的一个实施方式的视图。

图2是示出形状形成装置的一个实施方式的外部形状的透视图。

图3是示出形状形成装置的一个实施方式的结构图。

图4是示出形状形成装置的一个实施方式的内部结构的视图。

图5是示出形成材料喷射模块的一个实施方式的结构图。

图6a是示出形成材料喷射模块的一个实施方式的视图。

图6b是示出形成材料喷射模块的一个实施方式的仰视图。

图7是示出喷嘴部分的第一实施方式的截面图。

图8至10是示出通过喷嘴部分的第一实施方式喷射形成材料的原理的视图。

图11是示出喷嘴部分的第二实施方式的截面图。

图12至14是示出通过喷嘴部分的第二实施方式喷射形成材料的原理的视图。

图15a至15c是示出其中形状通过发射紫外(UV)线而固定的工艺的一个实施方式的视图。

图16是示出形状形成装置的形状形成工艺的一个实施方式的视图。

图17是示出形状形成装置的喷射形成材料的第一实施方式的视图。

图18是示出形状形成装置的喷射形成材料的第一图案的视图。

图19至22是示出通过形状形成装置喷射形成材料为第一图案的实施方式的视图。

图23是示出形状形成装置的喷射形成材料的第二图案的视图。

图24是示出由于喷射形成材料为第二图案而获得的形状的视图。

图25是示出形状形成装置的喷射形成材料的第二实施方式的视图。

图26和27是示出根据第二实施方式获得的形状的视图。

图28和29是示出形状形成装置的喷射形成材料的第三实施方式的视图。

图29是示出根据第三实施方式获得的形状的视图。

图30和31是示出形状形成装置的喷射形成材料的第四实施方式的视图。

图32是示出根据第四实施方式获得的形状的视图。

图33和34是示出形状形成装置的喷射形成材料的第五实施方式的视图。

图35和36是示出除去根据第四实施方式获得的形状的支撑材料的工艺的视图。

图37是示出在控制形状形成装置的方法中在形成材料喷射模块移动之前的工艺的一个实施方式的流程图。

图38是示出控制形状形成装置的方法的第一实施方式的流程图。

图39是示出控制形状形成装置的方法的第二实施方式的流程图。

图40至42是示出控制形状形成装置的方法的第三实施方式的流程图。

图43是示出控制形状形成装置的方法的第四实施方式的流程图。

具体实施方式

在下文,将参照图1描述形状形成装置的一个实施方式。图1是示出形状形成装置的一个实施方式的视图。如图1所示,形状形成装置1可以包括喷射形成材料2a至4a的多个喷射部分2至4以及形状形成部分7,所喷射的形成材料2a至4a堆叠在形状形成部分7处以形成形状89。

所述多个喷射部分2至4可以朝向形状形成部分7喷射某些颜色的形成材料2a至4a。喷射部分2至4的每个可以相等地喷射形成材料2a至4a。

这里,相等的喷射量的含义可以包括其中从各自的喷射部分2至4喷射的形成材料2a至4a的喷射量可以彼此相等的含义。此外,喷射量相等的含义可以不仅包括其中由各自的喷射部分2至4喷射某一周期的形成材料2a至4a的喷射量完全地相同的含义,而且包括其中喷射量之间存在差异至容许范围内的某个程度的含义。换句话说,所述多个喷射部分2至4可以喷射完全地相等的量的形成材料2a至4a并可以喷射几乎相等或类似的量的形成材料2a至4a。例如,第一喷射部分2可以喷射形成材料2a 100次,第二喷射部分3可以喷射形成材料3a 110次,第三喷射部分4可以喷射形成材料4a 99次。如上所述,通过第一喷射部分2至第三喷射部分4喷射形成材料2a至4a可以解释为相等地喷射形成材料2a至4a。这里,容许范围可以根据设计者或用户的选择而被任意地确定。

根据一个实施方式,喷射部分2至4可以相等地喷射在预定范围内的形成材料2a至4a。这里,该范围可以被分析为包括空间范围和时间范围中的至少一个。换句话说,当处于预定的第一部分中时,各自的喷射部分2至4可以相等地喷射形成材料2a至4a。此外,对于某一预定时间,例如在第一循环中,形成材料2a至4a可以被相等地喷射。在这种情况下,在第一部分中或在第一循环期间由第一喷射部分2喷射的形成材料2a的量可以等于或几乎等于在相同的部分中或在相同的循环期间由第二喷射部分3喷射的形成材料3a的量。另外,可以存在某一范围内的微小差异。例如,第一形成材料2a、第二形成材料2b和第三形成材料2c可以在一个循环期间被喷射相同的次数。

当各自的喷射部分2至4相等地喷射形成材料2a至4a时,仅几个特定的喷射部分不密集地喷射形成材料。因此,可以防止由于仅特定喷射部分密集喷射形成材料或在短时间消耗所述仅特定喷射部分而可能发生的特定喷射部分的堵塞现象。此外,由于所述多个喷射部分2至4相等地喷射形成材料2a至4a,所以与当形成材料由仅特定喷射部分喷射时相比,形状可以以更高的速度形成。

喷射形成材料2a至4a的喷射部分2至4的数量可以根据形状形成装置1的设计者的选择或根据需要而被各种各样地选择。例如,如图1所示,形状形成装置1可以采用三个喷射部分2至4,可以采用四个喷射部分2至4,或可以采用五个喷射部分2至4。根据需要,形状形成装置1可以采用更少或更多的喷射部分2至4。

由各自的喷射部分2至4喷射的形成材料2a至4a的颜色可以根据设计者的选择而被任意地确定。形成材料2a至4a的颜色可以包括红色R、绿色G和蓝色B。形成材料2a至4a的颜色可以包括青色C、品红色M和黄色Y。此外,形成材料2a至4a的颜色可以包括黑色K或白色W。喷射部分2至4的每个可以被设定或制造为喷射不同颜色的形成材料2a至4a。例如,形状形成装置1可以包括四个喷射部分2至4,并且各自的喷射部分2至4可以不同地喷射青色、品红色、黄色和白色的形成材料2a至4a。

根据一个实施方式,喷射部分2至4的每个可以被设定或制造为喷射形成材料2a至4a中的仅被分配的一种。例如,第一喷射部分2可以仅喷射青色形成材料2a,第二喷射部分3可以仅喷射品红色形成材料3a,第三喷射部分4可以仅喷射黄色形成材料4a,从而形成形状89。

根据另一个实施方式,喷射部分2至4中的一个可以喷射几种颜色的形成材料2a至4a。例如,第一喷射部分2可以选择性地喷射青色形成材料2a、品红色形成材料3a和黄色形成材料4a。具体地,当第一喷射部分2使用管路诸如管子或类似物连接到填充有形成材料2a至4a的每种的形成材料储藏容器时,在控制器9的控制下,连接到第一喷射部分2的形成材料储藏容器可以彼此切换以供应不同的形成材料2a至4a到第一喷射部分2。第一喷射部分2可以根据形成材料储藏容器的切换而接收不同的形成材料2a至4a并可以朝向形状形成部分7喷射不同的形成材料2a至4a以形成形状89。

形成材料2a至4a可以是具有流动性的液体材料。例如,形成材料2a至4a可以包括环氧树脂、丙烯酸酯树脂和光聚合物。此外,形成材料2a至4a可以包括液态金属。

根据一个实施方式,由喷射部分2至4喷射的形成材料2a至4a可以包括通过接收光而固化的可光致固化的油墨。可光致固化的油墨可以包括基础树脂、活性稀释剂、光聚合引发剂、着色剂、聚合抑制剂以及其它辅助成分。基础树脂可以包括低聚物。活性稀释剂可以包括单体。基础树脂和活性稀释剂可以通过发射光诸如紫外(UV)线而结合以允许可光致固化的油墨通过光而固化。作为其结果,通过堆叠形成材料2a至4a而形成的形状89可以被固定。光聚合引发剂可以分解为自由基并可以引起基础树脂和活性稀释剂之间的聚合。着色剂可以包括颜料或染料。颜料可以是有机颜料、无机颜料或沉淀色料(lake pigment)。取决于着色剂,形成材料2a至4a的颜色可以被确定。例如,青色形成材料可以包括青色颜料,品红色形成材料可以包括品红色颜料,黄色形成材料可以包括黄色颜料,白色形成材料可以包括白色颜料。聚合抑制剂可以起到抑制油墨的暗反应的功能。

根据需要,可光致固化的油墨可以包括共溶剂、抗结垢(anti-kogation)剂或抗渗色剂(anti-bleeding agent)。共溶剂可以辅助颜料在由喷射部分2至4喷射的油墨中的溶解和分散。当使用热喷墨方法时,共溶剂可以辅助喷头中的蒸发。当使用热喷墨方法时,抗结垢剂可以防止由附着到其的油墨杂质所引起的加热器41的效率的降低。抗渗色剂可以防止在形成材料2a至4a之间的边界处的颜色混合的发生。共溶剂、抗结垢剂或抗渗色剂可以使用形状形成装置通常采用的材料。

根据一个实施方式,喷射部分2至4的任一个可以喷射用于形成可从形状分离的支撑件的支撑材料。支撑材料可以是通过热而可熔或可蒸发的材料或通过溶剂而可溶解的材料。例如,支撑材料可以包括通过热可熔化的石蜡或通过溶剂诸如水可溶解的甘油。

喷射部分2至4可以根据需要而移动。喷射部分2至4的移动方向可以是形成材料2a至4a的喷射方向,换句话说,形状形成部分7被定位的方向,或可以是与形成材料2a至4a的喷射方向相反的方向。此外,喷射部分2至4的移动方向可以是与形成材料2a至4a的喷射方向形成某一角度的方向。例如,喷射部分2至4的移动方向可以是与形成材料2a至4a的喷射方向交叉的方向。

由喷射部分2至4喷射的形成材料2a至4a可以堆叠在形状形成部分7处以形成形状89。形状形成部分7可以包括平板形状的基底部分和提供在基底部分之上的空间,所喷射的形成材料2a至4a容易地堆叠到该基底部分。根据需要,形状形成部分7的基底部分可以在喷射部分2至4被定位的方向或与喷射部分2至4被定位的方向相反的方向上移动。此外,基底部分可以在与形成材料2a至4a的喷射方向成某一角度的方向上移动。例如,基底部分可以在与形成材料2a至4a的喷射方向交叉的方向上移动。

形状形成装置1还可以包括用于控制形状形成装置1的操作的控制器9。控制器9可以控制喷射部分2至4和形状形成部分7的至少一个的操作以形成形状89。例如,控制器9可以控制喷射部分2至4的喷射次数、形成材料2a至4a的喷射量或喷射图案、喷射部分2至4的移动、形状形成部分7的移动等。根据一个实施方式,控制器9可以控制所述多个喷射部分2至4以相等地喷射不同颜色的形成材料2a至4a从而形成形状89。

在下文,将参照图2至16描述形状形成装置的一个实施方式。

图2是示出形状形成装置的一个实施方式的外部形状的透视图,图3是示出形状形成装置的一个实施方式的结构图,图4是示出形状形成装置的内部结构的一个实施方式的透视图。

参照图2至4,形状形成装置10可以包括外部壳体11、安装在外部壳体11内部的内部壳体13以及提供在内部壳体13的顶端处的形成材料喷射模块100。形状形成装置10可以包括基底部分21、各种类型的转移部分22、170、180和190、控制器200、数据输入部分201、存储部分202、操作部分203和显示部分204,形状89形成在基底部分21处。上面描述的部件中的一些可以根据需要被省略。此外,形状形成装置10还可以包括这里没有公开的其它部件。

如图2所示,除了构建在其中的内部壳体13之外,外部壳体11还可以包括与形状形成装置10相关的各种类型的部件,并可以保护构建在其中的各种类型的部件。外部壳体11可以提供屏蔽形状形成空间与外部的功能从而允许形状形成装置10在没有外部干扰的情况下稳定地形成形状89。开口11a可以提供在外部壳体11的至少一个表面上,用户可以通过开口11a取出完成的形状89。根据需要,开口11a可以包括可打开的门。此外,根据需要,外部壳体11可以包括用于接收数据的数据输入部分201、由用户操作以从用户接收指令的操作部分203、以及配置为向用户显示各种类型的信息的显示部分204中的至少一个。

内部壳体13可以包括与形状形成装置10的控制相关并构建在其中的各种类型的部件。例如,半导体芯片和基板可以安装在内部壳体13内,半导体芯片安装在基板上以执行控制器200的功能。内部壳体13可以包括用于接收数据的数据输入部分201、由用户操作以从用户接收指令的操作部分203以及配置为向用户显示各种类型的信息的显示部分204中的至少一个。

内部壳体13可以包括基底部分21。基底部分21可以具有在其上形成形状的平板的形状。基底部分21的顶表面可以暴露到内部壳体13的上表面14,使得由形成材料喷射模块100喷射的形成材料a或支撑材料s可以堆叠在其上。基底部分21可以通过基底部分转移部分22移动。基底部分21的移动可以取决于将被形成的形状89的形状等来控制。根据一个实施方式,基底部分21在喷射形成材料a的方向或与其相反的方向上移动。例如,基底部分21可以在与形成材料喷射模块100设置的方向相反的方向上移动以不允许由形成材料a形成的形状89随着形成材料a堆叠而接触形成材料喷射模块100。此外,作为另一个示例,基底部分21可以朝向形成材料喷射模块100移动以允许堆叠的形成材料a通过平整辊(leveling roller)101变平。根据另一个示例,基底部分21可以在与喷射形成材料的方向交叉的方向上移动。在这种情况下,基底部分21可以在x轴方向和y轴方向中的至少一个上移动以允许根据将被形成的形状而喷射的形成材料a到达并堆叠在基底部分21的顶表面上的合适位置。根据需要,基底部分21可以在与喷射形成材料的方向交叉的方向上移动的同时在喷射形成材料a的方向或与其相反的方向上移动。基底部分转移部分22可以提供在内部壳体13内部并可以根据电机或致动器的驱动而在某一方向上转移基底部分21。

形成材料喷射模块100可以朝向基底部分21喷射不同颜色的形成材料a以形成形状89。根据需要,形成材料喷射模块100还可以喷射支撑材料s以形成各种形式的形状89。形成材料喷射模块100可以包括配置为喷射不同颜色的形成材料a的主体100a、配置为供应不同颜色的形成材料a的多个形成材料盒114、124、134和144以及配置为连接主体100a与盒114、124、134和144的多个连接管113、123、133和143。主体100a可以喷射从盒114、124、134和144供应的不同颜色的形成材料a。这里,形成材料a可以包括通过接收光而固化的可光致固化的油墨。用于控制喷嘴112、122、132、142和152(参照图5)的基板等以及形成材料喷射模块100可以提供在主体100a处。盒114、124、134和144可以存储不同颜色的形成材料a。盒114、124、134和144可以安装在形成材料喷射模块100中以是可替换的。盒114、124、134和144可以分别存储彼此不同的颜色的形成材料a。例如,第一盒114可以存储青色形成材料,第二盒124可以存储品红色形成材料,第三盒134可以存储黄色形成材料,第四盒144可以存储白色形成材料。储存在盒114、124、134和144中的形成材料可以通过分别连接到盒114、124、134和144的连接管113、123、133和143而供应到主体100a。连接管113、123、133和143可以由诸如橡胶等的材料形成。形成材料a可通过的通道可以提供在连接管113、123、133和143内部。当所述多个盒114、124、134和144与主体100a直接可附接和可结合时,所述多个连接管113、123、133和143可以被省略。

形状形成装置10可以包括用于转移形成材料喷射模块100的转移部分23。形成材料喷射模块100可以通过转移部分23在x轴方向、y轴方向和z轴方向中的至少一个方向上移动。形成材料喷射模块100可以喷射不同颜色的形成材料a或支撑材料s。转移部分23可以包括x轴转移部分170、y轴转移部分180和z轴转移部分190。

x轴转移部分170和y轴转移部分180可以在水平方向上移动形成材料喷射模块100。根据一个实施方式,x轴转移部分170可以包括x轴杆171,形成材料喷射模块100沿x轴杆171移动。x轴杆171可以包括导轨。形成材料喷射模块100可以由于内置的轮或齿轮的旋转而沿x轴杆171移动。因此,形成材料喷射模块100可以沿x轴在正x轴方向或负x轴方向上移动。为了内置的轮或齿轮的旋转,形成材料喷射模块100可以包括构建于其中的一个或更多个电机或致动器。这里,电机可以是交流(AC)电机或可以是无刷直流(BLDC)电机。根据一个实施方式,y轴转移部分180可以包括y轴杆181和沿y轴杆181移动的可移动主体182。y轴杆181可以包括导轨。可移动主体182可以由于内置的轮或齿轮的旋转而沿y轴杆181移动以允许形成材料喷射模块100沿y轴移动。可移动主体182可以包括电机或致动器。

z轴转移部分190可以在垂直方向上移动形成材料喷射模块100。根据一个实施方式,z轴转移部分190可以包括z轴杆191和沿z轴杆191移动的可移动主体192。可移动主体192由于内置的轮或齿轮而沿z轴杆191诸如导轨移动,以允许形成材料喷射模块100沿z轴移动。可移动主体192可以包括构建在其中的用于轮的旋转的电机。根据实施方式,可移动主体192可以包括构建在其中的致动器。

如上所述,已经描述了其中x轴转移部分170、y轴转移部分180和z轴转移部分190使用某些杆171、181和191转移形成材料喷射模块100的实施方式。然而,x轴转移部分170、y轴转移部分180和z轴转移部分190不限于此。例如,x轴转移部分170、y轴转移部分180和z轴转移部分190可以使用流体压力转移形成材料喷射模块100。此外,本领域普通技术人员可以采用各种方法用于转移关于x轴转移部分170、y轴转移部分180和z轴转移部分190的形状。根据实施方式,形状形成装置10可以包括x轴转移部分170、y轴转移部分180和z轴转移部分190中的全部或一些。例如,形状形成装置10可以仅包括x轴转移部分170和y轴转移部分180。

形状形成装置10还可以包括配置为控制形状形成装置10的操作的控制器200。控制器200可以通过由某个程序操作的一个或更多个半导体芯片和其上可安装半导体芯片的印刷电路板(PCB)等来实现。控制器200可以是中央处理器(CPU)、微控制器单元(MCU)等。

如图3所示,控制器200可以包括数据处理器210、喷射模块控制器211、移动控制器212和装置控制器213。

数据处理器210可以分析关于储存在数据输入部分201或存储部分202中的形状89的形状数据,并可以将分析结果传递到喷射模块控制器211或移动控制器212。例如,数据处理器210可以根据形状数据提取形状89的几个点的坐标诸如形状89的外部形状或特征,并可以根据提取的坐标确定形成材料的喷射位置或喷射量。此外,数据处理器210可以通过喷射部分110至150的每个确定形成材料a的喷射图案。

喷射模块控制器211可以根据数据处理器210的确定结果产生用于控制形成材料喷射模块100的控制信号。喷射模块控制器211可以根据由数据处理器210确定的喷射图案产生关于喷射部分110至150的每个的控制信号并可以将所产生的控制信号传送到形成材料喷射模块100。根据实施方式,喷射模块控制器211可以确定喷射部分110至150的喷射图案。此外,喷射模块控制器211可以产生用于控制提供在形成材料喷射模块100处的平整辊101或曝光部分160的控制信号。此外,喷射模块控制器211可以取决于形成材料a的喷射而产生用于控制平整辊101或曝光部分160的控制信号。如上所述,为了控制形成材料喷射模块100,喷射模块控制器211可以包括喷射控制器214(参照图5)、辊控制器215(参照图5)和曝光控制器216(参照图5)。

移动控制器212可以根据数据处理器210的确定结果而确定形成材料喷射模块100的移动位置,可以根据确定的移动位置而产生关于转移部分23的x轴转移部分170、y轴转移部分180和z轴转移部分190中的至少一个的控制信号,并可以将产生的控制信号发送到转移部分23的x轴转移部分170、y轴转移部分180和z轴转移部分190中的至少一个。转移部分23的x轴转移部分170、y轴转移部分180和z轴转移部分190可以根据发送的控制信号来转移形成材料喷射模块100。

除了形成材料喷射模块100和转移部分23之外,装置控制器213还可以产生关于其它部件的控制信号以控制形状形成装置10。例如,装置控制器213可以产生关于显示部分204的控制信号并可以将所产生的控制信号发送到显示部分204。

尽管图3分开地示出数据处理器210、喷射模块控制器211、移动控制器212和装置控制器213,但是不一定表示数据处理器210、喷射模块控制器211、移动控制器212和装置控制器213被物理地分开。数据处理器210、喷射模块控制器211、移动控制器212和装置控制器213可以在逻辑上分开。然而,根据实施方式,不同的半导体芯片执行数据处理器210、喷射模块控制器211、移动控制器212和装置控制器213的操作以物理地分开它们。

数据输入部分201可以接收关于将由形状形成装置10形成的形状89的形状数据。这里,形状数据可以包括数字地示出的二维图或三维图。形状数据可以包括信息,诸如形状89的外表面、边界线、特征点的坐标值等。

根据一个实施方式,数据输入部分201可以包括能够接收从远距离的位置发送的数据的有线通信模块或无线通信模块。有线通信模块可以包括用于控制通信的网络接口控制器(NIC)、通信电缆端子、通信电缆等。无线通信模块可以包括根据某一无线通信方法而进行无线通信的通信芯片、天线等。这里,无线通信方法可以包括无线保真度(Wi-Fi)方法或蓝牙方法。

根据另一个实施方式,数据输入部分201可以包括串行端口、并行端口、小型计算机系统接口(SCSI)外部端口、DIN端口、ADB端子、PS/2端子、通用串行总线(USB)端口和IEEE 1394端口中的至少一个。输入到数据输入部分201中的关于形状89的数据可以被临时或非临时地存储在存储部分202中然后被传输到控制器200,或可以被直接传输到控制器200。

存储部分202可以存储数据,诸如形状89的二维图或三维图。此外,存储部分202可以存储控制器200所需的各种信息以控制形状形成装置10。存储在存储部分202中的数据可以通过控制器200的控制或通过经由数据输入部分201输入数据而变化或更新。存储部分202可以临时或非临时地存储各种信息。存储部分202可以通过各种类型的半导体存储器件或磁盘存储器件实现。另外,可用于存储数据的所有的各种器件可以是存储部分202的示例。存储部分202可以通过一个存储器件实现或可以通过多个存储器件实现。存储部分202可以通过一种类型的存储器件实现或可以通过几种类型的存储器件实现。

操作部分203可以从用户接收各种指令或各种信息。用户可以通过操作操作部分203而不是数据输入部分201来输入关于将形成的形状89的数据。操作部分203可以通过键盘、键区、旋钮、跟踪球、鼠标、操纵杆、触摸垫和触摸屏中的至少一个实现。当用户操作操作部分203时,操作部分203可以输出并发送与用户的操作对应的操作信号到控制器200。

显示部分204可以显示与形状形成装置10和将形成的形状89有关的各项信息。例如,显示部分204可以显示输入的三维图形或可以显示关于控制形状形成装置10的方法的消息或当形状形成装置10操作时发生的各种错误的消息。显示部分204可以通过图形用户界面(GUI)向用户显示各项信息。GUI可以根据设计者的任意选择而具有各种设计。此外,为了用户的方便或美观,显示部分204可以显示各种静止图像或运动图像。显示部分204可以根据控制器200的控制信号来操作。

显示部分204可以采用等离子体显示面板(PDP)、液晶显示(LCD)面板、有机发光显示(OLED)面板、发光显示(LED)面板和触摸面板中的至少一个。另外,能够向用户显示文字或图像的各种机构可以用作显示部分204。

在下文,将详细地描述形成材料喷射模块100。图5是示出形成材料喷射模块的一个实施方式的结构图。图6a是示出形成材料喷射模块的一个实施方式的视图,图6b是示出形成材料喷射模块的一个实施方式的仰视图。

如图5、6a和6b所示,材料形成喷射模块可以包括提供在主体100a内部或外部的所述多个喷射部分110至150、平整辊101和曝光部分160。

喷射部分110至150可以分别包括储存将被喷射的形成材料的容器111、121、131、141和151以及喷射该形成材料的喷嘴部分112、122、132、142和152。

容器111、121、131、141和151的每个可以储存对应于喷射部分110、120、130、140和150的每个的形成材料。例如,当第一喷射部分110喷射青色形成材料时,第一容器111可以储存青色形成材料。支撑材料喷射部分150的第五容器151可以储存支撑材料。第一至第五容器111、121、131、141和151可以提供在形成材料喷射模块100内部,或如图2至4所示,可以提供在额外的盒114、124、134、144和154处。根据实施方式,一些容器可以提供在形成材料喷射模块100内部,其它容器可以提供在额外的盒处。

如图6a和6b所示,喷嘴部分112、122、132、142、152可以分别包括从主体110a的壳体的底表面向外暴露的喷嘴112a、122a、132a、142a和152a。根据实施方式,喷嘴部分112、122、132、142和152的每个可以包括喷嘴112a、122a、132a、142a和152a的每个的仅一个或可以包括两个或更多喷嘴112b、122b、132b、142b和152b。一个或两个或更多喷嘴112a、112b、122a、122b、132a、132b、142a、142b、152a和152b可以提供在一个或两个或更多喷嘴形状部分112c、122c、132c、142c和152c处,所述一个或两个或更多喷嘴形状部分112c、122c、132c、142c和152c提供在主体110a的底部朝向基底部分21。提供在喷嘴形状部分112c、122c、132c、142c和152c的一个或两个或更多喷嘴112a、112b、122a、122b、132a、132b、142a、142b、152a和152b可以布置成一行112d、122d、132d、142d和152d,或如图6a和6b所示,可以布置成两个或更多行112d、112e、122d、122e、132d、132e、142d、142e、152d和152e。此外,所述一个或两个或更多喷嘴112a、112b、122a、122b、132a、132b、142a、142b、152a和152b可以以本领域普通技术人员可考虑到的各种形式提供在主体110a的底部。

根据实施方式,所述一个或两个或更多喷嘴112a、112b、122a、122b、132a、132b、142a、142b、152a和152b可以具有各种形状。例如,所述一个或两个或更多喷嘴112a、112b、122a、122b、132a、132b、142a、142b、152a和152b可以具有从喷嘴形成部分112c、122c、132c、142c和152c向外突出的形状。此外,作为另一个示例,所述一个或两个或更多喷嘴112a、112b、122a、122b、132a、132b、142a、142b、152a和152b可以具有提供在平坦表面处的出口的形状。

喷嘴112a、112b、122a、122b、132a、132b、142a、142b、152a和152b的每个可以喷射对应于喷嘴112a、112b、122a、122b、132a、132b、142a、142b、152a和152b的每个的形成材料并可以朝向基底部分21喷射形成材料。

在下文,将描述喷嘴部分112、122、132、142和152的几个实施方式。

图7是示出喷嘴部分的第一实施方式的剖视图。在第一实施方式中,如图7所示,喷嘴部分30可以包括主体37、压电元件31、分隔壁32、出口35和进料口(feeding inlet)36。主体37可以包括在其内部的通道33。主体37可以包括在其一个表面上(例如在顶表面上)的开口32a。压电元件31可以由于逆压电效应而根据电压的变化在形状上改变。压电元件31可以使用产生压电效应或逆压电效应的材料诸如铁电材料等。压电元件31可以提供在主体的一个表面(例如顶表面)上。分隔壁32的一个表面可以附接到压电元件31,其另一个表面可以附接到主体37的一个表面(例如顶表面)以密封在主体37的顶表面上的开口32a。分隔壁32可以根据压电元件31的变形而变形以延伸或减小通道33的尺寸。如图7所示,通道33可以形成为将各种腔室彼此连接的微通道。形成材料34可以在通道33内流动。形成材料34可以包括可光致固化的油墨。出口35可以根据分隔壁32的变形而向外喷射通道33内的形成材料34。进料口36可以供应形成材料34到通道33中。

图8至10是示出通过喷嘴部分的第一实施方式喷射形成材料的原理的视图。参照图8至10,当电能供应到压电元件31时,压电元件31可以弯曲以根据供应的电能而在第一方向上凸起,附接到压电元件31的分隔壁32也可以根据压电元件31的变形而弯曲。当分隔壁32弯曲时,如图8所示,通道的内部空间33a延伸并且外部的形成材料34可以根据内部空间33a的延伸而进一步流过进料口36。随后,如图9所示,当压电元件31由于供应到压电元件31的电能的变化而被弯曲以在与第一方向相反的第二方向上凸起时,分隔壁32也可以弯曲并且通道33的内部空间33a可以减小。因此,通道33中的形成材料34可以通过出口35向外喷射(37)。如图10所示,喷射的形成材料37可以由于重力而朝向基底部分21移动。另外,压电元件31和分隔壁32可以再次弯曲以在第一方向上凸起并且通道33的内部空间33a可以延伸。因此,外部的形成材料34可以流过进料口36。

图11是示出喷嘴部分的第二实施方式的剖视图。在第二实施方式中,喷嘴部分40可以包括加热器41、腔室42、出口43、支撑件44和进料口47。加热器41可以根据外部电能的供应而被加热并可以产生热。加热器41可以采用根据电能的供应而产生热的各种类型的材料,例如金属。腔室42可以储存将通过出口43喷射的形成材料46。腔室42可以根据加热器41的加热而被临时地加热,并且气泡45可以根据腔室42的加热而在腔室42内部产生。形成材料46可以包括可光致固化的油墨。出口43可以根据气泡45的发生而向外喷射腔室42内的形成材料46。根据需要,支撑件44可以供应电能到加热器41或可以冷却加热器41。支撑件44可以包括安装在其中的用于供应电能的基板。进料口47可以供应形成材料46到腔室42中。

图12至14是示出通过喷嘴部分的第二实施方式喷射形成材料的原理的视图。如图12和13所示,当喷嘴部分40的加热器41根据电能的供应而瞬时地产生热时,气泡45可以在腔室42内部产生。当形成材料46是可光致固化的油墨时,气泡45可以由于可光致固化的油墨的共溶剂而在腔室42内部产生。产生的气泡45可以扩大以施加力到形成材料46,从而通过出口43向外喷射形成材料46。喷射的形成材料48可以朝向基底部分21移动。如图14所示,当加热器41的加热完成并冷却时,产生的气泡45可以通过出口43向外喷射或可以在其内部消散。根据气泡45的喷出或消散,空的空间可以形成在腔室42内部,形成材料46可以通过进料口47被再次供给到所形成的空的空间。

如图5所示,喷射部分110至150可以分别设计为喷射不同的形成材料a或材料。例如,第一至第四喷射部分110至140可以设计为喷射形成材料a诸如可光致固化的油墨等,支撑材料喷射部分150可以设计为喷射支撑材料s诸如石蜡、甘油等。更详细地,第一喷射部分110可以设计为喷射青色形成材料,第二喷射部分120可以设计为喷射品红色形成材料,第三喷射部分130可以设计为喷射黄色形成材料,第四喷射部分140可以设计为喷射白色或黑色形成材料。

喷射部分110至150可以由控制器200的喷射控制器214控制。喷射控制器214可以根据数据处理器210的数据分析结果来确定喷射时间或喷射量并可以根据确定的喷射时间或喷射量而控制喷射部分110至150的每个。

平整辊101可以绕特定轴102旋转。如图6a和6b所示,平整辊101可以在主体100a的底部暴露以平整所堆叠的形成材料a。平整辊101可以由于提供在主体100a的壳体内部的辊而获得驱动力以旋转。平整辊101可以在任意的方向上旋转。平整辊101的旋转方向可以根据形成材料喷射模块100的移动方向来确定。根据实施方式,平整辊101可以不提供在形成材料喷射模块100处,不同于图5和6a。在这种情况下,平整辊101可以提供为形状形成装置10中的单独的模块并可以安装在内部壳体13的上表面14之上。

平整辊101可以挤压被固定到并堆叠在基底部分21的顶表面上的形成材料或之前固定的形成材料以平整形成材料的一个表面,例如其顶表面。因此,将被继续地喷射的形成材料可以被允许喷射并固定到已固定的形成材料上的合适位置。

平整辊101可以由控制器200的辊控制器215控制。辊控制器215可以根据喷射部分110至150的喷射而确定平整辊101的旋转方向和旋转速度并可以产生并发送对应于所确定的旋转方向和旋转速度的控制信号到连接到平整辊101的电机,以控制平整辊101。

曝光部分160可以朝向堆叠的形成材料a或支撑材料s发射具有某波长的光例如UV线以固化堆叠的形成材料或支撑材料。曝光部分160可以包括发射光的光发射灯161。参照图6a和6b,一个形成材料喷射模块100可以包括多个这样的光发射灯161a和161b。所述多个光发射灯161a和161b可以提供在主体100a的底部,更详细地,可以安装在该底部的侧表面处,喷嘴112a、112b、122a、122b、132a、132b、142a、142b、152a和152b安装在该底部处。当提供所述多个光发射灯161a和161b时,尽管形成材料喷射模块100的主体100a在任何方向上移动,但是光可以朝向形成材料a或支撑材料s发射以刚好在形成材料a或支撑材料s被堆叠并平整之后固化形成材料a或支撑材料s。尽管在图6a中提供两个光发射灯161a和161b,但是光发射灯的数目不限于此,三个或更多光发射灯161可以安装在主体100a中。根据实施方式,曝光部分160可以不提供在形成材料喷射模块100处,不同于图5和6a。在这种情况下,曝光部分160可以提供为在形状形成装置10中的特定位置的单独的模块以朝向堆叠的形成材料a或支撑材料s发射光。

图15a至15c是示出其中形状通过发射UV线而固定的工艺的一个实施方式的视图。图15a至15c示出其中当形成材料a是可光致固化的油墨并且曝光部分160是发射UV线的UV灯时形成材料a被固化的工艺。参照图15a,在被固化之前朝向基底部分21射出并堆叠的可光致固化的油墨60可以包括低聚物61、单体62和光聚合引发剂63。如图15b所示,当UV线从外部朝向可光致固化的油墨60发射时,可光致固化的油墨60中的光聚合引发剂63分解为自由基,因此可以引起低聚物61和单体62之间的聚合。当低聚物61和单体62根据该聚合而结合时,如图15c所示,可光致固化的油墨60被固化,从而最终形成形状89。因此,形状89可以使用堆叠的形成材料a形成。

参照图6a,用于接收从外部盒114、124、134和144提供的形成材料a或支撑材料s的所述多个连接管113、123、133、143和153可以连接到形成材料喷射模块100的主体100a。此外,形成材料喷射模块100还可以包括将转移部分23诸如x轴杆171与主体100a连接的紧固部分171a。紧固部分171a可以使主体100a与转移部分23结合以允许主体100a被转移部分23移动。如图6a所示,紧固部分171a可以是x轴杆171穿过其的通孔。此外,紧固部分171a可以包括用于将主体100a与x轴杆171连接的各种紧固机构。

图16是示出形状形成装置的形状形成工艺的一个实施方式的视图。参照图16,首先,当形状形成装置10的喷嘴(例如第一喷嘴112)喷射形成材料B诸如可光致固化的油墨时,所喷射的形成材料B可以堆叠以在基底部分21上成层(B1)。平整辊101使成层的形成材料B1的不平坦的部分B2平整。当曝光部分160的光发射灯161朝向平整的形成材料B3发射某些光例如UV线时,平整的形成材料B3可以如所述地固化,因而可以形成形状89。

在下文,参照图17至36,将描述根据各种实施方式的形状形成装置。首先,参照图17至24,将描述关于由形状形成装置喷射形成材料的第一实施方式。

图17是示出由形状形成装置喷射形成材料的第一实施方式的视图。如图17所示,形状形成装置10可以包括形成材料喷射模块100和形状形成部分20。形成材料喷射模块100可以包括:喷射青色形成材料a1的第一喷射部分110;喷射品红色形成材料a2的第二喷射部分120;喷射黄色形成材料a3的第三喷射部分130;喷射白色形成材料a4的第四喷射部分140;使被喷射的并成层的青色、品红色、黄色和白色的形成材料平整的平整辊101;以及朝向堆叠并平整的青色、品红色、黄色和白色的形成材料发射UV线的曝光部分160。形状形成部分20可以包括基底部分21和基底部分转移部分22。基底部分转移部分22可以根据形成材料a1至a4的堆叠而在z轴方向上转移基底部分21。

形成材料喷射模块100的第一喷射部分110、第二喷射部分120、第三喷射部分130和第四喷射部分140可以相等地喷射形成材料a1至a4。具体地,第一喷射部分110、第二喷射部分120、第三喷射部分130和第四喷射部分140可以喷射相等量的形成材料a1至a4。这里,相等的含义可以不仅包括完全相同的量而且包括其间的微小差异。由于喷射部分110至140相等地喷射形成材料a1至a4,所以形状89可以由相等量的形成材料a1至a4形成。喷射部分110至140可以根据某一图案喷射形成材料a1至a4到基底部分21。第一喷射部分110至第四喷射部分140可以通过所述多个循环P1至P4(参照图18和23)喷射形成材料a1至a4。在这种情况下,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以对于循环P1至P4的每个喷射相同图案的形成材料a1至a4,可以喷射全不相同的图案的形成材料a1至a4,并可以仅通过循环P1至P4当中的至少一个循环P1(参照图23)喷射不同图案的形成材料a1至a4。形成材料喷射模块100可以在第一喷射部分110至第四喷射部分140喷射形成材料a1至a4时连续地移动。形成材料喷射模块100可以沿x轴或y轴往复运动。

如图17所示,形状89可以包括多个层11至15,可以对于层11至15的每个布置形成材料a1至a4中的不同材料。在这种情况下,层11至15的不同的形成材料a1至a4可以布置为特定图案。层11至15的形成材料a1至a4可以布置为相同的图案。在这种情况下,在任一个形成材料82正上方,可以堆叠相同的形成材料81。

在下文,参照图18至22,将描述喷射形成材料的第一图案。

图18是示出形状形成装置的形成材料的喷射的第一图案的视图。图18的x轴的每个表示经过的时间,y轴的C、M、Y和W分别表示青色形成材料a1的喷射量、品红色形成材料a2的喷射量、黄色形成材料a3的喷射量和白色形成材料a4的喷射量。此外,图形中的矩形表示由喷射部分110至140喷射形成材料a1至a4。如图18所示,对于循环P1至P4的每个,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以按照第一喷射部分110至第四喷射部分140的次序顺序地喷射形成材料a1至a4。

图19至22是示出由形状形成装置以第一图案喷射形成材料的实施方式的视图。参照图19至22,第一喷射部分110可以在一个循环(例如第一循环P1)中喷射青色形成材料a11。在这种情况下,由其它喷射部分120至140在之前喷射的形成材料a2至a4可以朝向基底部分21移动(a3和a4)或可以到达基底部分21(a1和a2)。在经过一时间之后,喷射的青色形成材料a11可以到达基底部分21并可以被固定到基底部分21的一个位置,如图21所示。如上所述,当第一喷射部分110喷射青色形成材料a11时,形成材料喷射模块100可以在特定方向x上移动。换句话说,第一喷射部分110可以在移动的同时喷射青色形成材料a11。

当由第一喷射部分110喷射青色形成材料a11完成时,第二喷射部分120可以在某一时间内喷射品红色形成材料a21,如图18和20所示。由第二喷射部分120喷射的品红色形成材料a21可以在由第一喷射部分110喷射的青色形成材料a11到达基底部分21之前喷射。第一喷射部分110的青色形成材料a11的喷射量和第二喷射部分120的品红色形成材料a21的喷射量可以相同或可以不同。第二喷射部分120也可以在移动的同时喷射品红色形成材料a21。在经过一时间之后,喷射的品红色形成材料a21可以到达基底部分21,如图22所示。在这种情况下,品红色形成材料a21可以被固定到之前喷射的青色形成材料a11的侧表面。

当由第二喷射部分120喷射品红色形成材料a21完成时,第三喷射部分130可以在某一时间内喷射黄色形成材料a31,如图18和21所示。第三喷射部分130的黄色形成材料a31的喷射量可以与第一喷射部分110的青色形成材料a11的喷射量和第二喷射部分120的品红色形成材料a21的喷射量相同或不同。另外,第二喷射部分120的喷射时间和第三喷射部分130的喷射时间之间的时间差可以与第一喷射部分110的喷射时间和第二喷射部分120的喷射时间之间的时间差相同或不同。第三喷射部分130也可以在移动的同时喷射黄色形成材料a31。黄色形成材料a31可以固定到之前固定的品红色形成材料a21的侧表面。

当由第三喷射部分130喷射黄色形成材料a31完成时,第四喷射部分140可以在某一时间内喷射白色形成材料a41,如图18和22所示。第四喷射部分140的白色形成材料a41的喷射量可以与第一喷射部分110的青色形成材料a11的喷射量、第二喷射部分120的品红色形成材料a21的喷射量和第三喷射部分130的黄色形成材料a31的喷射量相同或不同。第四喷射部分140也可以在移动的同时喷射白色形成材料a41。白色形成材料a41可以固定到之前固定的黄色形成材料a31的侧表面。

当第四喷射部分140完成白色形成材料a4的喷射并且第一循环P1完成时,紧接着第一循环P1的第二循环P2开始并且第一喷射部分110可以再次开始青色形成材料a12的喷射。在第二循环P2中,像第一循环P1一样,形成材料a1至a4可以被顺序地喷射。在第三循环P3和第四循环P4中,像第一循环P1和第二循环P2一样,形成材料可以被顺序地喷射。

在下文,参照图23和24,将描述喷射形成材料的第二图案。

图23是示出形状形成装置的喷射形成材料的第二图案的视图,图24是示出由于第二图案的喷射形成材料而获得的形状的视图。图23的x轴和y轴与图18相同。如图23所示,对于循环P5至P8的每个,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以喷射某一图案的形成材料a1至a4。在它们当中,在特定的循环例如第五循环P5中,形成材料a1至a4可以与在其它的循环P6至P8中不同地喷射。

具体地,在第五循环P5中,首先,第二喷射部分120可以喷射品红色形成材料a2,然后第四喷射部分140可以在第二喷射部分120的喷射完成时在某一时间内喷射白色形成材料a4。随后,第一喷射部分110喷射青色形成材料a1,最后第三喷射部分130可以喷射黄色形成材料a3,从而完成第五循环P5。此外,在第六循环P6至第八循环P8中,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以按照第一喷射部分110、第二喷射部分120、第三喷射部分130和第四喷射部分140的次序顺序地喷射形成材料a1至a4。在这种情况下,由喷射部分110至140喷射的形成材料a1至a4的喷射量可以相同。喷射部分110至140之间的喷射时间间隔可以相同或可以不同。像如上所述的使用第一图案喷射形成材料a1至a4的情形,形成材料喷射模块100可以在某一方向X2上移动。

当第一喷射部分110至第四喷射部分140以如图23所示的图案喷射形成材料a1至a4并且形成材料喷射模块100如图24所示地在某一方向X2上移动时,对应于第五循环P5的固定到区域(section)71的形成材料的图案可以不同于固定到其它区域72至74的形成材料的图案。换句话说,形成材料按照品红色形成材料a23、白色形成材料a43、青色形成材料a13和黄色形成材料a33的次序布置在对应于第五循环P5的区域71中,并可以按照青色形成材料a13、品红色形成材料a23、黄色形成材料a33和白色形成材料a43的次序布置在其它的区域72至74中。当喷射图案仅在特定循环例如第五循环P5中变化时,由于特定区域71的形成材料布置图案也变化,所以用户更喜欢的颜色的形成材料(例如品红色形成材料a23)可以布置在特定区域71中。因此,当喷射图案在形状89的外表面变化时,由于可以在形状89的外表面上固定并布置用户更喜欢的颜色的形成材料,所以用户更喜欢的形状可以形成在形状89的外表面上。

在下文,参照图25至27,将描述关于由形状形成装置喷射形成材料的第二实施方式。

图25是示出形状形成装置喷射形成材料的第二实施方式的视图。如图25所示,形状形成装置10可以包括形成材料喷射模块100和形状形成部分20。形成材料喷射模块100可以包括喷射青色形成材料a1的第一喷射部分110;喷射品红色形成材料a2的第二喷射部分120、喷射黄色形成材料a3的第三喷射部分130、喷射白色形成材料a4的第四喷射部分140以及喷射支撑材料s1的支撑材料喷射部分150。此外,形成材料喷射模块100可以包括平整形成材料和支撑材料中的至少之一的平整辊101以及朝向形成材料和支撑材料中的至少之一发射UV线的曝光部分160。形状形成部分20可以包括基底部分21和基底部分转移部分22,基底部分转移部分22根据形成材料a1至a4和支撑材料s1的堆叠而在z轴方向上移动基底部分21。

像参照图17描述的第一实施方式一样,形成材料喷射模块100的第一喷射部分110至第四喷射部分140可以相等地喷射形成材料a1至a4。此外,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以以某一图案喷射形成材料a1至a4。对于每个循环,形成材料a1至a4的喷射图案可以相同或可以不同。此外,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以在一些循环中以不同的图案喷射形成材料a1至a4。例如,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以根据图18所示的第一图案喷射形成材料a1至a4并可以根据图23所示的第二图案喷射形成材料a1至a4。形状89可以根据由第一喷射部分110至第四喷射部分140喷射形成材料a1至a4而形成。

支撑材料喷射部分150可以通过在特定区域(即支撑件形成区SL)中喷射支撑材料s1而形成支撑件s。支撑材料s1可以是通过热可熔化或可蒸发或通过溶液可溶解的材料。因此,支撑件s也可以通过热可熔化或可蒸发,或可以通过某一溶液可溶解,并可以由于热或溶液而相变以从形状89去除。支撑材料喷射部分150可以通过密集地喷射支撑材料s1到需要支撑件s的支撑件形成区SL而形成支撑件s。支撑材料喷射部分150可以完全不喷射支撑材料s1到需要支撑件s的支撑件形成区SL之外的其它区域。在这种情况下,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以不喷射任何形成材料a1至a4到支撑件形成区SL并可以根据需要喷射形成材料a1至a4。由支撑材料喷射部分150喷射的支撑材料s1的液滴的尺寸可以与由第一喷射部分110至第四喷射部分140喷射的形成材料a1至a4的液滴的尺寸相同或不同。

图26和27是示出根据第二实施方式获得的形状的视图。当支撑材料喷射部分150喷射支撑材料s1到特定区域并且第一喷射部分110至第四喷射部分140相等地喷射形成材料a1至a4时,具有其中支撑件s和形状89结合的形式的对象m可以如图26所示地获得。这里,支撑件s可以由支撑材料s1形成,形状89可以由形成材料a1至a4形成。当对象m如图27所示地浸入水w中时,当支撑材料s1是水溶性的,诸如甘油等时,由水溶性的支撑材料s1形成的支撑件s溶于水中并消失(s0),最终仅形状89保留。因此,可以获得各种形状的形状89。取决于支撑材料s1的特性,可以代替水而使用各种材料诸如酒精等作为用于溶解支撑件s的溶剂。当支撑材料s1是诸如通过热等熔化的石蜡的材料时,支撑件s可以通过直接或间接地施加热到对象m的支撑件s而熔化并从对象m除去(s0)。

在下文,参照图28和29,将描述关于由形状形成装置喷射形成材料的第三实施方式。

图28是示出由形状形成装置喷射形成材料的第三实施方式的视图,图29是示出根据第三实施方式获得的形状的视图。参照图28,在形成形状89中,形状89的内部诸如中心部分c可以使用如图18所示的相同的第一图案通过由第一喷射部分110至第四喷射部分140喷射形成材料a1至a4而形成,形状89的周边y1至y3可以使用不同于第一图案的第二图案通过由第一喷射部分110至第四喷射部分140喷射形成材料a1至a4而形成。这里,第一喷射部分110可以喷射青色形成材料a1,第二喷射部分120可以喷射品红色形成材料a2,第三喷射部分130可以喷射黄色形成材料a3,第四喷射部分140可以喷射白色形成材料a4。

例如,形成材料喷射模块100可以被控制为当第一周边y1是形状89的侧表面时喷射青色形成材料a1、品红色形成材料a2、黄色形成材料a3和白色形成材料a4中的任一种到形成形状89的表面的第一周边y1的第一行y11,并被控制为仅喷射白色形成材料a4到与第一行y11接触的第二行y12和位于内部的子表面。然后,如图28所示,不同颜色的形成材料71可以被喷射并固定到作为表面的第一行y11并且白色形成材料70可以被喷射并固定到表面y11下面的第二行y12。根据实施方式,形成材料喷射模块100可以被控制为通过第一喷射部分110至第四喷射部分140仅喷射并固定除了白色形成材料a4之外的形成材料a1至a3之一到第一行y11并仅喷射和固定白色形成材料a4到第二行y12。当仅白色形成材料70被固定到与作为表面的第一行y11接触的第二行y12时,固定到第一行y11的形成材料71的颜色形成可以变得更接近原来想要的颜色。

根据一个实施方式,当白色形成材料73被固定到作为表面的第一行y11时,除了白色形成材料a4之外的不同颜色的形成材料,例如青色形成材料72,可以被喷射并固定到第二行y12。在这种情况下,通过白色形成材料73的颜色形成变得更受限制,使得可以防止在第四喷射部分140处发生的问题,因为喷射白色形成材料a4的第四喷射部分140比其它喷射部分110至130更频繁地使用。

另外,当某些颜色的形成材料,例如青色形成材料a1和白色形成材料a4被喷射并固定到第一行y11和第二行y12时,没有被喷射的不同颜色的形成材料,例如品红色形成材料a2和黄色形成材料a3可以被喷射并固定到与第二行y12接触并位于比第二行y12更内部的第三行y13以及与第三行y13接触并位于比第三行y13更内部的第四行y14。

如上所述,当形成材料a1至a4被喷射到第一行y11、第二行y12和在其周边上的行y13和y14时,当控制为仅主要地喷射白色形成材料a4到第二行y12时,层y16至y18的图案可以是不同的,不同于图15。具体地,层y16至y18的图案可以根据将布置在该表面上(也就是,第一行y11处)的形成材料的颜色而变化。因此,不同颜色的形成材料可以堆叠在任一层y16的形成材料正上方。

这将同等地应用于形状89的另一侧的第三周边y3。换句话说,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以被控制为喷射青色形成材料a1、品红色形成材料a2、黄色形成材料a3和白色形成材料a4的任一种到形成形状89的在第三周边y3的表面的第五行y33,并被控制为仅喷射白色形成材料a4到与第五行y33接触且位于比第五行y33更内部的第六行y32。此外,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以被控制为仅喷射除了白色形成材料a4之外的其它形成材料a1至a3之一到第五行y33并仅喷射白色形成材料a4到第六行y32。此外,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以被控制为喷射白色形成材料a4到第五行y33并喷射除了白色形成材料a4之外的其它形成材料a1至a3到第六行y32。此外,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以被控制为喷射并固定没有被喷射的不同颜色的形成材料,例如品红色形成材料a2和黄色形成材料a3到与第六行y32接触且比第六行y32位于更内部的第七行y31。

此外,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以被控制为喷射并固定青色形成材料a1、品红色形成材料a2、黄色形成材料a3和白色形成材料a4中的任一种到与由支撑材料s1形成的支撑件s接触的第八行y15,并可以根据除去支撑件s而变成向外暴露的表面,并被控制为仅喷射白色形成材料a4到第八行y15内部的第九行y16。当白色形成材料a4被喷射并固定到第八行y15时,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以被控制为喷射除了白色形成材料a4之外的不同颜色的形成材料到第九行y16。

此外,这将同等地应用于形状89的第二周边y2。形状89的第二周边y2可以是形状89的顶表面。形状89的顶表面可以是形状89的外表面中的在第一喷射部分110至第四喷射部分140定位的方向上定位的一个外表面。在这种情况下,当位于第二周边y3处的表面层y21下面的第二层y22被形成时,仅第四喷射部分140可以喷射白色形成材料a4并且其它的喷射部分110至130可以停止喷射。随后,当形成形状89的表面的第一层y21被形成时,第一喷射部分110至第四喷射部分140中的任一个可以喷射形成材料a1至a4。当第一层y21被形成时,除了喷射白色形成材料a4的第四喷射部分140之外的仅其它喷射部分110至130可以喷射形成材料a1至a3。当第四喷射部分140喷射白色形成材料a4以形成第一层y21时,第一喷射部分110至第三喷射部分130中的任一个喷射形成材料a1至a3到第二层y22的与白色形成材料a4将固定到的位置对应的一个位置,从而将除了白色形成材料a4之外的其它颜色的形成材料a1至a3固定到对应于白色形成材料a4将固定到的位置对应的位置。位于第二层y22下面的第三层y23可以根据预定图案由第一喷射部分110至第四喷射部分140相等地喷射的形成材料a1至a4形成。

根据一个实施方式,由支撑材料喷射部分150喷射的支撑材料s1形成的支撑件s可以与如上所述地形成的形状89结合。参照图29,当支撑材料s1如上所述是水溶性的,诸如甘油等时,形状89可以通过使用水w作为溶剂从对象m除去(s0)支撑件s来获得。取决于支撑材料s1的特性,各种材料可以用作溶剂。当支撑材料s1是通过热可熔化的石蜡时,支撑件s可以通过使用各种加热器施加热到支撑件s而从对象m去除(s0)。

在下文,参照图30至32,将描述关于由形状形成装置喷射形成材料的第四实施方式。

图30是示出由形状形成装置喷射形成材料的第四实施方式的视图,图31和32是示出根据第四实施方式获得的形状的视图。如图30所示,支撑材料喷射部分150可以喷射具有比通过其它喷射部分110至140喷射的形成材料a1至a4的液滴大的液滴的支撑材料s2。根据一个实施方式,支撑材料s2的液滴的尺寸可以是形成材料a1至a4的液滴的尺寸的两倍或更大。这里,液滴的尺寸可以被理解为包括液滴的半径、体积等的概念。当支撑材料喷射部分150喷射具有比形成材料a1至a4的液滴大的液滴的支撑材料s2时,支撑件s可以更迅速地形成。作为其结果,如图31所示,可以如图31所示地获得对象m,其中具有更大的液滴的支撑材料s2和形状89结合。如上所述的其中具有更大的液滴的支撑材料s2和形状89结合的对象m也可以如上所述地通过热或溶剂被去除。当支撑材料s2是水溶性的,诸如甘油时,支撑件s可以使用水作为溶剂从对象m除去(s0)。当支撑材料s2是通过热熔化的石蜡时,支撑件s可以通过施加热到支撑件s而从对象m去除(s0)。作为其结果,可以如图32所示地获得形状89。

在下文,参照图33和34,将描述关于由形状形成装置喷射形成材料的第五实施方式。图33和34是示出由形状形成装置喷射形成材料的第五实施方式的视图。

如图33所示,喷射部分110至140和支撑材料喷射部分150可以被控制为形成多个支撑件s10至s15,该多个支撑件s10至s15通过堆叠的形成材料a50至a55而彼此不接触且彼此分离。为此,根据一个实施方式,喷射部分110至140和支撑材料喷射部分150可以彼此相交并喷射形成材料a1至a4和支撑材料s1到支撑件形成区SL以形成通过如图34所示地堆叠的形成材料a50至a55而隔开的所述多个支撑件s10至s15。换句话说,第一喷射部分110首先喷射青色形成材料a1,支撑材料喷射部分150随后喷射支撑材料s1,第二喷射部分120喷射品红色形成材料a2,支撑材料喷射部分150喷射支撑材料s1以形成通过形成材料a50至a55隔开的所述多个支撑件s10至s15。

根据需要,在支撑材料喷射部分150喷射支撑材料s1之后,所述多个喷射部分110至140中的两个或更多个可以连续地喷射形成材料a50至a55并且随后支撑材料喷射部分150可以喷射支撑材料s1。例如,为了在与形状89接触的部分处形成支撑件s10和s15,取决于实施方式,多个喷射部分例如第一喷射部分110和第二喷射部分120可以连续地喷射形成材料a54和a55并且随后支撑材料喷射部分150可以喷射支撑材料s1。

根据实施方式,第一喷射部分110至第四喷射部分140和支撑材料喷射部分150不彼此相交并如上所述地喷射形成材料a1至a4和支撑材料s1,并且第一喷射部分110至第四喷射部分140可以首先喷射形成材料a1至a4,然后支撑材料喷射部分150可以喷射支撑材料s1。具体地,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以在支撑件形成区SL中喷射形成材料a1至a4,使其与之前喷射的形成材料a1至a4间隔开并在形成材料a1至a4之间形成某一尺寸的空间。换句话说,形成材料a1至a4可以被喷射以固定并堆叠为彼此不靠近。这里,某一尺寸的空间可以等于或大于支撑材料的液滴的尺寸。根据实施方式,该空间可以为液滴的尺寸的两倍或更大。根据需要,支撑件形成区SL中的形成材料a1至a4的一些可以被喷射以固定并堆叠得彼此靠近。随后,支撑材料喷射部分150可以喷射支撑材料s1到形成材料a1至a4之间的空间。在这种情况下,形成材料喷射模块100的移动速度可以被调整以允许由第一喷射部分110至第四喷射部分140喷射的形成材料a1至a4以某一间隔间隔开并被固定到支撑件形成区SL中。

如上所述,此外,当第一喷射部分110至第四喷射部分140和支撑材料喷射部分150被控制时,如上所述地形成的所述多个支撑件s10至s15可以被堆叠的形成材料a50至a55划分。

同时,第一喷射部分110至第四喷射部分140可以根据除了支撑件形成区SL之外的其它区域中的预定图案来喷射形成材料a1至a4。在除了支撑件形成区SL之外的其它区域中,支撑材料喷射部分150可以不喷射支撑材料s1。作为其结果,可以获得由形状89、堆叠的形成材料a50至a55以及通过堆叠的形成材料a50至a55隔开的所述多个支撑件s10至s15形成的对象m。

图35和36是示出除去根据第四实施方式获得的形状的支撑材料的工艺的视图。当支撑材料s1是水溶性的,诸如甘油等时,对象m在水w中沉淀以从对象m除去支撑件s10至s15(s0)。当支撑材料s1是通过热可熔化的石蜡时,支撑件s10至s15可以通过施加热到支撑件s10至s15而从对象m去除(s0)。当支撑件s10至s15被除去时,保留的堆叠的形成材料a50至a55可以例如通过合适的切削工具等被除去,或者可以人工地除去。因此,可以在相对更少地使用支撑材料s1时获得与仅使用支撑材料s1形成支撑件s的情形相同的效果。

在下文,将参照图37至41描述控制形状形成装置的方法的几个实施方式。

图37是示出在控制形状形成装置的方法中在形成材料喷射模块移动之前的工艺的一个实施方式的流程图。

如图37所示,首先,形状形成装置10根据用户操作电源按钮而开始驱动(s300)。在这种情况下,电能被施加到形状形成装置10的各种部件并且储存在存储部分202等中的操作系统(OS)被加载,从而启动形状形成装置10。

当形状形成装置10的启动完成时,形状形成装置10可以接收形状数据(s301)。用户可以通过操作操作部分203诸如键盘等而直接输入形状数据到形状形成装置10中。此外,用户可以通过使用数据输入部分21输入形状数据到形状形成装置10中。例如,用户可以插入在其中储存形状数据的USB到USB端口中,然后将形状数据传送到形状形成装置10以输入形状数据到形状形成装置10中。此外,用户可以通过有线通信网络或无线通信网络输入形状数据到形状形成装置10中。

当形状数据被输入时,形状形成装置10可以通过分析输入的形状数据来确定如何控制形成材料喷射模块100以形成形状89(s302)。例如,当形状数据被输入时,形成材料的喷射位置、喷射量、喷射图案等可以根据形状数据被确定。

当确定了控制形成材料喷射模块100的方法时,根据确定的控制方法,可以产生与形成材料喷射模块100的各自的喷射部分110至150或转移部分23相关的控制信号(s303),并且所产生的控制信号可以被分别传输到形成材料喷射模块100的喷射部分110至150或转移部分23。

形成材料喷射模块100可以根据控制信号传送形成材料到喷射位置(s304)。形成材料喷射模块100可以在传送形成材料到喷射位置之后喷射形成材料。形成材料喷射模块100可以在移动的同时喷射形成材料。

在下文,将描述在控制形状形成装置10的方法中通过形状形成装置10喷射形成材料的几个实施方式。

图38是示出控制形状形成装置的方法的第一实施方式的流程图。

如图38所示,当形成材料喷射模块100移动(s310)并到达用于喷射形成材料的喷射位置(s311)时,形成材料喷射模块100可以根据确定的喷射图案相等地喷射形成材料(s312)。例如,形成材料喷射模块100可以根据预定的次序顺序地喷射青色形成材料、品红色形成材料、黄色形成材料和白色形成材料。这里,相等的喷射量可以包括对于特定周期由各自的喷射部分喷射的完全相同喷射量的形成材料。同样,此外,相等的喷射量可以包括在喷射量之间的容许范围内的一定程度的微小差异。

形成材料可以包括青色形成材料、品红色形成材料、黄色形成材料和白色形成材料。在这种情况下,青色形成材料、品红色形成材料、黄色形成材料和白色形成材料的每种可以由与其对应的喷射部分110至140的每个喷射。喷射部分110至140可以喷射相等量的青色形成材料、品红色形成材料、黄色形成材料和白色形成材料。例如,在一个循环期间,青色形成材料、品红色形成材料、黄色形成材料和白色形成材料可以被喷射相同的次数。

喷射的形成材料可以被固定到基底部分21的顶表面或被固定在之前固定的形成材料之上。当形成材料被喷射并堆叠在基底部分21的顶表面或之前固定的形成材料上时,平整辊101可以挤压堆叠的形成材料以使形成材料平整(s313)。当形成材料被平整时,随后,将被喷射的形成材料可以被适当地固定到用于被固定的位置。

当喷射并固定的形成材料被平整时,曝光部分160可以朝向堆叠的形成材料发射具有某一波长的光例如UV线,并且暴露到UV线的形成材料可以被固化(s314)。

上面描述的喷射形成材料的操作s312至暴露到UV线的操作s314可以被同时进行,并可以被顺序地进行。上面描述的喷射形成材料的操作s312至暴露到UV线的操作s314可以被重复地进行,直到形成了用户想要形成的形状89(s315)。在重复的操作s315中,形成材料喷射模块100可以连续地移动,喷射部分110至150可以在形成材料喷射模块100移动的同时在合适的位置喷射形成材料。此外,平整辊101和曝光部分160也可以进行上面描述的操作s313和s314。

当形成材料根据形状数据被喷射到全部区域时,形成材料喷射模块100可以完成形成材料的喷射(s316)。作为其结果,用户可以获得形状(s317)。

图39是示出控制形状形成装置的方法的第二实施方式的流程图。

如图39所示,如上所述,当形成材料喷射模块100根据基于形状数据产生的控制信号移动(s320)并到达形成材料喷射区(s321)时,形成材料可以根据预定的喷射图案被相等地喷射(s323)。例如,当形成材料包括青色形成材料、品红色形成材料、黄色形成材料和白色形成材料时,形成材料可以按照青色形成材料、品红色形成材料、黄色形成材料和白色形成材料的次序喷射。当形成材料被喷射并堆叠在基底部分21的顶表面或之前固定的形成材料上时,平整辊101可以挤压堆叠的形成材料以使形成材料平整(s324)并且曝光部分160可以朝向堆叠的形成材料发射具有某一波长的光以固化形成材料(s325)。喷射形成材料的操作s323至暴露到UV线的操作s325可以被同时进行,并可以被顺序地进行。

当形成材料喷射模块100移动(s320)并到达支撑件形成区(s326)时,支撑材料喷射部分150可以喷射支撑材料到位于形状形成部分20处的支撑件形成区(s327)。当到达支撑件形成区时,其它的喷射部分110至140可以不喷射形成材料并且仅支撑材料喷射部分150可以喷射支撑材料。支撑材料可以堆叠以形成支撑件。根据实施方式,喷射的支撑材料可以通过平整辊101而被平整(s328)。

喷射形成材料的操作s323至暴露到UV线的操作s325和喷射支撑材料的操作s326至s328可以被重复地进行,直到用户期望的其中形状89和支撑件s结合的对象8被形成(s329)。在重复的操作s315中,形成材料喷射模块100可以连续地移动并且喷射部分110至150可以喷射形成材料到形成材料喷射区以形成形状89,并且支撑材料喷射部分150可以在形成材料喷射模块100移动的同时喷射支撑材料到支撑件形成区以形成支撑件s。

当喷射完成时,可以获得其中形状89和支撑件s结合的对象8(s331)。当获得其中形状89和支撑件s结合的对象8时,支撑件s可以根据支撑材料的特性而除去(s332)。当支撑材料是通过热可熔化的或可蒸发的材料时,支撑件s可以通过施加热到支撑件s而除去。当支撑材料通过特定溶剂可溶解时,支撑件s可以通过使用喷洒溶剂在对象8上的方法来溶解支撑件s而除去。当支撑件s被除去时,可以获得呈现某一形状的形状(s333)。

图40至42是示出控制形状形成装置的方法的第三实施方式的流程图。图40至42涉及控制形状形成装置10的方法,其中形成材料喷射模块100能够喷射青色形成材料、品红色形成材料、黄色形成材料、白色形成材料和支撑材料。根据实施方式,可以省略喷射的形成材料或支撑材料。

如图40至42所示,如上所述,形成材料喷射模块100可以根据基于形状数据产生的控制信号而移动到用于形成形状的位置(s341)。

当形成材料喷射模块100喷射形成材料而不形成顶表面(其是位于形状89的顶部的表面)或顶表面的周边(s341中的否),而形成形状89的侧表面和其周边(s342中的是)并且形成材料喷射到的表面的一部分不是白色(s343中的否)时,形成材料喷射模块100可以根据形状数据喷射青色形成材料、品红色形成材料和黄色形成材料中的至少一种到对应于形状89的表面的一部分(s344)。同时,形成材料喷射模块100可以喷射白色形成材料到第二行(s345),该第二行是与形成材料喷射模块100的表面接触并位于比该表面更内部的子表面。此外,形成材料喷射模块100可以喷射没有被喷射的其它形成材料到所述表面,例如青色形成材料、品红色形成材料和黄色形成材料中的另外两种形成材料到第三行和第四行(s346),第三行与第二行接触并定位得比第二行更内部,第四行与第三行接触并定位得比第三行更内部。喷射形成材料到表面的操作s344、喷射白色形成材料到第二行的操作s345以及喷射其它形成材料到其它行的操作s346可以如图40所示地顺序地进行,或者也可以同时进行。此外,进行上面描述的操作s344至s346的次序可以变化。换句话说,白色形成材料可以被首先喷射到第二行(s345)并且青色形成材料、品红色形成材料和黄色形成材料中的任一种可以被喷射到所述表面(s344)。

当形成材料根据形状数据将被喷射到的表面是白色(s343中的是)时,形成材料喷射模块100可以喷射白色形成材料到形状89的对应于该表面的部分(s347)。另外,青色形成材料、品红色形成材料和黄色形成材料可以被喷射到除了该表面之外的其它部分,例如包括第二行的其它行(s348)。操作s347和操作s348可以被同时进行或可以顺序地进行。此外,进行操作s347和s348的次序可以变化。

当形成材料被喷射然后被固定和堆叠时,平整辊101可以挤压并平整被固定和堆叠的形成材料(s349),形成材料可以通过由曝光部分160发射的UV线而固化(s350)。

当形成材料喷射模块100喷射形成材料以形成顶表面(其是位于形状89的顶部的表面)或顶表面的周边(s341中的是)时,形成材料喷射模块100可以与以上描述不同地操作。

具体地,参照图41,当形成材料喷射模块100形成顶表面的周边(其不是顶表面,该顶表面是位于形状89的顶部的表面)例如位于顶表面下面的子表面(s370中的是)并且白色形成材料被喷射到该表面的与该子表面的一个位置对应的一个位置使得该表面的颜色是白色(s374中的是)时,青色形成材料、品红色形成材料和黄色形成材料中的任一种可以被喷射到子表面的所述一个位置(s375)。当白色形成材料没有被喷射并且青色形成材料、品红色形成材料和黄色形成材料中的任一种被喷射到该表面的对应于子表面的所述一个位置的一个位置(s374中的否)时,白色形成材料可以被喷射到子表面的所述一个位置(s376)。

当形成材料喷射模块100形成顶表面(其是位于形状89的顶部的表面)(s370中的是)并且所述表面的所述一个位置是白色(s371中的是)时,白色形成材料可以被喷射到所述表面的所述一个位置(s372)。当所述表面的所述一个位置不是白色时,青色形成材料、品红色形成材料和黄色形成材料的具有所需颜色的一种可以根据形状数据被喷射(s373)。

当形成材料被喷射然后被固定和堆叠时,平整辊101可以挤压并平整被固定和堆叠的形成材料(s377),形成材料可以通过由曝光部分160发射的UV线而固化(s378)。

当形成材料喷射模块100喷射形成材料而未形成顶表面(其是位于形状89的顶部的表面)或顶表面的周边(s341中的否)、不形成形状89的侧表面和其周边(s342中的否)并且形成材料喷射模块100到达支撑件形成区(s360中的是)时,形成材料喷射模块100可以通过喷射支撑材料到支撑件形成区而形成支撑件(s361)。形成的支撑件可以通过平整辊101被平整(s362)。

当形成材料喷射模块100喷射形成材料而未形成顶表面(其是位于形状89的顶部的表面)或顶表面的周边(s341中的否)、不形成形状89的侧表面和其周边(s342中的否)并且形成材料喷射模块100没有到达支撑件形成区(s360中的否)时,形成材料喷射模块100可以根据一般图案喷射形成材料(s363)。例如,形成材料喷射模块100可以顺序地喷射青色形成材料、品红色形成材料、黄色形成材料和白色形成材料。在形成材料被喷射然后被固定和堆叠之后,平整辊101可以挤压并平整被固定和堆叠的形成材料(s364)。曝光部分160可以朝向堆叠的形成材料发射UV线并且形成材料可以通过发射的UV线固化(s365)。

上面描述的操作s341至s365和s370至s378可以重复地进行直到用户期望的形状89被形成。形成材料喷射模块100可以在上面描述的操作s341至365和s365至s370被进行的同时根据控制器200产生的控制信号而移动。

当用户期望的形状89被形成时,形成材料的喷射可以结束(s367)。当支撑件s被结合时,用户可以通过使用各种加热器施加热到支撑件s或通过将支撑件s在溶剂中溶解而除去支撑件s。作为其结果,用户可以获得形状89。

图43是示出控制形状形成装置的方法的第四实施方式的流程图。

如图43所示,形成材料喷射模块100可以根据基于形状数据产生的控制信号而移动到用于形成形状的位置(s380)。

当形成材料喷射模块100到达支撑件形成区(s381中的是)时,形成材料喷射模块100的支撑材料喷射部分150和其它的喷射部分110至140可以分别喷射支撑材料和形成材料。在这种情况下,如图33所示,喷射部分110至140和支撑材料喷射部分150可以喷射形成材料和支撑材料以形成没有彼此接触而是通过堆叠的形成材料a50至a55彼此分离的所述多个支撑件s10至s15。根据实施方式,喷射部分110至140和支撑材料喷射部分150可以彼此相交并喷射形成材料和支撑材料到支撑件形成区以形成通过堆叠的形成材料隔开的多个支撑件。根据另一个实施方式,第一喷射部分110至第四喷射部分140喷射将彼此间隔开的形成材料并且支撑材料喷射部分150可以喷射支撑材料到形成材料之间的空间。根据另一个实施方式,在支撑材料喷射部分150喷射支撑材料之后,所述多个喷射部分110至140中的两个或更多个可以连续地喷射形成材料并且随后支撑材料喷射部分150可以再次喷射支撑材料。作为其结果,如图34所示,可以获得彼此间隔开的多个支撑件(s383)。在这种情况下,平整辊101可以一起挤压并平整所喷射的形成材料和支撑材料。

当形成材料喷射模块100没有到达支撑件形成区(s381中的否)而是到达形成材料喷射区(s384)时,形成材料喷射模块100可以根据形状数据喷射形成材料(s385),平整辊101可以挤压并平整形成材料(s386),曝光部分160可以通过向其发射UV线而曝光被固定和堆叠的形成材料到UV线以固化形成材料(s387)。

上面描述的操作s380至s387可以重复地进行,直到用户期望的形状被形成(s388)。

作为结果,可以获得其中形状和所述多个支撑件结合的对象(s389)。在这种情况下,用户可以通过使用各种加热器施加热到多个支撑件s或通过在溶剂中溶解所述多个支撑件s而除去所述多个支撑件s(s390)。然后,在支撑件形成区中,所述多个支撑件s可以被除去,仅堆叠的形成材料可以保留。保留的形成材料可以使用合适的切削工具等除去或可以被人工地除去(s391)。作为其结果,用户可以获得形状89(s392)。

工业应用性

这里公开的本发明涉及形状形成装置和控制该形状形成装置的方法。由于形状形成装置可以用于各种领域诸如制造产品,所以形状形成装置和控制该形状形成装置的方法具有工业实用性。

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