BR112018069801B1 - Sistema de fabricação aditiva, aparelho que compreende um aparelho de processamento e meio legível por máquina para configuração do tempo de geração de camada em fabricação aditiva - Google Patents

Abstract

Trata-se, em um exemplo, de um sistema de fabricação aditiva para gerar um objeto tridimensional processando- se camadas sucessivas de material de construção que compreende um controlador para: receber dados com relação a um objeto tridimensional a ser gerado; calcular, com base, pelo menos em parte, nos dados com relação ao objeto tridimensional, um tempo estimado para processar cada camada de material de construção; determinar o tempo mais longo dentre os ditos tempos estimados; e configurar o sistema de fabricação aditiva para processar cada camada de material de construção em um tempo que é o mesmo, dentro de uma tolerância predeterminada, para todas as camadas, e que é pelo menos tão longo quanto o tempo mais longo determinado.

Description

ANTECEDENTES

[001] Técnicas de fabricação aditiva podem gerar um objeto tridimensional em uma base de camada por camada através da solidificação de um material de construção. Em exemplos de tais técnicas, o material de construção é fornecido em camadas e um método de solidificação pode incluir o aquecimento das camadas de material de construção para fazer com que a fusão aconteça em regiões selecionadas. Em outras técnicas, outros métodos de solidificação, tais como métodos de solidificação químicos ou materiais de ligação, podem ser usados.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[002] Exemplos serão agora descritos, a título de exemplo não limitante, com referência aos desenhos em anexo, em que: A Figura 1 é um fluxograma simplificado de um processo de fabricação aditiva exemplificativo; A Figura 2 é um esquema simplificado de um sistema de fabricação aditiva exemplificativo; A Figura 3 é um fluxograma simplificado de um exemplo de um método de configuração de um sistema de fabricação aditiva; A Figura 4 é um fluxograma simplificado de um exemplo adicional de um método de configuração de um sistema de fabricação aditiva; A Figura 5 é um esquema simplificado de um exemplo de aparelho para configurar um aparelho de fabricação aditiva; A Figura 6 é um esquema simplificado de um exemplo adicional de aparelho para configurar um aparelho de fabricação aditiva; e A Figura 7 é um esquema simplificado de um meio legível por máquina exemplificativo com um processador.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[003] Técnicas de fabricação aditiva podem gerar um objeto tridimensional através da solidificação de um material de construção. Em alguns exemplos, o material de construção pode ser um material granular semelhante a pó, que pode, por exemplo, ser um pó de plástico, cerâmica ou metal. As propriedades de objetos gerados podem depender do tipo de material de construção e do tipo de mecanismo de solidificação usado. O material de construção pode ser depositado, por exemplo, em um leito de impressão e processada camada por camada, por exemplo, dentro de uma câmara de fabricação.

[004] Em alguns exemplos, a solidificação seletiva é alcançada através de aplicação direcional de energia, por exemplo, com o uso de um laser ou feixe de elétrons que resulta em solidificação de material de construção em que a energia bidirecional é aplicada. Em outros exemplos, pelo menos um agente de impressão pode ser seletivamente aplicado ao material de construção, e pode ser líquido quando aplicado. Por exemplo, um agente de fusão (também denominado como um “agente de coalescência” ou “agente coalescente”) pode ser seletivamente distribuído em porções de uma camada de material de construção em um padrão derivado a partir de dados que representam uma fatia de um objeto tridimensional a ser gerado (que pode, por exemplo, ser gerado a partir de dados de projeto estrutural). O agente de fusão pode ter uma composição que absorve energia, de modo que, quando a energia (por exemplo, calor) é aplicada à camada, o material de construção coalesce e solidifica para formar uma fatia do objeto tridimensional em conformidade com o padrão. Em outros exemplos, a coalescência pode ser alcançada de alguma outra forma.

[005] Em alguns exemplos, um agente de impressão pode, além de um agente de fusão, compreender um agente de modificação de coalescência (referido como agentes de modificação ou detalhamento no presente documento a seguir), que age para modificar os efeitos de um agente de fusão, por exemplo, reduzindo-se ou aumentando-se a coalescência ou para auxiliar na produção de um acabamento ou aparência para um objeto, e tais agentes podem, portanto, ser denominados como agentes de detalhamento. Um agente de coloração, por exemplo, que compreende um corante ou pigmento, pode em alguns exemplos ser usado como um agente de fusão ou um agente de modificação, e/ou como um agente de impressão para fornecer uma cor específica para pelo menos uma porção do objeto.

[006] Conforme verificado acima, os sistemas de fabricação aditiva podem gerar objetos com base em dados de projeto estrutural. Isto pode envolver um designer que gera um modelo tridimensional de um objeto a ser gerado, por exemplo, com o uso de um aplicativo de desenho assistido por computador (CAD). O modelo pode definir as porções sólidas do objeto. Para gerar um objeto tridimensional a partir do modelo usando um sistema de fabricação do aditivo, os dados do modelo podem ser processados para gerar fatias dos planos paralelos do modelo. Cada fatia pode definir uma porção de uma respectiva camada de material de construção que deve ser solidificado ou fazer com que haja a coalescência pelo sistema de fabricação aditiva.

[007] Um aparelho de fabricação pode incluir um leito de impressão, ou plataforma de construção, em que uma camada de material de construção pode ser formada. O leito de impressão pode ser móvel pelo menos em uma direção perpendicular para uma superfície do leito de impressão (isto é, uma direção z), conforme discutido abaixo. O aparelho de fabricação aditiva também pode incluir um distribuidor de material de construção para distribuir ou formar material de construção no leito de impressão. Em alguns exemplos, o aparelho de fabricação de aditivo pode incluir pelo menos uma fonte de radiação para direcionar a radiação em direção ao leito de impressão. A fonte de radiação pode compreender pelo menos uma lâmpada de aquecimento, tal como uma lâmpada infravermelha, que pode ser posicionada acima do leito de impressão de modo que a radiação seja direcionada para baixo em direção ao leito de impressão. A fonte de radiação pode, em alguns exemplos, incluir pelo menos uma lâmpada de preaquecimento para pré-aquecer o material de construção e/ou pelo menos uma lâmpada de fusão para aplicar calor para fundir porções do material de construção. O aparelho de fabricação aditiva também pode incluir um distribuidor de agente para distribuir agente, tal como agente de fusão e/ou agente de detalhamento, sobre a camada de material de construção no leito de impressão. O distribuidor de agente pode incluir pelo menos um conjunto de bocais através dos quais o agente de impressão pode ser distribuído sobre o material de construção, em que cada conjunto de bocais tem pelo menos um bocal individual. Os bocais e/ou os conjuntos de bocais podem formar parte de uma cabeça de impressão que, em alguns exemplos, pode ser uma cabeça de impressão térmica ou uma cabeça de impressão piezo. O distribuidor de agente pode ser móvel em relação ao leito de impressão de modo que o agente de impressão possa ser seletivamente depositado, por exemplo, gota a gota, sobre uma porção da camada de material de construção em um padrão derivado de dados que representam uma fatia do objeto tridimensional a ser construído.

[008] A Figura 1 é um fluxograma esquemático simplificado de um processo de fabricação aditiva de exemplo. No bloco 102, uma camada de material de construção pode ser depositada sobre um leito de impressão. O material de construção pode ser distribuído ou espalhado sobre o leito de impressão em uma espessura derivada a partir dos dados com relação ao objeto a ser construído. Em alguns exemplos, a camada de material de construção pode ser formada com uma espessura entre cerca de 80 mícrons e 100 mícrons.

[009] A camada de material de construção pode ser preaquecida em bloco 104. O preaquecimento do material de construção aumenta a temperatura do material de construção de modo a reduzir a quantidade de potência a ser usada fundindo-se lâmpadas para fundir porções do material de construção. O preaquecimento do material de construção também pode reduzir os gradientes térmicos dentro da camada de material de construção após o processo de fusão. O preaquecimento pode ser alcançado com o uso de uma fonte de radiação, tal como uma lâmpada infravermelha, conforme discutido acima, ou por alguns outros meios. No bloco 106, o agente de impressão, tal como agente de fusão e/ou agente de detalhamento pode ser distribuído sobre a camada de material de construção pelo distribuidor de agente. Conforme verificado acima, o agente de impressão pode ser seletivamente depositado sobre uma porção da camada de material de construção em um padrão que representa uma fatia do objeto tridimensional a ser construído. A quantidade de agente de impressão distribuída sobre o material de construção pode ser derivada de dados com relação ao objeto a ser construído, e pode estar relacionada, por exemplo, a fatias adjacentes do objeto. Energia, por exemplo, calor, pode ser aplicada à camada de material de construção no bloco 108, de modo a causar coalescência e solidificação das porções de material de construção ao qual o agente de fusão foi aplicado. A energia aplicada no bloco 108 pode ser aplicada por pelo menos uma lâmpada de fusão. A quantidade de energia aplicada à camada de material de construção pode ser suficiente para aumentar a temperatura das porções sobre as quais o agente de fusão foi distribuído a uma temperatura na qual o material de construção nas porções coalesce e solidifica. O material de construção, naquelas porções da camada nas quais o agente de fusão não foi distribuído, pode não coalescer e se solidificar. Em um exemplo adicional, a camada de material de construção pode, no bloco 110, ser permitida resfriar. Em alguns exemplos, o processo de resfriamento pode ser omitido, assim, o bloco 110 é mostrado como uma linha tracejada para denotar essa opção. No bloco 112, o leito de impressão pode ser movido ou retraído, por exemplo, para baixo, de modo que uma camada subsequente de material de construção possa ser distribuída ou espalhada sobre a camada anterior. O processo pode continuar depositando-se a camada seguinte de material de construção, como no bloco 102, e assim por diante, até a fatia final, ou de topo, do objeto ser gerada.

[010] Os processos descritos acima com referência aos blocos 102 a 112 formam parte de um ciclo de processamento de camada que pode ser repetido para cada camada de material de construção para gerar o objeto. O ciclo de processamento de camada, ou ciclo de geração de camada, pode ser considerado incluir um conjunto de processos executados em relação a uma camada única de material de construção de modo a formar uma fatia do objeto tridimensional a ser construído, e o tempo para executar o conjunto de processos em relação a uma camada única de material de construção pode ser considerado ser um tempo de processamento de camada, ou tempo de geração de camada. Em alguns exemplos, pelo menos uma camada de um objeto pode incluir nenhuma porção de material de construção a ser fundido. Tais camadas podem ser processadas, por exemplo, sem nenhum agente de fusão e/ou sem nenhum agente de detalhamento ser depositado sobre o material de construção. Em tais casos, o distribuidor de agente pode ser movido sobre o leito de impressão e, portanto, o tempo para executar o processo de distribuição de agente de impressão (descrito acima no bloco 106) para que a camada específica possa ser menor do que para outras camadas. Em outros exemplos, o tempo de processamento para diferentes camadas pode diferir se, por exemplo, o tempo para pré-aquecer o material de construção de diferentes camadas para uma temperatura pretendida variar. Isso pode acontecer, se, por exemplo, o material de construção for formado em diferentes camadas a temperaturas diferentes. Os tempos de processamento também podem variar entre as camadas se, por exemplo, a formação de uma camada de material de construção demorar mais do que o pretendido, por exemplo, se o suprimento de material de construção for interrompido. De modo mais geral, o tempo gasto para executar processos individuais no ciclo de processamento pode variar de camada para camada. Uma variação em tempos de processamento para processos individuais entre diferentes camadas pode, por exemplo, fazer com que perfis de aquecimento no material de construção variem entre as camadas. Por exemplo, se um processo específico de um ciclo de processamento de camada for mais curto ou omitido para uma camada específica, a quantidade de calor aplicada ao material de construção dessa camada, tanto do processo de preaquecimento quanto do processo de fusão, pode ser diferente em comparação com outras camadas. Essas diferenças podem causar flutuações de calor local não pretendidas no material de construção de outras camadas de material de construção devido em parte, por exemplo, a uma grande inércia de calor, ou calor residual, nas lâmpadas de aquecimento. Uma variação em tempos de processamento de processos individuais em diferentes camadas também pode causar uma variação no tempo de processamento total para diferentes camadas. No entanto, conforme é discutido abaixo, pretende-se que o tempo de processamento de camada total, e o tempo de processamento para cada processo correspondente no ciclo de processamento de camada, não variem entre as camadas do objeto.

[011] Pretende-se que o tempo de processamento de camada, em alguns exemplos, possa ser o mesmo ou aproximadamente o mesmo para todas as camadas de material de construção a serem processadas. Ou seja, o tempo de processamento de camada para cada camada em um processo de fabricação aditiva pode ser aproximadamente constante ou fixo. Aqui, a expressão “o mesmo” é destinada a significar exatamente o mesmo ou aproximadamente o mesmo. Em alguns exemplos, o tempo de processamento de camada para cada uma das camadas pode ser definido para um tempo pretendido específico que pode ser o mesmo, dentro de uma tolerância predeterminada, para todas as camadas, e que pode ser determinado antes do início do processo de geração, conforme discutido abaixo. Em alguns exemplos, a tolerância predeterminada pode ser mais ou menos dez por cento de um tempo pretendido predeterminado. Em outros exemplos, a tolerância predeterminada pode ser mais ou menos cinco por cento de um tempo pretendido predeterminado. Se o tempo de processamento de camada para uma camada específica em um processo de fabricação aditiva for muito longo em relação ao tempo de processamento de camada constante pretendido, por exemplo, se uma camada de material de construção for aquecida por uma lâmpada de calor durante um processo de preaquecimento, então, o material de construção pode ficar mais quente do que o pretendido, e uma porção do material de construção pode ser levada a fundir ou coalescer, mesmo se o agente de fusão não tiver sido aplicado àquela porção. Se as porções do material de construção que não se destinam a fundir se tornarem fundidas, então, o objeto resultante pode, por exemplo, incluir um artefato ou defeito mecânico. Manter um tempo de processamento de camada constante ou aproximadamente constante para todas as camadas de material de construção a serem processadas ajuda a garantir que o objeto seja gerado com camadas consistentes.

[012] A Figura 2 é um esquema simplificado de um sistema de fabricação aditiva exemplificativo 200. O sistema de fabricação aditiva 200 compreende um controlador 202. O controlador 202 pode compreender pelo menos um processador ou aparelho de processamento para controlar o sistema 200. O controlador 202 pode ser para executar o método descrito abaixo com referência à Figura 3.

[013] A Figura 3 é um fluxograma simplificado de um exemplo de um método de configuração de um sistema de fabricação aditiva. O método pode ser executado pelo controlador 202. De acordo com um exemplo, o controlador 202, no bloco 302, pode receber dados com relação a um objeto tridimensional a ser gerado por um sistema de fabricação aditiva em um processo de camada por camada. Os dados podem ser dados de modelo de objeto que representam pelo menos uma porção do objeto a ser gerado fundindo-se camadas de porções de material de construção. Os dados podem, por exemplo, compreender um modelo de Desenho Assistido por Computador (CAD), e/ou podem ser um arquivo de dados estereolitográficos (STL). Em alguns exemplos, os dados estar em pelo menos um dos formatos a seguir: Linguagem de Marcação Extensível (XML), Linguagem de Modelagem de Realidade Virtual (VRML), objeto (OBJ), Formato de Arquivo de Fabricação aditiva (AMF) e Formato de Fabricação 3D (3MF). Em outros exemplos, os dados podem estar em outro formato.

[014] As informações a serem utilizadas pelo sistema de fabricação aditiva podem ser incluídas nos dados recebidos no bloco 202, ou podem ser derivadas dos dados recebidos, por exemplo, por pelo menos um processador. Os dados podem, por exemplo, incluir informações que descrevem pelo menos um dentre os seguintes: um tamanho de pelo menos uma porção do objeto a ser gerado, um formato de pelo menos uma porção do objeto a ser gerado, um formato de pelo menos uma porção de uma camada do objeto, uma dimensão de pelo menos uma porção do objeto, uma dimensão de uma camada do objeto, uma quantidade de material de construção a ser usada para gerar pelo menos uma porção de uma camada do objeto, uma quantidade de agente de impressão a ser usado para gerar pelo menos uma porção de uma camada do objeto, e informações que descrevem pelo menos uma cor de material de construção e/ou de agente de impressão a serem usados para gerar pelo menos uma porção de uma camada do objeto.

[015] Os detalhes com relação ao objeto a ser gerado podem afetar o tempo que um sistema de fabricação aditiva leva para executar os processos em um ciclo de processamento de camada única. Por exemplo, executar os processos de um ciclo de processamento de camada única pode levar um tempo mais longo para uma camada do objeto na qual uma quantidade relativamente maior de agente de fusão deve ser distribuída do que para uma camada na qual uma quantidade relativamente menor de agente de fusão deve ser distribuída, por exemplo, devido à quantidade de calor requerida para fundir a quantidade relativamente maior de material de construção ao qual o agente de fusão foi aplicado. Em outro exemplo, executar os processos de um ciclo de processamento de camada única pode levar um tempo mais longo se a camada incluir recursos relativamente pequenos. Em outro exemplo, executar os processos de um ciclo de processamento de camada única pode levar mais tempo para uma camada do objeto na qual os agentes de detalhamento de várias cores devem ser distribuídos do que para uma camada na qual um agente de detalhamento de uma cor ou agente de não detalhando em tudo, deve ser distribuído.

[016] No bloco 304, o controlador pode calcular, com base, pelo menos em parte, nos dados em relação ao objeto tridimensional, recebido no bloco 302, um tempo estimado para processar cada camada de material de construção. Em outras palavras, para cada camada de material de construção a ser processado, o método pode usar os dados recebidos para estimar um tempo de processamento de camada.

[017] Conforme discutido acima, para processar cada camada de material de construção, vários processos são executados pelo sistema de fabricação aditiva. Em alguns exemplos, o tempo estimado para processar cada camada é calculado com base no tempo estimado para pelo menos: mover um leito de impressão do sistema de fabricação aditiva; formar uma camada de material de construção no leito de impressão; aquecer a camada de material de construção a uma primeira temperatura; distribuir o agente de impressão em pelo menos uma porção da camada de material de construção; e aquecer a camada de material de construção a uma segunda temperatura. Em um exemplo adicional, o tempo estimado pode ser calculado com base adicionalmente no tempo para resfriar a camada do material de construção abaixo de uma terceira temperatura.

[018] A primeira temperatura pode estar ligeiramente abaixo da temperatura na qual as porções de material de construção sobre as quais o agente de fusão foi depositado começam a fundir. A segunda temperatura pode estar ligeiramente acima da temperatura na qual as porções de material de construção sobre as quais o agente de fusão foi depositado começam a fundir. Em alguns exemplos, a terceira temperatura pode ser a mesma que a primeira temperatura.

[019] O controlador pode, no bloco 306, determinar o tempo mais longo dos tempos estimados calculados no bloco 304. Os processos discutidos no presente documento podem, em alguns exemplos, cada um, ser executados por um controlador, processador ou aparelho de processamento separado. Em outros exemplos, os processos podem todos ser executados por um único controlador, processador ou aparelho de processamento. Em alguns outros exemplos, as tarefas de processamento podem ser compartilhadas entre múltiplos controladores ou processadores.

[020] No bloco 308, o método compreende configurar o sistema de fabricação aditiva para processar cada camada de material de construção em um tempo que é o mesmo, dentro de uma tolerância predeterminada, para todas as camadas, e que é pelo menos tão longo quanto o tempo mais longo determinado. Dessa forma, o sistema de fabricação aditiva pode ser programado ou configurado de modo que o processamento de cada camada leve o mesmo tempo, ou aproximadamente o mesmo tempo, que é pelo menos tão longo quanto o tempo mais longo a partir dos tempos estimados no bloco 304. A tolerância predeterminada pode, em alguns exemplos, ser uma tolerância de mais ou menos cinco por cento. Conforme discutido acima, manter um tempo de processamento de camada constante ou aproximadamente constante para todas as camadas de material de construção a serem processadas pode fazer com que o objeto resultante tenha camadas consistentes.

[021] A Figura 4 é um fluxograma de um exemplo de um método de configuração de um sistema de fabricação aditiva, cujo método pode ser executado pelo controlador 202. A Figura 4 inclui blocos 302 a 308 discutidos acima com referência à Figura 3, e inclui alguns blocos adicionais. No bloco 402, o controlador, em alguns exemplos, pode receber pelo menos um parâmetro com relação ao sistema de fabricação aditiva. O pelo menos um parâmetro pode incluir pelo menos um dos itens a seguir: uma qualidade de geração do objeto; uma velocidade de geração do objeto; uma cor de pelo menos uma porção do objeto; uma propriedade mecânica de pelo menos uma porção do objeto; uma estrutura de superfície ou textura de pelo menos uma porção do objeto; e uma estrutura interna de pelo menos uma porção do objeto. Em alguns exemplos, uma qualidade de geração de um objeto pode ser escolhida com base em pelo menos um dos seguintes itens: propriedades mecânicas do objeto a ser gerado, propriedades cosméticas do objeto a ser gerado, e exatidão do sistema de fabricação aditiva na geração do objeto. Em um exemplo no qual o material plástico é usado para gerar um objeto no sistema de fabricação aditiva (em que o material de construção pode compreender material plástico), então, pelo menos um parâmetro pode incluir o tipo de material plástico a ser usado. Em um sentido mais geral, o pelo menos um parâmetro pode incluir informações, dados ou pelo menos um critério ou configuração indicativos de uma preferência ou desejo com relação ao sistema de fabricação aditiva ou componentes dos mesmos, antes, durante ou depois de o objeto ter sido gerado ou relacionado ao material de construção a ser usado pelo sistema de fabricação aditiva para gerar o objeto.

[022] Em um exemplo, um parâmetro com relação à velocidade da geração de objeto e a qualidade do objeto a ser gerado pode ser recebido no bloco 402. Em tal um exemplo, um parâmetro pode indicar que o objeto deve ser gerado em uma alta qualidade, por exemplo, com detalhe relativamente mais fino, e maior resolução. Como consequência, a velocidade de geração do objeto pode ser relativamente baixa. Em outro exemplo, o parâmetro pode indicar que o objeto a ser gerado em uma baixa qualidade, por exemplo, com detalhe relativamente mais grosseiro, e menor resolução. Como consequência, a velocidade de geração do objeto pode ser relativamente alta. Em alguns exemplos, o pelo menos um parâmetro pode ser selecionado por um usuário enquanto, em outros exemplos, o pelo menos um parâmetro pode ser predefinido ou predeterminado.

[023] Conforme está claro nas Figuras 3 e 4, o cálculo do bloco 304 pode ser baseado em dados relativos ao objeto a ser gerado, recebidos no bloco 302. Em outros exemplos, no entanto, e, conforme exemplificado pela Figura 4, o cálculo do bloco 304 pode ser adicionalmente baseado no pelo menos um parâmetro em relação ao sistema de fabricação aditiva, recebido no bloco 402.

[024] O processo de configuração do sistema de fabricação aditiva, conforme descrito no bloco 308, pode incluir pelo menos uma dentre: configuração de uma potência de pelo menos uma lâmpada de aquecimento do sistema de fabricação aditiva, configuração de uma taxa de alteração de temperatura de pelo menos uma lâmpada de aquecimento do sistema de fabricação aditiva, configuração de uma taxa de deposição de um agente por um distribuidor de agente do sistema de fabricação aditiva, configuração de uma taxa de movimento de um distribuidor de agente do sistema de fabricação aditiva, configuração de uma taxa de movimento de um distribuidor de material de construção, e configuração de uma taxa de resfriamento de uma camada processada de material de construção. De modo mais geral, o processo de configuração pode incluir o planejamento ou a programação de vários processos a serem executados por vários componentes do sistema de fabricação aditiva em uma forma específica, e/ou por uma duração específica, para minimizar a variação entre os tempos de processamento de camada.

[025] Em alguns exemplos, a configuração pode compreender configurar uma potência de saída de pelo menos uma lâmpada de aquecimento, tal como uma lâmpada de preaquecimento ou uma lâmpada de fusão, e/ou configuração da duração de aplicação de calor pela pelo menos uma lâmpada de aquecimento. Em outros exemplos, a configuração pode compreender configurar a rapidez com que o distribuidor de agente se move para a posição relativa ao leito de impressão, e/ou se o distribuidor de agente deposita o agente de impressão durante uma única passagem sobre o leito de impressão ou durante várias passagens sobre o leito de impressão. Em alguns exemplos, uma camada específica do objeto a ser gerado pode incluir uma porção relativamente grande de material de construção à qual o agente de fusão deve ser aplicado. Ao aplicar o agente de fusão a tal uma camada, o distribuidor de agente pode ficar mais quente do que quando se aplica o agente a outras camadas. Após uma aplicação de agente a tal uma porção grande de material de construção, o distribuidor de agente pode superar um período de resfriamento relativamente mais longo para permitir que a temperatura do distribuidor de agente reduza a uma temperatura pretendida. Portanto, em alguns exemplos, a configuração pode compreender configurar um tempo de repouso ou descanso de pelo menos um componente do sistema de fabricação aditiva, por exemplo, o distribuidor de agente.

[026] O método pode compreender adicionalmente, no bloco 404, gerar o objeto tridimensional com o uso do sistema de fabricação aditiva. O processamento de cada camada de material de construção de modo a gerar o objeto pode ser executado em conformidade com a configuração executada no bloco 308.

[027] Em alguns exemplos do método, o tempo estimado para processar cada camada é calculado com base no tempo estimado para executar pelo menos um primeiro processo e um segundo processo. O primeiro e o segundo processos podem, por exemplo, ser os processos do ciclo de processamento de camada discutidos acima. O método pode compreender adicionalmente configurar o sistema de fabricação aditiva de modo que um tempo para executar o primeiro processo seja o mesmo, dentro de uma tolerância predeterminada, para cada camada, e um tempo para executar o segundo processo seja o mesmo, dentro de uma tolerância predeterminada, para cada camada. Em outras palavras, o tempo para executar um processo específico pode ser o mesmo, dentro de uma tolerância predeterminada, para cada camada do objeto. Em alguns exemplos, a tolerância predeterminada pode ser de mais ou menos cinco por cento.

[028] Um processo individual de um ciclo de processamento de camada para uma camada específica pode, em alguns exemplos, ser executado mais rapidamente do que o tempo predeterminado alocado ou pretendido para esse processo. Assim, pode haver um período de tempo durante o ciclo de processamento de camada durante o qual pelo menos uma porção do sistema de fabricação aditiva está inativa, em um estado de descanso.

[029] A Figura 5 mostra um aparelho 500 que tem o aparelho de processamento 502 que pode, por exemplo, compreender pelo menos um processador. O aparelho de processamento 502 compreende um módulo de estimativa 504 e um módulo de configuração 506. Em alguns exemplos, o módulo de estimativa 504 é para estimar, com base, pelo menos em parte, nos dados com relação a um objeto tridimensional a ser gerado por um aparelho de fabricação aditiva processando- se camadas sucessivas de material de construção, um momento para processar cada camada de material de construção. O módulo de configuração 506 é, em alguns exemplos, para configurar o aparelho de fabricação aditiva para processar cada camada de material de construção em um tempo que é o mesmo, dentro de uma tolerância predeterminada, para todas as camadas, e que é pelo menos tão longo quanto um tempo mais longo dos ditos tempos estimados.

[030] O módulo de estimativa 504 pode, em alguns exemplos, ser para estimar o tempo para processar cada camada de material de construção com base, pelo menos em parte, em pelo menos um critério com relação ao aparelho de fabricação aditiva. Conforme discutido acima, o pelo menos um critério, ou parâmetro, pode ser uma configuração ou preferência relativa ao desempenho do aparelho de fabricação aditiva, ou à qualidade do objeto a ser gerado.

[031] Em alguns exemplos, a tolerância predeterminada pode ser de mais ou menos cinco por cento da geração de camada pretendida predeterminada, ou tempo de processamento. Por exemplo, se for determinado que o tempo de processamento de camada mais longo dos tempos estimados seja de 30 segundos, então, o módulo de configuração 506 poderá configurar o aparelho de fabricação aditiva para processar cada camada de material de construção em um tempo que varia entre 28,5 segundos (-5%) e 31,5 segundos (+5%).

[032] A Figura 6 mostra um aparelho 600 para configurar um aparelho de fabricação aditiva. O aparelho 600 pode compreender o aparelho de processamento 502 discutido acima e pode compreender adicionalmente, por exemplo, um leito de impressão 602 para receber uma camada de material de construção; um distribuidor de agente 604 para distribuir um agente de impressão sobre uma camada de material de construção no leito de impressão; e pelo menos um aquecedor 606 para aplicar calor à camada de material de construção. Em alguns exemplos, o aparelho 600 pode compreender um aparelho de fabricação aditiva. Em outros exemplos, o aparelho 600 pode ser o aparelho, tal como o aparelho de computação que pode ser conectado ou remoto a partir de um aparelho de fabricação aditiva, e que pode ser usado para configurar e/ou controlar o aparelho de fabricação aditiva.

[033] A Figura 7 mostra um meio legível por máquina 702 associado a um processador 704. O meio legível por máquina 702 compreende instruções que, quando executadas pelo processador 704, fazem com que o processador 704 determine, com base, pelo menos em parte, nos dados de objeto que representam um objeto tridimensional a ser gerado por meio de um aparelho de fabricação aditiva processando-se camadas sucessivas de material de construção, e pelo menos em parte em parâmetros com relação ao aparelho de fabricação aditiva, um tempo estimado para processar cada camada de material de construção e controlar o aparelho de fabricação aditiva para processar cada camada de material de construção em um tempo que é constante, dentro de uma tolerância predeterminada, para todas as camadas, e que é pelo menos tão longo quanto um tempo mais longo dos ditos tempos estimados.

[034] O meio legível por máquina 702 pode compreender instruções que, quando executadas por um processador 704, fazem com que o processador 704 controle pelo menos um dentre: uma potência de pelo menos uma lâmpada de aquecimento do aparelho de fabricação aditiva, uma taxa de alteração de temperatura de pelo menos uma lâmpada de aquecimento do aparelho de fabricação aditiva, uma taxa de deposição de um agente por um distribuidor do aparelho de fabricação aditiva, uma taxa de movimento de um distribuidor de agente do aparelho de fabricação aditiva, e uma taxa de resfriamento de uma camada processada de material de construção.

[035] Os processos discutidos no presente documento podem, em alguns exemplos, cada um, ser executados por ou induzidos a serem executados por um controlador, processador ou aparelho de processamento separado. Em outros exemplos, os processos discutidos no presente documento podem ser executados por ou induzidos a serem executados por um único controlador, processador ou aparelho de processamento. Em outros exemplos, os processos discutidos no presente documento podem ser compartilhados entre múltiplos controladores, processadores ou aparelho de processamento.

[036] Exemplos na presente descrição podem ser fornecidos como métodos, sistemas ou instruções legíveis por máquina, como qualquer combinação de software, hardware, firmware ou similares. As dadas instruções podem ser incluídas em uma mídia de armazenamento legível por computador (incluindo, mas sem limitação, armazenamento em disco, CD-ROM, armazenamento óptico, etc.) tendo códigos de programa legíveis por computador no mesmo ou sobre o mesmo.

[037] A presente revelação é descrita com referência aos fluxogramas e/ou diagramas de blocos do método, dispositivos e sistemas de acordo com exemplos da presente revelação. Ainda que os diagramas de fluxo descritos acima mostrem uma ordem de execução específica, a ordem de execução pode ser diferente da qual é descrita. Blocos descritos em relação a um fluxograma podem ser combinados com aqueles do outro fluxograma. Deve-se entender que cada fluxo e/ou bloco no fluxogramas e/ou diagrama de blocos, assim como combinações dos fluxos e/ou diagramas nos fluxogramas e/ou diagramas de bloco podem ser executados por instruções legíveis por máquina.

[038] As instruções legíveis por máquina podem, por exemplo, ser executadas por um computador de propósito geral, um computador de propósito especial, um processador embutido ou processadores de outros dispositivos de processamento de dados programáveis para realizar as funções descritas na descrição e diagramas. Em particular, um processador ou aparelho processador podem executar as instruções legíveis por máquina. Portanto, os módulos funcionais do aparelho e dispositivos podem ser implementados por um processador que executa instruções legíveis por máquina armazenadas em uma memória, ou um processador que opera de acordo com as instruções embutidas em circuitos lógicos. O termo "processador" deve ser interpretado amplamente para incluir um CPU, unidade de processamento, ASIC, unidade lógica, ou arranjo de portão programável, etc. Os métodos e módulos funcionais podem todos serem executados por um único processador ou divididos entre vários processadores.

[039] As dadas instruções legíveis por máquina podem também serem armazenadas em um armazenamento legível por computador ou outros dispositivos de processamento de dados programáveis para operar em um modo específico.

[040] As dadas instruções legíveis por máquina podem também ser carregados em um computador ou outros dispositivos de processamento de dados programáveis, de forma que o computador ou outros dispositivos de processamento de dados programáveis executem uma série de operações para produzir processamentos implementados por computador, portanto, as instruções executadas no computador ou outros dispositivos programáveis realizam funções especificadas pelo(s) fluxo(s) no(s) fluxograma(s)e/ou bloco(s) nos diagramas de bloco.

[041] Além disso, os ensinamentos do presente documento podem ser implementados sob a forma de um produto de software de computador, sendo que o produto de software de computador é armazenado em uma mídia de armazenamento e compreende uma pluralidade de instruções para fazer com que um dispositivo de computação implemente os métodos recitados nos exemplos da presente divulgação.

[042] Embora o método, o aparelho e aspectos relacionados tenham sido descritos com referência a certo exemplo, várias modificações, mudanças, omissões e substituições podem ser feitas sem que se afaste do espírito da presente revelação. O presente documento pretende, portanto, que o método, o aparelho e os aspectos relacionados sejam limitados apenas pelo escopo das reivindicações seguintes e seus equivalentes. Deve-se verificar que os exemplos acima mencionados ilustram ao invés de limitar o que é descrito no presente documento, e que aqueles versados na técnica podem projetar diversas implementações alternativas sem se afastar do escopo das reivindicações em anexo. Os recursos descritos em relação a um exemplo podem ser combinados com os recursos de outro exemplo.

[043] A palavra "que compreende" não exclui a presença de elementos que não sejam os listados em uma reivindicação, "um" ou "uma" não exclui uma pluralidade, e um único processador ou outra unidade pode cumprir os recursos de diversas unidades recitadas nas reivindicações.

[044] Os aspectos de qualquer reivindicação dependente podem ser combinados com os aspectos de qualquer uma das reivindicações independentes ou de outras reivindicações dependentes.

Claims (15)

1. Sistema de fabricação aditiva para gerar um objeto tridimensional processando-se camadas sucessivas de material de construção, compreendendo: um controlador (202) configurado para: receber dados em relação a um objeto tridimensional a ser gerado; o sistema caracterizado pelo fato de que o controlador é adicionalmente configurado para: calcular, com base, pelo menos em parte, nos dados em relação ao objeto tridimensional, um tempo estimado para processar cada camada de material de construção; determinar o tempo mais longo dentre os ditos tempos estimados; e configurar o sistema de fabricação aditiva para processar cada camada de material de construção em um tempo que é o mesmo, dentro de uma tolerância predeterminada, para todas as camadas, e que é pelo menos tão longo quanto o tempo mais longo determinado.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador é para: receber pelo menos um parâmetro com relação ao sistema de fabricação aditiva; e em que o controlador é para calcular cada tempo estimado com base, pelo menos em parte, no pelo menos um parâmetro.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador é para configurar o sistema por meio de pelo menos uma dentre: configuração de uma potência de pelo menos uma lâmpada de aquecimento do sistema de fabricação aditiva, configuração de uma taxa de alteração de temperatura da pelo menos uma lâmpada de aquecimento do sistema de fabricação aditiva, configuração de uma taxa de deposição de um agente por um distribuidor de agente do sistema de fabricação aditiva, configuração de uma taxa de movimento de um distribuidor de agente do sistema de fabricação aditiva, configuração de uma taxa de movimento de um distribuidor de material de construção do sistema de fabricação aditiva, e configuração de uma taxa de resfriamento de uma camada processada de material de construção.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a dita tolerância predeterminada compreende uma tolerância de +/- 5%.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o controlador é para: controlar o sistema de fabricação aditiva para gerar o objeto tridimensional.

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os ditos dados com relação ao objeto tridimensional compreendem dados selecionados a partir de um grupo que compreende: um tamanho de pelo menos uma porção do objeto a ser gerado, um formato de pelo menos uma porção do objeto a ser gerado, um formato de pelo menos uma porção de uma camada do objeto, uma dimensão de pelo menos uma porção do objeto, uma dimensão de uma camada do objeto, uma quantidade de material de construção a ser usada para gerar pelo menos uma porção de uma camada do objeto, uma quantidade de agente de impressão a ser usada para gerar pelo menos uma porção de uma camada do objeto, e informações que descrevem pelo menos uma cor de material de construção e/ou de agente de impressão a ser usada para gerar pelo menos uma porção de uma camada do objeto.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito pelo menos um parâmetro compreende um parâmetro selecionado a partir de um grupo que compreende: uma qualidade de geração do objeto; uma velocidade de geração do objeto; uma cor de pelo menos uma porção do objeto; uma propriedade mecânica de pelo menos uma porção do objeto; uma estrutura de superfície ou textura de pelo menos uma porção do objeto; e uma estrutura interna de pelo menos uma porção do objeto.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tempo estimado para processar cada camada é calculado com base no tempo estimado para pelo menos: mover um leito de impressão do sistema de fabricação aditiva; formar uma camada de material de construção no leito de impressão; aquecer a camada de material de construção a uma primeira temperatura; distribuir o agente de impressão sobre pelo menos uma porção da camada de material de construção; e aquecer a camada de material de construção a uma segunda temperatura.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tempo estimado para processar cada camada é calculado com base no tempo estimado para executar pelo menos um primeiro processo e um segundo processo, e em que o controlador é para: configurar o sistema de modo que um tempo para executar o primeiro processo seja o mesmo, dentro de uma tolerância predeterminada de +/- 10%, para cada camada, e um tempo para executar o segundo processo seja o mesmo, dentro de uma tolerância predeterminada, para cada camada.

10. Aparelho que compreende um aparelho de processamento, caracterizado pelo fato de que o aparelho de processamento compreende: um módulo de estimativa (504) para estimar, com base, pelo menos em parte, em dados com relação a um objeto tridimensional a ser gerado pelo sistema de fabricação aditiva conforme definido na reivindicação 1 processando-se camadas sucessivas de material de construção, um tempo para processar cada camada de material de construção; e um módulo de configuração (506) para configurar o sistema de fabricação aditiva para processar cada camada de material de construção em um tempo que é o mesmo, dentro de uma tolerância predeterminada de +/- 10%, para todas as camadas, e que é pelo menos tão longo quanto um tempo mais longo dos ditos tempos estimados.

11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o módulo de estimativa é adicionalmente para estimar o tempo para processar cada camada de material de construção com base, pelo menos em parte, em pelo menos um critério em relação ao sistema de fabricação aditiva.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: um leito de impressão (602) para receber uma camada de material de construção; um distribuidor de agente (604) para distribuir o agente de impressão sobre uma camada de material de construção no leito de impressão; e pelo menos um aquecedor (606) para aplicar calor à camada de material de construção.

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o aparelho compreende um sistema de fabricação aditiva.

14. Meio legível por máquina (702) compreendendo instruções, caracterizado pelo fato de que, quando as instruções são executadas por um processador, fazem com que o processador: determine, com base, pelo menos em parte, em dados de objeto que representam um objeto tridimensional a ser gerado pelo sistema de fabricação aditiva conforme definido na reivindicação 1 processando-se camadas sucessivas de material de construção, e, pelo menos em parte, em parâmetros com relação ao sistema de fabricação aditiva, um tempo estimado para processar cada camada de material de construção; e controle o sistema de fabricação aditiva para processar cada camada de material de construção em um tempo que é constante, dentro de uma tolerância predeterminada de +/10%, para todas as camadas, e que é pelo menos tão longo quanto um tempo mais longo dos ditos tempos estimados.

15. Meio legível por máquina, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende instruções que, quando executadas por um processador, fazem com que o processador: controle pelo menos uma dentre: uma potência de pelo menos uma lâmpada de aquecimento do sistema de fabricação aditiva, uma taxa de alteração de temperatura de pelo menos uma lâmpada de aquecimento do sistema de fabricação aditiva, uma taxa de deposição de um agente por um distribuidor do sistema de fabricação aditiva, uma taxa de movimento de um distribuidor de agente do sistema de fabricação aditiva, e uma taxa de resfriamento de uma camada processada de material de construção.

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