CN111511531B

CN111511531B - 3d制造系统中的未熔合热支撑区域

Info

Publication number: CN111511531B
Application number: CN201780098009.2A
Authority: CN
Inventors: 黄魏; 加里·J·迪斯波托
Original assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Current assignee: Hewlett Packard Development Co LP
Priority date: 2017-10-25
Filing date: 2017-10-25
Publication date: 2023-03-28
Anticipated expiration: 2037-10-25
Also published as: EP3684591B1; US11660823B2; US12115733B2; WO2019083530A1; EP3684591A1; US20230356474A1; EP3684591A4; US20200262155A1; CN111511531A

Abstract

根据示例，一种三维(3D)制造系统可以包括控制器，该控制器可以控制试剂递送系统以将熔合剂沉积到构建材料的颗粒层的熔合区域上。控制器还可以控制试剂递送系统以将能量吸收剂沉积到颗粒层的未熔合热支撑区域上，该未熔合热支撑区域位于熔合区域附近。控制器可以进一步控制能量供应系统以供应能量，其中能量的供应使在其上已沉积有熔合剂的颗粒熔化，并使未熔合热支撑区域中的颗粒的温度升高至低于颗粒的熔点温度的水平。

Description

3D制造系统中的未熔合热支撑区域

背景技术

在三维(3D)打印中，增材打印工艺通常用于从数字模型制作三维实体零件。一些3D打印技术被认为是增材工艺，因为它们涉及将诸如粉末或类似粉末的构建材料的构建材料的连续层或体积施加到现有表面(或先前的层)。3D打印通常包括构建材料的固化，对于一些材料，该固化可以通过使用热量和/或化学粘合剂来完成。

附图说明

本公开的特征通过示例的方式说明，并且不限于如下附图，在附图中相同的附图标记表示相同的元件，其中：

图1A示出了可以形成示例性未熔合热支撑区域以减小形成3D物体的一部分的颗粒热渗出的速率的示例性3D制造系统的图；

图1B示出了在其上已经形成了熔合区域和示例性未熔合热支撑区域的颗粒层的等轴视图；

图1C至图1E分别示出了在其上已经形成熔合区域和示例性未熔合热支撑区域的颗粒层的截面侧视图；

图2示出了可以形成示例性未熔合热支撑区域以减小形成3D物体的一部分的颗粒热渗出的速率的另一示例性3D制造系统的图；

图3示出了可以在形成3D物体的一部分期间使未熔合热支撑区域形成为与所选择的区域邻近的示例性装置的框图；以及

图4示出了用于形成未熔合的热支撑区域的示例性方法的流程图。

具体实施方式

本文公开了可以被实现以将熔合剂沉积到构建材料的颗粒层的熔合区域上并且沉积能量吸收剂以形成与熔合区域邻近的未熔合热支撑区域的3D制造系统、装置和方法。此外，本文公开的3D制造系统和装置可以被实现为将能量供应到颗粒上，使得沉积在颗粒上的熔合剂吸收能量并使那些颗粒的温度升高到高于颗粒的熔点温度的水平。因此，熔合区域中的颗粒可以熔化，并且随后随着熔化的颗粒冷却和固化而熔合在一起。此外，未在其上沉积熔合剂的颗粒可能无法吸收足够的能量以达到熔点温度。

然而，能量吸收剂可以以足够低的连续色调水平沉积在未熔合热支撑区域上，以使未熔合热支撑区域中的颗粒温度升高，而未达到熔点温度。在其它示例中，能量吸收剂可以以相对较高的连续色调水平进行沉积，但与冷却剂或防熔合剂一起沉积，以将未熔合热支撑区域中的颗粒的温度保持在熔点温度以下。在一个方面，通过将能量施加到能量吸收剂上，未熔合热支撑区域中的颗粒的温度可以升高，而不会达到使那些颗粒熔化并且随后熔合在一起的水平。在另一方面，因为未熔合热支撑区域中的颗粒可能没有熔合在一起，所以那些颗粒也可能没有与熔合区域中的颗粒熔合。因此，未熔合热支撑区域中的颗粒可以提高未熔合热支撑区域(包括熔合区域)周围的温度。

由于熔合区域中的颗粒的温度可能比熔合剂外部的颗粒的温度更高，因此可能发生从熔合区域中的颗粒向熔合区域外部的颗粒的热渗出。即，来自熔合区域中的颗粒的热量可能被传输到熔合区域周围的区域中的颗粒。当熔合区域处于或大于特定尺寸时，熔合区域中的颗粒可以被加热并且可以以足够高的温度保持加热，使得发生的热渗出可能不足以防止颗粒如所预期的那样熔化并熔合在一起，例如，以具有所预期的强度、刚度、硬度、颜色、半透明度、表面粗糙度或其组合等。然而，当熔合区域的尺寸小于特定尺寸时，热渗出发生的速率可能导致熔合区域中的颗粒无法达到和/或保持处于或大于发生充分熔化的熔点温度，使得颗粒如所预期的那样熔合在一起。特定尺寸可以涉及熔合区域的厚度、宽度、长度、面积、体积或其组合，该熔合区域可以跨多个颗粒层延伸。

根据示例，通过形成与熔合区域邻近的未熔合热支撑区域，可以降低从熔合区域中的颗粒渗出的热的速率。在这方面，未熔合热支撑区域可以促进在熔合区域中的颗粒熔化并熔合在一起。换句话说，因为未熔合热支撑区域中的颗粒的温度高于未熔合热支撑区域和熔合区域的外部的颗粒的温度，所以熔合区域中的颗粒与未熔合热支撑区域中的颗粒之间的热梯度可以小于熔合区域中的颗粒与未熔合热支撑区域的外部的颗粒之间的热梯度。因此，将热量从熔合区域中的颗粒传输到未熔合热支撑区域中的颗粒的速率可以低于将热量从熔合区域中的颗粒传输到未熔合热支撑区域的外部的颗粒的速率。

如本文所讨论的，未熔合热支撑区域可以包括未熔合颗粒，并且因此，未熔合热支撑区域可以促进熔合区域中的颗粒的熔化和熔合，特别当熔合区域相对较小时。根据示例，能量吸收剂可以是可降解的流体，该可降解的流体可以在接收能量之后的一定时间段内或存在另一种试剂的情况下降解。在这些示例中，在其上沉积了能量吸收剂的颗粒可以被回收。

通过实现本文公开的3D制造系统、装置和方法，可以将具有相对较小的尺寸(例如精细特征)的3D物体和/或3D物体的一部分制造为具有显著增加的机械强度、更精确的颜色、改进的表面质量、更精确的半透明度等。此外，这些结果可以在不熔合形成3D物体的颗粒之外的颗粒的情况下实现，这可以降低与利用构建材料颗粒制造物体相关联的总成本，因为那些颗粒可以被重复使用。

在继续之前，应当注意，如本文所使用的术语“包括”和“包含”是指但不限于“包括”或“包含”和“至少包括”或“至少包含”。术语“基于”是指“基于”和“至少部分地基于”。

首先参考图1A，示出了可以形成未熔合热支撑区域以减小形成3D物体的一部分的颗粒热渗出的速率的示例性3D制造系统100的图。应当理解，图1A中描述的3D制造系统100可以包括附加的组件，并且在不脱离本文公开的3D制造系统100的范围的情况下，可以移除和/或修改本文描述的一些组件。

3D制造系统100也可以被称为3D打印机、3D制造器等。一般而言，3D制造系统100可以被实现成从构建材料的颗粒102(也可以被称为构建材料颗粒102)来制造3D物体。构建材料的颗粒102可以包括任何合适的材料，包括但不限于聚合物、塑料、陶瓷、尼龙、金属或其组合等，并且可以是粉末或类似粉末的材料的形式。附加地，颗粒102可以形成为具有通常在约5μm到约100μm之间的尺度，例如宽度、直径等。在其它示例中，颗粒102可以具有通常在约30μm到约60μm之间的尺度。例如，由于较大的颗粒被研磨成较小的颗粒，所以颗粒102可以具有任何多种形状。在一些示例，粉末可以由短纤维形成或可包括短纤维，例如该短纤维可以从长股材料或线条材料切割成短的长度。颗粒102被示出为部分地透明，以使熔合区域104和热支撑区域106可见。因此，应当理解，颗粒102可以不是透明的，但是更确切地说，可以是不透明的。

如图1A中所示，3D制造系统100可以包括控制器110、试剂递送系统120和能量供应系统130。控制器110可以控制试剂递送系统120以将熔合剂(由箭头122表示)沉积到颗粒102层的熔合区域104上。控制器110还可以控制试剂递送系统120以将能量吸收剂(由箭头124表示)沉积到未熔合热支撑区域106上。未熔合热支撑区域106可以邻近熔合区域104形成，并且可以不形成待制造的3D物体的一部分。控制器110可以进一步控制能量供应系统130以将能量(由箭头132表示)供应到颗粒102层、熔合区域104和未熔合热支撑区域106上。

熔合剂122可以是诸如墨水、颜料、染料等的液体，该液体可以增强从能量供应系统130发射的能量132的吸收。试剂递送系统120可以以液滴的形式将熔合剂122递送到颗粒102层上，使得熔合剂122的液滴可以分散在颗粒102上以及在熔合区域104中的颗粒102之间的间隙空间内。在熔合区域104中，熔合剂122的液滴可以以足够的密度(例如连续色调水平)来供应，以增强足够的能量132的吸收，以使在其上已沉积有熔合剂122的颗粒102的温度增加到高于颗粒102的熔点温度的水平。此外，能量供应系统130能够以不足的水平来供应能量132，以使在其上未被提供熔合剂122的颗粒102保持低于颗粒102的熔点温度。

能量吸收剂124也可以是诸如墨水、颜料、染料等的液体，该液体可以增强从能量供应系统130发射的能量132的吸收。试剂递送系统120可以以液滴的形式将能量吸收剂124递送到颗粒102层上，使得能量吸收剂124的液滴可以分散在颗粒102上以及在未熔合热支撑区域106中的颗粒102之间的间隙空间内。在未熔合热支撑区域106中，能量吸收剂124的液滴可以以足够低的密度(例如连续色调水平)来供应，以吸收足够的能量132，以使在其上已沉积有能量吸收剂124的颗粒102的温度升高，但低于颗粒102的熔点温度的水平。换句话说，能量吸收剂124的液滴可以以足够低的密度来供应，以提高未熔合热支撑区域106中的颗粒102的温度，而不使那些颗粒102熔合在一起。此外或在其它示例中，冷却剂和/或防熔合剂可以与能量吸收剂124组合，使得试剂的组合可以提高在其上已沉积有该组合的颗粒102的温度，而不使那些颗粒102熔合在一起。

根据示例，能量吸收剂124可以是与熔合剂122相同的试剂。在其它示例中，能量吸收剂124可以是与熔合剂122不同的试剂。通过特定的示例，能量吸收剂124可以是可降解剂，该可降解剂在接收所供应的能量132之后的预定时间段内或当放置于另一种试剂的存在下降解。例如，可降解剂可以是在接收能量132之后的几分钟、几小时等之后降解(例如蒸发、分解等)的液体。在一些示例，可降解剂可以通过接收化学试剂来降解，例如，该化学试剂对可降解剂进行降解而不降解或损害颗粒102。可降解剂可以在制造物体期间或制造物体之后进行降解。在这些示例中的任何一个中，在能量吸收剂124降解之后，在其上已沉积有能量吸收剂124的颗粒102可以被重复使用，例如再循环。在这些示例中的任何一个中，能量吸收剂124的液滴沉积到未熔合热支撑区域106上的密度水平(例如连续色调水平)可以显著低于熔合剂122的液滴沉积到熔合区域104上的密度水平。此外或在其它示例中，能量吸收剂124可以与冷却剂和/或防熔合剂混合。

由于熔合区域104中的颗粒102的温度可以高于在其上未沉积有熔合剂122的颗粒102的温度，因此可以发生从熔合区域104中的颗粒102到熔合区域104外部的颗粒102的热渗出。即，来自熔合区域104中的颗粒102的热量可以被传输到熔合区域104周围区域中的颗粒102。当熔合区域104处于或大于特定尺寸时，熔合区域104中的颗粒102可以被加热并且可以以足够高的温度保持加热，使得发生的热渗出可能不足以防止颗粒102如所预期的那样熔化并熔合在一起，例如，以具有所预期的强度、刚度、硬度、颜色、半透明度、表面粗糙度或其组合等。然而，当熔合区域104的尺寸小于特定尺寸时，热渗出发生的速率可能导致熔合区域104中的颗粒102无法达到和/或保持处于或大于发生充分熔化的熔点温度，使得颗粒102如所预期的那样熔合在一起。特定尺寸可以涉及熔合区域104的厚度、宽度、长度、面积、体积或其组合，该熔合区域104可以跨多个颗粒102层延伸。特定尺寸在本文也可以被称为预定义尺寸。

特定尺寸可以取决于例如颗粒102的类型、熔合剂122的类型、由能量供应系统130发射的能量132的类型和/或强度、其组合等。在一些示例，特定尺寸可以通过测试颗粒102类型、熔合剂122类型、能量132类型和/或强度等的不同组合来确定。此外或在其它示例中，对于颗粒102类型、熔合剂122类型、能量132类型和/或强度等的不同组合，特定尺寸可以是相同的。在这些示例中的任何一个中，当熔合区域104小于特定尺寸时，控制器110可以形成与熔合区域104邻近的未熔合热支撑区域106，并且当熔合区域104处于或大于特定尺寸时可以不形成未熔合热支撑区域106。

根据本文公开的示例，未熔合热支撑区域106可以降低从熔合区域104中的颗粒102发生热渗出的速率。在这方面，未熔合热支撑区域106可以促进在熔合区域104中的颗粒102熔化并熔合在一起。换句话说，因为未熔合热支撑区域106中的颗粒102的温度高于未熔合热支撑区域106和熔合区域104的外部的颗粒102的温度，所以熔合区域104中的颗粒102与未熔合热支撑区域106中的颗粒102之间的热梯度可以小于熔合区域104中的颗粒102与未熔合热支撑区域106的外部的颗粒102之间的热梯度。因此，将热量从熔合区域104中的颗粒102传输到未熔合热支撑区域106中的颗粒102的速率可以低于将热量从熔合区域104中的颗粒102传输到未熔合热支撑区域106的外部的颗粒102的速率。这可能导致熔合区域104中的颗粒102处于较高的温度，这可能降低热渗出的影响，并且因此颗粒102可以达到和/或保持在足够高的温度，使颗粒102如所预期的那样熔化并熔合在一起。

未熔合热支撑区域106可以具有与熔合区域104相似的形状，或可以具有与熔合区域104不同的形状。未熔合热支撑区域106可以从熔合区域104的整个周边以相同的距离延伸，或可以在熔合区域104周围的不同位置延伸不同的距离。未熔合热支撑区域106从熔合区域104延伸的一个或多个距离，例如未熔合热支撑区域106的一个或多个宽度，可以基于熔合区域104中的颗粒102按预期熔合的温度升高量。未熔合热支撑区域106的一个或多个宽度可以基于测试、热渗出的估计、熔合区域104的尺寸与热渗出的相关性等来确定。此外，在各种示例中，未熔合热支撑区域106可以被形成以提高未熔合热支撑区域106周围的局部温度，例如，以使颗粒床上的温度分布更加均匀。

根据示例，并且如图1A中所示，整个熔合区域104可以小于特定尺寸。在这些示例中，未熔合热支撑106可以形成于熔合区域104的整个周边的周围。在其它示例中，并且如相对于图1B所示，熔合区域104可以具有不规则的形状。即，熔合区域104可以包括小于特定尺寸的第一特征140和大于特定尺寸的第二特征142。在这些示例中，未熔合热支撑区域106可以邻近第一特征140形成，而未熔合热支撑区域106未邻近第二特征142形成。在一个方面，未熔合热支撑区域106可以被选择性地形成，以提高物体的小于特定尺寸的区域中的颗粒102的温度。此外，未熔合热支撑区域106可以不与第二特征142邻近，例如紧邻第二特征142，因为第二特征142由于其尺寸足够大而可以达到和/或保持在高于颗粒102的熔点温度的温度。因此，形成第二特征142的颗粒102的热渗出可能不足以防止形成第二特征142的颗粒102如所预期的那样熔化并熔合在一起。

现在转到图1C至图1E，分别示出了在其上已形成熔合区域104和示例性未熔合热支撑区域106的颗粒102层的截面侧视图。首先参考图1C，未熔合热支撑区域106可以形成在熔合区域104的下方。即，例如熔合区域104可以直接形成在形成未熔合热支撑区域106的颗粒102的顶部上。如图1D中所示，未熔合热支撑区域106可以形成在熔合区域104的上方，并且如图1E中所示，第一未熔合热支撑区域106可以形成在熔合区域104的下方，并且第二未熔合热支撑区域106可以形成在熔合区域104的上方。此外或在其它示例中，未熔合支撑区域106可以在相对于熔合区域104的位置的各种组合中形成。因此，应当理解，图1A至图1E可以指示未熔合热支撑区域106可以形成在与熔合区域104邻近的任何一侧或多侧上。如本文所使用的，相对于未熔合热区域106的术语“邻近”可以指代熔合区域104的任何一侧，包括侧方、下方或上方。

现在转到图2，示出了可以形成未熔合热支撑区域以减小形成3D物体的一部分的颗粒热渗出的速率的另一示例性3D制造系统200的图。3D制造系统200可以类似于图1A中描绘的3D制造系统100，并且可以包括许多相同的组件。然而，在3D制造系统200中，试剂递送系统120被描绘为包括多个递送设备202、204。即，试剂递送系统120被描绘为包括可以递送熔合剂122的第一试剂递送设备202和可以递送能量吸收剂124的第二试剂递送设备204。如上所述，能量吸收剂124可以与熔合剂122相同或不同。

尽管未示出，能量供应系统130也可以包括单个能量供应设备或多个能量供应设备。在任何方面，能量供应系统130可以供应各种类型的能量中的任何一种。例如，能量供应系统130可以以光的形式(可见光、红外光或两者)、以热的形式、以电磁能的形式或其组合等来供应能量。根据示例，沉积在颗粒102上的熔合剂122和能量吸收剂124的类型和/或量可以被调节至能量供应系统130发射的能量的类型和强度，使得例如颗粒102可以如所预期地加热。通过示例，可以实现调节以最大化颗粒102的加热，同时最小化由能量供应系统130施加的能量。

3D制造系统200也可以包括构建平台210，该构建平台210可以在构建腔内，在该构建腔内3D物体可以由构建平台210上的各个层中提供的颗粒102来制造。特别地，构建平台210可以提供在构建腔中，并且可以随着3D物体的特征形成在颗粒102的连续层中而向下移动。尽管未示出，可以在重涂器212与构建平台210之间供应颗粒102，并且重涂器212可以在由箭头214表示的方向上跨构建平台210移动以将颗粒102散布成层。此外，试剂递送系统120和能量供应系统130可以如箭头216所指示跨构建平台210移动，以将颗粒102层的所选择的区域中的颗粒102熔合在一起。例如，试剂递送系统120和能量供应系统130可以被支撑在在方向216上移动的托架上。在一些示例，重涂器212可以被提供在相同的托架上。在其它示例中，试剂递送系统120和能量供应系统130可以被支撑在分开的托架上，使得试剂递送系统120和能量供应系统130可以相对于彼此分开地移动。在任何方面，在形成颗粒102层和在该层上的3D物体的一部分之后，重涂器212可以被实施以形成另一层，而且可以重复该过程以制造3D物体。

尽管未示出，3D制造系统200可以包括加热器，以将构建壳体或腔的环境温度保持在相对较高的温度。此外或在其它示例中，构建平台210可以被加热，以将颗粒102加热到相对较高的温度。相对较高的温度可以是与颗粒102的熔化温度接近的温度，使得可以施加相对较低水平的能量132以选择性地熔合颗粒102。

现在参考图3，示出了在形成3D物体的一部分期间使未熔合热支撑区域形成为与所选择的区域邻近的示例性装置300的框图。应当理解，图3中描绘的示例性装置300可以包括附加特征，并且在不脱离装置300的范围的情况下，可以移除和/或修改本文所描述的一些特征。此外，相对于以上相对于图1A和图2讨论的3D制造系统100、200的组件描述了装置300的特征。

一般而言，装置300可以是3D制造系统100、200的计算设备、控制设备等。如图3中所示，装置300可以包括可以控制装置300的操作的控制器302。控制器302可以等同于以上讨论的控制器110。控制器302可以是基于半导体的微处理器、中央处理单元(CPU)、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)，和/或其他合适的硬件设备。

装置300也可以包括存储器310，其该存储器300上可以存储控制器302可以执行的机器可读指令312-316(也可以称为计算机可读指令)。存储器310可以是包含或存储可执行指令的电子、磁性、光学或其他物理存储设备。存储器310可以是例如随机存取存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、存储设备、光盘等。存储器310也可以称为计算机可读存储介质，可以是非瞬态机器可读存储介质，其中术语“非瞬态”不包含瞬态传播信号。

控制器302可以获取、解码并执行指令312以使熔合剂122沉积在构建材料的颗粒102层的所选择的区域(例如熔合区域104)上。例如，控制器302可以控制试剂递送系统120以将熔合剂122沉积到颗粒102层的所选择的区域上。控制器302可以获取、解码并执行指令314，以使能量吸收剂124沉积到与所选择的区域104邻近的颗粒102层的未熔合热支撑区域106上。例如，控制器302可以控制试剂递送系统120以将能量吸收剂124沉积到颗粒102层的未熔合热支撑区域106上。控制器302可以获取、解码并执行指令316以使能量被施加。例如，控制器302可以控制能量供应系统130以将能量132供应到颗粒102层、沉积的熔合剂122以及沉积的能量吸收剂124上。如本文所讨论，能量132的施加可以使在其上已沉积有熔合剂122的颗粒102被加热到高于颗粒102的熔点温度的温度，并使在其上已沉积有能量吸收剂124的颗粒102被加热到较高的温度，该较高的温度低于颗粒102的熔点温度。

在其它示例中，装置300可以包括可以执行类似于指令312-316的功能的硬件逻辑块来代替存储器310。在又一示例中，装置300可以包括指令和硬件逻辑块的组合，以实现或执行与指令312-316相对应的功能。在这些示例中的任何一个中，控制器302可以实现硬件逻辑块和/或执行指令312-316。

相对于图4中描绘的方法400更详细地讨论了控制器110、302可以操作的各种方式。特别地，图4描绘了用于形成未熔合热支撑区域106的示例方法400的流程图。应当理解，图4中描绘的方法400可以包括附加的操作，并且可以在不脱离方法400的范围的情况下，移除和/或修改其中描述的一些操作。为了说明目的，参考图1A至图3中描绘的特征进行方法400的描述。

在块402，控制器110、302可以控制试剂递送系统120以将熔合剂122沉积到与待制造的物体相对应的构建材料的颗粒102层的熔合区域104上。

在块404，控制器110、302可以控制试剂递送系统120以将能量吸收剂124沉积到颗粒102层的未熔合热支撑区域106上。

在块406，控制器110、302可以控制能量供应系统130以将能量132供应到包括沉积的熔合剂122和沉积的能量吸收剂124的颗粒102层上。如本文讨论的，能量134的施加可以使在其上已沉积有熔合剂122的颗粒102被加热至高于颗粒102的熔点温度的温度，并且使在其上已沉积有能量吸收剂124的颗粒102被加热至较高的温度，该较高的温度低于颗粒102的熔点温度。如本文还讨论的，通过提高与熔合区域104邻近的区域中的颗粒102的温度，可以降低在熔合区域104中的颗粒102当中发生热渗出的速率。这也可能导致熔合区域104中的颗粒102达到并保持在高于颗粒102的熔点温度的温度，以使颗粒102熔化并合适地熔合在一起。

根据示例，在块404，控制器110、302可以控制试剂递送系统120以足够低的连续色调水平沉积能量吸收剂124，以响应于从能量供应系统130接收到能量而使在其上沉积有能量吸收剂124的颗粒102保持未熔合。此外或在其它示例中，控制器110、302可以控制试剂递送系统120以沉积能量吸收剂124和冷却剂和/或防熔合剂的混合物，以响应于从能量供应系统130接收到能量而使在其上沉积有能量吸收剂124的颗粒102保持未熔合。

在其它示例中，控制器110、302可以确定熔合区域104是否与尺寸小于预定义尺寸的待制造的物体的一部分相对应。在这些示例中，基于熔合区域104的尺寸小于预定义尺寸，控制器110、302可以控制试剂递送系统120以在未熔合热支撑区域106中沉积能量吸收剂124。此外，基于熔合区域104的尺寸达到或超过预定义尺寸，控制器110、302可以不控制试剂递送系统120以在未熔合热支撑区域106中沉积能量吸收剂124。换句话说，基于确定在没有未熔合热支撑区域106的情况下，熔合区域104中的颗粒102无法达到熔点温度，控制器110、302可以控制试剂递送系统120以形成未熔合热支撑区域106。

方法400中阐述的一些或全部操作可以作为实用程序、程序或子程序被包括在任何期望的计算机可存取介质中。此外，方法400可以由计算机程序实施，该计算机程序可以以活动和非活动的多种形式存在。例如，它们可以作为包括源代码、目标代码、可执行代码或其他格式的机器可读指令存在。以上任何一种都可以在非瞬态计算机可读存储介质上实施。

非瞬态计算机可读存储介质的示例包括计算机系统RAM、ROM、EPROM、EEPROM和磁盘或光盘或磁带。因此，应当理解，能够执行上述功能的任何电子设备均可执行上文列举的功能。

尽管在本公开的整个过程中具体地描述了本公开的代表性示例，但是本公开的代表性示例在广泛的应用中具有实用性，并且上述讨论不是旨在限制且也不应被解释为限制性的，而是作为对本公开的各个方面的说明性讨论提供的。

本文描述和说明了本公开的示例以及一些变型。本文使用的术语、描述和附图仅以说明的形式提出，而非意图限制。在本公开的精神和范围内，可能有许多变型，其旨在由所附权利要求及其等同物来限定，其中，除非另外指出，否则所有术语均以其最广泛的合理含义表示。

Claims

1.一种三维(3D)制造系统，包括：

试剂递送系统，包括熔合剂和能量吸收剂；

能量供应系统；以及

控制器，用于：

控制所述试剂递送系统以将所述熔合剂沉积到构建材料的颗粒层的熔合区域上；控制所述试剂递送系统以将所述能量吸收剂沉积到所述颗粒层的未熔合热支撑区域上，所述未熔合热支撑区域位于所述熔合区域附近，其中所述能量吸收剂是可降解剂，所述可降解剂在接收到所供应的能量后的预定时间段内或当与另一试剂相接触放置时进行降解；并且

控制所述能量供应系统以供应能量，其中所述能量的供应使在其上已沉积有所述熔合剂的颗粒熔化，并使所述未熔合热支撑区域中的颗粒的温度升高至低于所述颗粒的熔点温度的水平，其中，当所述熔合区域小于特定尺寸时，所述未熔合热支撑区域被形成，并且当所述熔合区域处于或大于所述特定尺寸时，所述未熔合热支撑区域不被形成。

2.根据权利要求1所述的3D制造系统，其中所述控制器进一步控制所述试剂递送系统以沉积所述能量吸收剂的液滴，以响应于所述能量的接收而使所述未熔合热支撑区域中的颗粒保持未熔合。

3.根据权利要求1所述的3D制造系统，其中所述控制器进一步用于：

确定所述颗粒层的所述熔合区域包括小于所述特定尺寸的尺寸；以及

基于确定所述颗粒层的所述熔合区域包括小于所述特定尺寸的尺寸，控制所述试剂递送系统以将所述能量吸收剂沉积到所述未熔合热支撑区域上。

4.根据权利要求3所述的3D制造系统，其中所述控制器进一步用于：

控制所述试剂递送系统以将熔合剂沉积到所述颗粒层的第二区域，所述第二区域具有大于所述特定尺寸的尺寸；以及

控制所述试剂递送系统以不将所述能量吸收剂邻近所述第二区域沉积。

5.根据权利要求1所述的3D制造系统，其中所述试剂递送系统包括用于递送所述熔合剂的第一试剂递送设备以及用于递送所述能量吸收剂的第二试剂递送设备。

6.一种三维制造方法，包括：

控制试剂递送系统以将熔合剂沉积到与待制造的物体相对应的构建材料的颗粒层的熔合区域上；

控制所述试剂递送系统以将能量吸收剂沉积到与所述熔合区域邻近的未熔合热支撑区域上，其中所述能量吸收剂是可降解剂，所述可降解剂在接收到所供应的能量后的预定时间段内或当与另一试剂相接触放置时进行降解；以及

控制能量供应系统以供应能量，其中所述能量的供应使在其上已沉积有所述熔合剂的颗粒被加热至高于所述颗粒的熔点温度的温度，并使在其上已沉积有所述能量吸收剂的颗粒被加热至低于所述颗粒的熔点温度的温度，其中所述未熔合热支撑区域用于降低所述熔合区域中的被加热的所述颗粒的热渗出速率，其中，当所述熔合区域小于特定尺寸时，所述未熔合热支撑区域被形成，并且当所述熔合区域处于或大于所述特定尺寸时，所述未熔合热支撑区域不被形成。

7.根据权利要求6的方法，其中控制所述试剂递送系统以沉积所述能量吸收剂进一步包括：控制所述试剂递送系统以沉积所述能量吸收剂，以响应于接收到所供应的能量而使在其上沉积有所述能量吸收剂的颗粒保持未熔合。

8.根据权利要求6的方法，进一步包括：

确定所述熔合区域与待制造的物体的部分相对应，所述部分具有小于预定义尺寸的尺寸；

基于确定所述熔合区域与具有小于所述预定义尺寸的尺寸的所述部分相对应，识别与所述熔合区域邻近的待形成的所述未熔合热支撑区域。

9.根据权利要求8的方法，进一步包括：

确定所述物体包括具有大于所述预定义尺寸的尺寸的第二部分；以及

控制所述试剂递送系统以将所述熔合剂沉积到与所述物体的所述第二部分相对应的所述颗粒层的第二区域上，而不邻近所述第二区域沉积所述能量吸收剂。

10.根据权利要求6的方法，其中控制所述试剂递送系统以沉积所述能量吸收剂进一步包括：控制所述试剂递送系统以低于所述熔合剂被沉积的密度水平的密度水平来沉积所述能量吸收剂。

11.一种三维制造装置，包括：

试剂递送系统，包括熔合剂和能量吸收剂；

控制器；和

存储器，在所述存储器上存储有机器可读指令，所述机器可读指令在由所述控制器执行时，使所述控制器：

通过所述试剂递送系统将所述熔合剂沉积到构建材料的颗粒层的所选择的熔合区域上；

通过所述试剂递送系统将所述能量吸收剂沉积到与所选择的区域邻近的所述颗粒层的未熔合热支撑区域上，其中所述能量吸收剂是可降解剂，所述可降解剂用于在接收到所施加的能量之后的预定时间段内或当与另一试剂相接触放置时进行降解；以及

使能量被施加，其中所述能量的施加用于使在其上已沉积有所述熔合剂的颗粒被加热至高于所述颗粒的熔点温度的温度，并使在其上已沉积有所述能量吸收剂的颗粒被加热至较高的温度，所述较高的温度低于所述颗粒的所述熔点温度，其中，当所述熔合区域小于特定尺寸时，所述未熔合热支撑区域被形成，并且当所述熔合区域处于或大于所述特定尺寸时，所述未熔合热支撑区域不被形成。

12.根据权利要求11所述的装置，其中所述指令进一步使所述控制器将所述能量吸收剂的液滴以足够低的连续色调水平进行沉积，以响应于所述能量的施加而使在其上已沉积有所述能量吸收剂的所述颗粒保持未熔合。