Вычислительная модель и способы трехмерной (3d) печати - заявка 2016142350 на патент на изобретение в РФ

1. Способ трехмерной (3D) печати, содержащий:
применение способного к спеканию материала;
нагревание способного к спеканию материала до температуры в диапазоне от, примерно, 50°С до, примерно, 350°С;
избирательное применение коалесцентного агента на части способного к спеканию материала;
определение того, как избирательно применить модифицирующий агент на другой части способного к спеканию материала, используя характеристику термодиффузии i) способного к спеканию материала, ii) слоя, который должен быть сформирован из части способного к спеканию материала, или iii) как i, так и ii, при этом модифицирующий агент включает в себя:
от, примерно, 70 весовых процентов до, примерно, 95 весовых процентов воды;
от, примерно, 5 весовых процентов до 30 весовых процентов сорастворителя, имеющего более низкую температуропроводность, чем вода;
поверхностно-активное вещество; а также
опционально, биоцид;
избирательное применение определенного количества модифицирующего агента на другой части способного к спеканию материала; а также
воздействие на способный к спеканию материал излучением, в результате чего коалесцентный агент, по меньшей мере, частично отверждает часть способного к спеканию материала в непосредственной близости от коалесцентного агента, а модифицирующий агент снижает или предотвращает отверждение другой части способного к спеканию материала в непосредственной близости от модифицирующего агента.
2. Способ 3D-печати по п. 1, в котором определение осуществляется путем:
создания, с помощью компьютера, работающего под управлением компьютерно-читаемых команд, хранящихся на невременном, материальном компьютерно-читаемом носителе, модели термодиффузии слоя, который должен быть сформирован из способного к спеканию материала; а также
вычисления, с помощью компьютера, количества модифицирующего агента, который должен избирательно применяться, на основе модели термодиффузии.
3. Способ 3D-печати по п. 2, в котором слой должен быть сформирован из части способного к спеканию материала, и в котором вычисление включает в себя:
определение, исходя из модели термодиффузии, избыточной температуры другой части способного к спеканию материала, которая выше заданной температуры для слоя изготовления;
преобразование избыточной температуры в количество избыточной энергии; и
преобразование количества избыточной энергии в количество модифицирующего агента, которое является оптимальным для удаления избыточной энергии.
4. Способ 3D-печати по п. 3, в котором количество избыточной энергии увеличивается с учетом вторичной миграции энергии в другую часть способного к спеканию материала.
5. Способ 3D-печати по п. 3 дополнительно содержащий определение регулируемого количества коалесцентного агента для применения в пределах краевой границы части или в пределах части, чтобы компенсировать потерю энергии.
6. Способ 3D-печати по п. 1, в котором определение включает в себя определение эмпирическим путем количества модифицирующего агента и изменение температуры, произведенное этим количеством модифицирующего агента.
7. Способ 3D-печати по п. 6, в котором определение эмпирическим путем включает в себя:
воздействие излучением на способный к спеканию материал, без какого-либо коалесцентного агента или модифицирующего агента, нанесенных на него, чтобы сформировать эталонную область;
измерение температуры эталонной области;
воздействие излучением на способный к спеканию материал, с некоторым количеством модифицирующего агента, нанесенным на него, чтобы сформировать область тестирования;
измерение температуры области тестирования;
определение разности температур между областью тестирования и эталонной областью; а также
привязку количества модифицирующего агента к разнице температур.
8. Способ 3D-печати по п. 1, в котором определение включает в себя:
оценку шкалы длины термодиффузии с помощью отвержденного слоя, сформированного тем же типом способного к спеканию материала, тем же положением для избирательно применяемого коалесцентного агента и без модифицирующего агента; а также
идентификацию, по меньшей мере, положения для избирательного применения модифицирующего агента из шкалы длины.
9. Способ 3D-печати по п. 1, в котором определение осуществляется путем:
приема с помощью компьютера, работающего под управлением компьютерно-читаемых команд, хранящихся на невременном, материальном компьютерно-читаемом носителе, информации 3D-формы о слое, который должен быть сформирован из способного к спеканию материала;
создания с помощью компьютера, профиля энергии или температуры для слоя, который должен быть сформирован из части способного к спеканию материала; а также
создания с помощью компьютера, исходя из информации 3D-формы и профиля энергии или температуры, шаблона для избирательного применения модифицирующего агента.
10. Способ 3D-печати по п. 1, в котором способный к спеканию материал применяется на контактной поверхности, и в котором способ дополнительно содержит:
избирательное применение коалесцентного агента на части способного к спеканию материала в шаблоне поперечного сечения слоя трехмерного объекта, который должен быть сформирован, при этом поперечное сечение параллельно контактной поверхности; а также
избирательное применение модифицирующего агента на другой части спекаемого материала на краевой границе, по меньшей мере, на части поперечного сечения.
11. Способ для идентификации того, как применять модифицирующий агент при осуществлении способа трехмерной (3D) печати, причем способ содержит:
прием, с помощью компьютера, работающего под управлением компьютерно-читаемых команд, хранящихся на невременном, материальном компьютерно-читаемом носителе, информации 3D-формы о слое, который должен быть сформирован из части способного к спеканию материала, причем информация 3D-формы включает в себя значение, указывающее избирательное применение коалесцентного агента;
создание, с помощью компьютера, профиля энергии или температуры для слоя, который должен быть сформирован из части способного к спеканию материала; а также
создание с помощью компьютера, исходя из информации 3D-формы и профиля энергии или температуры, шаблона для избирательного применения модифицирующего агента в отношении слоя, который должен быть сформирован.
12. Способ по п. 11, дополнительно содержащий создание, с помощью компьютера, показателя изменения для корректировки значения, указывающего на избирательное применение коалесцентного агента.
13. Способ численного моделирования для идентификации того, как применять модифицирующий агент при осуществлении способа трехмерной (3D) печати, при этом способ численного моделирования, содержит:
создание, с помощью компьютера, работающего под управлением компьютерно-читаемых команд, хранящихся на невременном, материальном компьютерно-читаемом носителе, модели термодиффузии слоя трехмерного объекта, который должен быть сформирован из части способного к спеканию материала с использованием способа 3D-печати; а также
вычисление, с помощью компьютера, количества модифицирующего агента, которое должно быть избирательно применено на основе модели термодиффузии.
14. Способ численного моделирования по п. 13, в котором:
модель термодиффузии определяет избыток энергии за пределами краевой границы слоя; а также
вычисление преобразует избыток энергии в количество модифицирующего агента, который должен быть избирательно применен.
15. Способ численного моделирования по п. 13, дополнительно содержащий определение количества коалесцентного агента для применения в пределах краевой границы части или в пределах части.
Наверх