Способ стереолитографии, включающий выполнение компенсации по вертикали, устройство и компьютерный программный продукт, служащие для реализации такого способа - заявка 2017101069 на патент на изобретение в РФ

1. Стереолитографический способ для изготовления трехмерного объекта (10) путем наложения друг на друга последовательности слоев (1-5), полученных из жидкого материала, подходящего для отверждения после засветки заданным излучением (6), в частности, лазерным пучком, при этом способ содержит операцию определения геометрического представления каждого слоя (1, 2, 3, 4, 5) указанной последовательности слоев (1-5) и дополнительно содержит следующую последовательность операций, выполняемых для по меньшей мере одного опорного слоя (4) из указанной последовательности слоев (1-5):
- выбор одного или более слоев (2), предшествующих указанному опорному слою (4) в соответствии с последовательностью слоев (1-5);
- определение первой области (9) маски, соответствующей логической конъюнкции геометрических представлений указанного опорного слоя (4) и указанных одного или более слоев (2), воспроизведенной на плоскости указанного опорного слоя (4);
- засветку указанного жидкого материала заданным излучением (6) в первой области (9) маски,
отличающийся тем, что указанная последовательность операций перед операцией определения первой области (9) маски содержит операцию модификации геометрических представлений указанных одного или более слоев (2) таким образом, чтобы расширить их посредством соответствующих дополнительных участков (2а), которые выступают по отношению к геометрическим представлениям соответствующих слоев (2) в той конфигурации, какую те имели перед указанной модификацией, при этом
указанные дополнительные участки (2а) определены таким образом, чтобы компенсировать снижение отверждающего действия заданного излучения (6) на указанный жидкий материал в силу проникновения заданного излучения (6) в указанный жидкий материал на глубины, соответствующие указанным одному или более слоям (2), так что контур части трехмерного объекта (10), получаемый после отверждения указанной группы слоев, более точно аппроксимирует контур (11) трехмерного объекта (10) по сравнению с тем контуром, какой был бы получен при отсутствии указанных дополнительных участков (2а).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что указанные дополнительные участки (2а) определены на основе следующих параметров: форма и размер части трехмерного объекта (10), соответствующей указанной группе слоев; форма и частота указанного заданного излучения (6); физические свойства указанного жидкого материала.
3. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанная последовательность слоев (1-5) содержит по меньшей мере одну группу следующих друг за другом слоев (1-5), у каждого из которых имеется участок, выступающий по отношению к предыдущему слою, при этом способ содержит операцию выбора в последовательности слоев (1, 2, 3, 4, 5) из указанной группы слоев (1-5) согласно порядку, в котором указанные слои появляются в последовательности слоев (1-5), и выполнение указанной последовательности операций для каждого выбранного слоя, который считают опорным слоем (4).
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанные один или более слоев (2) содержат по меньшей мере два слоя, которые не примыкают друг к другу в указанной последовательности слоев (1-5).
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанные один или более слоев (2) содержат ряд примыкающих друг к другу слоев в указанной последовательности слоев (1-5).
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанные один или более слоев (2) содержат по меньшей мере одни слой (2), такой, что сумма толщин указанного по меньшей мере одного слоя (2), указанного опорного слоя (4) и всех промежуточных слоев (3) по меньшей мере равна максимальной глубине, на которой указанное заданное излучение способно вызывать отверждение жидкого материала и обеспечивать его связывание с предыдущим отвержденным слоем (1, 2, 3) трехмерного объекта (10).
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что каждый из указанных одного или более слоев (2) отстоит от опорного слоя (4) на расстояние, которое не превышает максимальной глубины, на которой указанное заданное излучение способно вызывать отверждение жидкого материала и обеспечивать его связывание с предыдущим отвержденным слоем (1, 2, 3) трехмерного объекта (10), за вычетом толщины опорного слоя (4).
8. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что указанную операцию модификации геометрического представления выполняют таким образом, что все дополнительные участки (2а) выступают на одно и то же расстояние за пределы соответствующих одного или более слоев (2) в той конфигурации, какую те имели перед указанной модификацией.
9. Способ по любому из пп. 1-7, отличающийся тем, что указанную операцию модификации геометрического представления выполняют таким образом, что дополнительный участок (2а), соответствующий каждому слою (2) из указанных одного или более слоев (2), выступает за пределы соответствующего слоя (2) в той конфигурации, какую тот имел перед модификацией, на расстояние, которое вычислено как функция расстояния указанного слоя (2) от указанного опорного слоя (4).
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что указанная функция убывает, когда расстояние указанного слоя (2) от опорного слоя (4) увеличивается.
11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что указанная функция возрастает, когда расстояние указанного слоя (2) от опорного слоя (4) увеличивается.
12. Способ по п. 10 или 11, отличающийся тем, что указанная функция является экспоненциальной.
13. Способ по любому из пп. 8-12, отличающийся тем, что каждый из указанных дополнительных участков (2а) выступает за пределы соответствующего слоя (2) в той конфигурации, какую тот имел перед модификацией, на одинаковое расстояние
14. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что после указанной операции определения первой области (9) маски содержит следующие операции для по меньшей мере второго слоя (5), который идет за указанным опорным слоем (4) в указанной последовательности слоев (1-5):
- выбор одного или более дополнительных слоев (3), предшествующих второму слою (5) в указанной последовательности слоев (1-5);
- исключение из указанных одного или более дополнительных слоев (3) одного или более слоев (2), выбранных перед операцией определения первой области (9) маски;
- модификацию геометрических характеристик слоев (3), оставшихся после указанной операции исключения, таким образом, чтобы расширить их посредством соответствующих дополнительных участков (3а), выступающих по отношению к геометрическим представлениям соответствующих слоев (3) в той конфигурации, какую те имели перед модификацией;
- определение второй области маски, соответствующей логической конъюнкции геометрических представлений указанного второго слоя (5) и одного или более дополнительных слоев (3) в той конфигурации, какую те получили после модификации.
15. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что дополнительные участки (2а) определены таким образом, что они выступают за пределы контура (11) трехмерного объекта (10).
16. Способ по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что наименьший из дополнительных участков (2а), используемых в указанной операции модификации геометрических представлений указанных одного или более слоев (2), имеет размер в интервале от % эффективной ширины пучка заданного излучения (6) до удвоенной эффективной ширины указанного пучка на уровне поверхности жидкого материала.
17. Устройство для обработки набора данных, содержащего геометрическое представление каждого слоя (1, 2, 3, 4, 5) из последовательности слоев (1-5) трехмерного объекта (10), подлежащего изготовлению посредством стереолитографии, при этом указанное устройство содержит логическое обрабатывающее устройство и средства хранения данных, доступные для логического обрабатывающего устройства, причем логическое обрабатывающее устройство содержит:
- средства получения указанного набора данных и его загрузки в средства хранения данных;
- средства для выбора одного или более слоев (2), которые предшествуют опорному слою (4) в указанной последовательности слоев (1-5);
- средства определения первой области (9) маски, соответствующей логической конъюнкции геометрических представлений опорного слоя (4) и одного или более слоев (2), воспроизведенной на плоскости опорного слоя (4),
отличающееся тем, что указанное логическое обрабатывающее устройство содержит средства для модификации геометрических представлений одного или более слоев (2) перед определением первой области (9) маски, при этом указанные средства для модификации геометрических представлений выполнены с возможностью расширения указанных геометрических представлений посредством соответствующих дополнительных участков (2а), которые выступают по отношению к геометрическим представлениям соответствующих слоев (2) в той конфигурации, какую те имели до модификации, при этом
указанные дополнительные участки (2а) определены таким образом, чтобы компенсировать снижение отверждающего действия заданного излучения (6) на указанный жидкий материал в силу проникновения заданного излучения (6) в жидкий материал на глубины, соответствующие указанным одному или более слоям (2), так что контур части трехмерного объекта (10), получаемый после отверждения указанной группы слоев, более точно аппроксимирует контур (11) трехмерного объекта (10) по сравнению с тем контуром, какой был бы получен при отсутствии указанных дополнительных участков (2а).
Наверх