用于控制三维打印期间的流量的方法

本发明是在国家科学基金会授予的NSF第二阶段拨款1853265的政府支持下做出的。政府对本发明具有一定的权利。

技术领域

本公开涉及3D增材制造方法以及打印路径包含不连续处的3D增材制造方法。本申请还涉及通过3D增材制造制备的3D物体。

背景技术

熔丝制造(FFF)(也被称为热塑性挤出、塑料喷射打印(PJP)、熔丝法(FFM)或熔合沉积建模)是一种增材制造工艺，其中，将材料以连续层的形式挤出到平台上，以形成三维(3D)产品。通常，FFF使用挤出到平台上的熔融的热塑性材料。三维打印(3D打印)有时使用支撑结构，该支撑结构在打印之后很容易溶解或从零件移除。

使用热塑性塑料的现有FFF技术的缺点包括单一材料性质打印、打印方向强度有限、耐用性有限和柔软性有限。热固性材料通常不用于FFF，因为在固化之前，单体是低粘度的液体，而在沉积时，固化液体流动或破裂成液滴，从而导致具有低质量和不期望的低分辨率的成品零件。尝试用热固性材料打印需要添加填料(诸如无机粉末或聚合物)，以诱导树脂在其完全固化之前的触变性行为。这些解决方案对所打印的零件的最终性能产生不利影响。其它问题包括所打印的零件的分辨率控制较差和混合系统的频繁堵塞。

3D打印路径可以包括不连续处或中断处。但是，当打印机被指示停止沉积材料时，附加的材料可能继续从打印机喷嘴流出。该附加的流可能会在最终的3D物体中造成不期望的效果。

发明内容

本公开涉及3D打印方法和3D打印的物体。

本公开涉及一种三维(3D)物体生产工艺，包括：提供热固性打印设备，该热固性打印设备包括：混合室，该混合室用以接收并混合至少第一活性组分和第二活性组分，以提供热固性材料；挤出喷嘴，该挤出喷嘴输送热固性材料，以形成3D物体；至少一个致动器，该至少一个致动器联接到挤出喷嘴，以在输送热固性材料以形成3D物体时移动挤出喷嘴；以及控制器，该控制器包括一个或多个处理器并被耦接到已进行挤出的热固性打印设备；以及沉积热固性材料，以形成3D物体，其中，所述控制器：为3D打印工艺生成打印路径；在3D打印工艺期间对热固性打印设备执行平移启动命令、流动启动命令、平移命令、流动命令、平移停止命令、流动停止命令和反向平移命令；识别打印路径中的至少一个不连续处；在挤出喷嘴到达所述至少一个不连续处之前执行流动停止命令；在所述至少一个不连续处之前执行平移停止命令；以及执行反向平移命令。

在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积至少约0.05秒。

在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积至少约10秒。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积至少约30秒。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积至少约0.05秒、约0.1秒、约0.5秒、约0.75秒、约1秒、约2秒、约5秒、约10秒、约20秒、约30秒或约1分钟。

在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积约0.05秒至约30秒、约0.1秒至约20秒、约0.5秒至约5秒、约1秒至约5分钟。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积约5秒至约1分钟。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积约10秒至约30秒。

在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行反向平移命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的约0.05％至约10％、约0.1％至约5％、或约0.5％至约3％或至少约0.05％、约0.1％、约1％、约5％、约10％或约25％的热固性材料。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行反向平移命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的至少约50％的热固性材料。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行反向平移命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的至少约75％的热固性材料。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行反向平移命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的至少约99％的热固性材料。

在某些实施例中，3D物体生产工艺包括修改现有的G-Code或创建G-Code，目的是使挤出物的前0-200mm和最后0-200mm相对于挤出物的中间部分改变其参数。这与其它描述的方法形成对比，其中，上述改变被附加到G-Code中的现有挤出命令的开始或结束。这些改变可以包括馈送速率、流量和挤出物的尖头相对于挤出物的其余部分的相对高度。这些变化可以改善挤出机的启动和停止效应，其中随着时间的推移可以经历压力积累，并且离开尖头的初始珠可能无法到达或附着到前一层，特别是如果前一层存在不一致的情况下。

在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积至少约1秒。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积至少约10秒。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积至少约30秒。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积至少约0.05秒、约0.1秒、约0.5秒、约0.75秒、约1秒、约2秒、约5秒、约10秒、约20秒、约30秒或约1分钟。

在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积约0.05秒至约30秒、约0.1秒至约20秒、约0.5秒至约5秒或约1秒至约5分钟。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积约5秒至约1分钟。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积约10秒至约30秒。

在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行流动停止命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的至少约0.05％、约0.1％、约1％、约5％、约10％或约25％的热固性材料。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行流动停止命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的至少约50％的热固性材料。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行流动停止命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的至少约75％的热固性材料。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行流动停止命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的至少约99％的热固性材料。

在某些实施例中，3D物体生产工艺包括打印路径中的至少两个不连续处，诸如数十个、数百个或数千个不连续处。

在某些实施例中，3D物体生产工艺包括至少第三活性组分。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括至少第四活性组分。

在3D物体生产工艺的某些实施例中，所述至少一个不连续处出现在打印层的端部处。

在3D物体生产工艺的某些实施例中，热固性材料包括具有大于约0.1的G'/G”的粘弹性。

在3D物体生产工艺的某些实施例中，热固性打印设备包括吸力泵。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在沉积期间施加吸力。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行反向平移命令之后施加吸力。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行平移停止命令之后施加吸力。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行流动停止命令之后施加吸力。

在某些实施例中，3D物体生产工艺包括施加吸力至少约1秒。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括施加吸力至少约10秒。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括施加吸力至少约30秒。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括施加吸力至少约1分钟。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括施加吸力约0.05秒、约0.1秒、约0.5秒、约0.75秒、约1秒、约2秒、约5秒、约10秒、约20秒、约30秒或约0.05秒至约30秒或1秒至约5分钟。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括施加吸力约5秒至约1分钟。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括施加吸力约10秒至约30秒。

在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行平移启动命令之前执行流动启动命令。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行平移启动命令之前执行流动启动命令至少0.05秒、约0.1秒、约0.5秒、约0.75秒、约1秒、约2秒或约5秒。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行平移启动命令之前执行流动启动命令至少约1秒。在某些实施例中，3D物体生产工艺包括在执行平移启动命令之前执行流动启动命令至少约2秒。

在3D物体生产工艺的某些实施例中，沉积包括至少约50mm/分钟或约20000mm/分钟的平移速度。在3D物体生产工艺的某些实施例中，沉积包括至少约500mm/分钟的平移速度。在3D物体生产工艺的某些实施例中，沉积包括至少约1000mm/分钟的平移速度。在3D物体生产工艺的某些实施例中，沉积包括至少约5000mm/分钟、约10000mm/分钟、约15000mm/分钟或约20000mm/分钟的平移速度。在3D物体生产工艺的某些实施例中，沉积包括约100mm/分钟至约5000mm/分钟的平移速度。在3D物体生产工艺的某些实施例中，沉积包括约500mm/分钟至约1000mm/分钟的平移速度。

在3D物体生产工艺的某些实施例中，在执行流动停止命令之前的平移速度与在执行流动停止命令之后的平移速度不同。在3D物体生产工艺的某些实施例中，在执行反向平移命令之前的平移速度与在执行反向平移命令之后的平移速度不同。在3D物体生产工艺的某些实施例中，在执行平移停止命令之前的平移速度与在执行平移停止命令之后的平移速度不同。

本公开涉及一种三维(3D)物体生产系统，包括热固性打印设备，该热固性打印设备包括：混合室，该混合室用以接收并混合至少第一活性组分和第二活性组分，以提供热固性材料；挤出喷嘴，该挤出喷嘴输送热固性材料，以形成3D物体；至少一个致动器，该至少一个致动器联接到挤出喷嘴，以在输送热固性材料以形成3D物体时移动挤出喷嘴；以及控制器，该控制器包括一个或多个处理器并且可操作地耦接到已进行挤出的热固性打印设备，其中，所述控制器被配置用以：为3D打印工艺生成打印路径；在3D打印工艺期间对热固性打印设备执行平移启动命令、流动启动命令、平移命令、流动命令、平移停止命令、流动停止命令和反向平移命令；识别打印路径中的至少一个不连续处；在挤出喷嘴到达所述至少一个不连续处之前执行流动停止命令；在所述至少一个不连续处之前执行平移停止命令；执行反向平移命令；以及使用由热固性打印设备输送的热固性材料，基于3D物体设计来生产3D物体。

在某些实施例中，本公开涉及由所公开的方法或使用所公开的系统生产的3D物体。

可以理解，发明内容和具体实施方式都仅是示例性和解释性的，并不限制所要求保护的公开内容。

具体实施方式

本公开的实施例涉及用于3D增材制造的方法和用于3D打印的方法。本公开的实施例还涉及通过3D打印制备的3D物体。

当在3D打印工艺中执行停止挤出或沉积热固性材料的命令时，热固性材料可能从挤出喷嘴继续挤出。这可能在打印工艺和所打印的3D物体中产生不期望的效应。

本公开的实施例出人意料地克服了这个问题。在某些实施例中，本公开的实施例通过考虑即使在执行流动停止命令之后仍从挤出喷嘴继续挤出的热固性材料的量来克服这个问题。

本公开的实施例涉及一种三维(3D)物体生产工艺，包括：提供热固性打印设备，该热固性打印设备包括：混合室，该混合室用以接收并混合至少第一活性组分和第二活性组分，以提供热固性材料；挤出喷嘴，该挤出喷嘴输送热固性材料，以形成3D物体；至少一个致动器，该致动器联接到挤出喷嘴，以在输送热固性材料以形成3D物体时移动挤出喷嘴；以及控制器，该控制器包括一个或多个处理器并且被耦接到已进行挤出的热固性打印设备；以及沉积热固性材料，以形成3D物体。在某些实施例中，所述控制器：为3D打印工艺生成打印路径；在3D打印工艺期间对热固性打印设备执行平移启动命令、流动启动命令、平移命令、流动命令、平移停止命令、流动停止命令和反向平移命令；识别打印路径中的至少一个不连续处；在挤出喷嘴到达所述至少一个不连续处之前执行流动停止命令；在所述至少一个不连续处之前执行平移停止命令；以及执行反向平移命令。

本公开的实施例还涉及一种三维(3D)物体生产系统，包括热固性打印设备，该热固性打印设备包括：混合室，该混合室用以接收并混合至少第一活性组分和第二活性组分，以提供热固性材料；挤出喷嘴，该挤出喷嘴输送热固性材料，以形成3D物体；至少一个致动器，该至少一个致动器联接到挤出喷嘴，以在输送热固性材料以形成3D物体时移动挤出喷嘴；以及控制器，该控制器包括一个或多个处理器并且可操作地耦接到已进行挤出的热固性打印设备，其中，控制器被配置用以：为3D打印工艺生成打印路径；在3D打印工艺期间对热固性打印设备执行平移启动命令、流动启动命令、平移命令、流动命令、平移停止命令、流动停止命令和反向平移命令；识别打印路径中的至少一个不连续处；在挤出喷嘴到达所述至少一个不连续处之前执行流动停止命令；在所述至少一个不连续处之前执行平移停止命令；执行反向平移命令；以及使用由热固性打印设备输送的热固性材料，基于3D物体设计来生产3D物体。

所公开的方法的实施例可以在所公开的系统中使用。所公开的系统的实施例可以在所公开的方法中使用。

本公开还涉及根据所公开的方法生产的3D物体。本公开还涉及使用所公开的系统生产的3D物体。

鉴于本公开的益处，所公开的主题的各种示例和实施例对于具有本领域普通技能的人来说是可能的并且将是显而易见的。在本公开中提及的“一些实施例”、“某些实施例”、“某些示例性实施例”和类似短语均意味着这些实施例是发明主题的非限制性示例，并且可以存在未被排除的替代性实施例。

冠词“一”、“一个”和“所述”在本文中用于指该冠词的语法上的宾语中的一个或多于一个(即，至少一个)。举例来说，“一个元件”是指一个元件或多于一个元件。

如本文所使用的，术语“约”是指标注值的±10％。举例来说，至少“约50秒”可以包括至少45秒到至少55秒。

词语“包括”以与其开放的含义一致的方式使用，即，意味着：可选地是，给定的产品或工艺还可以具有除了明确描述的之外的附加的特征或元件。可以理解，无论在何处利用语言“包括”来描述实施例，以其它方式利用“由……组成”和/或“基本上由……组成”的术语描述的类似实施例也是可以设想到的并且处在本公开的范围内。

如本文所使用的，术语“增材制造”是指热固性材料的挤出打印。增材制造可以与3D打印互换使用。

如本文所使用的，术语“层平移路径”是指在层中沉积材料的同时由打印头或挤出喷嘴所经过的路径。在某些实施例中，可以遵循该路径，以将材料沉积在已由切片应用指定的区域中。在某些实施例中，层平移路径可以被选择为使得：在放置相邻珠之前，流逝最小时间量。在某些实施例中，此最小时间量可以是从约1秒至约5分钟。在某些实施例中，此最小时间量可以是从约5秒至约1分钟。在某些实施例中，此最小时间量可以是约1秒、约5秒、约10秒、约15秒、约20秒、约25秒、约30秒、约35秒、约40秒、约45秒、约50秒、约60秒、约90秒、约2分钟、约3分钟、约4分钟、约5分钟或这些指定的值之间的任何范围。如果流逝的时间量不足，则所述珠可以组合并形成具有与单个珠不同的长宽比的珠。在某些实施例中，构造平移路径的算法可以控制层平移路径，使得在彼此相邻地放置珠时不发生珠变形。

如本文所使用的，术语“热固性”、“热固性产品”和“热固性材料”可以互换使用，并且是指形成共价键交联或聚合网络的至少两种化学品的反应产物。与热塑性塑料相比，本文描述的热固性产品可以以不可逆方式变硬或凝固。

如本文所使用的，术语“热固性材料”指的是一种共价键交联或聚合网络，它仍然具有活性，例如，它仍然可以具有羟基、胺和/或异氰酸酯官能度，这在滴定中给出可测量的羟基数、NH数或NCO数。在一个实施例中，热固性材料的粘度可以低于3000000cp。在一个实施例中，热固性材料的分子量可以不大于100000g/摩尔。

三维(3D)物体生产工艺和系统

在某些实施例中，本公开涉及一种三维(3D)物体生产工艺，包括：提供热固性打印设备，该热固性打印设备包括：混合室，该混合室用以接收并混合至少第一活性组分和第二活性组分，以提供热固性材料；挤出喷嘴，该挤出喷嘴输送热固性材料，以形成3D物体；至少一个致动器，该至少一个致动器联接到挤出喷嘴，以在输送热固性材料以形成3D物体时移动挤出喷嘴；以及控制器，该控制器包括一个或多个处理器并且被耦接到已进行挤出的热固性打印设备；以及沉积热固性材料，以形成3D物体，其中，所述控制器：为3D打印工艺生成打印路径；在3D打印工艺期间对热固性打印设备执行平移启动命令、流动启动命令、平移命令、流动命令、平移停止命令、流动停止命令和反向平移命令；识别打印路径中的至少一个不连续处；在挤出喷嘴到达所述至少一个不连续处之前执行流动停止命令；在所述至少一个不连续处之前执行平移停止命令；以及执行反向平移命令。

如本文所使用的，术语“不连续处”是指打印路径中的未沉积热固性材料的部分。在某些实施例中，不连续处可以位于单个打印层上。在某些实施例中，不连续处可以位于至少一个打印层上。在某些实施例中，不连续处可以从一个打印层延伸到另一打印层，诸如竖直地延伸通过3D物体的一部分或竖直地延伸通过整个3D物体。在某些实施例中，一个层中的不连续处可以与前一层中的不连续处偏移。在某些实施例中，3D物体中的不连续处的分布可以是复杂的、变化的和/或不规则的。在某些实施例中，不连续处可以位于打印层的端部处。

如本文所使用的，术语“流动命令”是指对于热固性打印设备的使热固性材料在沉积期间流动通过打印头或挤出喷嘴的指令。

如本文所使用的，术语“流动启动命令”是指对于热固性打印设备的启动用于沉积热固性材料的从混合室到挤出喷嘴的流动的指令。

如本文所使用的，术语“流动停止命令”是指对于热固性打印设备的停止用于沉积热固性材料的从混合室到挤出喷嘴的流动的指令。

如本文所使用的，术语“反向平移命令”是指对于热固性打印设备的启动打印头或挤出喷嘴的移动并且同时在与先前所经过的打印路径相反的方向上经过打印路径的指令。

如本文所使用的，术语“平移命令”是指对于热固性打印设备的、在经过打印路径的同时使打印头或挤出喷嘴移动的指令。

如本文所使用的，术语“平移启动命令”是指对于热固性打印设备的启动打印头或挤出喷嘴的移动以用于经过打印路径的指令。

如本文所使用的，术语“平移停止命令”是指对于热固性打印设备的、在经过打印路径的同时停止打印头或挤出喷嘴的移动的指令。

在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积一定时间量。在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积约0.05秒至约30秒、约0.1秒至约20秒、约0.5秒至约5秒或至少约1秒。在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积至少约10秒。在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积至少约30秒。在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积至少约1分钟。

在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积约0.05秒、约0.1秒、约0.2秒、约0.3秒、约0.4秒、约0.5秒、约0.6秒、约0.7秒、约0.8秒、约0.9秒、约1秒、约2秒、约3秒、约4秒、约5秒、约6秒、约7秒、约8秒、约9秒、约10秒、约11秒、约12秒、约13秒、约14秒、约15秒、约16秒、约17秒、约18秒、约19秒、约20秒、约21秒、约22秒、约23秒、约24秒、约25秒、约26秒、约27秒、约28秒、约29秒、约30秒、约35秒、约40秒、约45秒、约50秒、约60秒、约90秒、约2分钟、约3分钟、约4分钟、约5分钟或这些指定的值之间的任何范围。

在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积约0.05秒至约30秒、约0.1秒至约20秒、约0.5秒至约5秒、约1秒至约5分钟。在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积约5秒至约1分钟。在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后将热固性材料沉积约10秒至约30秒。

在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的一定百分比的热固性材料。在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的约0.05％至约10％、约0.1％至约5％、或约0.5％至约3％或至少约25％的热固性材料。在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的至少约50％的热固性材料。在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的至少约75％的热固性材料。在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的至少约99％的热固性材料。

在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的约0.05％、约0.1％、约0.25％、约0.5％、约0.75％、约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约10％、约15％、约20％、约25％、约30％、约35％、约40％、约25％、约50％、约55％、约60％，约65％、约70％、约75％、约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或这些指定的值之间的任何范围的热固性材料。

在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积一定时间量。在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积约0.05秒至约30秒、约0.1秒至约20秒、约0.5秒至约5秒或至少约1秒。在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积至少约10秒。在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积至少约30秒。在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积至少约1分钟。

在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积约0.05秒、约0.1秒、约0.2秒、约0.3秒、约0.4秒、约0.5秒、约0.6秒、约0.7秒、约0.8秒、约0.9秒、约1秒、约2秒、约3秒、约4秒、约5秒、约6秒、约7秒、约8秒、约9秒、约10秒、约11秒、约12秒，约13秒、约14秒、约15秒、约16秒、约17秒、约18秒、约19秒、约20秒、约21秒、约22秒、约23秒、约24秒、约25秒、约26秒、约27秒、约28秒、约29秒、约30秒、约35秒、约40秒、约45秒、约50秒、约60秒、约90秒、约2分钟、约3分钟、约4分钟、约5分钟或这些指定的值之间的任何范围。

在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积约0.05秒至约30秒、约0.1秒至约20秒、约0.5秒至约5秒、约1秒至约5分钟。在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积约5秒至约1分钟。在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后将热固性材料沉积约10秒至约30秒。

在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的一定百分比的热固性材料。在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的约0.05％至约10％、约0.1％至约5％、或约0.5％至约3％或至少约25％的热固性材料。在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的至少约50％的热固性材料。在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的至少约75％的热固性材料。在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的至少约99％的热固性材料。

在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后，沉积在挤出喷嘴中剩余的约0.05％、约0.1％、约0.25％、约0.5％、约0.75％、约1％、约2％、约3％、约4％、约5％、约10％、约15％、约20％、约25％、约30％、约35％、约40％、约25％、约50％、约55％、约60％、约65％、约70％、约75％、约80％、约85％、约90％、约91％、约92％、约93％、约94％、约95％、约96％、约97％、约98％、约99％或这些指定的值之间的任何范围的热固性材料。

在某些实施例中，在打印路径中可以具有任意数量的不连续处。在某些实施例中，打印路径可以具有一个不连续处。在某些实施例中，打印路径可以具有至少一个不连续处。在某些实施例中，在打印路径中可以具有至少两个不连续处。在某些实施例中，在打印路径中可以具有至少三个不连续处。在某些实施例中，在打印路径中可以具有至少四个不连续处。在某些实施例中，在打印路径中可以具有至少五个不连续处。在某些实施例中，在打印路径中可以具有1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、数十个、数百个、数千个或这些指定的值之间的任何范围的不连续处。在某些实施例中，所述至少一个不连续处可以在打印层的端部处。

在某些实施例中，该工艺可以包括使用任意数量的活性组分。在某些实施例中，该工艺可以包括使用第一活性组分和第二活性组分。在某些实施例中，该工艺可以包括至少第三活性组分。在某些实施例中，该工艺可以包括至少第四活性组分。在某些实施例中，该工艺可以包括至少第五活性组分。

在某些实施例中，热固性材料可以具有特定的粘弹性。令人惊讶地是，申请人已经发现，在执行流动停止命令之后，可以挤出的热固性材料的量可以取决于热固性材料的粘弹性。粘弹性材料可以同时具有固体性质和液体性质。在某些实施例中，粘弹性可以是存储模量与损耗模量的比值。如果热固性材料是高弹性的，则一旦执行流动停止命令，材料就可以回弹到打印头中。如果材料是高粘性的，则材料可以流动，直至用于迫使挤出的压力在材料内被放松。这种粘性响应可以被认为是热固性材料的延迟。材料对从正压到轻吸力的力的变化的响应速度可以取决于热固性材料的粘度。在某些实施例中，除非提供轻吸力，否则热固性材料可以流动。在某些实施例中，粘弹性可以具有大于约0.1、约0.2、约0.3、约0.4、约0.5、约0.6、约0.7、约0.8、约0.9或约1或这些指定的值之间的任何范围的G'/G”(通常称为tanδ)。

在某些实施例中，热固性打印设备可以包括泵的使用。在某些实施例中，热固性打印设备可以包括吸力泵。在某些实施例中，该工艺包括在沉积期间施加吸力。在某些实施例中，该工艺包括在执行反向平移命令之后施加吸力。在某些实施例中，该工艺包括在执行平移停止命令之后施加吸力。在某些实施例中，该工艺包括在执行流动停止命令之后施加吸力。

在某些实施例中，可以施加吸力持续任何时间量。在某些实施例中，该工艺包括施加吸力约0.05秒至约30秒、约0.1秒至约20秒、约0.5秒至约5秒或至少约1秒。在某些实施例中，该工艺包括施加吸力至少约10秒。在某些实施例中，该工艺包括施加吸力至少约30秒。在某些实施例中，该工艺包括施加吸力至少约1分钟。在某些实施例中，该工艺包括施加吸力约1秒至约5分钟。在某些实施例中，该工艺包括施加吸力约5秒至约1分钟。在某些实施例中，该工艺包括施加吸力约10秒至约30秒。

在某些实施例中，该工艺包括施加吸力约0.05秒、约0.1秒、约0.2秒、约0.3秒、约0.4秒、约0.5秒、约0.6秒、约0.7秒、约0.8秒、约0.9秒、约1秒、约2秒、约3秒、约4秒、约5秒、约6秒、约7秒、约8秒、约9秒、约10秒、约11秒、约12秒、约13秒、约14秒、约15秒、约16秒、约17秒、约18秒、约19秒、约20秒、约21秒、约22秒、约23秒、约24秒、约25秒、约26秒、约27秒、约28秒、约29秒、约30秒、约35秒、约40秒、约45秒、约50秒、约60秒、约90秒、约2分钟、约3分钟、约4分钟、约5分钟或这些指定的值之间的任何范围。

在某些实施例中，该工艺包括在执行平移启动命令之前执行流动启动命令。在某些实施例中，该工艺包括在执行平移启动命令之前执行流动启动命令至少约0.5秒。在某些实施例中，该工艺包括在执行平移启动命令之前执行流动启动命令至少约1秒。在某些实施例中，该工艺包括在执行平移启动命令之前执行流动启动命令至少约2秒。

在某些实施例中，该工艺包括在执行平移启动命令之前执行流动启动命令约1秒、约2秒、约3秒、约4秒、约5秒、约6秒、约7秒、约8秒、约9秒、约10秒、约11秒、约12秒、约13秒、约14秒、约15秒、约16秒、约17秒、约18秒、约19秒、约20秒、约21秒、约22秒、约23秒、约24秒、约25秒、约26秒、约27秒、约28秒、约29秒、约30秒、约35秒、约40秒、约45秒、约50秒、约60秒、约90秒、约2分钟、约3分钟、约4分钟、约5分钟或在这些指定的值之间的任何范围。

在某些实施例中，通过挤出喷嘴的热固性材料的流量可以被调节，以优化通过挤出喷嘴的流量。取决于活性组分的性质和所期望的最终3D产品的几何形状，流量调节可以变化。如本文所使用的，术语“通过挤出喷嘴的流量”是指体积流量或在一秒钟内被推动通过喷嘴的单位为mm

在某些实施例中，通过挤出喷嘴的流量可以是约0.01mm

在某些实施例中，该工艺可以包括以任意平移速度沉积热固性材料。在某些实施例中，沉积包括至少约50mm/分钟或约100mm/分钟的平移速度。在某些实施例中，沉积包括至少约500mm/分钟的平移速度。在某些实施例中，沉积包括至少约1000mm/分钟的平移速度。在某些实施例中，沉积包括至少约5000mm/分钟、约10000mm/分钟、约15000mm/分钟或约20000mm/分钟的平移速度。在某些实施例中，沉积包括约100mm/分钟至约5000mm/分钟的平移速度。在某些实施例中，沉积包括约500mm/分钟至约1000mm/分钟的平移速度。在某些实施例中，在执行流动停止命令之前的平移速度与在执行流动停止命令之后的平移速度不同。

在某些实施例中，平移速度可以是约25mm/分钟、约50mm/分钟、约100mm/分钟、约25mm/分钟、约50mm/分钟、约100mm/分钟、约25mm/分钟、约50mm/分钟、约100mm/分钟、约200mm/分钟、约300mm/分钟、约400mm/分钟、约500mm/分钟、约600mm/分钟、约700mm/分钟、约800mm/分钟、约900mm/分钟、约1000mm/分钟、约1500mm/分钟、约2000mm/分钟、约2500mm/分钟、约3000mm/分钟、约3500mm/分钟、约4000mm/分钟、约4500mm/分钟、约5000mm/分钟、约5500mm/分钟、约6000mm/分钟、约6500mm/分钟、约7000mm/分钟、约7500mm/分钟、约8000mm/分钟、约8500mm/分钟、约9000mm/分钟、约9500mm/分钟、约10000mm/分钟、15000mm/分钟、20000mm/分钟或这些指定的值之间的任何范围。

在某些实施例中，在执行反向平移命令之前的平移速度可以与在执行反向平移命令之后的平移速度不同。在某些实施例中，在执行反向平移命令之前的平移速度可以与在执行反向平移命令之后的平移速度相同。在某些实施例中，在执行平移停止命令之前的平移速度可以与在执行平移停止命令之后的平移速度不同。在某些实施例中，在执行平移停止命令之前的平移速度可以与在执行平移停止命令之后的平移速度相同。

在某些实施例中，本公开涉及一种三维(3D)物体生产系统，包括热固性打印设备，该热固性打印设备包括：混合室，该混合室用以接收并混合至少第一活性组分和第二活性组分，以提供热固性材料；挤出喷嘴，该挤出喷嘴输送热固性材料，以形成3D物体；至少一个致动器，该至少一个致动器联接到挤出喷嘴，以在输送热固性材料以形成3D物体时移动挤出喷嘴；以及控制器，该控制器包括一个或多个处理器并且可操作地耦接到已进行挤出的热固性打印设备，其中，所述控制器被配置用以：为3D打印工艺生成打印路径；在3D打印工艺期间对热固性打印设备执行平移启动命令、流动启动命令、平移命令、流动命令、平移停止命令、流动停止命令和反向平移命令；识别打印路径中的至少一个不连续处；在挤出喷嘴到达所述至少一个不连续处之前执行流动停止命令；在所述至少一个不连续处之前执行平移停止命令；执行反向平移命令；以及使用由热固性打印设备输送的热固性材料，基于3D物体设计来生产3D物体。

与该工艺相关的公开内容被结合到系统中。

在某些实施例中，本公开涉及一种由所公开的方法生产的3D物体。在某些实施例中，本公开涉及一种使用所公开的系统生产的3D物体。

热固性材料

根据本公开的实施例的热固性材料可以由任意数量的材料组成。

在某些实施例中，热固性材料可以是异氰酸酯、异氰酸酯预聚物、聚氨酯、含脲聚合物、多元醇预聚物、胺类预聚物、包含至少一个端羟基团的多元醇、包含至少一个包含异氰酸酯活性氢的胺的多元胺，或上述的混合物。

在某些实施例中，热固性材料可以是异氰酸酯。在某些实施例中，热固性材料可以是异氰酸酯预聚物。在某些实施例中，热固性材料可以是聚氨酯。在某些实施例中，热固性材料可以是含脲聚合物。在某些实施例中，热固性材料可以是多元醇预聚物。在某些实施例中，热固性材料可以是胺类预聚物。在某些实施例中，热固性材料可以是包含至少一个端羟基团的多元醇。在某些实施例中，热固性材料可以是包含至少一个包含异氰酸酯活性氢的胺的多元胺。

在某些实施例中，热固性材料可以是聚氨酯和/或含脲聚合物。在某些实施例中，聚氨酯和/或含脲聚合物可以是包含作为聚合物链的一部分的聚氨酯基团(-NH-(C＝O)-O-)的聚合物。通过使异氰酸酯基团(-N＝C＝O)与羟基团(-OH)反应可以形成聚氨酯键。通过使每个分子包含至少两个异氰酸酯基团的异氰酸酯与具有端羟基团的化合物反应，可以生产聚氨酯。在某些实施例中，平均每个分子具有两个异氰酸酯基团的异氰酸酯可以与平均每个分子具有至少两个端羟基团的化合物反应。

在某些实施例中，聚氨酯和/或含脲聚合物可以是包含作为聚合物链的一部分的尿素基团(-NH-(C＝O)-NH-)的聚合物。通过使异氰酸酯基团(-N＝C＝O)与胺基团(例如-N(R')

在某些实施例中，脂肪族基团可以是饱和或不饱和的线性或支链烃基团。例如，这一术语可以涵盖烷基团(例如，-CH

在某些实施例中，环状基团可以是被分类为脂环基团、芳族基团或杂环基团的闭环烃基团，并且可选地是，可以包括脂肪族基团。在某些实施例中，脂环基团可以是具有类似脂肪族基团的性质的环烃基团。在某些实施例中，芳族基团或芳基团可以是单核或多核芳族烃基团。在某些实施例中，杂环基团可以是闭环烃，在该闭环烃中，环中的其中一个或多个原子是除了碳以外的元素(例如，氮、氧、硫等)。除非另有说明，否则环状基团可以具有6至20个碳原子、6至18个碳原子、6至16个碳原子、6至12个碳原子或6至10个碳原子。

在某些实施例中，聚氨酯和/或含脲聚合物可以是包含作为聚合物链的一部分的聚氨酯基团和尿素基团两者的聚合物。通过每个分子中包含至少两个异氰酸酯基团的异氰酸酯与具有端羟基团的化合物和具有端胺基团的化合物的反应，可以生产聚氨酯/聚脲。在某些实施例中，通过每个分子中包含至少两个异氰酸酯基团的异氰酸酯与具有端羟基团和端胺基团的化合物(例如，羟基胺，诸如3-羟基-n-正丁胺(CAS114963-62-1))的反应，可以生产聚氨酯/聚脲。制备聚氨酯、聚脲或聚氨酯/聚脲的反应可以包括其它添加剂，包括、但不限于催化剂、扩链剂、固化剂、表面活性剂、颜料或上述的组合。

可以被认为是多异氰酸酯的异氰酸酯具有结构R-(N＝C＝O)

异氰酸酯的示例包括、但不限于亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)和甲苯二异氰酸酯(TDI)。MDI的示例可以包括、但不限于单体MDI、聚合MDI以及上述的异构体。化学分子式为C

在某些实施例中，异氰酸酯的示例可以包括、但不限于：芳香二异氰酸酯，诸如2,4-和2,6-甲苯二异氰酸酯(TDI)的混合物、二苯基甲烷-4,4'-二异氰酸酯(MDI)、萘-1,5-二异氰酸酯(NDI)、3,3'-二甲-4,4'-联苯二异氰酸酯(TODI)、粗TDI、聚甲基多苯异氰酸酯、粗MDI、二甲苯二异氰酸酯(XDI)和苯二异氰酸酯；脂肪族二异氰酸酯，诸如4,4'-亚甲基双环己基二异氰酸酯(氢化MDI)、六亚甲基二异氰酸酯(HMDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)和环己烷二异氰酸酯(氢化XDI)；以及上述的改性产物，诸如异氰脲酸酯、碳二亚胺和双脲。

在某些实施例中，具有端羟基团(R-(OH)

在某些实施例中，多元醇的示例可以包括、但不限于聚酯多元醇和聚醚多元醇。在某些实施例中，聚酯多元醇的示例可以包括、但不限于由酸和醇的缩合制成的多元醇。在某些实施例中，示例可以包括由邻苯二甲酸酐和二乙二醇、邻苯二甲酸酐和二丙二醇、己二酸和丁二醇以及琥珀酸和丁烷或己二醇制成的那些多元醇。在某些实施例中，聚酯多元醇可以是半结晶的。在某些实施例中，聚醚多元醇的示例可以包括、但不限于由氧化物(诸如环氧乙烷、环氧丙烷或氧化丁烯)从引发剂(诸如甘油、二丙二醇、TPG(三丙二醇)、蓖麻油、蔗糖或山梨醇)聚合而制成的那些多元醇。

在某些实施例中，多元醇的示例可以包括、但不限于聚碳酸酯多元醇和内酯多元醇，诸如聚己内酯。在某些实施例中，具有端羟基团的化合物(R-(OH)

在某些实施例中，具有端胺基团的化合物(例如，R-(N(R')

在某些实施例中，合适的多胺可以是二胺或三胺，且也可以是伯胺或仲胺。在某些实施例中，具有端胺基团的化合物的分子量(在将具有端羟基团的化合物结合到聚合物中之前计算得到的)可以是约30道尔顿至约5000道尔顿，诸如约40道尔顿至约400道尔顿。

在某些实施例中，聚胺的示例可以包括、但不限于二乙基甲苯二胺、二(甲硫)甲苯二胺、4,4'-甲二(2-氯苯胺)和商品名为LONZACURE L15、LONZACURE M-CDEA、LONZACURE M-DEA、LONZACURE M-DIPA、LONZACURE M-MIPA和LONZACURE DETDA的扩链剂。

在某些实施例中，合适的聚胺的示例可以包括、但不限于：乙二胺、1,2-二氨基丙烷、1,4-二氨基丁烷、1,3-二氨基戊烷、1,6-二氨基己烷、2,5-二氨基-2,5-二甲基己烷、2,2,4-和/或2,4,4-三甲基-1,6-二甲基己烷、1,11-二氨基癸烷、1,12-二氨基十二烷、1,3-和/或1,4-环己烷二胺、1-氨基-3,3,5-三甲基-5-氨基甲基环己烷、2,4-和/或2,6-六氢甲苯二胺、2,4'和/或4,4'-二氨基二环己基甲烷和3,3'-二烷基-4,4'-二氨基二环己基甲烷，诸如3,3'-二甲基-4,4-二氨基-二环己基甲烷和3,3'-二乙基-4,4'-二氨基二环己基甲烷；芳族多胺，诸如2,4-和/或2,6-二氨基甲苯和2,4'和/或4,4'-二氨基二苯甲烷；以及聚氧亚烯多胺。

在某些实施例中，术语多元醇和/或多胺混合物可以是一种或多种不同分子量和官能度的多元醇所组成的混合物、一种或多种不同分子量和官能度的多胺所组成的混合物或者一种或多种多元醇和一种或多种多胺的组合。

在某些实施例中，本公开还提供了在本文中描述的组合物和包含该组合物的热固性系统，所述组合物例如是第一活性组分和第二活性组分以及一个或多个可选的活性组分，诸如第三活性组分。

在某些实施例中，热固性材料可以包括至少一个活性组分。在某些实施例中，热固性材料可以包括至少两个活性组分。在某些实施例中，热固性材料可以包括至少三个活性组分。在某些实施例中，热固性材料可以包括至少四个活性组分。

在某些实施例中，可以通过WO 2018/106822和PCT/US2018/064323中所公开的方法制备热固性材料，上述文献通过引用整体结合于本文中。在某些实施例中，一种用于制备热固性材料(诸如聚氨酯和/或含脲聚合物热固性产品)的方法可以包括将第一活性组分和第二活性组分引入到混合室中。在某些实施例中，第一活性组分可以包括异氰酸酯，且第二活性组分可以包括多元醇和/或聚胺混合物。在某些实施例中，第一活性组分可以包括异氰酸酯，且第二活性组分可以包括多元醇。在某些实施例中，第一活性组分可以包括异氰酸酯，且第二活性组分可以包括多胺。在某些实施例中，第一活性组分可以包括异氰酸酯，且第二活性组分可以包括多元醇和多胺。第一活性组分和第二活性组分可以具有某些特性，包括、但不限于粘度、活性和化学相容性。

在某些实施例中，热固性材料可以是固体热固性材料。

在某些实施例中，热固性材料可以是泡沫热固性材料。

在某些实施例中，热固性材料可以是固体热固性材料和泡沫热固性材料。

虽然在泡沫的背景下进行以下描述，但该描述也可以适用于热固性材料，通常包括聚氨酯和/或含脲聚合物，非泡沫和泡沫两者。泡沫在不同的硬度和弹性范围内可用。聚氨酯和/或含脲聚合物可以非常耐用，从而允许泡沫在不改变性能的情况下重复使用。此性能范围允许这些材料用于期望刚性定位或压力分布更理想的临床环境。

聚氨酯和/或含脲聚合物的泡沫可以是两种反应物组分之间的反应的产物。通过改变配方组分的相对权重来平衡反应速度、反应混合物的界面张力和聚合物支架的弹性，可以获得一系列泡沫性能。在3D打印中，挤出喷嘴可以遵循期望的3D物体的3D计算机模型来在基体上逐层沉积材料(例如，热固性材料)。

在某些实施例中，泡沫前体配方可以实现高分辨率3D沉积，以形成定制的3D泡沫物体。在某些实施例中，通过部分推进前体(诸如聚氨酯前体)的反应，并调节催化剂和表面活性剂水平，可以沉积热固性材料，同时保持泡沫的期望的预定部分分辨率和泡沫的机械完整性。

聚氨酯和/或含脲聚合物泡沫的生产与非泡沫聚氨酯和/或含脲聚合物的生产的不同之处可能在于包含水。通过异氰酸酯与水的同时反应以形成尿素键并产生气体以及异氰酸酯与多功能高分子量醇反应以形成交联弹性泡沫支架，可以形成聚氨酯和/或含脲聚合物泡沫。

在某些实施例中，泡沫可以由以下单体反应形成：二异氰酸酯、水和多官能醇(例如，多元醇)或多官能胺。配方中的水的量可能影响泡沫密度和泡沫支架的强度。多元醇和/或多胺混合物的分子量可以决定泡沫支架的交联密度以及由此产生的泡沫的弹性、弹力和硬度。在某些实施例中，几乎化学计量学的量的二异氰酸酯可以用于与水和多元醇和/或多胺混合物完全反应。

在某些实施例中，预聚物合成可以用于改变聚氨酯或聚脲体系的固化轮廓。在预聚物合成中，化学计量学过量的二异氰酸酯可以与多元醇和/或多胺混合物反应。所得到的预聚物的分子量可以比起始的二异氰酸酯的分子量高，且预聚物中的分子可以具有异氰酸酯官能度，并因此仍然具有活性。由于具有较高的分子量、氢键和/或尿素键，预聚物也可以具有较高的粘度。随后，该预聚物可以与多元醇和/或聚胺混合物和水反应，以生产具有基本相同的无需预聚物合成即能实现的泡沫支架成分的泡沫。然而，粘度增长曲线可以改变，通常起始较高且增长较慢，并且因此，泡沫的形态特征(诸如泡沫细胞大小和细胞稳定性)可以导致泡沫具有非常不同的外观。

支撑泡沫不是单一的密度、硬度或回弹性，而是可以跨越一个较宽的性能范围。本公开扩展了泡沫性能的整个范围。泡沫密度和硬度可以相互关联：低密度泡沫可以是较软的泡沫。泡沫密度和硬度的范围可以首先通过改变配方中的发泡剂(诸如水)的水平以及通过调节配方中的过量异氰酸酯的程度来实现。增加多元醇和/或多胺混合物组分的官能度的程度(例如，结合一些4-或6-官能多元醇)可以增加固化期间的硬度和粘度的增长速率。泡沫回弹性可以通过变化结合到配方中的多元醇和/或多胺来改变。通过降低多元醇和多胺的分子量可以实现记忆泡沫；可以通过结合接枝多元醇来实现高弹性。在某些实施例中，泡沫密度范围可以小于0.3g/cm

控制器、传感器和处理器

在某些实施例中，本公开包括可操作地耦接到打印设备的控制系统或计算设备。

例如，计算设备可以是任何固定或移动的计算机系统(例如，控制器、微控制器、个人计算机、小型计算机等)。计算设备的确切配置不受限制，并且基本上可以使用任何能够提供适当计算能力和控制能力的设备，数字文件可以是能够由计算设备读取和/或写入的、包含数字位(例如，以二进制编码等)的任何介质(例如，易失性或非易失性存储器、CD-ROM、可记录磁带等)。而且，用户可读格式的文件可以是能够在由操作人员可读和/或可理解的任何介质(例如，纸张、显示器等)上呈现的数据的任何表示(例如，ASCII文本、二进制数、十六进制数、十进制数、图形化方式等)。

在某些实施例中，控制系统可以包括一个或多个处理器。

在某些实施例中，控制系统可以包括一个或多个传感器。在某些实施例中，所述一个或多个传感器可以检测3D打印的物体在沉积期间的位置。

在某些实施例中，所述一个或多个传感器可以检测3D打印的物体在沉积期间的位置，并基于3D打印的物体的形状和位置来优化热固性材料的沉积。

在某些实施例中，控制器可以包括一个或多个处理器，并且可以向已进行挤出的热固性打印设备提供指令。这些指令可以修改用于打印3D打印的物体的方法。在某些实施例中，这些指令指示至少一个致动器，该至少一个致动器可操作地耦接到挤出喷嘴，以在输送热固性材料以形成3D打印的物体时移动挤出喷嘴。

在某些实施例中，控制器可以基于珠的长宽比来分析长宽比并沉积热固性材料。例如，控制器可以指示3D打印机针对3D打印的物体的某些方面使用低长宽比/高粘度的珠进行打印，然后控制器可以指示3D打印机对于3D打印的物体的其它方面使用高长宽比/低粘度的珠进行打印。这种对长宽比的控制可以提供(例如，在3D物体的边缘上)具有高分辨率的3D打印的物体，然后使用增加的打印速度来填充3D物体的各方面。

在某些实施例中，控制器可以调节热固性材料的数量和流量中的一者或两者，以提供与第二区域的相同物理性质不同的第一区域的物理性质。在某些实施例中，物理性质可以是柔性、颜色、光学折射率、硬度、孔隙率和密度中的一个或多个。

在某些实施例中，控制器可以被配置用以执行或该方法进一步包括：调节气体生成源的数量和流量中的一者或两者，以便与第一活性组分、第二活性组分和第三活性组分中的一个或多个一起使用。

在某些实施例中，控制器可以被配置用以执行或该方法进一步包括：控制挤出喷嘴与3D打印的物体之间的距离。

示例

现在参考下面的示例进一步详细地说明本文所描述的方法、系统和物体。这些示例仅为说明的目的而提供，并且本文所描述的实施例不应以任何方式被解释为仅限于这些示例。相反，实施例应被解释为涵盖由于本文中提供的教导而变得明显的任何变化和所有变化。

示例1：使用反向平移打印3D物体

通过创建如下一种工艺实现了一种使启动和停止每个打印层中的挤出最小化的技术(减少同一层上的挤出物移动之间的行程移动)，通过该工艺创建了G-Code，使得首先打印最外层的外壳曲线，然后以100％密度(0.55珠间距、大约1200mm/秒进给速率、0.75E/mm、尖头与打印层的偏移为0.2mm)打印同心填充物，而没有需要从挤出机停止流动的行程移动。在填充物完成打印之后，之后再直接打印最内层的外壳。对于待打印的首先的外壳的选择可以颠倒过来。

为了防止过度挤出和影响打印物的尺寸要求(表面光洁度、几何形状)，指定了一层上的第一条曲线和最后一条曲线的路径。设定使用100％密度摆线基填充物，大约0.55mm的珠间距、大约1200mm/秒的进给速率、0.75E/mm的流量，并且尖头与正在打印的填充物层顶部的偏移为0.2mm。该零件是圆柱体，并且在其中心处具有贯穿整个零件的挤出切口。外径大约为50mm，并且内径大约为21mm。最后打印的外壳曲线按照填充物进行打印，然后启动引出G-Code。然后，当配置好打印机并且沿所述曲线限定好每一步的G-Code(在大约0.19mm线长下近似圆)时，用挤出机回缩-0.19mm的等同细丝，使与这一层中的最后的外壳相同的路径折回。

示例2：使用反向平移打印3D物体

为了防止过度挤出的材料对打印物的质量和形状产生负面影响，尖头在停止挤出之后使其路径折回。折回步骤可以单独使用或者可以与涂层和细丝折回一起使用。在该示例中，使用折回作为用以控制过度挤出和渗出的唯一方法。为了打印100mm的直线，打印机的尖头以500mm/秒向左移动100mm，从而以0.523E/mm的速率挤出材料。在停止点处，尖头停止并升高到打印物上方1.5mm。然后，尖头以500mm/秒的速率向右移动3mm。从尖头渗出的材料沉落在新打印的材料上，从而使线条有清晰的边缘。然后，尖头移动到待打印的下一条线的起始点。

示例3：通过引出块来打印3D物体

附加的引出技术是当挤出机离开打印层中的最后一条曲线拉出时，使挤出机折回一个较大的量，并指定一条与外壳的路径成90度角的指定路径。在挤出机沿对角方向向上移动并远离最后一条打印的曲线的同时，当固件被配置好并折回时，等同细丝的折回量为-53.2mm；在z方向上为15mm，并且在x方向上远离最后一条打印的曲线10mm(与打印曲线成90度)，以防止挤出机以大约8.01mm/秒的进给速率将细丝渗出到刚刚打印的层上。

示例4：使用引入和引出块打印3D物体

打印出连接到打印层的内壳或外壳的引入/引出块。为了减轻启动和停止流动对打印物的影响，使用了这些引入/引出块。在该示例中，对于直径为50mm的零件，使用了宽度大约为3.45mm并且长度大约为35.575mm的引入块，其在打印物的几何形状上居中。到所述块的最小距离是与打印物的外边缘相距4.825mm。创建了将打印物连接到引入块的小桥接件，其回折到自身上，以创建3珠宽的桥接件。桥接件的整个宽度没有连接到打印物；桥接件上的仅一个珠延伸得足够得远，以与打印物连接。桥接件的整个宽度终止于远离打印的物体大约1.76mm。

示例5：使用反向平移打印3D物体

一旦打印出最终的外壳曲线，则挤出喷嘴就随着时间和距离在Z方向上向上移动，从而在移动到打印物的其它部分之前允许树脂停止渗出并打破珠中的张力。在该示例中，在X/Y坐标平面上，直线行进距离每增加1mm，Z高度就向上移动0.004mm。

示例6：使用修改后的到珠的开始处和结束处来打印3D物体

一个层中的挤出物的初始路径(外壳，外周长)被修改成使得内周长和外周长(一个层的挤出物的首先部分和最后部分)偏移得比该层的填充物小0.15mm。在一个层的开始处形成多个珠之前，这种轻微的偏移允许珠以喷嘴与该层之间的更小的间隙开始。这对于减少一个层的初始挤出物将从打印物分层的可能性来说是有用的。所述层的这些开始段和结束段的进给速率也被修改成使得以1445mm/分钟进行打印，这比填充物的1700mm/分钟的打印速率慢。所述层(即，外壳或周长)的开始段和结束段具有130％的填充物的挤出物改性剂。所有这些调节降低了挤出物的初始部分和/或结束部分分层或产生间隙的风险。代替添加指定的主要命令或折回命令的是，改变珠的参数，以控制在珠的开始处增加且在珠的结束处斜降的挤出机的压力。