專利名稱：構(gòu)建三維對象的交易方法
構(gòu)建三維對象的交易方法
背景領(lǐng)域
本發(fā)明大體涉及快速制造三維(3D)對象，如原型、加工和生產(chǎn) 質(zhì)量部分。具體的，本發(fā)明涉及一種快速制造和平滑3D對象的交易方 法。
在廣泛的工業(yè)中，3D對象的生產(chǎn)和測試通常用于開發(fā)新產(chǎn)品、 機(jī)器和過程?，F(xiàn)有各種不同的快速制造技術(shù)來構(gòu)建3D對象，每一種均 在計算機(jī)控制下根據(jù)幾何計算機(jī)模型來開發(fā)對象。這些技術(shù)通常把希 望的對象(如計算機(jī)輔助設(shè)計(CAD))的數(shù)字表示分片(slice)或劃 分為水平層，然后通過重復(fù)應(yīng)用材料一層層地構(gòu)建對象。在此，術(shù)語 "快速制造"是指通過一個或更多個以層為基礎(chǔ)的附加技術(shù)來構(gòu)建3D
對象。示例性的快速制造技術(shù)包括熔融沉積成形、噴墨、選擇性激光 燒結(jié)和立體平板印刷(stereoUthographic)過程。
在許多情況下，設(shè)計者可能僅需要制造有限數(shù)量的3D對象，或備 選地，設(shè)計者可能沒有進(jìn)入快速制造系統(tǒng)的直接途徑。在上述情況下， 對于設(shè)計者而言，由身為快速制造專家的專業(yè)制造者來執(zhí)行工作，可 能是更高效和有成本效益的。因此，需要與客戶之間進(jìn)行交互的交易 方法來構(gòu)建3D對象，該方法易于使用、可根據(jù)個體客戶的需求而修改、 并且產(chǎn)生高質(zhì)量的3D對象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是一種用于制造3D對象的交易方法。該方法包括通過通信 線路接收3D對象的數(shù)字信息，并至少部分上基于所接收的數(shù)字信息來 構(gòu)建3D對象，其中3D對象的至少一部分通過快速制造來構(gòu)建。該方法 還包括對3D對象外表面的至少 一 部分進(jìn)行氣相平滑(vaporsmoothing).該方法允許制造者與一個或更多個客戶進(jìn)行交互，以根 據(jù)客戶的個體設(shè)計和詳細(xì)說明來構(gòu)建高質(zhì)量的3D對象。


圖l是示出本發(fā)明方法的框圖。
圖2是示出執(zhí)行本發(fā)明方法的合適布置的框圖。
圖3是示出本發(fā)明方法的備選實施例的框圖，其中構(gòu)建和氣相平 滑3D對象的步驟是迭代的。
圖4a和4b是示出本發(fā)明方法的附加備選實施例的框圖，其中，構(gòu) 建和氣相平滑3D對象的步驟包括熔模鑄造過程。
圖5是示出本發(fā)明方法的另一備選實施例的框圖，其中，制造者 和客戶具有預(yù)先安排的定價協(xié)議。
圖6是示出本發(fā)明方法的另一備選實施例的框圖，其中，3D對象 的數(shù)字信息最初沒有提交給制造者。
圖7是依照本發(fā)明方法的允許客戶進(jìn)行與制造者的交易的示例接 口程序的屏幕截圖。
具體實施例方式
圖1是示出用于進(jìn)行客戶與制造者之間構(gòu)建3D對象的交易的方法 IO的框圖。如圖所示，方法10包括步驟12-34，其中，客戶通過通信線 路創(chuàng)建并提交3D對象的數(shù)字信息(在此稱為"對象數(shù)據(jù)")(步驟12)。 然后，制造者通過通信線路接收對象數(shù)據(jù)(步驟14)。然后，制造者可 分析對象數(shù)據(jù)(步驟16)并提交制造3D對象的報價(步驟18)。
然后，客戶可決定是否接受報價(步驟20)。如果客戶不接受報 價，則客戶可決定是否開始新的交易(步驟22)。如果客戶決定開始新 的交易，客戶可創(chuàng)建并提交新的對象數(shù)據(jù)，并重復(fù)先前的步驟。否則， 客戶可終止交易(步驟24)。如果客戶在步驟20接受報價，客戶可提交 報價認(rèn)可(步驟26)，然后該報價認(rèn)可被制造者接收(步驟28)。然后， 制造者可構(gòu)建(步驟30)并氣相平滑(步驟34) 3D對象，并為客戶提 供完成的3D對象(步驟34)。方法10是高效和有成本效益的技術(shù)，其減少了客戶獲得基于客戶 的個體設(shè)計和詳細(xì)說明的高品質(zhì)3D對象所需的工作。這對于廣泛的工 業(yè)中的客戶而言是有利的。例如，產(chǎn)品開發(fā)者可能希望用于測試和研
究的3D原型。類似的，醫(yī)學(xué)和牙科分析家可能需要基于人體部分的3D 掃描的3D對象，如骨骼和牙齒結(jié)構(gòu)。此外，繪圖師可能希望從便攜式 掃描儀數(shù)據(jù)而獲得藝術(shù)品的復(fù)制品，以及建筑家和房地產(chǎn)開發(fā)商可能 希望來自于建筑繪圖或高分辨影像的房地產(chǎn)模型。
術(shù)語"客戶"和"制造者"，每個在此定義為包括(1)單個的人 或?qū)嶓w，或(2)多個人或多個利益(privity)實體(如，在隱含或明 確協(xié)議下一起工作的群體、其代理、以及其受益人)。因此，由客戶執(zhí) 行的方法10的步驟可由單個的人或?qū)嶓w執(zhí)行，或由多個人和多個利益 實體的共同努力而執(zhí)行。同樣，由制造者執(zhí)行的方法10的步驟可由單 個的人或?qū)嶓w執(zhí)行，或由多個人和多個利益實體的共同努力而執(zhí)行。
例如，術(shù)語"客戶"可適用于對象數(shù)據(jù)的設(shè)計者以及進(jìn)行與制造 者進(jìn)行交易的人，其中設(shè)計者和進(jìn)行交易的人一起工作，即使進(jìn)行交 易的人可能是或可能不是與設(shè)計者相同的人。類似的，個人可使用代 理商來進(jìn)行與制造者的交易，并且所產(chǎn)生的3D對象可提供給客戶的第 三方受益人。方法10的一個益處是，客戶僅需要進(jìn)行單次交易以獲得 高質(zhì)量的3D對象。這避免客戶為獲得完整的3D對象而與多個制造者進(jìn) 行一系列的交易。
圖2是布置36的框圖，這是客戶與制造者依照方法10進(jìn)行交易的 合適布置的示例。如圖所示，布置36包括客戶端38、通信線路40和制 造者端42?？蛻舳?8是布置36的客戶部分，并包括計算機(jī)44。計算機(jī) 44可包括允許客戶與制造者進(jìn)行交易的交易軟件。合適軟件的示例包 括由制造者提供的接口程序、用于接入由制造者維護(hù)的安全網(wǎng)站的因 特網(wǎng)接入軟件和文件傳輸協(xié)議(FTP)。
通信線路40包括一個或更多個被配置為在制造者端42和連接到 通信線路40的任何計算機(jī)系統(tǒng)之間中繼數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)線路，包括計算機(jī) 44。數(shù)據(jù)線路可以是直接連接的電線路、光學(xué)線路、無線線路及其組 合。通信線路40的合適數(shù)據(jù)線路的示例包括基于計算機(jī)的接入線路和網(wǎng)絡(luò)，如因特網(wǎng)連接、局域網(wǎng)、直接撥號線路、其它類似的專用線路 及其組合。這允許制造者與一個或更多個遠(yuǎn)程位置處的客戶就構(gòu)建基 于每一個客戶的個體設(shè)計和詳細(xì)說明的3D對象而進(jìn)行交易。
通信線路40被示出為在客戶端38和制造者端42之間中繼對象數(shù) 據(jù)46、報價48、認(rèn)可50以及狀態(tài)査詢52。如下文所討論的，對象數(shù)據(jù) 46、報價48、認(rèn)可50和狀態(tài)査詢52是由客戶和制造者為進(jìn)行方法10的 交易而提交的。
制造者端42是布置36的制造者部分，并包括服務(wù)器54、網(wǎng)絡(luò)56、 快速制造系統(tǒng)58、氣相平滑系統(tǒng)60和運(yùn)送部門62。服務(wù)器54是能夠通 過通信線路40與多個計算機(jī)通信的計算機(jī)系統(tǒng)，包括計算機(jī)44。這允 許服務(wù)器54與來自世界任何地方的客戶進(jìn)行交互。
網(wǎng)絡(luò)56是基于計算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)，如局域網(wǎng)或因特網(wǎng)連接，其連接服 務(wù)器42、快速制造系統(tǒng)58、氣相平滑系統(tǒng)60和運(yùn)送部門62。這允許服 務(wù)器54、快速制造系統(tǒng)58、氣相平滑系統(tǒng)60、和運(yùn)送部門62為中繼信 息而相互通信。網(wǎng)絡(luò)56被示出為將構(gòu)建詳細(xì)說明64、平滑詳細(xì)說明66 和運(yùn)送信息68分別中繼到快速制造系統(tǒng)58、氣相平滑系統(tǒng)60和運(yùn)送部 門62。如下文所討論的，構(gòu)建詳細(xì)說明64、平滑詳細(xì)說明66和運(yùn)送信 息68是服務(wù)器54為構(gòu)建、氣相平滑和運(yùn)送給定的3D對象而提交的數(shù) 據(jù)。
快速制造系統(tǒng)58是通過一個或更多個快速制造技術(shù)來構(gòu)建3D對 象的系統(tǒng)?？焖僦圃煜到y(tǒng)58的合適系統(tǒng)的示例包括基于層的附加系統(tǒng)，
如熔融沉積成形系統(tǒng)、噴墨系統(tǒng)、選擇性激光燒結(jié)系統(tǒng)、立體平板印 刷系統(tǒng)及其組合。使用快速制造技術(shù)的系統(tǒng)將3D對象的數(shù)字表示(如，
STL文件)分片為水平層。然后，依照所使用的快速制造技術(shù)，光柵
或矢量路徑可從水平層產(chǎn)生，以通過重復(fù)應(yīng)用構(gòu)建材料而一層層地構(gòu) 建3D對象。所使用的構(gòu)建材料的類型還可取決于用于構(gòu)建3D對象的具
體的快速制造系統(tǒng)。
由通過包括沉積過程(如，熔融沉積成形和噴墨)的快速制造技 術(shù)來創(chuàng)建3D對象時，支撐結(jié)構(gòu)可用于正在構(gòu)造的3D對象的外伸 (overhanging)部分下或空腔(cavity)中，其不是由構(gòu)建材料本身直接支撐。支撐結(jié)構(gòu)可利用相同的快速制造技術(shù)和用來沉積構(gòu)建材料的 系統(tǒng)而構(gòu)建。典型的，當(dāng)3D對象的數(shù)字表示被分片為水平層時，也會 產(chǎn)生支撐結(jié)構(gòu)的層，并且通過重復(fù)應(yīng)用支撐材料而一層層地構(gòu)建。
熔融沉積成形系統(tǒng)通過把可流動的構(gòu)建材料擠壓穿過擠壓頭所
攜帶的噴嘴，并以預(yù)定圖案在基底(base)上沉積該構(gòu)建材料而構(gòu)建 3D對象。在流暢的導(dǎo)線束(strand)中擠壓構(gòu)建材料，該導(dǎo)線束在此 被稱為"通路"。典型的，通過在x-y平面沉積通路序列、沿z-軸(垂 直于x-y平面)增進(jìn)擠壓頭的位置、以及重復(fù)上述過程而以逐層的方式 形成3D對象。根據(jù)CAD系統(tǒng)提供的設(shè)計數(shù)據(jù)，在計算機(jī)的控制下執(zhí)行 擠壓頭相對于基底的移動。被擠壓的構(gòu)建材料與先前沉積的構(gòu)建材料 熔融，并在溫度下降時凝固，以形成類似3D對象的數(shù)字表示的3D對象。 本發(fā)明使用的合適的熔融沉積成形系統(tǒng)的示例包括商業(yè)標(biāo)記為 "FDM VANTAGE"、 "FDMTITAN"、禾卩"FDMMAXUM"系列的熔 融沉積成形系統(tǒng)，這些系統(tǒng)在商業(yè)上可從Stratasys, Inc., Eden Prairie， MN獲得。熔融沉積成形系統(tǒng)適合于用蠟材料和熱塑性材料來構(gòu)建3D 對象，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、醫(yī)學(xué)等級的ABS (ABSi)、 聚碳酸脂(PC)、 PC-ISO聚碳酸脂、聚苯砜(polyphenylsulfone)、聚 砜(polysulfone)、聚苯乙'烯(polystyrene)、聚苯醚(polyphenylene ether)、聚酰胺(polyamide)、丙烯酸聚合物(acrylic polymer)，以及 其組合。
噴墨系統(tǒng)包括以預(yù)定圖案在基底上沉積構(gòu)建材料液滴的噴射頭。 噴射頭(如噴墨打印頭)包括沿平行的光柵路徑沉積構(gòu)建材料的噴嘴 陣列。通過以連續(xù)或交錯的光柵路徑移動一個或更多個噴墨打印頭， 由此在x-y平面中沉積構(gòu)建材料液滴，以逐層的方式形成3D對象。然 后，沉積層的位置沿z-軸(垂直于x-y平面)移動，并重復(fù)上述過程。 根據(jù)CAD系統(tǒng)提供的設(shè)計數(shù)據(jù)，同樣在計算機(jī)的控制下執(zhí)行噴射頭相 對于基底的移動。連續(xù)的層沉積在先前沉積的層之上，以形成類似3D 對象的數(shù)字表示的3D對象。
本發(fā)明使用的合適的噴墨系統(tǒng)的示例包括商業(yè)標(biāo)記為"EDEN" 系列的噴墨系統(tǒng)，該系統(tǒng)在商業(yè)上同樣也可從Stmtasys, Inc., EdenPrairie， MN獲得。噴墨系統(tǒng)適用于采用溶劑分散(solvent-dispersed) 材料、蠟材料、紫外固化材料以及其組合來構(gòu)建3D對象。
選擇性激光燒結(jié)系統(tǒng)通過用激光束燒結(jié)粉末構(gòu)建材料來構(gòu)建3D 對象。通過在基底上沉積構(gòu)建材料的粉末以及用滾筒(roller)壓緊粉 末來形成3D對象。然后，激光束掃過x-y平面中的層，選擇性地融化 和接合粉末以形成層。然后，層的位置沿z-軸(垂直于x-y平面)移動， 并且以逐層的方式重復(fù)上述過程以形成3D對象。選擇性激光燒結(jié)系統(tǒng) 使用的合適的構(gòu)建材料包括熱塑性材料，如尼龍(nylon)、玻璃填充 尼龍(glass filled nylon)、聚苯乙烯(polystyrene)及其組合。
立體平板印刷系統(tǒng)包括充有光化學(xué)構(gòu)建材料的容器，該光化學(xué)構(gòu) 建材料在激光束激活時變硬。通過向容器中發(fā)射激光束以使構(gòu)建材料 的部分光化學(xué)地變硬而形成3D對象。激光束沿x-y平面中的矢量路徑
移動，以形成整個層。然后，通過降低容器內(nèi)的基底，使層的位置沿 z-軸(垂直于x-y平面)移動，并且以逐層的方式重復(fù)上述過程，以形 成3D對象。立體平板印刷系統(tǒng)使用的合適的構(gòu)建材料包括光化學(xué)聚合
物，如紫外固化材料。
氣相平滑系統(tǒng)60是在快速制造系統(tǒng)58構(gòu)建3D對象之后進(jìn)行氣相 平滑的系統(tǒng)?？焖僦圃旒夹g(shù)構(gòu)建的3D對象大體展現(xiàn)"階梯"外貌，特 別是在彎曲或有角度的外表面處。階梯效應(yīng)是由具有直角邊緣 (square-edge)輪廓的截面形狀的分層而引起的，并且當(dāng)層的厚度增 大時，階梯效應(yīng)更加明顯。雖然階梯效應(yīng)大體上不影響3D對象的強(qiáng)度，
但其可能顯著地減小客戶希望的審美質(zhì)量。
氣相平滑系統(tǒng)60包含對3D對象的暴露的外表面進(jìn)行平滑的溶劑
蒸氣，從而減少或消除階梯效應(yīng)。用于氣相平滑的溶劑期望被選擇為 與用于形成3D對象的構(gòu)建材料兼容。合適溶劑的示例包括二氯甲垸 (methylene chloride)、 n-丙基溴化物(n-Propyl bromide)、全氯乙烯 (perchloroethylene)、三氯乙烯(trichloroethylene)、丙酮(acetone)、 丁酮(methyl ethyl ketone)、 二甲基乙酰胺(dimethylacetamide)、水、
酒精，及其組合。
氣相平滑系統(tǒng)60的合適系統(tǒng)的示例在Priedeman等人的美國專利申請No.10/511,784中公開，其被轉(zhuǎn)讓給Stratasys, Inc., Eden Prairie， MN。氣相平滑系統(tǒng)60通過將給定3D對象暴露于密閉腔室(chamber) 中的溶劑蒸氣而操作。腔室可維持在溶劑的沸點(diǎn)或沸點(diǎn)之上。雖然溶 劑為氣態(tài)，但其不會影響3D對象。然而，由于3D對象的初始溫度(如， 室溫)基本上低于溶劑的沸點(diǎn)溫度，所以溶劑在3D對象的外表面上凝 結(jié)(condense)。凝結(jié)的溶劑滲透3D對象暴露的外表面，從而溶解暴露 的外表面處的材料。這導(dǎo)致材料回流(reflow)并分散于更廣闊的外 表面區(qū)域上。當(dāng)3D對象加熱到腔室溫度，凝結(jié)的溶劑再次蒸發(fā)。然后， 分散的材料留在新的分散位置處，這導(dǎo)致基本上平滑的表面。
氣相平滑取決于幾個相互作用的因素，如3D對象對凝結(jié)溶劑的暴 露時間、所用溶劑的類型和濃度、用于3D對象的構(gòu)建材料、以及3D 對象特征的細(xì)度(fineness)。因此，氣相平滑要求高水平技能以適當(dāng) 地將給定的3D對象平滑至希望的表面平滑度。
典型的，在沒有花費(fèi)一定時間、努力和資源的情況下，客戶(如 產(chǎn)品開發(fā)者)不具備適當(dāng)?shù)貧庀嗥交?D對象的經(jīng)驗。然而，熟悉快速 制造的制造者對提供針對給定3D對象的希望的平滑度加工所需的因 素有更好的理解。例如，制造者可通過觀察3D對象上的溶液的濃度來 調(diào)整(gauge)暴露時間，或者可根據(jù)制造者通過多個測試過程而編制 的預(yù)定公式來預(yù)先選擇暴露時間。此外，制造者更適合于處理危險的 溶劑，如二氯甲烷。 一般地，典型客戶使用的辦公室快速制造儀器不 適合于使用和處置具有揮發(fā)性和危險的溶劑。因此，將客戶從氣相平 滑3D對象所需的詳細(xì)應(yīng)用中解除。
如上文所討論，快速制造系統(tǒng)58和氣相平滑系統(tǒng)60的組合為客戶 提供了 "一站式購物(one-step shop)"，允許客戶進(jìn)行單次交易以獲 得具有平滑的外表面的高質(zhì)量的3D對象，并且該3D對象由熟知快速制 造技術(shù)的人員來制造。這簡化了客戶獲得高質(zhì)量的3D對象的過程，從
而允許客戶將時間和努力集中于其他任務(wù)(如，產(chǎn)品開發(fā))。
運(yùn)送部門62是制造者端42的一部分，此處是把平滑的3D對象進(jìn)行 包裝并準(zhǔn)備運(yùn)送給客戶。在備選實施例中，運(yùn)送部門62可被其它系統(tǒng) 代替，這取決于如何將完成的3D對象提供給客戶。例如，在運(yùn)送場所，客戶可在制造者位置獲取完成的3D對象。
依照方法10所進(jìn)行的交易，客戶最初可創(chuàng)建對象數(shù)據(jù)46。如上文
所討論，對象數(shù)據(jù)46是客戶希望制造的3D對象的數(shù)字信息。用于對象 數(shù)據(jù)46的數(shù)字信息的合適類型的示例包括3D對象的數(shù)字表示(如，STL 文件或其它類似的CAD文件)、數(shù)字表示的尺寸單位(如，英寸或毫 米)、要制造的3D對象的數(shù)量、顏色要求、所使用的構(gòu)建材料、構(gòu)建
指示、表面平滑度信息、交易信息，及其組合。
依照方法10的步驟12，客戶可通過通信線路40向服務(wù)器54提交對 象數(shù)據(jù)46。對象數(shù)據(jù)46可作為單個數(shù)據(jù)文件或多個數(shù)據(jù)文件(壓縮的 或非壓縮的)通過通信線路40而提交，而且可以加密的方式(如，128 位加密)提交。依照方法10的步驟14，服務(wù)器54通過通信線路40接收 對象數(shù)據(jù)46。接收后，依照方法10的步驟16，服務(wù)器54可存儲并分析 對象數(shù)據(jù)46。該分析包括把對象數(shù)據(jù)46和制造者定義的預(yù)設(shè)參數(shù)(如， 當(dāng)前材料成本、所需的構(gòu)建時間、短的期限，以及特殊指示)進(jìn)行比 較。
至少部分地基于對象數(shù)據(jù)46的分析，服務(wù)器54可產(chǎn)生報價48，這 是制造者向客戶提出的關(guān)于制造者希望就制造3D對象達(dá)成協(xié)議的價 格的出價。報價48可以是來自制造者的捆綁出價，也可包括協(xié)議的合 同條款，以及可能是形成捆綁協(xié)議的實質(zhì)性的其它信息。報價48還可 包括期滿時間，該期滿時間將客戶的認(rèn)可限制在預(yù)定時間段(如，24 小時)內(nèi)。這有利于維持制造者的實時成本。
除了產(chǎn)生報價48，服務(wù)器54還可產(chǎn)生與交易有關(guān)的附加信息，以 便隨報價48—同提交給客戶?？赡墚a(chǎn)生的附加信息的示例包括制造3D 對象的估計時間、合同信息、運(yùn)送細(xì)節(jié)、特殊指示、收到對象數(shù)據(jù)46 的確認(rèn)，以及其組合。
產(chǎn)生報價48之后，依照方法10的步驟18，服務(wù)器54可通過通信線 路40向計算機(jī)44提交報價48。客戶可通過交易軟件，或者備選地通過 其它手段(如電子郵件)，在計算機(jī)44處接收報價48。然后，依照方法 10的步驟20，客戶可決定是否接受來自制造者的報價48。如果客戶不 接受報價，依照方法10的步驟22，客戶可決定是否提交新的對象數(shù)據(jù)46以開始新的交易。如果客戶決定不繼續(xù)進(jìn)行新的交易，依照方法IO
的步驟24，客戶可通過退出交易軟件來取消與制造者的交易。備選地， 如果客戶通過通信線路40提交新的對象數(shù)據(jù)46，則制造者可分析新的 對象數(shù)據(jù)46并提交新的報價48 。
在接受報價48之后，依照方法10的步驟26，客戶可通過通信線路 40提交報價48的認(rèn)可50。認(rèn)可50可包括客戶對報價48的認(rèn)可的數(shù)字聲 明，并且還可包括客戶的帳單信息。備選地，客戶可具有與制造者相 應(yīng)的預(yù)設(shè)賬戶，帳單信息從該賬戶自動產(chǎn)生。
然后，依照方法10的步驟28，服務(wù)器54可通過通信線路40接收認(rèn) 可50。收到認(rèn)可50后，服務(wù)器54可產(chǎn)生并通過通信線路40提交響應(yīng)， 以確認(rèn)收到認(rèn)可50。所產(chǎn)生的響應(yīng)還可包括其它交易信息，如訂單編 號、客戶提交的對象數(shù)據(jù)的描述、帳單信息、估計的時間表，以及運(yùn) 送信息。
在接收認(rèn)可50后，客戶可通過通信線路40向服務(wù)器54提交狀態(tài)査 詢52以請求3D對象的制造過程。然后，服務(wù)器54可提供對狀態(tài)查詢52 的響應(yīng)，從而提供過程報告。客戶可根據(jù)希望提交多個狀態(tài)查詢52， 以獲得按時間順序的(chronological)過程報告。這樣，客戶可在任 何時間從遠(yuǎn)程位置檢查3D對象的制造過程。
收到認(rèn)可50后，服務(wù)器54可產(chǎn)生有助于制造3D對象的信息。例如， 服務(wù)器54可產(chǎn)生制造3D對象所需的材料和系統(tǒng)的資源列表。然后，該 資源列表可通過網(wǎng)絡(luò)56發(fā)送給負(fù)責(zé)制造3D對象的制造者中適當(dāng)?shù)娜?員。此外，根據(jù)庫存資源的數(shù)據(jù)庫，服務(wù)器54可分配制造3D對象所需 的資源(如，材料和系統(tǒng))。
此外，服務(wù)器54還可產(chǎn)生關(guān)于可在何時制造3D對象的建議性提示
(cue)，并且可重新組織現(xiàn)有的提示以優(yōu)化制造效率。例如，如果存 在客戶訂單的積壓，則制造給定對象的訂單可被修改為對類似的對象
(如，使用相同的材料)進(jìn)行分組，以加速整個制造進(jìn)度。類似的， 如果客戶要求快的期限，則可調(diào)節(jié)提示以適應(yīng)該要求。
此外，服務(wù)器54還可檢查對象數(shù)據(jù)46的錯誤和偏差。例如，服務(wù) 器54可進(jìn)行檢查以確保3D對象的數(shù)字表示(如，STL文件)沒有損壞并且不包含不合邏輯的數(shù)據(jù)。如果發(fā)現(xiàn)錯誤，服務(wù)器54可通過通信線
路40向計算機(jī)44提交描述該錯誤和可能的故障處理的信息。這提醒客 戶注意3D對象的數(shù)字信息中的錯誤。服務(wù)器54還可向制造者的管理者 或技術(shù)人員提交描述該錯誤的信息，從而將錯誤告知制造者。錯誤檢 査允許客戶和制造者一起工作，以快速糾正對象數(shù)據(jù)46中的任何錯誤
或偏差o
上文所討論的服務(wù)器54的任何動作可由服務(wù)器54通過軟件和硬 件例程以自動方式執(zhí)行。例如，在通過通信線路40收到對象數(shù)據(jù)后， 服務(wù)器54可自動存儲并分析對象數(shù)據(jù)，然后，自動產(chǎn)生和提交報價。 這允許制造者對客戶的提交提供迅速響應(yīng)，而無需制造者的人員手動 執(zhí)行該動作。備選地，上文討論的動作中的一個或更多個可手動地執(zhí) 行，或者可以為了精確性而手動地檢査。
當(dāng)制造者準(zhǔn)備好制造3D對象時，服務(wù)器54將構(gòu)建詳細(xì)信息64、平 滑詳細(xì)信息66和運(yùn)送詳細(xì)信息68分別中繼給快速制造系統(tǒng)58、氣相平 滑系統(tǒng)60和運(yùn)送部門62。構(gòu)建詳細(xì)信息64、平滑詳細(xì)信息66和運(yùn)送詳 細(xì)信息68基于客戶提交的對象數(shù)據(jù)46和制造者提供的補(bǔ)充數(shù)據(jù)。
構(gòu)建詳細(xì)信息64包括快速制造系統(tǒng)58構(gòu)建3D對象所需的數(shù)據(jù)，如 3D對象的數(shù)字表示、數(shù)字表示的尺寸單位、待構(gòu)建的3D對象的數(shù)目、
使用的構(gòu)建材料和色彩、預(yù)構(gòu)建指示、以及后構(gòu)建指示。類似的，平 滑詳細(xì)指示66包括氣相平滑系統(tǒng)對構(gòu)建的3D對象進(jìn)行氣相平滑所需 的數(shù)據(jù)，如客戶利用對象數(shù)據(jù)46提供的表面平滑信息、有關(guān)溶劑類型 和濃度的信息、處理信息、掩蔽(masking)要求、3D對象在氣相平 滑過程中被保持的位置、以及暴露時間信息。運(yùn)送詳細(xì)信息包括用于 包裝和將完成的3D對象運(yùn)送給客戶的數(shù)據(jù)。
在制造過程中，快速制造系統(tǒng)58、氣相平滑系統(tǒng)60和運(yùn)送部門62 可各自通過網(wǎng)絡(luò)56將過程信息中繼回服務(wù)器54。根據(jù)接收的過程信息， 服務(wù)器54可為狀態(tài)查詢52提供更新后的響應(yīng)。
依照方法10的步驟30，基于從54服務(wù)器接收的構(gòu)建詳細(xì)信息64， 制造者可開始構(gòu)建3D對象。這初步地可包括預(yù)構(gòu)建步驟，如處理3D 對象的數(shù)字表示以產(chǎn)生分片的層和相應(yīng)的支撐層，預(yù)切割步驟，預(yù)完成步驟，執(zhí)行來臨的(incoming)檢查，準(zhǔn)備具有粘結(jié)促進(jìn)(adhesion promotion)的構(gòu)建材料，試驗裝備，預(yù)裝配子配件使其插入被構(gòu)建的 3D對象或作為被構(gòu)建的3D對象的基底，及其組合。
然后，可根據(jù)構(gòu)建詳細(xì)信息64—層層地構(gòu)建3D對象(以及任何相 應(yīng)的支撐結(jié)構(gòu))，從而使得3D對象的至少一部分通過快速制造來構(gòu)建。 優(yōu)選的，3D對象基本上通過快速制造來構(gòu)建?？焖僦圃炜稍趩蝹€構(gòu)建 過程中或隨多個構(gòu)建過程而執(zhí)行。當(dāng)快速制造完成時，3D對象可經(jīng)受 后構(gòu)建步驟，如支撐結(jié)構(gòu)的移除、多個對象的粘結(jié)，以及向3D對象的 外表面添加模具(die)或著色劑(其可在氣相平滑過程中被掃入(sweep into) 3D對象的近表面材料)。
在構(gòu)建之后，3D對象(處于預(yù)平滑狀態(tài))被傳送給氣相平滑系統(tǒng) 60 (如箭頭70所示)。如上文所討論，預(yù)平滑后的3D對象可展現(xiàn)出階 梯效應(yīng)，特別是在彎曲或有角度的表面處。在氣相平滑之前，可局部 地掩蔽3D對象以防止3D對象外表面的部分被氣相平滑。掩蔽元件可被 沉積、施加或粘結(jié)到希望的外表面部分。
然后，依照方法10的步驟32，基于從服務(wù)器54接收的氣相平滑詳 細(xì)信息66，對3D對象外表面的至少一部分進(jìn)行氣相平滑。在一個實施 例中，基本上3D對象的所有外表面進(jìn)行氣相平滑。如在此所使用的， 術(shù)語3D對象的"外表面"包括3D對象暴露于外部環(huán)境的所有表面，如 3D對象的幾何外表面、3D對象的暴露的空心部分、以及3D對象內(nèi)延 伸的暴露通道。如上文所討論，氣相平滑減少或消除3D對象的階梯效 應(yīng)，從而提供平滑的外表面。這可在單個氣相平滑過程中或使用多個 連續(xù)的氣相平滑過程來實現(xiàn)。例如，3D對象可經(jīng)受多個連續(xù)的氣相平 滑過程，所述多個氣相平滑過程改變?nèi)軇舛群捅┞稌r間，從而為外 表面提供希望的平滑度。
完成氣相平滑后，溶劑蒸氣可通過真空移除從腔室中移除。然后， 可以把得到的平滑后的3D對象冷卻到室溫，需要的話，之后經(jīng)歷后氣
相平滑步驟。合適的后氣相平滑步驟的示例包括粘結(jié)分離部分、著色、 電鍍、貼標(biāo)簽、加工、裝配部分、度量、真空烘烤、使平滑后的3D對 象經(jīng)受紫外線浴，以及其組合。此外，平滑后的3D對象可經(jīng)受凈化(purify)過程以移除氣相平 滑后留在3D對象中的任何殘余溶劑。該凈化過程可包括處理3D對象以 消除殘余溶劑，如將3D對象置于干燥環(huán)境中以消除濕氣和殘留的溶 劑。例如，3D對象可隨干燥劑包裝，在把3D對象運(yùn)送給客戶時，該干 燥劑將會基本上消除濕氣和殘留的溶劑。
在對3D對象進(jìn)行氣相平滑之后，3D對象(處于平滑后的狀態(tài))可 被傳送給運(yùn)送部門62 (如箭頭72所示)。然后，依照方法10的步驟34， 可包裝3D對象并將其提供給客戶。優(yōu)選的，通過將完成的3D對象運(yùn)送 給客戶(如箭頭74所示)而將該3D對象提供給客戶。然而，3D對象可
以各種不同的方式提供給客戶，如允許客戶在制造者位置處獲得完成 的3D對象。
本發(fā)明的方法允許客戶依靠客戶計算機(jī)的便利而獲得高質(zhì)量的 3D對象。制造者構(gòu)建并氣相平滑3D對象，并將3D對象提供給客戶。 制造者雇用在構(gòu)建和平滑3D對象方面有經(jīng)驗的人。因而，客戶不需要
學(xué)習(xí)如何執(zhí)行構(gòu)建和平滑步驟。這節(jié)省了客戶的時間、努力和成本， 允許客戶集中于設(shè)計、測試和使用3D對象的其它方面。
圖3是示出方法10的步驟30和32的框圖，描述了用于構(gòu)建和氣相 平滑3D對象的備選方法。如箭頭76所表示的，制造者可以迭代的方式 執(zhí)行多個快速制造和氣相平滑步驟以獲得希望的3D對象。如上文所討 論，3D對象可用一個或更多個快速制造過程來構(gòu)建，并用一個或更多 個氣相平滑過程進(jìn)行平滑。此外，3D對象可在完成構(gòu)建之前被氣相平 滑。因此，方法10的步驟30和32可在各種進(jìn)程(progression)中完成 以獲得希望的3D對象。這允許制造者創(chuàng)建多種設(shè)計。
圖4a和4b是示出在使用熔模鑄造過程構(gòu)建和氣相平滑3D對象的 方法10下的備選步驟的框圖。熔模鑄造過程一般包括最初構(gòu)建模子
(mold),然后該模子用于形成希望的3D對象。該過程適于使用不服 從于(amenable)快速制造的構(gòu)建材料來構(gòu)建3D對象。
圖4a示出使用不服從于快速制造并對氣相平滑有抵抗的構(gòu)建材料
(如，金屬和某些交叉結(jié)合(cross-linkable)的材料)來構(gòu)建3D對象 的步驟78-84。在方法10的步驟16處分析對象數(shù)據(jù)46期間，由于客戶選擇的希望的構(gòu)建材料，服務(wù)器54可確定需要熔模鑄造過程。然后，快
速制造系統(tǒng)58可產(chǎn)生定義將用于構(gòu)建預(yù)期的3D對象的3D模子的分片 數(shù)據(jù)。然后，快速制造系統(tǒng)58通過一個或更多個快速制造技術(shù)來構(gòu)建 3D模子，如上文所討論(步驟78)。然后，氣相平滑系統(tǒng)60可用于氣 相平滑3D模子，以提供與預(yù)期的3D對象的表面平滑度相對應(yīng)的表面平 滑度(步驟80)。
然后，制造者可在平滑后的3D模子周圍灌注陶瓷漿料(ceramic slurry),然后，平滑后的3D模子被燒得脫離陶瓷，以提供具有預(yù)期的 3D對象的表面平滑度的陶瓷外殼(步驟82)。取決于用于構(gòu)建3D模子 的材料以及處理條件，3D模子可在此過程中破壞或不被破壞。然后， 希望的構(gòu)建材料注入陶瓷外殼并凝固。然后，陶瓷外殼可被移除以提 供具有平滑表面的預(yù)期的3D對象。然后，需要的話，3D對象可經(jīng)受后 處理過程，然后移到運(yùn)送部門62以移交給客戶。
圖4b示出用可被氣相平滑但在其他方面不服從于快速制造的構(gòu) 建材料來構(gòu)建3D對象的步驟86-92。在此實施例中，3D模子可以與上 文討論的步驟78相同的方式來構(gòu)建(步驟86)。然后，制造者可在非平 滑的3D模子的周圍灌注陶瓷槳料，然后將3D模子燒得脫離陶瓷，以提 供陶瓷外殼(步驟88)。由于3D模子沒有被氣相平滑，得到的陶瓷外 殼展現(xiàn)出3D模子的階梯效應(yīng)。然后，希望的構(gòu)建材料注入陶瓷外殼并 凝固。然后，陶瓷外殼可被移除以提供預(yù)平滑的3D對象(步驟90)。 然后，氣相平滑系統(tǒng)60可用于把3D對象氣相平滑至希望的表面平滑度 (步驟92)。然后，需要的話，3D對象可經(jīng)受后處理過程，然后移到 運(yùn)送部門62以移交給客戶。
熔模鑄造過程的使用增加了可被制造的3D對象的種類。因而，制 造者可有效的使用任何類型的可流動并可凝固的材料來構(gòu)建3D對象，
包括不服從于快速制造或?qū)庀嗥交械挚沟牟牧稀?br> 圖5是示出方法94的框圖，這是方法10的備選方法，其中制造者 和客戶具有預(yù)先安排的定價協(xié)議(如，固定收費(fèi)協(xié)議)。方法94包括步 驟96-104，并與方法10類似，除了預(yù)先安排的定價協(xié)議排除了方法IO 對步驟16-28的需求。在方法94中，客戶可創(chuàng)建并通過通信線路40提交對象數(shù)據(jù)46 (步驟96)。然后，制造者可通過通信線路40經(jīng)由服務(wù)器54 來接收對象數(shù)據(jù)46 (步驟98)。由于定價已經(jīng)達(dá)成一致，制造者可構(gòu)建 (步驟100)、氣相平滑(步驟102)以及給客戶提供3D對象(步驟104)， 而不產(chǎn)生報價48。這有利于已形成關(guān)系的客戶和制造者，并進(jìn)一步減 少客戶獲得高質(zhì)量的3D對象所需的時間和努力。
圖6是示出方法106的框圖，這是方法10的另一備選方法，其中對 象數(shù)據(jù)46最初沒有提交給制造者。方法106包括步驟108-132，其中客 戶最初可創(chuàng)建對象數(shù)據(jù)46，如上文所討論(步驟108)。然后，客戶可 使用計算機(jī)44通過通信線路40提交分析請求(步驟IIO)，該分析請求 經(jīng)由服務(wù)器54由制造者接收(步驟112)。然后，服務(wù)器42通過通信線 路40分析對象數(shù)據(jù)46，而對象數(shù)據(jù)46仍留在客戶的計算機(jī)44上(步驟 114)。這可通過減少通信線路40傳遞的數(shù)據(jù)量而加速該過程，并尤其 用于使用慢速連接(如撥號線路)和大文件尺寸的客戶。
然后，服務(wù)器54可產(chǎn)生并提交報價46 (步驟116)，客戶可以與上 文討論的方法10的步驟20-24相同的方式接受或拒絕該報價(步驟 118-120)。如果客戶接受報價46，則客戶可通過通信線路40提交對象 數(shù)據(jù)46和認(rèn)可50 (步驟124)，然后該對象數(shù)據(jù)46和認(rèn)可50由服務(wù)器54 接收(步驟126)。然后，制造者可以與上文討論的方法10的步驟30-34 相同的方式構(gòu)建(步驟128)、氣相平滑(步驟130)以及給客戶提供3D 對象(步驟132)。方法106有利于允許客戶在通過通信線路40提交對象 數(shù)據(jù)46之前查看多個報價46。
圖7是接口程序134的屏幕截圖，該程序是安裝在計算機(jī)44中用于 允許客戶與制造者進(jìn)行交易的合適的交易軟件的示例。接口程序134 可作為客戶計算機(jī)(如計算機(jī)44)的可安裝軟件而提供，或可以是由 制造者維護(hù)并由客戶通過通信線路40訪問的基于網(wǎng)站的程序。如圖所 示，接口程序134給客戶提供包括數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)136和交易區(qū)138的圖形接 □。
數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)136允許客戶用可選擇的菜單和按紐來創(chuàng)建對象數(shù)據(jù) 46。數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)136包括添加部分按鈕140、移除部分按鈕142、部分列 表144、材料菜單146、數(shù)量菜單148、平滑度菜單150和單位選擇151。交易區(qū)138允許客戶通過通信線路40與制造者進(jìn)行交易，并包括提交按
鈕152、報價列表154、代碼列表156、認(rèn)可按鈕158和狀態(tài)査詢按鈕160。
當(dāng)使用接口程序134進(jìn)行交易時，客戶可以預(yù)定客戶身份編號和 口令登錄接口程序134。然后，客戶可利用數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)136輸入數(shù)據(jù)， 以創(chuàng)建對象數(shù)據(jù)46。例如，客戶可通過點(diǎn)擊添加部分按鈕140以及從計 算機(jī)44選擇希望的文件來選擇希望的3D對象的數(shù)字表示(如，STL文 件)。備選地，客戶可從存儲于計算機(jī)44、服務(wù)器54 (并可通過通信線 路40來訪問)或第三方位置(如，搜索引擎)處的預(yù)存庫中請求數(shù)字 表示。該庫可以是現(xiàn)有CAD數(shù)據(jù)包的附加功能。備選地，該庫可以是 來自掃描或逆向工程(reverse engineering)的點(diǎn)云(point cloud)數(shù)據(jù)。 一旦選擇，該文件顯示在部分列表144中。客戶可選地使用移除部分按 鈕142從部分列表144中移除任意所選擇的數(shù)字表示。
客戶可使用材料菜單146選擇用于每個3D對象的構(gòu)建材料和構(gòu)建 材料的顏色。材料菜單146示為下拉菜單，其允許客戶從提供的列表中 選擇構(gòu)建材料和相應(yīng)的顏色。優(yōu)選的，所提供的列表對應(yīng)于制造者可 用的構(gòu)建材料和相應(yīng)的顏色，這取決于制造者使用的快速制造系統(tǒng)， 如上文所討論。根據(jù)需要，該列表可由制造者通過軟件更新而周期性 地更新。例如，當(dāng)客戶登錄接口程序134時，接口程序134可通過通信 線路40自動地更新。這給制造者提供了一定程度的控制，控制哪些選 項是客戶使用接口程序134時可用的。
然后，客戶可在數(shù)量菜單148處輸入每個要構(gòu)建的3D對象的數(shù)量， 并在平滑度菜單150處輸入每個3D對象的平滑度信息。如圖所示，平 滑度菜單150提供包含用戶友好列表的下拉菜單，以用于選擇每個3D 對象的平滑度信息。例如，該列表可包括平滑屬性，如"High", "High/Standard"、 "Standard"、 "Standard/Low"，以及"Low",這些 表示客戶希望的氣相平滑的量。"Standard"平滑度是缺省設(shè)置，表示 氣相平滑的標(biāo)準(zhǔn)量，由制造者決定。
如上文所討論，制造者可可能對提供針對給定的3D對象的希望的 平滑度加工所需的因素具有更好的理解。通過選擇"Standard"平滑 度，客戶允許制造者決定提供高品質(zhì)的3D對象所需的氣相平滑的量。然而，如果客戶希望相對于標(biāo)準(zhǔn)平滑度更大或更低的氣相平滑的量， 客戶可分別選擇更高或更低的選擇。平滑度的范圍給客戶提供了選擇 針對每個3D對象的希望的表面平滑度的量的簡化手段。
在備選實施例中，客戶可使用平滑度菜單150來選擇描述給定3D
對象的哪些外表面將被掩蔽以防止對那些外表面進(jìn)行氣相平滑的文本
文件或數(shù)字表示。備選地，部分列表144中的數(shù)字表示可包括嵌入在文 件中的掩蔽信息(即，3D對象的數(shù)字表示可以標(biāo)識哪些外表面將會保 留未平滑)。
客戶可使用單位選擇151來選擇數(shù)字表示所基于的尺寸單位。數(shù) 字表示，如STL文件，典型地沒有單位。因此，單位選擇151允許客戶 選擇預(yù)期的尺寸單位。例如，如圖7所示，單位選擇151允許客戶選擇 英式單位(如，英寸)或公制單位(如，毫米)。所選擇的單位將通知 制造者將得到的3D對象的希望尺寸。
除了上文討論的信息，接口程序134可提供附加的數(shù)據(jù)輸入菜單， 該數(shù)據(jù)輸入菜單允許更有經(jīng)驗的客戶輸入對象數(shù)據(jù)46的其它類型信 息。例如，數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)136還可包括附加的數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)域，以允許客戶 包括其它類型的平滑度信息，如希望的表面分辨率、3D對象的哪些外 表面部分將會被氣相平滑的標(biāo)識、與氣相平滑期間在哪處保持3D對象 有關(guān)的指示、幫助制造者對3D對象進(jìn)行氣相平滑的指示、溶劑選擇， 以及其組合。
此外，有經(jīng)驗的客戶可能希望提供專門的構(gòu)建指示。對象數(shù)據(jù)46 的合適類型的構(gòu)建指示的示例包括聲明使用的快速制造技術(shù)的希望 類型(如，熔融沉積成形)的指示，關(guān)于專門的構(gòu)建步驟(如，在構(gòu) 建后粘結(jié)3D對象的多個部件的步驟)的指示，關(guān)于構(gòu)建3D對象時使用 的構(gòu)建條件(如，剪切模量、楊氏模量(Young's modulus)、外殼厚度、 FEA應(yīng)力分析、不透明度、加工接觸點(diǎn)、工作溫度、重量限制、沖擊 強(qiáng)度、尺寸容限、荷載蠕變速率(creep rate under load)、拉伸強(qiáng)度， 以及電鍍)的信息，成本限制，著色要求、構(gòu)建方向指示，以及其組 合。
此外，數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)136可允許輸入交易信息，如希望的完成和移交進(jìn)度、運(yùn)送要求、客戶和制造者之間希望的通信途徑(如，通過電 子郵件、傳真、電話、郵件，以及其組合來響應(yīng))，以及其他類型的類
似"f曰息。
數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)136還可包括基于客戶簡檔的定制和缺省設(shè)置。例如， 客戶可創(chuàng)建當(dāng)客戶登錄接口程序134時可訪問的客戶簡檔?？蛻艉啓n可 自動將預(yù)選擇的信息輸入數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)136，如構(gòu)建材料或平滑度信息， 從而加速客戶的交易過程。備選地，數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)136可提供基于客戶先 前交易趨勢的"智能"數(shù)據(jù)選擇。
當(dāng)客戶完成對象數(shù)據(jù)46的創(chuàng)建時，客戶可點(diǎn)擊提交按鈕152通過 通信線路40提交對象數(shù)據(jù)46。然后，報價48和相應(yīng)的交易代碼顯示于 接口程序134中的報價列表154和代碼列表156處。因此，當(dāng)客戶點(diǎn)擊提 交按鈕152時，如上文所討論地執(zhí)行方法10的步驟12-18。
如果客戶不接受報價48，則客戶可通過退出接口程序134而終止 進(jìn)一步的交易，或通過修改數(shù)據(jù)輸入?yún)^(qū)136中的信息以創(chuàng)建新的對象數(shù) 據(jù)，從而發(fā)起新的交易。然后，客戶可點(diǎn)擊提交按鈕152以獲得新的報 價56，該報價與新的對象數(shù)據(jù)46中的修改后的信息相對應(yīng)。客戶可通 過點(diǎn)擊認(rèn)可按鈕158來接受報價48。這把認(rèn)可50提交給制造者以根據(jù)所 提交的對象數(shù)據(jù)46來構(gòu)建3D對象，如上文所討論。然后，希望的話， 客戶可通過點(diǎn)擊狀態(tài)查詢按鈕160來提交狀態(tài)查詢52。狀態(tài)查詢52的響 應(yīng)可顯示于接口程序134中，或者可通過其它手段(如，電子郵件)來 接收。
接口程序134給客戶提供了根據(jù)本發(fā)明用于與制造者進(jìn)行交易的 方便及用戶友好的系統(tǒng)，以構(gòu)建高質(zhì)量的3D對象。具體的，接口程序 134允許客戶根據(jù)客戶輸入的對象數(shù)據(jù)46的信息進(jìn)行成本效益分析。客 戶可不斷地修改對象數(shù)據(jù)46的信息并獲得新的相應(yīng)的報價48，直到客 戶獲得滿足客戶成本效益要求的定價。
例如，關(guān)于3D對象的數(shù)字表示，客戶可減少希望的3D對象的復(fù)雜 度或大小以減少成本。制造者可向復(fù)雜的設(shè)計或大的3D對象分配更高 的成本以適應(yīng)更長的構(gòu)建時間和更多的構(gòu)建材料的使用。復(fù)雜的設(shè)計 的示例可包括需要支撐結(jié)構(gòu)的設(shè)計，該支撐結(jié)構(gòu)使用支撐材料并需要支撐移除過程。
客戶還可選擇不同的構(gòu)建材料或顏色，不同的構(gòu)建材料或顏色可 根據(jù)原材料成本、供給可能性和處理困難度而被分配不同的成本?？?戶還可修改待構(gòu)建的3D對象的數(shù)量，其對制造成本有直接影響。此外， 客戶可修改平滑度信息，如在其他方面可能增加成本的移除掩蔽要求。
因此，接口程序134允許客戶提交具有定制信息的對象數(shù)據(jù)46，以獲得 基于該定制信息的高質(zhì)量的3D對象，從而滿足個體成本效益要求。
盡管參考優(yōu)選實施方式描述了本發(fā)明，在不背離本發(fā)明的精神和 范圍的情況下，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，可在形式和細(xì)節(jié)上做出 改變。
權(quán)利要求
1. 一種制造三維對象的方法，所述方法包括通過通信線路來接收所述三維對象的數(shù)字信息；至少部分地根據(jù)所接收的數(shù)字信息來構(gòu)建所述三維對象，其中，所述三維對象的至少一部分通過快速制造來構(gòu)建，而且所述三維對象包括外表面；以及對所述三維對象的外表面的至少一部分進(jìn)行氣相平滑。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，還包括通過所述通信線路提供報價， 其中，所述報價至少部分地基于所述數(shù)字信息。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，當(dāng)接收所述數(shù)字信息時，自動產(chǎn)生所述報價。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，還包括通過所述通信線路來接收對 所述報價的認(rèn)可。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述數(shù)字信息從客戶處接收， 而且所述方法還包括向客戶提供所述三維對象。
6. 如權(quán)利要求5所述的方法，其中，所述向客戶提供三維對象的 步驟包括將所述三維對象運(yùn)送給客戶。
7. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述數(shù)字信息選自包括如下 內(nèi)容的組所述三維對象的數(shù)字表示、構(gòu)建材料信息、所述三維對象的表面平滑度信息及其組合。
8. 如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述數(shù)字信息包括所述三維 對象的表面平滑度信息。
9. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述快速制造選自包括如下內(nèi)容的組熔融沉積成形、噴墨、選擇性激光燒結(jié)、立體平板印刷及其組合。
10. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述三維對象基本上通過快速制造而構(gòu)建。
11. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，所述氣相平滑使用選自包括如下內(nèi)容的組的蒸氣二氯甲烷、n-丙基溴、全氯乙烯、三氯乙烯、 丙酮、丁酮、水、酒精及其組合。
12. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中，基本上所述三維對象的所 有外表面都被氣相平滑。
13. —種與客戶進(jìn)行制造三維對象的業(yè)務(wù)的方法，所述方法包括 通過通信線路從客戶處接收所述三維對象的數(shù)字信息；通過所述通信線路向客戶提供報價，其中，所述報價至少部分地基于所接收的數(shù)字信息；至少部分地根據(jù)所接收的數(shù)字信息來構(gòu)建所述三維對象，其中， 所述三維對象的至少一部分通過快速制造來構(gòu)建，而且所述三維對象 包括外表面，以及對所述三維對象的外表面的至少一部分進(jìn)行氣相平滑；以及向客戶提供平滑后的三維對象。
14. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，當(dāng)接收到所述數(shù)字信息時， 自動向客戶提供所述報價。
15. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，向客戶提供平滑后的三維對象的步驟包括將平滑后的三維對象運(yùn)送給客戶。
16. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述數(shù)字信息選自包括如下內(nèi)容的組所述三維對象的數(shù)字表示、構(gòu)建材料信息、所述三維對象的表面平滑度信息及其組合。
17. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述快速制造選自包括如 下內(nèi)容的組熔融沉積成形、噴墨、選擇性激光燒結(jié)、立體平板印刷及其組合。
18. 如權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述氣相平滑使用選自包 括如下內(nèi)容的組的蒸氣二氯甲烷、n-丙基溴、全氯乙烯、三氯乙烯、丙酮、丁酮、水、酒精及其組合。
19. 一種制造三維對象的方法，所述方法包括 通過通信線路接收數(shù)字信息，其中，所述數(shù)字信息包括所述三維對象的數(shù)字表示；以及 所述三維對象的表面平滑度信息；至少部分地根據(jù)所述數(shù)字表示來構(gòu)建所述三維對象，其中，所述 三維對象的至少一部分通過快速制造來構(gòu)建，而且所述三維對象包括 外表面；以及至少部分地根據(jù)所述表面平滑度信息來對所述三維對象的外表 面進(jìn)行氣相平滑。
20. 如權(quán)利要求19所述的方法，還包括通過所述通信線路提供報價，其中，所述報價至少部分地基于所述數(shù)字信息。
21. 如權(quán)利要求20所述的方法，還包括通過所述通信線路來接收對所述報價的認(rèn)可。
22. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述數(shù)字信息從客戶處接 收，而且所述方法還包括向客戶提供所述三維對象。
23. 如權(quán)利要求22所述的方法，其中，所述向客戶提供三維對象的步驟包括將所述三維對象運(yùn)送給客戶。
24. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述快速制造選自包括如下內(nèi)容的組熔融沉積成形、噴墨、選擇性激光燒結(jié)、立體平板印刷 及其組合。
25. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，所述氣相平滑使用選自包 括如下內(nèi)容的組的蒸氣二氯甲垸、n-丙基溴、全氯乙烯、三氯乙烯、 丙酮、丁酮、水、酒精及其組合。
26. 如權(quán)利要求19所述的方法，其中，基本上所述三維對象的所有外表面都被氣相平滑。
全文摘要
本發(fā)明是一種制造三維對象的方法(10)。該方法(10)包括通過通信線路接收(14)三維對象的數(shù)字信息，并至少部分地根據(jù)所接收的數(shù)字信息來構(gòu)建(30)三維對象，其中，三維對象的至少一部分通過快速制造來構(gòu)建，而且三維對象包括外表面。該方法還包括對三維對象外表面的至少一部分進(jìn)行氣相平滑(32)。
文檔編號B23P17/00GK101287574SQ200580051824
公開日2008年10月15日 申請日期2005年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月13日
發(fā)明者史蒂文·斯科特·克倫普, 威廉姆·R·小普列德埃曼, 安德烈·L·布羅斯, 約翰·塞繆爾·巴徹爾德, 羅伯特·L·津恩民爾 申請人:斯特拉塔西斯公司