打印数据生成系统的制作方法

已提出包括那些通常称为“3D打印机”的装置，作为一种制造三维物体的可能方便的方式。这些装置通常接收以物体模型的形式的三维物体的定义，或由物体模型导出的数据。此物体模型(或由其导出的数据)被处理为形成指令，其控制该装置使用至少一种制造材料来制造物体。取决于3D打印机的类型，这些制造材料可以包括试剂和粉状构建材料的组合物、加热的聚合物和/或制造材料的液状溶液。可以在逐层的基础上执行物体模型(或由其导出的数据)的处理。可能想要制造具有至少一种属性，诸如颜色、机械和/或结构属性之类的三维物体。物体模型(或由其导出的数据)可以基于装置类型和/或实施的制造技术而改变。生成三维的物体提出了二维打印装置不存在的许多挑战。

附图说明

根据随后的详细描述，结合附图，本公开的各种特征及优点将显而易见，所述附图仅通过举例，一起图示了本公开的特征，且其中：

图1示出能够实现各种示例的环境；

图2为示例性增材制造系统的示意图；

图3为示例性打印数据生成系统的框图；

图4为示例性打印数据生成系统的框图；

图5为示出示例性打印数据生成系统的实现方式的框图；

图6和7为实现用于生成打印数据的方法的示例的流程图；

图8至图10c为实现用于生成打印数据的示例性方法的示例性子方法的流程图；

图11a至图11c为在制造多个3D物体期间处于各种阶段的示例性增材制造系统的示意图；

图12为根据一个示例的计算机可读介质的框图；

图13为实现用于生成打印数据的示例性方法的示例性子方法的框图。

具体实施方式

3D打印通常涉及生成要打印(即，由3D打印机制造)的至少一个物体的3D几何表示。此类3D几何表示可以称作物体模型。可以使用特定文件格式将物体模型存储在3D数据文件中。物体模型还可以定义用于形成物体的至少一种材料。在一些示例中，物体模型可以定义用于形成物体的第一部分的第一材料和用于形成该物体的第二部分的第二材料。3D数据文件可以被处理为生成由3D打印系统所处理的、用于复制物体的指令。存在用于处理3D数据文件中的信息、以及使用户能够定义应该如何使用3D打印系统来制造物体的各种解决方案。

有时，用户可能希望使用相同的3D打印系统生成多个物体。情况通常是这样的：在生成一个物体与下个物体之间不得不修改3D打印系统的设置，尤其是假如使用不同的材料生成不同的物体。修改3D打印系统的设置通常是耗时的手动过程，其可能涉及修改3D打印系统的软件和硬件。例如，热设置是材料依赖的(即，熔化温度、结晶温度、收缩补偿因子等)。处理管道有关的设置(例如最小特征尺寸、物体间的最小间隙等)和打印模式有关的设置(例如通过次数、试剂量、退火时间等)也可能是材料依赖的。

因此，在3D打印中，有提供改进的使用第一材料打印第一物体、随后使用第二不同材料打印第二物体的方式的挑战。当第一材料与3D打印机的不同操作参数集相关联时，这对于第二材料尤其是具有挑战的。

本文描述的某些示例使3D打印系统能够自动生成一系列不同物体，其各可以使用不同的构建材料生成，生成期间无来自用户的任何输入。

更具体地，本文描述的示例便于生成用于有效使用3D打印系统、用不同的构建材料高效制造多个物体的打印数据，且便于使用该打印数据、用不同构建材料自动制造多个物体。该打印数据可以由3D处理系统处理成导致多个物体生成的单个打印作业，各物体可以由不同的构建材料形成。而且，示例可以便于避免用于多个物体生成的不同构建材料之间的污染，和/或便于用于多个物体生成的未固化构建材料的循环。

如本文所用的，物体指的是由3D打印系统单独构建或实际构建的3D物体。物体，如本文所述的，通过连续增加层来构建，以便形成整体件。3D模型可以包括定义物体的多边形网格。多边形网格指的是定义3D模型中多面体物体的顶点、边和面的集合。面可以形成为诸如、但不限于三角形之类的多边形。物体包括嵌入物体实体的虚空间。

如本文所用的，打印设置指的是定义物体如何由3D打印系统生成的参数或参数集。打印设置可以包括与物体的至少一个诸如、但不限于材料之类的物理属性相对应的参数集。打印设置可以是用户选择的。用户可以为特定的物体部分所选择的进一步属性包括密度、颜色、粗糙度或密封性。

图1为可以实现各种示例的环境10的示意图。在环境10中，打印数据生成系统100通信地耦接到3D模型数据104的源102，用于接收与要生成的至少一个物体相关的3D空间数据。在图示的示例中，3D模型数据的源为计算机辅助设计(CAD)系统102。3D模型数据104与包括要生成的第一物体106a的3D模型118a相关联。在一些示例中，3D模型数据104可以定义用于形成第一物体106a的一种或数种构建材料。在一些示例中，3D模型数据104可以定义用于形成第一物体106a的第一部分的第一构建材料和用于形成第一物体106a的第二部分的第二构建材料。3D模型118a可以包括3D打印系统生成的多于一个物体。3D模型数据104也与包括要生成的第二物体106b的3D模型118b相关联。在一些示例中，3D模型数据104可以定义用于形成第二物体106b的一种或数种构建材料。在一些示例中，3D模型数据104可以定义用于形成第二物体106b的第一部分的第一构建材料和用于形成第二物体106b的第二部分的第二构建材料。3D模型118b可以包括要生成的多于一个物体。3D模型数据104可以与除3D模型118a和118b外的至少一个进一步的3D模型(未示出)相关联。

在一些示例中，打印数据生成系统100能够由用户108访问，用于例如选择指定打印作业中包含的物体，选择用于指定打印作业中包含的物体的构建材料，和/或选择关于指定打印作业中包含的物体的其它设置。打印数据生成系统100通信地耦接到用于根据打印数据生成系统100生成的打印数据来生成物体106a及106b的3D打印系统110。更具体地，打印数据生成系统100可以生成用于打印物体106a和106b的打印作业112。打印作业112包括使得3D打印系统110生成物体106a和物体106b的打印数据。打印作业112中的打印数据可以考虑构建材料和为物体106a及为物体106b特别选择(例如由用户108)的任意其它打印设置。打印数据生成系统100、CAD系统102和3D打印系统110可以经链路(此图中未示出；该链路可以与图5所示的链路524相似)连接。

打印数据生成系统100通常表示被配置为根据3D模型数据生成打印数据的任意计算设备或计算设备的组合(而且，在一些示例中，用户输入的数据，诸如指示至少一种选择的构建材料的数据、和/或指示其它选择的打印设置的数据之类)。在一些示例中，打印数据生成系统100可以操作GUI，以便于用户选择物体、构建材料或用于物体的其它打印设置。GUI可以包括被配置为允许用户具体选择或控制打印作业的至少一方面、例如打印作业中包含的物体、用于制造指定物体的构建材料、和/或用于指定物体的打印设置的、诸如窗口、菜单、按钮、对话框等之类的图形元件。用户108可以直接或通过与其通信地耦接的计算机终端与打印数据生成系统100交互(例如，计算机终端可以通过互联网连接到打印数据生成系统100)。

以前，3D模型118a和3D模型118b是可以使用CAD系统102(或任意适当系统，其可以在打印数据生成系统100中实现)创建的，如下进一步详述的。在图示的示例中，加载的3D模型118a和118b将由3D模型数据104描述，其由打印数据生成系统100接收。在一些示例中，打印数据生成系统100可以在GUI中渲染3D模型，以辅助用户108标识他们希望选择包含在打印作业中、和/或他们希望选择构建材料或其它打印设置的指定物体。

打印数据生成系统100可以进一步被配置为使得3D打印系统110生成物体106a和106b。在一些示例中，打印数据生成系统100可以被配置为使得3D打印系统110使用用户108选择的构建材料生成物体106a和106b。在一些示例中，打印数据生成系统100可以被配置为使得3D打印系统110使用用户108选择的打印设置来生成物体106a和106b。在一些示例中，打印数据生成系统100可以运行接收3D模型118’作为输入的打印应用(或插件)。3D模型118’可以包括打印设置(例如，为与3D模型118’相关联的物体特别选择的构建材料和/或其它设置)。3D模型118’可以包括多个3D模型(例如，3D模型118a和3D模型118b)。3D模型118’可以存储在适当格式的文件或多个相互引用的文件(例如，一个文件可以包含物体106a的空间数据，另一文件可以包含物体106b的空间数据，另一文件可以包含用于物体106a和物体10b的打印设置)中。

打印数据生成系统100可以根据可打印的3D物体模型118’生成用于制造物体106a和物体106b的打印作业(例如，打印作业112)。在一些示例中，打印作业可以基于用户108具体选择的至少一种构建材料和/或打印设置来生成。在一些情况下，打印数据生成系统100可以将物体几何数据变换成有效的可打印的3D物体模型。通常，如何变换物体几何数据取决于打印物体106a和106b的3D打印系统的特定类型。

在描述的示例中，打印数据生成系统100被示为作为云计算系统120(下文称作云120)的一部分而部署。云计算系统指的是包括在网络上操作地耦接、使得它们能够执行具体计算任务的多个硬件的计算系统。在图示的示例中，云120包括被配置为实现如本文记载的打印数据生成系统100的功能的物理硬件、软件和虚拟硬件(未示出)的组合。用户108可以通过连接到互联网的计算机(例如，通过CAD系统102或另一计算系统)与打印数据生成系统100交互。在其它示例中，用户108可以与打印数据生成系统100直接交互。

3D模型数据104可以包括几何定义数据文件。此类几何定义数据文件可以使用各种文件格式来创建。例如，此类几何定义数据文件可以与为3D打印特别设计的、诸如立体光刻(.stl)文件格式、多边形文件格式(.ply)、3D制造格式(.3mf)或增材制造文件(.amf)格式之类的文件格式相对应。CAD系统102可以通过发送至少一个包含3D模型数据104的几何定义数据文件，来发送3D模型数据104给打印数据生成系统100。

在环境10中，将打印数据生成系统100和CAD系统102图示为独立的计算系统。可以将打印数据生成系统100和CAD系统102可以合并成负责生成并处理如上图示的、用于使能多个物体的3D模型数据104的单个系统，各物体可以使用不同的构建材料(且在一些示例中，不同的打印设置)生成，以合并在一个打印作业中。而且，可以将上面图示的功能合并在一个应用中。例如，现有的用于3D模型开发的机器可读指令可以提供用于实现使能应用的进一步功能的插件模块的服务。可以为上面提及的CAD应用之一来开发一组插件模块，该组插件实现上面图示的打印数据生成系统100的功能。在其它示例中，可以将上面描述的打印数据生成系统100的至少一些功能实现为独立的应用。

3D打印系统110通常表示用于使用粉基构建材料对物体进行增材制造的任意系统。3D打印系统110可以使用如3D模型118’中定义的、物体106a和物体106b至相对薄的水平截面(未示出)的变换，接着创建连续的层，直至复制物体106a和106b。

现在将参考图2描述布置为使用打印数据生成系统100所生成的打印数据210来制造3D物体的增材制造系统的示例。图2示出了布置为制造3D物体260的装置200的示例。装置200能够接收用于3D物体的打印数据210(例如从打印数据生成系统100)。在一种情况下，可以将装置200的至少一部分实现为存储在非暂时性存储介质上的可执行代码，其包括由至少一个处理器执行时、使得处理器执行本文描述的装置200的至少一部分的功能的指令。为了更好地理解现在描述的示例，示出并描述装置200；可以用本文描述的结构体积覆盖表示来替代地使用不同形式和/或使用不同技术的其它装置。

在图2中，装置200包括沉积控制器220和存储器225。沉积控制器220可以包括构成嵌入式计算设备一部分的至少一个处理器，例如适配为用于控制增材制造系统。存储器225可以包括易失性和/或非易失性存储器，例如非暂时性存储介质，布置为存储例如以机器可读指令和/或包括用于至少一个处理器的可执行代码的形式的计算机程序代码。沉积控制器220通信地耦接到布置为构建3D物体的装置的方面。这些构成了沉积机制230。沉积机制230能够沉积制造材料，以生成3D物体。在当前情况下，沉积机制包括构建材料供给机制235和试剂注入机制240、245。在其它情况下，沉积机制230可以包括更少或额外的组件、或其它组件，例如可以提供与试剂注入机制分离的构建材料供给机制、或忽略构建材料供给机制。在一些示例中，忽略试剂注入机制，例如因为那些示例涉及不使用试剂的增材制造系统。在图2的示意性示例中，试剂注入机制240、245包括两个组件：用于第一试剂供给的第一组件240和用于第二试剂供给的第二组件245。第一及第二试剂各可以包括例如聚结剂、聚结改良剂、着色剂等。构建材料供给机制235能够供给可以由试剂注入机制240、245沉积试剂以制造3D物体260的至少一个构建材料层。构建材料包括粉末，例如聚合物粉末。在当前情况下，固化处理后，试剂和构建材料的组合构成了物体的一部分。然而，其它实现方式是可能的，例如可以将构建材料选择性固化以形成物体一部分，而不使用试剂，例如通过用激光熔化构建材料。在图2的示例中，在构建表面250上逐层构建3D物体260。构建表面250构成构建室251的底部。构建室251包括底部和至少一个侧壁，其一起限定了部分封闭的构建体积。在与构建表面平行的平面内，该构建体积的截面在构建室的高度上基本不变。在图示的示例中，该构建体积包括立方体。图2所示的方面和组件的布置不是限制性的；各装置的精确布置将根据实现的制造技术和装置的模型而变化。

在图2的示例中，沉积控制器220被配置为处理和/或以其它方式使用打印数据210来控制沉积机制230的至少一个组件。沉积控制器220可以控制构建材料供给机制235和试剂注入机制240、245的至少之一。例如，打印数据210(或其中包含的指令)可以被沉积控制器220用来控制试剂注入机制内的喷嘴。在一种实施方式中，装置200可以布置为使用分别由试剂注入机制240、245的组件供给的聚结剂和聚结改良剂。这些试剂允许3D物体具有变化的材料属性。可以通过在形成z平面切片(图2未示出)的构建材料层上至少沉积聚结剂和聚结改良剂，随后施加能量、例如红外或紫外光以使构建材料粘合，可以创建生成的物体。施加能量后，未形成生成的物体的一部分的层的区域中包含的构建材料仍未熔化。此未熔化的构建材料252填充构建室内的、围绕生成物体260的空间。

构建材料供给机制235和试剂注入机制240、245的至少之一可以相对于压板250例如在x、y和z方向至少之一(其中，对于图2，y轴进入薄板)上可移动。构建材料供给机制235、试剂注入机制240、245和压板250的至少之一在沉积控制器220的控制下可以是可移动的，以实现该目的。另外，还可以在固化和/或未固化的层上沉积至少一种打印液体(例如墨水)。在其它实现方式中，除其它外，该装置还可以包括选择性激光烧结系统、立体光刻系统、喷墨式系统、熔融沉积建模系统、任意3D打印系统、喷墨式沉积系统和层压物体制造系统的一部分。这些包括直接沉积材料的装置，而不是描述的那些使用各种试剂的装置。

在一些示例中，打印数据生成系统100和沉积控制器220的功能可以合并在一个嵌入式系统中，该嵌入式系统能够接收定义要生成的3D物体的3D模型数据104或可用于制造3D物体的数据，并据此控制装置200。这可能是能够例如通过物理传输和/或在网络上接收数据、并制造物体的“独立”3D打印装置的情况。例如，此类独立装置可以通信地联接到能够以二维打印机的方式发送打印作业给装置的计算机设备。可替代地，可以将上面图示的关于打印数据生成系统100(在一些示例中，CAD系统102)的至少一些功能集成到装置200中(例如，集成到沉积控制器220内)。在此类示例中，装置200可以包括用于便于与用户108交互的用户控制台。

图3至图5描述了用于实现各种示例的物理及逻辑组件的各种示例。图3描述了一种生成被增材制造系统(例如，3D打印系统110或增材制造系统200)用来使用多种构建材料在构建室内生成多个3D物体的打印数据的示例性打印数据生成系统300。构建材料可以包括例如粉末、粘剂、凝胶、油泥、载体中悬浮的粉末等。打印数据生成系统包括接口301和处理器303。接口301接收(例如，从诸如CAD系统102之类的空间数据的源)与第一3D物体相关联的第一模型数据。该接口进一步接收(例如，从诸如CAD系统102之类的空间数据的源)与第二3D物体相关联的第二模型数据。在一些示例中，接收的第一模型数据和/或接收的第二模型数据可以包括3D几何定义数据文件。可以使用或更新接收的第一模型数据和/或接收的第二模型数据，以生成如本文描述的打印数据。在一些示例中，该接口发送生成的打印数据给增材制造系统。在一些示例中，该接口例如从打印数据生成系统300的用户输入功能接收打印设置数据。

处理器303使用接收的第一模型数据生成第一物体打印数据，以使增材制造系统用第一粉末构建材料在构建室内制造第一三维物体。处理器303进一步生成隔离物打印数据，以使增材制造系统制造隔离物，其形状被做成使构建室的包含第一三维物体的下部与构建室的上部分离。处理器303进一步使用接收的第二模型数据生成第二物体打印数据，以使增材制造系统用第二粉末构建材料在构建室的上部内制造第二三维物体。在一些示例中，处理器303根据第一模型数据和第一打印设置数据生成第一打印数据。在一些示例中，处理器303根据第二模型数据和第二打印设置数据生成第二打印数据。系统300可以具有上面描述的、与图1的打印数据生成系统100关联的任一或全部特征。

打印数据生成系统300可以包括被配置为使用户(例如用户108)能够生成被3D打印系统(例如，3D打印系统110或装置200)用来自动生成一系列3D物体(例如，物体106a和物体106b)的打印数据的硬件和编程的任意组合，各物体可以使用不同的构建材料(在一些示例中，不同的打印设置)生成。在一些示例中，打印数据生成引擎302可以通过操作GUI来执行此任务，用户可以利用GUI交互，以选择该系列物体中包含的一个物体，和/或为该系列3D物体的各物体特别选择打印设置(例如，构建材料、密度、颜色、粗糙度、密封性或其选择)。生成打印数据可以包括生成根据特定打印系统格式化的打印作业以生成物体。为了制造指定物体，处理器303可以生成包括使得打印系统形成多个连续层的指令的打印作业。在一些示例中，处理器303生成打印作业，其具有定义制造物体的连续层的形状以及连续层的物理属性的打印机命令。定义的单层内的物理属性可以变化。如会理解的，除其它因素，如何生成指令还取决于用于制造如本文所述的物体的特定3D打印系统。

在一些示例中，打印数据生成系统300可以包括数据储存器，其中可以使用任意适当的文件格式来存储打印数据。更具体地，可以使用包括至少一个文件的数据文件系统来存储打印数据。举例来说，可以将打印数据存储在多个文件中；可以将3D模型数据存储在适于存储物体及物体部分的空间数据的几何定义数据文件中；打印设置数据(包括构建材料标识符数据)可以存储在设置数据文件内；这些文件可以是相互引用的(例如使用一个或两个文件中包含的标签)。根据其它示例，可以将打印数据存储在一个文件内。

在一些示例中，处理器303例如基于接口301接收(例如，从打印数据生成系统300的用户输入功能)的指定物体的标示，标识与打印数据生成系统接收的3D模型数据相关联的多个物体中的指定物体。指定物体的指示可以是用户的输入。在一些示例中，打印数据生成系统300包括物体指定功能，其可以包括被配置为使用户能够指定3D打印系统所生成的一系列物体中包含的物体的硬件和编程的任意组合。物体指定功能可以包括GUI。物体指定功能可以使用户能够通过从根据第一模型数据和/或第二模型渲染的多个物体中选择物体来指定物体。例如，物体指定功能可以处理多个3D几何定义数据文件(例如.stl文件)，以访问与多个具有至少一个物体的3D模型相对应的数据，并处理访问的数据以在特定的图形环境中渲染多个3D模型(更具体地，各3D模型中包含的至少一个物体)。物体指定功能可以操作一组GUI控件，以便于用户在接收的第一模型数据和/或接收的第二模型数据中选择多个物体的特定物体。

在一些示例中，处理器303标识用户为指定物体特别选择的打印设置(例如，基于接口301接收的打印设置数据)，且一旦标识打印设置选择，将选择的打印设置与指定物体相关联。打印数据生成系统300可以通过使用数据文件系统相互引用打印数据的部分，维护特别选择的打印设置与对应的物体之间的关联。特别选择的设置可以指示特别选择的构建材料。特别选择的构建材料指的是被选择为被3D打印系统(例如，3D打印系统110或装置200)处理以制造为其选择构建材料的物体的粉末材料的材料。构建材料可以包括诸如聚合物之类的塑料材料，或适于3D打印的任意其它材料。特别选择的打印设置可以包括与为其选择打印设置的物体的至少一个物理属性相对应的参数集。物理属性指的是与物体结构相关的属性，其属性是在3D打印系统制造该物体期间定义的。在一些示例中，该参数集可以包括密度、材料、颜色、粗糙度、密封性或其选择。

在前面的讨论中，将各种组件描述为硬件与编程的组合。可以以若干方式实现此类组件。参见图4，编程可以是存储在有形存储介质402上的处理器可执行指令，硬件可以包括用于执行那些指令的处理器404。存储器402据说能够存储由处理器404执行时实现图3的系统300的程序指令。存储器402可以集成在与处理器404相同的设备中，或它可以是分离的，但该设备和处理器404可访问。

在示例中，程序指令可以为能够由处理器404执行以实现系统300的安装包的一部分。在此类示例中，存储器402可以是诸如CD、DVD或闪存驱动的之类的便携介质或能够下载并安装安装包的服务器所维护的存储器。在另一示例中，程序指令可以是已安装的一个应用或多个应用的一部分。此处，存储器402能够包括诸如硬件驱动之类的集成存储器。存储器402中存储的可执行程序指令可以包括执行时导致实现上面描述的关于图3的功能的程序指令。

作为进一步的示例，图5描述了示例性打印数据生成系统500的框图，其是上面描述的关于图1的打印数据生成系统100的实现方式。在图5的示例中，打印数据生成系统500被示为包括存储器512、处理器503和接口501。处理器503通常表示被配置为执行存储器512中存储的程序指令以执行各种指定功能的任意处理器。接口501通常表示使打印数据生成系统500与CAD系统102通信的任意接口。

存储器512被示为包括操作系统518和应用520。操作系统518表示由处理器514执行时充当应用520能够运行的平台的程序集合。操作系统的示例包括、但不限于微软的Windows和Linux的各种版本。应用520表示由处理器514执行时实现打印数据生成系统500、以使用户能够生成3D打印系统(例如，打印系统110或装置200)用来自动生成一系列3D物体(例如物体106a和物体106b)的打印数据的程序指令，各物体可以使用不同的构建材料(在一些示例中，不同的打印设置)生成，如上面关于图3所讨论的。

图5中的组件通过链路524互相交互，该链路通常表示电缆、无线、光纤或经电信链路的远程连接、红外链路、射频链路或提供电子通信的任意其它连接器或系统的至少之一。链路524可以至少部分包括内联网、互联网或两者的组合。链路524还可以包括中间代理、路由器和/或开关。

如上面已提及的，考虑替换图1或5中描述的示例的环境。例如，CAD系统102和打印数据生成系统500的功能可以在一个系统上合并，该系统被配置为除了打印数据生成系统500提供的功能，还生成、更改或存储3D模型数据。进一步地，3D打印系统可以包括被配置为实现系统500的功能的处理器、接口和存储器。在一些示例中，3D打印系统还可以包括如上图示的CAD系统102。

图6至图10为实现用于物体的3D打印的方法的示例的流程图。讨论图6至图10时，参考图11的图以提供上下文示例。然而，实现方式不限于那些示例。

图6图示了生成被增材制造系统用来在具有构建表面的构建室内生成多个三维物体的打印数据的示例性方法600。在框610，例如由打印数据生成系统(诸如打印数据生成系统100、300和500的任一之类)接收定义第一三维物体的第一空间数据和定义第二三维物体的第二空间数据。接收第一空间数据和第二空间数据可以以上面描述的关于图1至5的任一方式执行。

在框620，根据第一空间数据生成第一打印数据。第一打印数据使得增材制造系统通过替代性沉积并选择性固化至少一层第一构建材料，用第一构建材料制造第一三维物体。第一构建材料可以包括粉末，例如粉状塑料材料或粉状金属。在一些示例中，第一打印数据使得增材制造系统根据与第一构建材料相关联的第一操作参数集操作。例如，假如增材制造系统要通过施加热来固化一层构建材料，施加的热的温度为操作参数。其它操作参数可以包括或涉及例如收缩补偿因子、最小特征尺寸、物体间的最小间隙、通过次数、试剂量、退火时间等。第一操作参数集可以部分或完全基于至少一种用户选择的打印设置。第一打印数据可以例如由打印数据生成系统(诸如打印数据生成系统100、300和500的任一之类)的处理器生成。第一打印数据可以具有上面描述的关于图1至图5的打印数据的任一特征。第一打印数据可以以用于生成上面描述的关于图1至图5的打印数据的任一方式生成。

在框630，生成中间打印数据。中间打印数据使得增材制造系统通过替代性沉积并选择性固化至少一层构建材料，制造隔离物。该隔离物包括被配置为在与构建表面平行的平面内填充构建室的三维物体。要理解，该隔离物不必包括为在与构建表面平行的平面内填充构建室而与构建表面平行的表面。相反，具有任意形状及方位的隔离物被考虑为在与构建表面平行的平面内填充构建室，该隔离物具有将构建室划分为上部与下部的效果，使得防止上部内的构建材料进入下部。中间打印数据可以使增材制造系统通过完全固化至少一层构建材料来制造隔离物(即，使得固化该层的整个区域)。

中间打印数据可以例如由打印数据生成系统(诸如打印数据生成系统100、300和500的任一之类)的处理器生成。中间打印数据可以具有上面描述的关于图1至图5的打印数据的任一特征。中间打印数据可以以用于生成上面描述的关于图1至图5的打印数据的任一方式生成。

在一些示例中，中间打印数据使得增材制造系统用第一构建材料制造隔离物。在一些示例中，中间打印数据使得增材制造系统用第二构建材料制造该隔离物。在一些示例中，中间打印数据使得增材制造系统用第一构建材料制造该隔离物的第一部分，随后用第二构建材料制造该隔离物的第二部分。在一些示例中，中间打印数据使得增材制造系统在制造该隔离物的第一部分期间根据第一操作参数集(即用于制造第一3D物体的操作参数集)来操作，随后在制造该隔离物的第二部分期间根据第二操作参数集(即用于制造第二3D物体的操作参数集)来操作。

在一些示例中，该隔离物可以包括预定义数目的构建材料层。在一些示例中，该隔离物可以包括预定义数目的第一构建材料层和预定义数目的第二构建材料层。在一些示例中，该隔离物可以包括包含一些第一构建材料和一些第二构建材料的至少一层(例如，假如第一及第二构建材料是从同一源供给的，诸如逐层填充有预定数量的第一构建材料和预定数量的第二构建材料的漏斗)。在此类示例中，在增材制造系统从使用第一构建材料转换到使用第二构建材料的时期期间，不可能精确确定一层构建材料的组成。在一些此类示例中，该隔离物可以包括最小层数，最小层数被选择为确保可能包含第一构建材料和第二构建材料的混合物的所有层包括在该隔离物中。因而能够避免第一构建材料对构建室上部从而对第二3D物体的污染。

在一些示例中，中间打印数据使得增材制造系统制造具有与构建表面相同形状、尺寸及方位的上表面的隔离物。在此类示例中，该隔离物提供其上能够制造第二3D物体的构建表面。在一些示例中，中间打印数据使得增材制造系统制造形状为具有与构建表面相同形状及尺寸的底部的棱柱体的隔离物。例如，假如构建表面为正方形，则中间打印数据可以使增材制造系统制造立方体或立方形隔离物。在一些示例中，中间打印数据使得增材制造系统通过固化构建材料以形成容器的至少一个壁、并使封闭体积内的构建材料不固化，来制造形状为包括封有体积的至少一个壁的密封容器的隔离物。此类示例能够最小化用于制造该隔离物的能量。

在框640，根据第二空间数据生成第二打印数据。第二打印数据使得增材制造系统通过替代性沉积并选择性固化至少一层第二构建材料，用第二构建材料制造第二三维物体。第二构建材料可以包括粉末，例如粉状材料或粉状金属。关于至少一种属性，第二构建材料可以不同于第一构建材料。例如，第二构建材料可以不同于第一构建材料，关于以下至少之一：材料类型(即塑料、金属、陶瓷等)、材料构成、颜色、熔点、颗粒大小。在一些示例中，第二构建材料可以与第一构建材料相同。在一些示例中，第二打印数据使得增材制造系统根据与第二构建材料相关联的第二操作参数集来操作。第二操作参数集可以部分或完全基于至少一种用户选择的设置。第二打印数据可以例如由打印数据生成系统(诸如打印数据生成系统100、300和500的任一之类)的处理器生成。第二打印数据可以具有上面描述的关于图1至图5的打印数据的任一特征。第二打印数据可以以用于生成上面描述的关于图1至图5的打印数据的任一方式生成。

图7图示了生成被增材制造系统用来在具有构建表面的构建室内生成多个三维物体的打印数据的另一示例性方法700。框710与图6的框610相同，且可以如上所述、关于框610而执行。

在框720，接收第一打印设置数据，并且接收第二打印设置数据。第一打印设置数据标识用于制造第一物体的至少一种打印设置。第二打印设置数据标识用于制造第二物体的至少一种打印设置。在一些示例中，第一打印设置数据包括标识用于制造第一物体的构建材料的第一构建材料标识符，第二打印设置数据包括标识用于制造第二物体的构建材料的第二构建材料标识符。

在框730，生成第一打印数据。第一打印数据使得增材制造系统用第一构建材料制造第一3D物体。框730与图6的框630相同，且可以以相同的方式执行，除了在框730，根据第一空间数据和第一打印设置数据生成第一打印数据。第一打印数据因而使得增材制造系统根据第一打印设置数据所标识的至少一种打印设置来制造第一3D物体。

框740与图6的框630相同，且可以如上所述、关于框630而执行。在一些示例中，中间打印数据使得增材制造系统根据第一打印设置数据所标识的至少一种打印设置来制造隔离物。在一些示例中，中间打印数据使得增材制造系统根据第二打印设置数据所标识的至少一种打印设置来制造该隔离物。在一些示例中，中间打印数据使得增材制造系统根据第一打印设置数据所标识的至少一种打印设置来制造隔离物的第一部分，并且随后根据第二打印设置数据所标识的至少一种打印设置来制造隔离物的第二部分。

在框750，生成第二打印数据。第二打印数据使得增材制造系统用第二构建材料制造第二3D物体。框750与图6的框640相同，且可以以相同的方式执行，除了在框750中，根据第二空间数据和第二打印设置数据生成第二打印数据。第二打印数据因而使得增材制造系统根据第二打印设置数据所标识的至少一种打印设置来制造第二3D物体。第二打印设置数据所标识的至少一种打印设置可以与第一打印设置数据所标识的至少一种打印设置相同。在一些示例中，关于至少一种打印设置，第一打印设置数据所标识的至少一种打印设置不同于第二打印设置数据所标识的至少一种打印设置。

图8图示了示例性子方法800，其可以包含在生成被增材制造系统用来在具有构建表面的构建室内生成多个三维物体的打印数据的方法(例如图6的方法600和图7的方法700)中。在框810，生成第一构建材料循环数据。第一构建材料循环数据使得增材制造系统在制造隔离物之后，从构建室的位于隔离物下方的第一部分移除未固化的第一构建材料。在框820，生成第二构建材料循环数据。第二构建材料循环数据使得增材制造系统在制造隔离物之后，从构建室的位于隔离物上方的第二部分移除未固化的第二构建材料。第二构建材料循环数据可以例如使得增材制造系统使用真空系统来移除第一构建材料和/或第二构建材料。子方法800可以作为图6的方法的一部分或作为图7的方法700的一部分而执行。

图9a图示了示例性子方法900a，其可以包含在生成被增材制造系统用来在具有构建表面的构建室内生成多个三维物体的打印数据的方法(例如图6的方法600或图7的方法700)中。在框910a，接收定义第三3D物体的第三空间数据。可以以上面描述的接收第一空间数据和接收第二空间数据的任何方式来执行接收第三空间数据，如关于图6所描述的。在框920a，根据第三空间数据生成第三打印数据。第三打印数据使得增材制造系统在制造隔离物之前通过替代性沉积并选择性固化至少一层第一构建材料，用第一构建材料制造第三三维物体。子方法900a可以作为图6的方法600的一部分或作为图7的方法700的一部分而执行。可以在第一三维物体之前、之后或与其同时制造第三三维物体。

图9b图示了另一示例性子方法900b，其可以包括在生成被增材制造系统用来在具有构建表面的构建室内制造多个三维物体的打印数据的方法(例如图6的方法600或图7的方法700)中。在框910b，接收定义第三3D物体的第三空间数据。可以以上面描述的用于接收第一空间数据和接收第二空间数据的任一形式来执行接收第三空间数据，如关于图6所描述的。在框920b，根据第三空间数据生成第三打印数据。第三打印数据使得增材制造系统在制造隔离物之后，通过替代性沉积并选择性固化至少一层第二构建材料，用第二构建材料制造第三三维物体。子方法900a可以作为图6的方法600的一部分或作为图7的方法700的一部分而执行。可以在第二三维物体之前、之后或与其同时制造第三三维物体。

图10a图示了另一示例性子方法1000a，其可以包括在生成被增材制造系统用来在具有构建表面的构建室内生成多个三维物体的打印数据的方法(例如图6的方法600或图7的方法700)中。在框1010a，生成打印数据以使增材制造系统在制造第一三维物体之前，沉积至少一层第一构建材料并使其处于未固化。在构建表面和第一3D物体之间提供至少一层未固化材料能够便于从构建室移除第一3D物体。在构建表面和第一3D物体之间提供至少一层未固化材料也便于将打印机和打印底座稳定在稳定的操作状态，以确保在相同的打印条件下制造整个物体。

图10b图示了另一示例性子方法1000b，其可以包括在生成被增材制造系统用来在具有构建表面的构建室内生成多个三维物体的打印数据的方法(例如图6的方法600或图7的方法700)中。在框1010b，生成打印数据，以使增材制造系统在制造第一三维物体和制造隔离物之间、沉积至少一层第一构建材料并使其处于未固化。在第一3D物体和隔离物之间提供至少一层未固化材料确保了该隔离物与第一3D物体分离。

图10c图示了另一示例性子方法1000c，其可以包括在生成被增材制作系统用来在具有构建表面的构建室内生成多个三维物体的打印数据的方法(例如图6的方法600或图7的方法700)中。在框1010c，生成打印数据，以使增材制造系统在制造隔离物与制造第二三维物体之间，沉积至少一层第二构建材料并使其处于未固化。在第二3D物体和隔离物之间提供至少一层未固化材料确保该隔离物与第二3D物体分离。

在一些示例中，可以将示例性方法600或700的任一所生成的打印数据编码在计算机可读存储器上。在一些此类示例中，打印数据包括使得增材制造系统执行生成多个3D物体中所涉及的各种操作的指令。图12示出用示例性指令1210、1220和1230编码的示例性计算机可读存储器1200。

示例性指令1210使得增材制造系统(例如3D打印系统110或增材制造系统200)通过在构建室内替代性沉积并选择性固化至少一层构建材料，使用与第一构建材料相对应的第一操作参数集，来制造第一三维物体。示例性指令1220使得增材制造系统通过在构建室内替代性沉积并选择性固化至少一层构建材料，来制造3D隔离物，该隔离物包括完全固化的至少一层，使得该隔离物将构建室一分为二。在一些示例中，示例性指令1220使得增材制造系统使用第一操作参数集制造三维隔离物。在一些示例中，示例性指令1220使得增材制造系统使用第二操作参数集制造三维隔离物。在一些示例中，示例性指令1220使得增材制造系统使用第一操作参数集制造三维隔离物的第一部分，随后使用第二操作参数集制造三维隔离物的第二部分。示例性1230使得增材制造系统通过在构建室内替代性沉积并选择性固化至少一层构建材料，使用与第二构建材料相对应的第二操作参数集来制造第二三维物体。

计算机可读存储器能够为能够包含、存储或维护指令执行系统所用或与执行系统相关的程序及数据的任意介质。机器可读介质能够包括诸如例如电子、磁、光、电磁或半导体介质之类的许多物理介质的任一。适当的机器可读介质的更具体示例包括、但不限于硬盘驱动、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器或可携盘。

当示例生成的打印数据被增材制造系统用来制造第一及第二3D物体时，打印数据使得增材制造系统还在第一3D物体与第二3D物体之间制造隔离物。图11a至图11c图示了根据示例实现打印数据的增材制造系统所执行的示例性制造过程。图11a至图11c示出包括具有构建表面1120的构建室1110的增材制造系统1100。构建表面1120在垂直方向是可移动的，以便可控地改变构建室1110的高度。增材制造系统1100进一步包括构建材料的源，其在此示例中是以一个供给斗1130的形式。供给斗1130将构建材料供给至该供给斗顶端的沉积机制(未示出)。随着构建材料被供给沉积机制、从而离开供给斗，供给斗的底部向上移动(相对图11a至图11c所示的方位)。增材制造系统1100可以包括上面描述的关于图2的增材制造系统200的任一或全部特征。

在图示的示例中，增材制造系统1100被示为执行其中三种不同的构建材料(第一构建材料1141、第二构建材料1142和第三构建材料1143)用于制造4种不同的3D物体的制造过程。在图示的示例中，第一构建材料1141具有高耐磨性，且用于打印包括机械齿轮的第一3D物体106a。第二构建材料1142在宽温度范围内是稳定的，且用于打印包括汽车零件的第二3D物体106b。第三构建材料1143为生物相容材料，且用于制造第三3D物体106c和第四3D物体106d，各包括医疗零件。按制造过程期间使用第一构建材料、第二构建材料和第三构建材料的次序，用预定义数量的第一构建材料、第二构建材料和第三构建材料载入供给斗1130。在一些第一、第二及第三构建材料关于例如用于固化的热量而相异的示例中，选择制造过程期间使用第一、第二及第三构建材料的次序，使得在需要相对较小的施加的热的材料之前，使用需要相对较大的施加的热的材料。关于构建材料之间相异的其它属性，类似的考虑因素可能适用。

在一些示例中，可以使用下面的方程计算各构建材料的预定义数量(按体积计算)

其中，x表示指定构建材料；SL表示在制造指定3D物体之前保持未固化的层数，DL表示在转换到不同构建材料之前、在制造指定3D物体之后要沉积的层数；S.pixels％_L表示要固化的指定层(即包含在指定3D物体中)的像素百分比；bed size表示构建表面的面积；layer thickness表示增材制造系统所沉积的层的厚度。接着，能够确定应该放置供给斗的底部的位置，以便让供给斗完全被第一、第二及第三构建材料填充。在一些示例中，通过关于各第一、第二及第三构建材料、执行下面的计算来计算供给斗底部的位置：

其中，“Material Height”指示预定义数量的指定构建材料将占据的供给斗的高度。接着，据此加载供给斗，首先加载第三构建材料(使得它在供给斗底部)，最后加载第一构建材料(使得它在供给斗的顶部)。要理解能够将上面描述的供给斗加载过程扩展到包括多于一个供给斗的系统。

如上所述，一个供给斗的受控加载提供了一种实现在用不同构建材料制造多个物体的制造过程期间的适当时间从一种构建材料到另一构建材料的自动转换(即无需操作者干涉)的方法。替代性示例是可能的，其中增材制造系统包括制造过程期间所用的各构建材料的独立供给，以及用于在制作过程的适当阶段各种供给之间的转换的机制。在一些此类示例中，打印数据将包括使得增材制造系统在制造第一3D物体与制造第二3D物体之间、从沉积来自第一供给的包含第一构建材料的构建材料切换到沉积来自第二供给的包含第二构建材料的构建材料的数据。在一些示例中，打印数据将包括使得增材制造系统在制造隔离物期间、从沉积来自第一供给的包含第一构建材料的构建材料切换到沉积来自第二供给的包含第二构建材料的构建材料的数据。

图13图示示例性子方法1300，其可以包括在生成被增材制造系统用来在具有构建表面的构建室内生成多个三维物体的打印数据的方法(例如图6的方法600或图7的方法700)中。在框1310，生成构建材料加载数据，以使增材制造系统根据构建材料加载数据中包含的至少一个构建材料容器参数来设置增材制造系统的构建材料容器的配置。至少一个构建材料容器参数可以包括例如以下至少之一：容器体积；容器高度，容器深度，容器宽度，容器长度，容器方位等。生成构建材料加载数据可以包括计算用于生成多个3D物体的第一构建材料的体积，以及计算用于生成多个3D物体的第二构建材料的体积。第一构建材料的体积和第二构建材料的体积可以以上面描述的方式(例如，使用方程1)计算。在一些示例中，生成构建材料加载数据可以包括基于计算的第一构建材料的体积和计算的第二构建材料的体积，确定至少一个构建材料容器参数。在一些示例中，可以如上所述(例如使用方程2)来确定至少一个构建材料参数。

在图11a所示的处理阶段，已使用第一构建材料1141来制造第一3D物体106a。大多数第一构建材料1141离开供给斗1130，且用于制造第一3D物体106a。然而，少量第一构建材料1141仍在供给斗1130顶部。增材制造系统1100接着制造第一隔离物1150。在图示的示例中，第一隔离物1150是以包括底部、侧壁和盖的立方形容器的形式。然而，在其它示例中，该隔离物可以具有上面描述的关于图6和7的任一特征。第一隔离物的配置是这样的，使得留下的第一构建材料1141足以至少制造该隔离物的底部，但不足以完整地制造侧壁。照此，在制造侧壁期间，发生从第一构建材料1141到第二构建材料1142的转换。因此，将用第二构建材料1142制造该隔离物的盖。要理解，即使非常精确地对供给斗1130进行加载，也可能在从第一构建材料到第二构建材料的转换期间所沉积的一些层将包含第一及第二构建材料的混合物。第一隔离物1150被配置成这样，使得任意混合的层被部分固化以形成该隔离物的壁，在隔离物1150的内部空间内包含未固化的混合材料。在图示的示例中，第一3D物体的制造完成后，该隔离物的高度是要沉积的第一材料的层数DL的2倍，然而在其它示例中，隔离物高度可以包括更少或更多的层。隔离物高度可能取决于增材制造系统的细节，例如增材制造系统的构建材料供给机制的细节。假如构建材料供给机制使得在从一种构建材料到另一构建材料的转换期间能够非常精确地控制层组成，可以制造相对小(高度方面)的隔离物。当制造过程完成时，能够容易丢弃隔离物1150。

在一些示例中，制造第一隔离物1150期间，还修改增材制造系统1100的操作参数，基本上或精确地与从使用第一构建材料制造到使用第二构建材料制造的转换同时发生。取决于操作参数变化的性质，非零的时期可以用于使打印条件能够在此类变化后稳定化。因此，在一些示例中，选择隔离物高度，使得到制造隔离物完成的时候，打印条件都是稳定的。

第一隔离物1150的盖包括具有与构建表面1120相同的形状、尺寸和方位的平的上表面。第一隔离物的上表面因而能够充当能够制造第二3D物体106b的构建表面。

在图11b所示的过程阶段，已使用第二构建材料1142生成第二3D物体106b。大多数第二构建材料1142离开供给斗1130，并用于制造第二3D物体106b。然而；少量第二构建材料1142仍在供给斗1130顶部。增材制造系统1100接着制造第二隔离物1160。在此示例中，第二隔离物1160与第一隔离物1150相同，除了它是用第二构建材料1142和第三构建材料1143、而不是第一构建材料1141和第二构建材料1142制造的。然而，在替代示例中，关于形状、尺寸、配置或任意其它方面，第二隔离物可能不同于第一隔离物。第二隔离物1160可以具有第一隔离物1150的任一或全部特征。

在图11c所示的过程阶段，已使用第三构建材料1143制造第三3D物体106c和第四3D物体106d。大多数第三构建材料1142离开供给斗1130，并用于第三及第四3D物体106c、106d的制造。然而；少量第三构建材料1143仍在供给斗1130顶部。在图示的示例中，一旦已制造第三及第四3D物体，过程结束。然而；在制造进一步的物体的示例中，使用除第三材料之外的材料，仍在供给斗1130中的第三构建材料1143能够用于制造第三部分，即以上面描述的第一隔离物1150和第二隔离物1160的方式。在不制造进一步的3D物体的情况下，留下的第三构建材料能够从供给斗1130移除并循环。

制造第三及第四3D物体106c、106d之后，例如使用真空机制，能够从构建室1110移除未固化的构建材料。例如，能够在第二隔离物1160上方，从构建室的最上部分移除未固化的第三构建材料。由于未固化的第三构建材料1143因第二隔离物1160的存在而被阻止与未固化的构建材料1142混合，所以它能够循环，以用于进一步的制造过程。第三及第四3D物体106c和106d接着能够从构建室的最上部移除。从构建室移除第三及第四3D物体和未固化的第三构建材料1143之后，能够从构建室移除第二隔离物1160并对其进行处置。接着，以类似的方式从构建室的中部(即第一隔离物1150与第二隔离物1160之间的部分)移除未固化的第二构建材料和第二3D物体。当从构建室移除未固化的第二构建材料和第二3D物体106b时，能够移除并处置第一隔离物1150。接着，从构建室的最下部(即第一隔离物1150和构建表面1120之间的部分)移除未固化的第一构建材料和第一3D物体106a。

因此，能够看出在制造第一3D物体和第二3D物体之间制造隔离物的效果是将构建室划分为包含第一3D物体的下部和制造第二3D物体的上部。由构建室壁和隔离物的下表面将用于制造第一3D物体的任意未固化第一构建材料完全封装在构建室的下部。隔离物的上表面提供沉积第二构建材料以制造第二3D物体的支撑。因隔离物在与构建表面平行的平面完全填充构建室，因此防止第二构建材料与未固化的第一构建材料接触。从而避免未固化的第一构建材料和未固化的第二构建材料混合。这使得未固化的第一构建材料能够从构建室的下部移除以循环，未固化的第二构建材料从构建室的上部移除以循环。而且，制作过程能够自始至终地运行，而无来自操作者的任何输入，意味着能够例如彻夜实现用不同的构建材料制造多个物体的过程，使得能够高效使用增材制造系统。

图1至图5帮助描述各种示例的架构、功能和操作。尤其是，图3至图5描述了各种物理及逻辑组件。图3至图5中图示的各种组件被至少部分地定义为程序、编程或程序指令。各此类组件及其部分或其各种组合可以整体或部分地表示包括实现任意指定逻辑功能的至少一个可执行指令的模块、片段或代码部分。各组件或其各种组合可以表示实现指定逻辑功能的一个电路或若干互联电路。

能够在诸如计算机/基于处理器的系统或ASIC(特定用途集成电路)或能够从计算机可读介质取出或获得逻辑并执行其中包含的指令的其它系统之类的指令执行系统使用或与其相关的任意计算机可读介质中实现示例。“计算机可读介质”能够为能够包含、存储或维护指令执行系统使用或与其相关的指令执行系统的程序及数据的任意介质。计算机可读介质能够包括诸如例如电子、磁、光、电磁或半导体介质之类的许多物理介质的任一。适当的计算机可读介质的更具体示例包括、但不限于诸如软盘或硬盘驱动之类的可携磁计算机磁盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器或可携光盘。

尽管图6至图9中的流程图示出了执行的具体次序，但执行次序可以不同于所描述的。例如，可以相对所示次序，打乱两个以上框的执行次序。而且，可以并发或部分并发地执行连续的所示两个以上框。考虑所有此类变化。

在前面的描述中，记载若干细节以提供对本文公开的示例的理解。然而，应理解无需这些细节也可以实现示例。尽管公开了有限数目的示例，但考虑由此的若干更改及变化。旨在所附的权利要求涵盖此类更改及变化。相对特定元件而记载“一个”或“一”的权利要求考虑包含至少一个此类元件，既不需要也不排除两个以上此类元件。进一步地，术语“包含”和“包括”用作开放式转变。