使用穿孔边缘打印三维对象的制作方法
三维(3d)对象可以使用用于床粘附的底座或边缘经由三维打印设备(3d打印机)进行打印。例如，底座或边缘可以通过保持小部件连接到打印床来帮助在打印期间稳定小部件。底座或边缘还可以帮助防止3d打印对象的部分由于不均匀的冷却或任何其他原因卷曲离开打印床。
技术实现要素：
下面给出本发明的简化概述以便提供对本文中描述的一些方面的基本理解。该概述不是所要求保护的主题的广泛概述。其既非旨在标识所要求保护的主题的关键元素，也非旨在界定所要求保护的主题的范围。其唯一目的是以简化形式呈现所要求保护的主题的一些概念，作为稍后呈现的更详细描述的序言。
一种实现提供了一种用于打印3d对象的系统。该系统包括计算机处理器和计算机存储器。计算机存储器包括引起计算机处理器接收要打印的3d对象的3d模型的指令。计算机存储器包括引起计算机处理器基于3d模型生成要打印的穿孔边缘对象的穿孔边缘模型的指令。穿孔边缘模型包括穿孔图案。计算机存储器包括引起计算机处理器引起3d打印机打印穿孔边缘和3d对象的指令。穿孔边缘对象的穿孔图案将耦合到3d对象。
另一种实现提供了一种用于打印耦合到穿孔边缘的三维(3d)对象的方法。该方法包括接收3d对象的3d模型。该方法还包括基于3d模型生成穿孔边缘模型。穿孔边缘模型包括设置在穿孔边缘模型的第一边缘层的内周界上的穿孔图案。穿孔图案被配置为与3d模型的外周界间歇接触。该方法还包括基于3d模型和穿孔边缘模型生成用于3d打印机利用穿孔边缘对象来打印3d对象的指令。
另一种实现提供了一种或多种用于存储计算机可读指令的计算机可读存储介质，这些计算机可读指令在由一个或多个处理设备执行时指示基于三维(3d)对象的3d模型来生成穿孔边缘模型。该计算机可读介质包括用于接收要打印的3d对象的3d模型的指令。该计算机可读介质还包括用于基于3d模型生成穿孔边缘对象的穿孔边缘模型的指令。穿孔边缘模型的第一边缘层包括穿孔图案。穿孔边缘模型将打印耦合到3d打印对象。
另一种实现提供了一种用于为3d模型生成穿孔边缘模型的方法。该方法包括计算从3d对象的3d模型的第一层的中心到第一层的外周界的距离。该方法还包括检测要用于打印3d对象的打印材料。该方法还包括基于所计算的距离或检测到的打印材料来计算边缘接触比。该方法还包括生成边缘穿孔图案。边缘穿孔图案设置在穿孔边缘模型的内部部分上，并且基于所计算的边缘接触比来间歇地接触3d模型的外周界。
以下描述和附图详细阐述所要求保护的主题的某些说明性方面。然而，这些方面指示了可以采用本发明的原理的各种方式中的一些方式，并且所要求保护的主题旨在包括所有这些方面及其等同物。当结合附图考虑时，从以下对本发明的详细描述，所要求保护的主题的其他优点和新颖特征将变得很清楚。
附图说明
图1是用于从3d模型制造3d对象的示例3d打印机的框图；
图2a示出了具有较低边缘接触比的示例穿孔边缘至3d对象耦合的俯视图；
图2b示出了具有较高边缘接触比的示例穿孔边缘至3d对象耦合的俯视图；
图3示出了耦合到3d对象的示例穿孔边缘的透视图；
图4示出了耦合到3d对象的示例穿孔边缘的特写视图；
图5示出了耦合到3d对象的穿孔边缘的示例第一层的特写视图；
图6示出了耦合到3d对象的示例穿孔边缘的横截面视图；
图7示出了包括半高周界的示例穿孔边缘的横截面视图；
图8示出了耦合到3d对象的第一层的穿孔边缘的示例第一层的特写俯视图。
图9示出了穿孔边缘的示例第二层和耦合3d对象的第二层的特写俯视图。
图10示出了用于打印耦合到穿孔边缘的3d对象的示例方法的过程流程图；
图11示出了用于为3d模型生成穿孔边缘模型的示例方法的过程流程图；
图12是被配置用于实现本文中描述的技术的各个方面的示例操作环境的框图；
图13是可以用于基于三维(3d)对象的3d模型来生成穿孔边缘模型的示例计算机可读存储介质的框图；以及
图14是包括与能够或被配置为利用穿孔边缘来打印三维(3d)对象的3d打印机通信的计算设备的示例系统1200的框图。
具体实施方式
如上所述，3d打印过程可能导致3d打印对象的一部分卷曲并且因此失去对平台表面的粘附。3d打印对象的第一层通常可以确定整个打印的成功或失败。由于部分或全部3d打印对象(下文中称为3d对象)从构建板分离，或者3d对象的第一层变为弯曲而不是平面，从平台表面分离第一层可能导致打印失败。这可能尤其是3d对象的窄或小特征的问题。包括底座和边缘的使用的技术可以用于将3d对象保持到平台表面，但是底座和边缘可能难以移除。如本文中提及的，底座是添加在3d对象下方的可以略大于3d对象的材料，并且被设计为从3d对象移除。底座可能非常难以移除，通常需要工具来切割和/或刮掉材料。边缘是远离3d对象的外周界的延续。边缘通常从模型上撕下，并且通常不会干净地撕裂，因此留下一些材料，这些材料可能然后被切割、锉削或打磨掉。
本公开描述了使用穿孔边缘来改善3d打印的技术。穿孔边缘可以包括一个或多个穿孔并且可以耦合到3d对象的周界。在一些示例中，穿孔边缘还可以包括边缘延伸材料以为穿孔边缘提供附加强度。在一些示例中，本文中描述的技术提高了打印3d对象的效率。例如，本技术提供了在不使用任何特殊切割工具的情况下在打印之后移除边缘的能力。本技术还提供了平衡边缘的强度和边缘移除的容易度的能力。例如，与3d对象接触的穿孔边缘与穿孔边缘的总长度的比例可以称为边缘接触比。在一些示例中，边缘与3d对象的周界之间的边缘接触比可以基于距3d对象的中心的距离和打印材料。下面更详细地描述这些技术。因此，通过确保使用穿孔边缘成功地打印3d对象并且一旦打印完成就允许容易地移除穿孔边缘，可以节省时间和资源。此外，该技术可以有效地用于各种3d打印技术。例如，在立体光刻(sla)3d打印机上打印的3d对象可能难以从构建槽的底部移除。可以使用附加打印支撑结构以试图防止3d对象从支撑件上撕下并且保留在构建槽中。这些附加支撑结构可以松散地附接在很多地方，而不是在与较大横截面连接的少数支撑位置中。此外，在激光烧结3d打印机中，有时使用被设计为在单独工艺中硬化的材料(例如，金属粉末)来打印3d对象，并且直到3d对象已经在高温下烧制(烧结)，3d对象非常易碎。因此，本文的技术可以用于为3d对象提供附加支撑以使用易于移除的支撑件使3d对象更容易移动而不会损坏。
在一些方面，可以在计算设备上执行的3d打印软件应用(通常称为切片器或3d打印驱动器)可以执行上述用于生成要打印的穿孔边缘的技术。如本文中使用的，切片器可以是指将3d模型转换为一个或多个层高度的切片层或切片的集合的软件程序。如本文中使用的，切片是指3d模型或穿孔边缘模型的单个、通常是垂直的横截面层。切片的层可以在显示器上以图形方式查看，或者转换为用于指示3d打印机创建3d模型的物理表现的工具路径命令。切片器程序功能可以全部或部分地在移动或其他个人计算设备上，在3d打印机内的计算组件上，或者在可以包括物理或虚拟化计算资源的本地或远程计算环境(例如，数据中心服务器、虚拟机)上执行。
在一些情况下，切片器或其他设备或应用可以从要打印的3d对象的模型确定穿孔边缘，例如从计算机辅助设计(cad)包、来自3d扫描仪的图像数据等，使得可以自动执行穿孔边缘生成。
应当理解，所描述的技术可以应用于实现固定层方法的各种3d对象生成技术，诸如挤出技术，包括熔融沉积建模(fdm)、熔融丝制造(fff)、自动注浆成型(robocasting)或直接墨水写入(diw)、或者使用切片或分层方法的其他类型的增材制造技术，诸如光聚合固化、材料喷射、粘合剂喷射、粉末床熔融、定向能量沉积等。
作为初步事项，一些附图在一个或多个结构组件的上下文中描述概念，这些结构组件不同地称为功能、模块、特征、元件等。图中所示的各种组件可以以任何方式实现，诸如软件、硬件、固件或其组合。在一些情况下，图中所示的各种组件可以反映对应组件在实际实现中的使用。在其他情况下，图中所示的任何单个组件可以由很多实际组件实现。附图中的任何两个或更多个单独组件的描绘可以反映由单个实际组件执行的不同功能。下面讨论的图1提供了关于可以用于实现图中所示功能的一个系统的细节。
其他附图以流程图的形式描述概念。在这种形式中，某些操作被描述为构成以特定顺序执行的不同块。这些实现是示例性而非限制性的。本文中描述的某些块可以被组合在一起并且在单个操作中执行，某些块可以被分成多个组成块，并且某些块可以以与本文中示出的顺序不同的顺序执行，包括并行执行块的方式。流程图中示出的框可以通过软件、硬件、固件、手动处理等来实现。如本文中使用的，硬件可以包括计算机系统、诸如专用集成电路(asic)等分立逻辑组件等。
关于术语，短语“被配置为”包含可以构造任何类型的功能以执行所标识的操作的任何方式。该功能可以被配置为使用例如软件、硬件、固件等来执行操作。术语“逻辑”包含用于执行任务的任何功能。例如，流程图中示出的每个操作对应于用于执行该操作的逻辑。操作可以使用软件、硬件、固件等来执行。术语“组件”、“系统”等可以是指计算机相关实体、硬件和执行软件、固件或其组合。组件可以是在处理器上运行的进程、对象、可执行程序、程序、函数、子例程、计算机、或软件和硬件的组合。术语“处理器”可以是指硬件组件，例如计算机系统的处理单元。术语“内周界”可以是指边缘模型、边缘对象或任何3d模型或对象的最内部连续边缘或边界。术语“外周界”可以是指3d模型、3d对象、边缘模型或边缘对象的最外部连续边缘或边界。单独的术语“周界”也可以是指3d模型、3d对象、边缘模型或边缘对象的最外部连续边缘或边界。术语“间歇接触”可以是指模型或对象的任何类型的周界中的两个或更多个之间的接触，该接触不是连续的但是在多个点处接触，这些多个点可以在接触点之间处于周期性距离处或者处于非周期性的不同距离处。术语“边缘接触比”可以是指与周界接触的边缘区段的距离除以区段的距离的比率加上相邻的非接触边缘区段的距离。
此外，所要求保护的主题可以使用标准编程和工程技术实现为方法、装置或制品，以产生软件、固件、硬件或其任何组合以控制计算设备实现所公开的主题。本文中使用的术语“制品”旨在涵盖从任何计算机可读存储设备或介质可访问的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于磁存储设备，例如硬盘、软盘、磁条、光盘、压缩盘(cd)、数字通用盘(dvd)、智能卡、闪存设备等。相反，计算机可读介质(即，不是存储介质)可以包括通信介质，诸如用于无线信号的传输介质等。
图1是用于从3d模型制造3d对象的示例3d打印机的框图。3d打印机100可以包括耦合到第一机构104并且被配置为执行第一机构104和第二机构106的指令的控制单元或控制器102。在第二机构106内构造的腔室108允许在制造对象110时制备(例如，加热和混合)材料。例如，腔室108用于熔化和挤出线材或其他相容材料。
第一机构104可以被称为机器人机构，例如高架式机器人，包括各种机械或机电部件，诸如电机、皮带、导杆、导螺杆、位置编码器、光学传感器、图像传感器。通过执行指令集112内的至少一些指令，第一机构104可以致动这些组件以执行至少一些物理移动。制造管理器114可以通过将3d模型划分为多个层(切片)并且为每个层提供特定的制造指令来生成指令集112。当被致动时，机构104的这些组件可以水平、垂直、对角、旋转等地移动。第一机构104的一个示例实现使打印机构或工具跨x、y或z轴移动，以便在正在制造的对象110上的指示位置处沉积材料。
第二机构106可以被称为包括一个或多个打印工具头的打印机构。材料可以被推入或拉入打印工具头中，并且电机可以进一步远离打印工具头安装，以便将材料推过薄导管以进入腔室108，在腔室108中，一些材料可以在从喷嘴118离开之前被熔化。很多3d打印机或增材制造设备从使用计算机辅助设计(cad)应用创建的3d模型来打印或生成3d对象，例如，通过将模型切成薄的水平层并且垂直地逐层沉积材料(例如，熔化的塑料、粘土、混凝土、金属粉末、食品)。虽然第二机构106可以类似于挤出器配置，例如单个挤出器头配置，但是应当理解，第二机构106表示任何兼容技术，包括被配置为沉积各种类型的材料的传统打印工具头。
存储在指令集112中的指令可以统称为协调指令，因为这些指令与多个组件协调执行。例如，可以协调挤出器配置中的不同步进电机的指令，使得适当的可挤出材料被供给到腔室108中。步进电机可以驻留在机构104中并且控制喷嘴118相对于平台120的高度，如下面所描述的。因此，一个步进电机的指令可以及时与另一步进电机的指令同步，使得两个步进电机可以彼此协调地操作。
制造管理器114可以包括在诸如远程计算设备和附接的计算设备等计算设备的各种实现上操作的硬件和软件组件。制造管理器114的一个示例实现处理与正在制造的对象相对应的3d模型，并且将该信息划分成层，其中每个层包括至少一些几何形状，这些几何形状可以包括与表面网格相对应的几何元素。本公开可以使用“划分”、“切片”或其他类似术语代替“层”，并且应当理解，这些术语被定义为是可互换的。
在划分信息116内，制造管理器114存储与3d模型相对应的数据结构，该数据结构指示要打印或绘制的3d对象的几何形状。几何形状通常是指一组几何元素，诸如3d多面体或其他形状，这些几何元素可以表示待沉积的可挤出材料的量。一个示例度量在体积上表示几何形状的至少一部分——并且因此表示可挤出材料的量。示例度量可以使用标准化单元来定义几何形状的一部分，在标准化单元中，每个单元表示在给定时刻的有色材料的最小量，例如体积，诸如通过挤出宽度。每个几何元素可以包括一个或多个标准化单元。
制造管理器114被配置为生成指令，这些指令在由控制器102执行时致动第一机构104的组件，这可以导致第二机构106遵循表面几何形状进行移动，例如，正在打印的对象110的外壳。可选地，诸如平台120等可移动平台用作移动正在打印的对象110的机构。第一机构104可以操作平台120以引导正在打印的对象110和喷嘴118以挤出材料。指令集112可以包括用于自动校准平台120的指令，使得通过在x、y和z方向上的一系列移动或者跨xy平面的旋转，3d对象110被移动到针对喷嘴118的正确位置以沉积材料。
3d打印机100的一些示例实现包括用本文中描述的至少一些组件改装的传统设备，包括控制器102、制造管理器114和打印工具头，诸如第二机构106。作为一种选项，3d打印机100可以包括附加微处理器以管理位于第一机构104中的一组电机用于引导喷嘴118并且在处理命令时从微处理器接收信号。
为了说明一个示例，可以通过处理表示对象的每个多边形并且通过切片平面投影每个多边形来将在3d网格模型中表示的经验证的流形对象划分为多个层(切片)。流形对象可以包括具有封闭的可定向表面区域的任何对象。这个投影以最终创建路径的方式生成点和与其他点的连接。从这一点来看，路径被简化为单元，例如，几何元素的体积度量，表示对应3d打印机的特定硬件特征的可寻址单元。这些单元可能不是相同的维度，在每个轴内是一致的，或者在每个轴或维度上具有相同的尺度。例如，维度可以是x、y或z维度。一个示例实现可以沿x、y或z轴使用不同大小的非立方单元，这使得每个维度能够实现不同的有效分辨率。根据示例实现，划分信息116可以包括体素化数据，使得每个可寻址(体素)单元包括用于该可寻址体素单元内的几何形状的各种信息，诸如颜色、纹理和照明值。
示例3d打印机100包括电机布置和具有混合腔室和喷嘴的工具头。工具头还可以包括用于将可挤出材料熔化到规定或预定温度的加热元件。当制造3d对象时，制造管理器114确定能够在给定的(x，y，z)位置沉积的可挤出材料的近似量。制造管理器114使用所确定的量来定义对象的壳上的可寻址单元。每个单元表示特定几何元素、或3d对象的一部分。可寻址单元在本文中可以表示为体素化数据，例如体素化数据结构。在示例实现中，制造管理器114以体素单元(例如，体积像素)为单位来确定体积。3d打印机的3d空间由最小体积的可挤出材料构成。其他信息可以包括隐含值，诸如到对象表面网格的距离、或指示对象的体素单元是否占据所表示的体积的概率等。这种技术可以应用于对象的整个卷，包括外壳。
图2a示出了具有较低边缘接触比的示例穿孔边缘至3d对象耦合的俯视图。示例穿孔边缘总体上由附图标记200a表示。穿孔边缘200a可以使用上面的3d打印机100来打印。
在图2a的示例中，穿孔边缘204被示出为耦合到3d对象202的周界。图2a的穿孔边缘204呈现出三角波形图案，从而产生穿孔208。在一些示例中，穿孔边缘204可以包括锯齿形图案，该锯齿形图案在各个点处耦合到3d对象202，从而产生穿孔208。如本文中使用的锯齿形图案是指形状像具有交替陡峭和平缓斜坡的锯齿的图案。替代地或另外地，可以使用各种其他形状。例如，可以使用具有接触外部周界的周界的半圆、以及椭圆、矩形以及其他合适的形状。在一些示例中，可以使用边缘接触比来描述3d对象202与边缘204之间的耦合。边缘接触比可以是3d对象202与边缘204之间的接触与3d对象202与边缘204之间的耦合的总长度的比例。例如，一个或任何其他合适的值或百分比的边缘接触比可以用于描述3d对象202与边缘204之间沿着3d对象202与边缘204之间的耦合的长度的完整且连续的接触。另一方面，使用小于1的边缘接触比来描述3d对象202与边缘204之间的不完全接触，并且因此还指示一个或多个穿孔208的存在。因此可以使用较低的边缘接触比来描述具有更多或更大穿孔208的边缘204的长度。在图2a的示例中，耦合200a因此可以被描述为具有低于阈值的边缘接触比，以指示较低的边缘接触比。
应当理解，图2a的框图并非旨在指示穿孔边缘200a将包括图2a所示的所有组件。相反，穿孔边缘200a可以包括图2a中未示出的更少或附加组件(例如，附加的穿孔、层等)。例如，尽管描绘了第一层，但是附加的材料层可以沉积在3d对象202和边缘204两者上。在一些示例中，边缘204可以具有耦合到锯齿形图案的顶部和侧面两者的边缘延伸材料，如下面关于图3-5所讨论的。
图2b示出了具有较高边缘接触比的示例穿孔边缘至3d对象耦合的俯视图。示例穿孔边缘总体上由附图标记200b表示。穿孔边缘200b可以使用上面的3d打印机100打印。
在图2b的示例中，穿孔边缘206可以被描述为成形为扁平拉链图案。例如，3d对象的周界与穿孔边缘206之间的接触长度可以是耦合200b的总长度的大约一半。因此，耦合200b的边缘接触比可以被描述为具有任何合适值的边缘接触比，其指示3d对象的边缘的大约一半连接到穿孔边缘。在一些示例中，可以使用更高的边缘接触比来提供更大的强度以将3d对象202向下保持到平台表面302。例如，边缘接触比可以是基于从3d对象202的中心到穿孔边缘206的距离的可变边缘接触比。在一些示例中，更高的边缘接触比可以用于穿孔边缘206的更远离3d对象202的中心的部分。在一些示例中，更低的边缘接触比可以用于使穿孔边缘206的移除更容易，其中增加的向下保持强度不那么有用。例如，更靠近3d对象的中心的边缘部分可以具有更低的边缘接触比。在一些示例中，边缘接触比也可以基于要使用的打印材料。例如，使用更精细的打印材料的穿孔边缘206可以使用高边缘接触比，而使用更强的打印材料的穿孔边缘206可以具有更低的边缘接触比。
应当理解，图2b的框图并非旨在指示穿孔边缘200b将包括图2b所示的所有组件。相反，穿孔边缘200b可以包括图2b中未示出的更少或附加组件(例如，附加的穿孔、层等)。例如，尽管描绘了第一层，但是附加的材料层可以沉积在3d对象202和穿孔边缘204两者上。在一些示例中，穿孔边缘206可以具有耦合到扁平拉链图案的顶部和侧面两者的附加边缘延伸材料。
图3示出了耦合到3d对象的示例穿孔边缘的透视图。在一些示例中，可以使用上面的图1的3d打印机100来打印穿孔边缘和3d对象。
在图3中，平台302具有裙部304、具有边缘延伸部306的穿孔边缘204、以及在其表面上的3d对象202。裙部304可以用于填充3d打印机的挤出器并且在打印穿孔边缘204之前建立平滑的打印材料流。边缘延伸部306可以将3d对象202保持到平台302。例如，边缘延伸部306可以足够宽，使得3d对象202和穿孔边缘204很好地粘附到构建板上。穿孔边缘204因此可以向下保持到3d对象202并且穿孔边缘204可以通过边缘延伸部306进一步向下保持。3d对象202可以具有非常窄的底部并且可以在打印完成之前从平台表面302脱离。例如，3d对象的底部可以小于阈值宽度。例如，阈值宽度可以是约1毫米或基于所使用的材料的任何其他阈值宽度。在一些示例中，边缘延伸部306还可以使得移除边缘204更容易。例如，更宽的边缘延伸部306可以更容易用手操纵。
在图3的示例中，边缘204被示出为耦合到3d对象202的周界的一侧。边缘204包括用于将3d对象202向下保持到平台302的附加边缘延伸部306。例如，支撑件306可以防止3d对象202的一个或多个部分从平台302的表面升起。
应当理解，图3的框图并非旨在指示穿孔边缘204将包括图3所示的所有组件。相反，穿孔边缘204可以包括图3中未示出的更少或附加组件(例如，附加的穿孔、层、穿孔边缘等)。例如，尽管单个穿孔边缘204被示出为耦合到3d对象202的周界的一侧，但是可以包括附加的边缘以为3d对象202的其他侧面提供支撑。在一些示例中，3d对象202的所有边可以由穿孔边缘204支撑。
图4示出了耦合到3d对象的示例穿孔边缘的特写视图。图4包括来自图2和3的类似编号的元件。
在图4的特写视图中，使用如上图2a中的锯齿图案。因此，边缘204的边缘接触比可以被描述为低边缘接触比。例如，穿孔206的宽度可以大于阈值。3d对象202与边缘204之间的接触的宽度可以小于阈值。例如，如果接触的宽度为约0.1毫米，则在给定毫米穿孔宽度的情况下，边缘接触比可为约0.1。穿孔206可以足够频繁以使得它们将保持3d对象202的一部分不与构建板分离，但也足够小以使得边缘非常容易从3d对象本身分离。
在一些示例中，边缘延伸部306可以包括部分地覆盖穿孔边缘204的第二层。例如，图4中的第二层示出了锯齿穿孔图案的部分上的第二层直线。第二层可以提供强度以确保接触该部分的锯齿将从该部分上撕下并且保持在边缘上。因此，大多数穿孔边缘204可以是仅靠近3d对象的一层高以及远离3d对象的多于一层，使得任何撕裂将聚焦在单层部分中。所得到的撕裂可能是更清洁的撕裂，并且因此可能不需要任何进一步的处理。
应当理解，图4的框图并非旨在指示穿孔边缘204将包括图4所示的所有组件。相反，穿孔边缘204可以包括图4中未示出的更少或附加组件(例如，附加的穿孔、层、边缘等)。
图5示出了耦合到3d对象的穿孔边缘的示例第一层的特写视图。图5包括来自图2和3的类似编号的元件。
在图5的特写图中，具有边缘延伸部306的穿孔边缘204和3d模型202的第一层经由锯齿连接而示出。在一些示例中，边缘延伸部306可以包括一系列连接件以形成与3d对象相对的穿孔边缘204的结实的(solid)延伸部。在一些示例中，边缘延伸部306可以被生成为足够宽以便容易使用手指抓握以更容易地移除穿孔边缘204。例如，一旦打印3d对象202和边缘204，用户就可以从平台302提升3d对象202和穿孔边缘204并且在锯齿连接处弯曲边缘204。因此锯齿连接可以容易地与3d对象202分离而不会留下任何明显的残留物。
应当理解，图5的框图并非旨在指示穿孔边缘204将包括图5所示的所有组件。相反，穿孔边缘204可以包括图5中未示出的更少或附加组件(例如，附加的穿孔、层、边缘等)。
图6示出了耦合到3d对象的示例穿孔边缘的横截面视图。示例穿孔边缘总体上由附图标记602表示，并且包括穿孔图案204和具有三层的附加边缘延伸部306。3d对象202具有五层并且在单层穿孔图案204处耦合到穿孔边缘602。
如图6所示，可以将附加层引入边缘延伸部306以加强边缘602。在一些示例中，如上所述，边缘延伸部可以做得更宽以便于抓握。因为3d对象202和穿孔边缘602通过单层204连接，所以在分离3d对象202和穿孔边缘602之后可以留下较少的残余物。如果较厚的边缘延伸层与穿孔边缘的较薄底层重叠，如图6所示，则最薄弱的部分可以是穿孔边缘与3d对象之间的连接点。因此，通过增加穿孔边缘602远离3d对象202的高度使得撕裂力可以位于小区域中，可以减少由撕裂引起的3d对象上的边缘残余部分。因此，不需要用于切割或清洁3d对象202的附加工具。
应当理解，图6的框图并非旨在指示穿孔边缘602将包括图6所示的所有组件。相反，穿孔边缘602可以包括图6中未示出的更少或附加组件(例如，附加的层、边缘等)。
图7示出了包括半高周界的示例边缘的横截面视图。示例边缘总体上由附图标记702表示，并且包括在具有三层高度的附加边缘延伸部306中使用的多个半高层704和边缘702的周界层706。3d对象202具有五个层并且在半高单层周界706处耦合到边缘702。
在图7的示例中，通过围绕对象的周界具有比正常层高度更薄的单个迹线，使边缘到模型周界连接706稍微更弱。例如，如果用于层的正常高度是0.2mm，则边缘的第一层可以是0.1mm。因此，在一些示例中，边缘702的连接部分可以以正常高度的一半打印，并且边缘702的其余部分可以在整个高度打印。通过围绕在半高处打印的对象的周界具有仅单条线可以使连接比3d对象或边缘702的其余部分更弱，并且因此更容易撕下。因此，即使没有穿孔，使边缘702的第一周界706更薄也可以使边缘702更容易从3d对象202撕下。而且，任何缺陷都可以限于单个挤出宽度。另外，通过使边缘的附加层306与第一周界706略微重叠，可以增加边缘周界706在该部分处发生撕裂的可能性。此外，通过使大部分边缘602比第一周界204厚，撕裂可能最有可能在第一边缘周界204中的某处或连接到第一边缘周界204。在一些示例中，撕裂可以在第一边缘周界204中，即使没有穿孔。
应当理解，图7的框图并非旨在指示穿孔边缘702将包括图7所示的所有组件。相反，穿孔边缘702可以包括图7中未示出的更少或附加组件(例如，附加的层、边缘等)。此外，尽管使用了正常高度的一半的减小的高度，但是可以适当地使用任何其他减小的高度尺寸。
图8示出了耦合到3d对象的第一层的穿孔边缘的示例第一层的特写俯视图。示例第一层总体上由附图标记800表示。第一层800可以使用上面的3d打印机100来打印。
在图8的示例中，一起由602表示的具有延伸材料306的穿孔边缘204的第一层被示出为耦合到3d对象的第一层202。延伸材料306可以为3d对象的第一层202提供附加的向下保持强度，并且还可以产生整体更强的边缘602。
应当理解，图8的框图并非旨在指示第一层800将包括图8所示的所有组件。相反，第一层800可以包括图800中未示出的更少或附加组件(例如，附加的穿孔、延伸材料等)。
图9示出了穿孔边缘的示例第二层和耦合3d对象的第二层的特写俯视图。示例第二层总体上由附图标记900表示。第二层900可以使用上面的3d打印机100来打印。例如，第二层可以打印在上面的图8的第一层上。
在图9的示例中，穿孔边缘602的第二层包括附加的延伸材料306。如图9所示，第二延伸材料层306未耦合到3d对象202的第二层。因此，如上所述，可以通过边缘602的第一层的耦合来提供向下保持支撑，而附加的延伸材料306可以为边缘602提供附加强度。例如，第二层的延伸材料306可以防止不需要的撕裂并且确保边缘602在图8中讨论的第一层处的穿孔边缘204处撕裂。
应当理解，图9的框图并非旨在指示第二层900将包括图9所示的所有组件。相反，第二层900可以包括图9中未示出的更少或附加组件(例如，附加的穿孔、延伸材料等)。
图10示出了用于打印耦合到穿孔边缘的3d对象的示例方法的过程流程图。方法1000可以用任何合适的计算设备实现，诸如上面的图1的3d打印机100或下面的图12的计算机1202。
在框1002处，计算设备接收3d对象的3d模型。例如，3d模型可以是3d网格模型、或适合于3d打印的任何模型。
在框1004处，计算设备基于3d模型生成穿孔边缘模型。例如，穿孔边缘模型可以包括设置在穿孔边缘模型的第一边缘层的内周界上的穿孔图案。在一些示例中，穿孔图案可以被配置为基于所确定的边缘接触比与3d模型的外周界间歇接触。在一些示例中，计算设备可以基于从3d模型的第一层的中心到第一层的外周界的距离来确定边缘接触比。例如，计算设备可以计算从3d模型的第一层的中心到第一层的外周界的距离。在一些示例中，计算设备可以基于要使用的打印材料来确定边缘接触比。例如，计算设备可以检测要用于打印3d对象的打印材料。在一些示例中，计算设备可以基于所计算的距离或检测到的打印材料或两者来计算边缘接触比。在一些示例中，计算设备可以基于所确定的边缘接触比来将穿孔图案配置为与3d模型的外周界间歇接触。在一些示例中，计算设备可以生成穿孔边缘模型，其中第二边缘层设置在第一边缘层的穿孔图案之上并且跨第一边缘层的穿孔图案，第二边缘层不与3d模型的外周界接触。例如，穿孔边缘的第二边缘层可以不附接到3d模型。例如，边缘可以仅在第一层处接触3d对象以便具有尽可能少的接触材料。因此，第二层可以具有等于诸如0等最小值的边缘接触比。在一些示例中，第二层可以具有大于最小值的边缘接触比以提供附加强度。例如，可以生成穿孔边缘以耦合到3d对象的任何合适的层。在一些示例中，穿孔边缘可以在各个层处耦合到3d对象以提供支撑。例如，对于一些附加向下保持强度，可以在第二层上提供一些接触，诸如每隔一个三角形接触。在一些示例中，可以在一些预定数目的层上提供另一拉链。例如，可以每10层提供一个拉链。在一些示例中，附加层可以具有比第一层更少的接触，因此使得穿孔边缘更容易脱离，但仍然足够强以将3d对象向下保持到平台。在一些示例中，计算设备可以生成具有基于要使用的打印材料的边缘接触比的边缘。例如，较弱的打印材料可以获取较高的边缘接触比，而较强的打印材料可以获取较低的边缘接触比。在一些示例中，计算设备可以在穿孔边缘的外部部分上生成具有边缘延伸层的穿孔边缘以加强穿孔边缘。在一些示例中，计算设备可以生成穿孔边缘模型，其中边缘延伸层设置在穿孔边缘的外部部分上。在一些示例中，计算设备可以生成包括附加的穿孔边缘以将3d对象的不同侧面保持在适当位置的穿孔边缘模型。附加的穿孔边缘包括不同且独立的边缘接触比。例如，计算设备可以生成穿孔边缘模型，其中多个穿孔边缘定位在3d模型的外周界周围并且与3d模型的外周界间歇接触，多个穿孔边缘中的每个穿孔边缘具有独立的边缘接触比。在一些示例中，计算设备可以生成具有基于锯齿图案的穿孔图案的穿孔边缘模型。在一些示例中，计算设备可以生成具有基于扁平拉链图案的穿孔图案的穿孔边缘模型。
在框1006处，计算设备基于3d模型和穿孔边缘模型生成用于3d打印机利用穿孔边缘对象来打印3d对象的指令。例如，指令可以包括耦合到3d对象的第一层的外周界的穿孔图案。在一些示例中，计算设备可以通过确定边缘接触比来生成用于打印边缘的各个层的指令，如下面关于图9更详细地讨论的。例如，边缘接触比可以基于从3d对象的第一层的中心到外周界的距离。在一些示例中，计算设备可以生成用于打印具有实现所确定的边缘接触比的穿孔图案的边缘的指令。在一些示例中，计算设备可以生成用于打印边缘的各个层的指令，包括用于打印具有在第一层的穿孔图案之上并且跨第一层的穿孔图案的第二层的边缘的指令。例如，第二层不与3d对象的周界接触。在一些示例中，计算设备可以进一步通过基于要使用的打印材料来确定穿孔边缘的边缘接触比并且生成用于打印具有实现所确定的边缘接触比的穿孔图案的边缘来生成用于打印边缘的各个层的指令。在一些示例中，计算设备可以生成用于打印边缘的各个层的指令，包括用于打印具有在穿孔边缘的外部部分上的边缘延伸层以加强穿孔边缘的穿孔边缘的指令。
在一些示例中，计算设备因此可以引起3d打印机基于所生成的指令来打印3d对象和穿孔边缘对象。例如，可以生成穿孔边缘以耦合到3d对象的第一层的周界的外边缘。在一些示例中，穿孔边缘可以使用具有低于阈值的边缘接触比的图案而附接到3d对象。例如，穿孔边缘可以基于图案而附接到3d对象的任何数量的边缘或周界。在一些实施例中，图案可以是锯齿图案或扁平拉链图案、以及其他合适的图案。在一些示例中，计算设备还可以在将穿孔边缘打印到平台上之前打印裙部，以确保打印材料的稳定流动。在一些示例中，可以将多个穿孔边缘打印到平台上以将3d对象的不同侧面保持在适当位置。例如，穿孔边缘的数目可以具有不同的边缘接触比。
该过程流程图并非旨在指示方法1000的块将以任何特定顺序执行，或者在每种情况下都包括所有块。此外，取决于具体实现的细节，方法1000中可以包括未示出的任何数目的附加块。此外，在一些示例中，步骤1002和1004可以使用下面的图1的计算设备1002、上面的图1的3d打印机100或其任何组合来实现。在一些示例中，该方法可以使用计算设备1404的切片器1428、或下面的图14的打印机控制器1408的切片器1428或其任何组合来实现。
图11示出了用于为3d模型生成穿孔边缘模型的示例方法的过程流程图。方法1100可以用任何合适的计算设备实现，诸如上面的图1的3d打印机100或下面的图12的计算机1202。
在框1102处，3d打印机计算从3d对象的3d模型的第一层的中心到第一层的外周界的距离。穿孔边缘将围绕3d对象进行打印，与3d对象的外周界间歇接触。例如，可以使用从3d对象的第一层的中心到外周界的距离来计算将与3d对象的外周界接触的边缘或边缘内部周界的部分的百分比。
在框1104处，3d打印机检测要用于打印3d对象的打印材料。例如，3d打印机可以接收要在用户界面处使用的一种类型的打印材料。用户界面可以具有可供选择的可能打印材料的列表。每种类型的打印材料可以具有相关联的强度值。
在框1106处，3d打印机基于所计算的距离或打印材料或两者来计算边缘接触比。在一些示例中，计算的距离可以用于计算穿孔边缘的每个对应点处的边缘接触比。例如，较小的距离可以导致在穿孔边缘的特定点处的边缘接触比较小。相比之下，较大的距离可以导致在穿孔边缘的特定点处的边缘接触比较大。在一些示例中，可以基于所有计算的距离中的较大距离来使用单个边缘接触比。在一些示例中，还可以考虑要使用的打印材料的强度。例如，较高的强度可以导致边缘接触比较低。较低的强度可以导致边缘接触比较高。例如，锯齿形图案可以用于具有较低边缘接触比的穿孔边缘的部分。在一些示例中，扁平拉链图案可以用于具有较高边缘接触比的穿孔边缘的部分。
在框1108处，3d打印机生成边缘穿孔图案。例如，边缘穿孔图案可以设置在穿孔边缘的内部部分上，并且可以间歇地接触3d模型的周界。在一些示例中，穿孔图案可以基于所计算的边缘接触比。
该过程流程图并非旨在指示方法1100的框将以任何特定顺序执行，或者在每种情况下都包括所有框。此外，取决于具体实现的细节，方法1100中可以包括未示出的任何数目的附加框。此外，在一些示例中，方法1100可以使用下面的图12的计算设备1202、上面的图1的3d打印机100或其任何组合来实现。在一些示例中，该方法可以使用下面的图14的计算设备1404的切片器1428或打印机控制器1408的切片器1428或其任何组合来实现。
图12旨在提供其中可以实现本文中描述的各种技术的计算环境的简要的一般描述。例如，用于扫描3d对象并且处理要用于制造3d对象的3d模型的方法和系统可以在这样的计算环境中实现。虽然上面已经在本地计算机或远程计算机上运行的计算机程序的计算机可执行指令的一般上下文中描述了所要求保护的主题，但是所要求保护的主题还可以与其他程序模块组合实现。通常，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类型的例程、程序、组件、数据结构等。
图12是被配置用于实现本文中描述的技术的各个方面的示例操作环境的框图。示例操作环境1200包括计算机1202。计算机1202包括处理单元1204、系统存储器1206和系统总线1208。
系统总线1208将系统组件(包括但不限于系统存储器1206)耦合到处理单元1204。处理单元1204可以是各种可用处理器中的任何一种。双微处理器和其他多处理器架构也可以用作处理单元1204。
系统总线1208可以是若干类型的总线结构中的任何一种，包括存储器总线或存储器控制器、外围总线或外部总线、以及使用本领域普通技术人员已知的各种可用总线架构中的任一种的本地总线。系统存储器1206包括计算机可读存储介质，其包括易失性存储器1210和非易失性存储器1212。
包含用于诸如在启动期间在计算机1202内的元件之间传送信息的基本例程的基本输入/输出系统(bios)存储在非易失性存储器1212中。作为说明而非限制，非易失性存储器1212可以包括只读存储器(rom)、可编程rom(prom)、电可编程rom(eprom)、电可擦除可编程rom(eeprom)或闪存。
易失性存储器1210包括随机存取存储器(ram)，其用作外部高速缓冲存储器。作为说明而非限制，ram可用于多种形式，诸如静态ram(sram)、动态ram(dram)、同步dram(sdram)、双倍数据速率sdram(ddrsdram)、增强型sdram(esdram)、synchlinktmdram(sldram)、
计算机1202还包括其他计算机可读介质，诸如可移除/不可移除、易失性/非易失性计算机存储介质。图12示出了例如磁盘存储装置1214。磁盘存储装置1214包括但不限于诸如磁盘驱动器、软盘驱动器、磁带驱动器、jaz驱动器、zip驱动器、ls-210驱动器、闪存卡、或记忆棒等设备。
此外，磁盘存储装置1214可以单独地或与其他存储介质组合地包括存储介质，包括但不限于光盘驱动器，诸如光盘rom设备(cd-rom)、cd可记录驱动器(cd-r驱动器)、cd可重写驱动器(cd-rw驱动器)或数字通用磁盘rom驱动器(dvd-rom)。为了支持将磁盘存储设备1214连接到系统总线1208，通常使用可移除或不可移除的接口，诸如接口1216。
应当理解，图12描述了充当用户与在合适的操作环境1200中描述的基本计算机资源之间的中介的软件。这种软件包括操作系统1218。可以存储在磁盘存储装置1214上的操作系统1218用于控制和分配计算机1202的资源。
系统应用1220利用操作系统1218通过存储在系统存储器1206中或磁盘存储装置1214上的程序模块1222和程序数据1224对资源的管理。应当理解，可以利用各种操作系统或操作系统的组合来实现所要求保护的主题。
用户可以通过传感器1226将扫描信息输入到计算机1202中。传感器1226可以包括但不限于深度传感器、相机、扫描仪、数码相机、数码摄像机、网络相机等。例如，传感器1226可以是在诸如
三维(3d)打印机1230可以使用与传感器1226相同类型的端口中的一些。因此，例如，usb端口可以用于向计算机1202提供输入，并且从计算机1202向3d打印机1230输出信息。
提供输出适配器1232以说明3d打印机1230可以经由适配器可访问。输出适配器1232包括可以提供3d打印机1230与系统总线1208之间的连接手段的任何卡。可以注意到，其他设备和设备系统可以提供输入和输出能力，诸如远程计算机1234。
计算机1202可以是使用到一个或多个远程计算机(诸如远程计算机1234)的逻辑连接来托管网络环境中的各种软件应用的服务器。远程计算机1234可以是配置有web浏览器、pc应用、手机应用等的客户端系统。远程计算机1234可以是个人计算机、服务器、路由器、网络pc、工作站、基于微处理器的设备、移动电话、对等设备或其他公共网络节点等，并且通常包括相对于计算机1202描述的很多或所有元件。
远程计算机1234可以通过网络接口1236逻辑连接到计算机1202，并且然后经由通信连接1238连接，通信连接1238可以是无线的。网络接口1236包括无线通信网络，诸如局域网(lan)和广域网(wan)。lan技术包括光纤分布式数据接口(fddi)、铜分布式数据接口(cddi)、以太网、令牌环等。wan技术包括但不限于点对点链路、诸如综合业务数字网络(isdn)及其变体等电路交换网络、分组交换网络和数字用户线(dsl)。
通信连接1238是指用于将网络接口1236连接到总线1208的硬件/软件。虽然为了说明清楚而将通信连接1238示出为在计算机1202内部，但是它也可以在计算机1202外部。出于示例性目的，用于到网络接口1236的连接的硬件/软件可以包括内部和外部技术，诸如移动电话交换机、包括常规电话级调制解调器的调制解调器、电缆调制解调器和dsl调制解调器、isdn适配器和以太网卡。
用于服务器的示例处理单元1204可以是计算集群。磁盘存储装置1214可以包括企业数据存储系统，例如，保存数千个印象。计算机1202可以被配置为指示打印机制造3d对象。数据1224可以包括一个或多个3d模型，3d模型可以例如从传感器1226获取的信息来获取或构造。在一些示例中，3d模型是网格模型。
应用1220中的一个或多个可以被配置为使得用户能够扫描对象并且生成和定制3d模型以供稍后制造作为对象。用户可以不生成3d模型，因为应用1220可以使该过程自动化或者适用最终经由网络接口1236从传感器1226或远程计算设备1234获取的3d模型。
另外地或替代地，一个或多个模块1222可以被配置为执行3d对象的打印。接收器模块1240可以接收要打印的3d对象的3d模型。边缘生成器模块1242可以基于3d模型来生成要打印的穿孔边缘对象的穿孔边缘模型。例如，穿孔边缘模型可以包括穿孔图案。在一些示例中，穿孔图案可以设置在穿孔边缘模型的层的内部部分上。例如，穿孔边缘对象的穿孔图案可以耦合到3d对象的第一层的周界。例如，穿孔边缘可以具有锯齿形或扁平拉链图案，如上所述。在一些示例中，穿孔边缘模型可以包括边缘延伸材料以将3d对象保持到构建板。例如，边缘延伸部可以是比穿孔边缘的内部部分厚的穿孔边缘的外部部分。在一些示例中，穿孔边缘模型可以具有基于从3d对象的中心到3d对象的周界的距离的与3d对象的周界的边缘接触比。例如，周界可以是3d对象的第一层的周界。在一些示例中，穿孔边缘模型可以具有基于要使用的打印材料的与3d对象的周界的边缘接触比。在一些示例中，穿孔边缘模型可以包括与穿孔边缘的第一层重叠的第二层边缘延伸材。例如，第二层边缘延伸材料可以不接触3d对象。指令生成器模块1244可以引起3d打印机打印穿孔边缘对象和3d对象，其中穿孔边缘对象的穿孔图案将耦合到3d对象。例如，3d打印机可以是3d打印机1230。在一些示例中，穿孔图案可以是锯齿图案。
在一些示例中，为了生成网格而执行的一些或所有过程可以在云服务中执行并且重新加载在用户的客户端计算机上。例如，针对穿孔边缘生成而描述的一些或所有应用1220或模块1222可以在云服务中执行并且可以通过客户端计算机1202从用户接收输入。因此，计算3d模型所涉及的计算可以在云计算系统上执行。这些计算可以包括基于距3d对象的中心的距离或要在打印中使用的材料的类型来计算边缘接触比。在其他示例中，计算机可以接收对于打印3d对象的用户请求并且将该请求转发给云服务。然后，云服务可以从远程计算机取得穿孔边缘模型并且将打印指令返回到3d打印机1230。打印机可以是用户本地的或远程的，并且用户稍后可以取得3d对象。在其他示例中，边缘生成器模块1242可以基于本文中描述的技术在本地生成穿孔边缘的模型，并且将生成的模型提交给云服务，云服务基于本文中描述的技术处理3d模型，并且将打印指令返回到打印机。在一些示例中，边缘生成器模块1242可以基于本文中描述的技术在本地生成穿孔边缘，并且打印机模块1244可以在本地附接的3d打印机1230上打印穿孔边缘。
应当理解，图12的框图并非旨在指示计算系统1200将包括图12所示的所有组件。相反，计算系统1200可以包括图12中未示出的更少或附加组件(例如，附加应用、附加模块、附加存储器设备、附加网络接口等)。此外，接收器模块1240、边缘生成器模块1242和指令生成器模块1244的任何功能可以部分地或完全地以硬件和/或用处理器来实现。例如，功能可以用专用集成电路、在处理器中实现的逻辑或任何其他设备来实现。例如而非限制，可以使用的说明性类型的硬件逻辑组件包括现场可编程门阵列(fpga)、程序专用集成电路(asic)、程序专用标准产品(assp)、片上系统(soc)和复杂可编程逻辑器件(cpld)等。
图13是示出可以用于基于三维(3d)对象的3d模型来生成穿孔边缘模型的有形计算机可读存储介质的框图。有形的计算机可读存储介质1300可以由处理器1302通过计算机总线1304访问。此外，有形的计算机可读存储介质1300可以包括用于指示处理器1302执行当前方法的代码。例如，图10和11的方法可以部分地由处理器1302执行。
本文中讨论的各种软件组件可以存储在有形的计算机可读存储介质1300上，如图13所示。例如，有形计算机可读存储介质1300可以包括接收器模块1306和边缘模型生成器模块1308。在一些实现中，接收器模块1306包括用于接收要打印的3d对象的3d模型的代码。边缘模型生成器模块1308包括用于基于3d模型生成穿孔边缘对象的穿孔边缘模型的代码。例如，穿孔边缘模型的第一边缘层可以包括穿孔图案。穿孔边缘对象可以打印耦合到3d对象。
在一些示例中，边缘模型生成器模块1308可以包括用于生成与3d模型的周界间歇接触的穿孔边缘模型的代码。例如，边缘接触比可以基于从3d模型的中心到周界的距离。在一些示例中，边缘模型生成器模块1308可以包括用于生成穿孔边缘模型的代码，该穿孔边缘模型具有基于要使用的打印材料的穿孔边缘的边缘接触比。在一些示例中，边缘模型生成器模块1308可以包括用于生成穿孔边缘模型的代码，该穿孔边缘模型具有与穿孔边缘的第一层重叠的边缘延伸材料的第二边缘层。例如，第二层边缘延伸材料可以不接触3d对象。在一些示例中，边缘模型生成器模块1308可以包括用于生成具有附加边缘延伸材料的穿孔边缘模型的代码。例如，附加边缘延伸材料可以被包括在穿孔边缘中以将3d对象保持在基板上。
应当理解，取决于具体应用，可以在有形计算机可读存储介质1300中包括图13中未示出的任何数目的附加软件组件。尽管用结构特征和/或方法专用的语言描述了本主题，但应当理解，所附权利要求中定义的主题不必限于上述具体结构特征或方法。而是，上述具体结构特征和方法被公开作为实现权利要求的示例形式。
图14示出了包括与能够或被配置为利用穿孔边缘来打印三维(3d)对象1414的3d打印机1402通信的计算设备1404的示例系统1400。计算设备1404可以包括膝上型计算机、台式计算机或个人计算机(pc)、移动设备(诸如智能电话、平板计算机等)、联网设备、云计算资源或其组合中的任何一种。如本领域技术人员已知的，计算设备1404可以经由有线连接或各种无线连接1406中的任何一种与3d打印机1402通信。3d打印机1402可以具有通常与打印机控制器1408相关联的各种收发器、调制解调器、nic等中的任何一种或者与之相关联，以经由有线和/或无线连接1406与计算设备1404通信。通常，计算设备1404可以执行或访问(经由网络或经由云)一个或多个软件程序或应用，这些软件程序或应用获取3d对象数据并且将数据转换为由控制3d打印机1402的打印机控制器1408可执行的指令(例如，g代码)以使得3d打印机1402能够通过在多个(例如，单独的)可配置层1416中将材料挤出到基座1412上来形成3d对象1414。出于参考目的，并且如全文中使用的，在某些情况下可以包括cad组件、cam组件、3d图像捕获和转换功能等的软件应用可以称为切片器或驱动器1428。在大多数情况下，切片器1428将与计算设备1404相关联。然而，本文中预期，在不脱离本文中描述的技术的情况下，切片器1428可以整体或部分地与单独的3d打印机1402相关联，3d打印机1402可以但不一定是打印机控制器1408的功能或在打印机控制器1408内。
3d打印机1402可以包括定位在对象基座或床1412上的一个或多个挤出器组件1410。挤出器组件1410可以通过移动装置1432至少在垂直方向(z轴)上移动，移动装置1432可以包括一个或多个步进电机或伺服电机，如本领域公知的。移动装置1432还可以使挤出器组件1410在水平面(x或y轴)上移动，诸如沿着上板1430相对于基座1412移动。其他3d打印机1402设计将挤出器1410固定在z轴上并且使挤出器1410在x轴和y轴上移动，同时在z轴上移动床1412。其他设计使挤出器1410在z轴和x轴上移动，同时在y轴上移动床1412。还有其他设计使用极坐标系进行操作以将挤出器1410移动到固定床1412上。本文中描述的技术适用于3d打印机配置的这些和其他变体(诸如增量并行运动打印机)。在一些方面，挤出器组件1410可以包括或容纳一个或多个线材1422，例如缠绕/存储在线轴1420中。在其他情况下，线材1422可以存储或容纳在3d打印机1402的其他部分中或者完全在3d打印机1402外部。挤出器组件1410还可以包括相对的辊1424，辊1424以指定速率将线材1422驱动到加热的喷嘴1426中，由此将线材熔化并且挤出到先前沉积到基座1412上的层1416中的最近沉积的层上。挤出器组件1410可以包括诸如一个或多个电机、其他驱动机构等装置，用于控制线材1422通过辊1424馈送到加热喷嘴1426中并且从喷嘴1426挤出的速率，从而控制层1416中的每个层的高度。
根据本文中描述的技术，可以控制挤出器组件1410以接收要打印的3d对象的3d模型。在一个示例中，打印机控制器1408的切片器1428可以基于3d模型生成要打印的穿孔边缘对象的穿孔边缘模型。在一些示例中，计算设备1404上的切片器1428可以基于3d模型生成穿孔边缘模型。在一些示例中，打印机控制器1408然后可以从计算设备1404的切片器1428接收所生成的穿孔边缘模型。在一些示例中，打印机控制器1408可以引起3d打印机打印穿孔边缘和3d对象。例如，穿孔边缘可以使用穿孔边缘模型来打印，并且3d对象可以使用3d对象的3d模型来打印。在又一些示例中，计算设备1404和/或切片器1428可以提供用户界面，用于使得用户能够手动配置或设置用于利用穿孔边缘生成3d对象1414的一个或多个参数。在一些示例中，穿孔边缘可以包括层，该层包括要耦合到3d对象的第一层的周界的外边缘的内部穿孔图案。在一些示例中，穿孔边缘可以包括比穿孔边缘的内部部分厚的边缘延伸材料的外部部分。在一些示例中，穿孔边缘模型可以包括基于从3d对象的中心到3d对象的周界的距离的与3d对象的周界的边缘接触比。在一些示例中，穿孔边缘模型可以具有基于要使用的打印材料的与3d对象的周界的边缘接触比。在一些示例中，穿孔边缘模型可以包括与穿孔边缘模型的第一层重叠的第二层边缘延伸材料。边缘延伸材料可以不接触3d对象。在一些示例中，穿孔图案可以是锯齿图案、以及其他合适的图案。例如，穿孔图案可以基于边缘接触比。
示例1
该示例提供了一种用于打印三维(3d)对象的系统。该系统包括计算机处理器和计算机存储器，计算机存储器包括引起计算机处理器接收要打印的3d对象的3d模型的指令。计算机存储器还包括引起计算机处理器基于3d模型生成要打印的穿孔边缘对象的穿孔边缘模型的指令。穿孔边缘模型包括穿孔图案。该系统还包括引起计算机处理器引起3d打印机打印穿孔边缘对象和3d对象的指令。穿孔边缘对象的穿孔图案将耦合到3d对象。替代地或另外地，穿孔图案设置在穿孔边缘模型的层的内部部分上。替代地或另外地，穿孔边缘对象的穿孔图案将耦合到3d对象的第一层的周界。替代地或另外地，穿孔边缘模型包括比穿孔边缘模型的内部部分厚的边缘延伸材料的外部部分。替代地或另外地，穿孔边缘模型包括基于从3d对象的中心到周界的距离的与3d对象的周界的边缘接触比。替代地或另外地，穿孔边缘模型包括基于要使用的打印材料的与3d对象的周界的边缘接触比。替代地或另外地，穿孔边缘模型包括与穿孔边缘模型的第一层重叠的第二层边缘延伸材料。第二层边缘延伸材料可以不接触3d模型。替代地或另外地，穿孔图案可以是锯齿图案。
示例2
该示例提供了一种用于打印耦合到穿孔边缘的3d对象的方法。该方法可以包括接收3d对象的3d模型。该方法还可以包括基于3d模型生成穿孔边缘模型。穿孔边缘模型可以包括设置在穿孔边缘模型的第一边缘层的内周上的穿孔图案。穿孔图案可以被配置为与3d模型的外周界间歇接触。该方法还可以包括基于3d模型和穿孔边缘模型生成用于3d打印机利用穿孔边缘对象来打印3d对象的指令。替代地或另外地，生成穿孔边缘模型还包括基于从3d模型的第一层的中心到第一层的外周界的距离来确定边缘接触比，并且基于所确定的边缘接触比来将穿孔图案配置成与3d模型的外周界间歇接触。替代地或另外地，生成穿孔边缘模型还包括设置在第一边缘层的穿孔图案之上并且跨第一边缘层的穿孔图案的第二边缘层，第二边缘层不与3d模型的外周界接触。替代地或另外地，生成穿孔边缘模型还包括基于要使用的打印材料来确定边缘接触比，并且基于所确定的边缘接触比来将穿孔图案配置成与3d模型的外周界间歇接触。替代地或另外地，生成穿孔边缘模型还包括设置在穿孔边缘的外部部分上的边缘延伸层。替代地或另外地，生成穿孔边缘模型还包括被定位为围绕3d模型的外周界并且与围绕3d模型的外周界间歇接触的多个穿孔边缘，多个穿孔边缘中的每个穿孔边缘具有独立的边缘接触比。替代地或另外地，生成穿孔边缘模型还包括计算从3d模型的第一层的中心到第一层的外周界的距离；检测要用于打印3d对象的打印材料；并且基于所计算的距离或检测到的打印材料来计算边缘接触比。替代地或另外地，生成穿孔边缘模型还包括使穿孔图案基于锯齿图案。
示例3
该示例提供了一种或多种用于存储计算机可读指令的计算机可读存储介质，这些计算机可读指令在由一个或多个处理设备执行时指示基于三维(3d)对象的3d模型来生成穿孔边缘模型。该计算机可读介质包括用于接收要打印的3d对象的3d模型的指令。该计算机可读介质还包括用于基于3d模型生成穿孔边缘对象的穿孔边缘模型的指令。穿孔边缘模型的第一边缘层可以包括穿孔图案，并且穿孔边缘模型可以打印耦合到3d对象。替代地或另外地，计算机可读介质还包括用于生成与3d模型的周界间歇接触的穿孔边缘模型的指令。替代地或另外地，边缘接触比基于从3d模型的中心到周界的距离。替代地或另外地，计算机可读介质还包括用于生成与3d模型的周界间歇接触的穿孔边缘模型的指令，其中边缘接触比基于要使用的打印材料。替代地或另外地，计算机可读介质还包括用于生成具有与穿孔边缘模型的第一边缘层重叠的边缘延伸材料的第二边缘层的穿孔边缘模型的指令。替代地或另外地，边缘延伸材料的第二边缘层不接触3d模型。替代地或另外地，计算机可读介质还包括用于生成具有附加边缘延伸材料的穿孔边缘模型的指令。
示例4
该示例提供了一种用于打印三维(3d)对象的系统。该系统包括用于接收要打印的3d对象的3d模型的装置。该系统还包括用于基于3d模型生成要打印的穿孔边缘对象的穿孔边缘模型的装置。穿孔边缘模型包括穿孔图案。该系统还包括用于引起3d打印机打印穿孔边缘对象和3d对象的装置。穿孔边缘对象的穿孔图案将耦合到3d对象。替代地或另外地，穿孔图案设置在穿孔边缘模型的层的内部部分上。替代地或另外地，穿孔边缘对象的穿孔图案将耦合到3d对象的第一层的周界。替代地或另外地，穿孔边缘模型包括比穿孔边缘模型的内部部分厚的边缘延伸材料的外部部分。替代地或另外地，穿孔边缘模型包括基于从3d对象的中心到周界的距离的与3d对象的周界的边缘接触比。替代地或另外地，穿孔边缘模型包括基于要使用的打印材料的与3d对象的周界的边缘接触比。替代地或另外地，穿孔边缘模型包括与穿孔边缘的第一层重叠的第二层边缘延伸材料。第二层边缘延伸材料可以不接触3d对象。替代地或另外地，穿孔图案可以是锯齿图案。
示例5
该示例提供了一种用于为3d模型生成穿孔边缘模型的方法。该方法可以包括计算从3d对象的3d模型的第一层的中心到第一层的外周界的距离。该方法还可以包括检测要用于打印3d对象的打印材料。该方法还可以包括基于所计算的距离或检测到的打印材料来计算边缘接触比。该方法还可以包括生成边缘穿孔图案。边缘穿孔图案可以设置在穿孔边缘模型的内部部分上，并且可以基于所计算的边缘接触比间歇地接触3d模型的外周界。
以上描述的内容包括所要求保护的主题的示例。当然，出于描述所要求保护的主题的目的，不可能描述组件或方法的每个可想到的组合，但是本领域普通技术人员可以认识到，所要求保护的主题的很多另外的组合和置换是可能的。因此，所要求保护的主题旨在涵盖落入所附权利要求的精神和范围内的所有这些改变，修改和变化。
特别地并且关于由上述组件、设备、电路、系统等执行的各种功能，除非另有说明，否则用于描述这些组件的术语(包括对“装置”的引用)旨在对应于执行所描述的组件的指定功能的任何组件，例如功能等同物，即使在结构上不等同于执行所要求保护的主题的本文中所示的示例性方面中的功能的所公开的结构。在这方面，还将认识到，该创新包括系统以及具有用于执行所要求保护的主题的各种方法的动作和事件的计算机可执行指令的计算机可读存储介质。
存在多种实现所要求保护的主题的方式，例如，适当的api、工具包、驱动器代码、操作系统、控件、独立或可下载的软件对象等，其使得应用和服务能够使用本文中描述的技术。所要求保护的主题考虑从api(或其他软件对象)以及根据本文中阐述的技术进行操作的软件或硬件对象的角度来使用。因此，本文中描述的所要求保护的主题的各种实现可以具有完全用硬件、部分用硬件并且部分用软件以及用软件的方面。
已经关于若干组件之间的交互描述了前述系统。可以理解，这样的系统和组件可以包括那些组件或指定子组件、一些指定组件或子组件、以及附加组件，并且符合前述的各种排列和组合。子组件也可以实现为通信地耦合到其他组件的组件，而不是被包括在父组件内(分层)。
另外，可以注意到，可以将一个或多个组件组合成提供聚合功能的单个组件或者划分为若干个单独的子组件，并且可以提供任何一个或多个中间层(诸如管理层)以通信地耦合到这些子组件以提供集成功能。本文中描述的任何组件还可以与本文中未具体描述但本领域技术人员通常已知的一种或多种其他组件相互作用。
另外，尽管可能已经关于若干实现之一公开了所要求保护的主题的特定特征，但是这样的特征可以与其他实现的一个或多个其他特征组合，这对于任何给定或特定应用可能是期望的和有利的。此外，在具体实施方式或权利要求中使用术语“包括(includes)”、“包括(including)”、“具有(has)”、“包含(contains)”、其变体和其他类似词语的程度上，这些术语旨以类似于术语“包括(comprising)”作为开放式转换词的方式是包含性的，而不排除任何附加或其他元素。
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