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特表2024-532106所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのシステムおよび方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-09-05
(54)【発明の名称】所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのシステムおよび方法
(51)【国際特許分類】
B29C 64/386 20170101AFI20240829BHJP
B33Y 50/00 20150101ALI20240829BHJP
B29C 64/106 20170101ALI20240829BHJP
B29C 64/209 20170101ALI20240829BHJP
B33Y 10/00 20150101ALI20240829BHJP
B33Y 30/00 20150101ALI20240829BHJP
【ＦＩ】
B29C64/386
B33Y50/00
B29C64/106
B29C64/209
B33Y10/00
B33Y30/00
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024508699
(86)(22)【出願日】2022-07-11
(85)【翻訳文提出日】2024-04-11
(86)【国際出願番号】 US2022073585
(87)【国際公開番号】W WO2023023426
(87)【国際公開日】2023-02-23
(31)【優先権主張番号】63/234,319
(32)【優先日】2021-08-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】399074983
【氏名又は名称】ピーピージー・インダストリーズ・オハイオ・インコーポレイテッド
【氏名又は名称原語表記】ＰＰＧ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ Ｏｈｉｏ，Ｉｎｃ．
(74)【代理人】
【識別番号】110000855
【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ドボシュ、ケリアン マーセリン
(72)【発明者】
【氏名】ウィルキンソン、ブライアン ウィリアム
(72)【発明者】
【氏名】カッチコ、シンシア
(72)【発明者】
【氏名】ブバス、マイケル アントニー
(72)【発明者】
【氏名】エプスタイン、エリック スコット
【テーマコード（参考）】
4F213
【Ｆターム（参考）】
4F213AA39
4F213AA42
4F213WA25
4F213WB01
4F213WF21
4F213WL02
4F213WL15
4F213WL24
4F213WL32
4F213WL85
(57)【要約】
熱硬化性プリンタ（１００）を動的に制御するためのコンピュータシステムは、１つ以上のプロセッサ（２１０）、および１つ以上のプロセッサによって実行されるときに、様々な行為を実行するようにコンピュータシステムを、構成する実行可能命令を格納した１つ以上のコンピュータ可読媒体を備える。コンピュータシステムは、印刷されるターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質の指標を含む熱硬化性印刷データパケットを受信し得る。コンピュータシステムはまた、熱硬化性三次元プリンタに利用可能な１つ以上の熱硬化性材料（２５０ａ、２５０ｂ）の指標を受信し、異なる材料性質を記述する材料属性データセットにアクセスし得る。材料属性データセットに基づいて、コンピュータシステムは、１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成を判定し、熱硬化性三次元プリンタに特定の混合物構成を実装させるコマンドを生成し得る。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータシステムであって、１つ以上のプロセッサと、
実行可能命令を格納した１つ以上のコンピュータ可読媒体と、を備え、前記実行可能命令が、前記１つ以上のプロセッサによって実行されるときに、前記コンピュータシステムを、少なくとも以下：
印刷されるターゲットオブジェクトの表面の所望の最終材料性質の指標を含む熱硬化性印刷データパケットを受信することと、
前記熱硬化性三次元プリンタに利用可能な１つ以上の熱硬化性材料の指標を受信することと、
材料属性データセットにアクセスすることであって、前記材料属性データセットが、異なる混合物構成または印刷構成に基づいて生じる異なる材料性質を記述する、アクセスすることと、
前記材料属性データセットに基づいて、前記表面の前記所望の最終材料性質を達成するために、前記１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成または印刷構成を判定することと、
前記表面を印刷するときに、前記熱硬化性三次元プリンタに、前記１つ以上の熱硬化性材料の前記特定の混合物構成または印刷構成を実装させるコマンドを生成することと、を実行するように構成する、コンピュータシステム。
【請求項2】
前記特定の混合物構成が、前記１つ以上の熱硬化性材料の特定の比率を含む、請求項１に記載のコンピュータシステム。
【請求項3】
前記特定の混合物構成が、前記表面の前記印刷中に一度に、前記１つ以上の熱硬化性材料の特定の温度を含む、請求項１または２に記載のコンピュータシステム。
【請求項4】
前記所望の最終材料性質が、引張性質を含む、請求項１～３のいずれか一項に記載のコンピュータシステム。
【請求項5】
前記所望の最終材料性質が、硬度性質を含む、請求項１～４のいずれか一項に記載のコンピュータシステム。
【請求項6】
前記所望の最終材料性質が、耐摩耗性性質、密度、熱膨張性、熱伝導性、耐薬品性、ガラス転移温度（Ｔｇ）、破断伸長、表面エネルギー、または電気伝導性のうちの少なくとも１つを含む、請求項１～５のいずれか一項に記載のコンピュータシステム。
【請求項7】
ターゲットオブジェクトの前記表面が、前記ターゲットオブジェクトの内部表面を含む、請求項１～６のいずれか一項に記載のコンピュータシステム。
【請求項8】
印刷されるターゲットオブジェクトの前記表面の前記所望の最終材料性質が、所定の粗さを含み、これが、硬化されていない／ゲル化されていない材料を通して意図的なノズルの引きずりを誘発するために、より低いｚ高さなど、所与の押出構成において予想されるビーズ寸法とは異なり得る可変ｚ高さまたはｘｙｚ印刷座標の使用を含む、請求項１～７のいずれか一項に記載のコンピュータシステム。
【請求項9】
前記１つ以上の熱硬化性材料のための前記特定の混合物構成が、ポリ尿素、ポリウレタン、マイケル付加、ポリスルフィド、ポリチオエーテル、エポキシアミン、アザマイケル付加、またはチオレンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１～８のいずれか一項に記載のコンピュータシステム。
【請求項10】
前記１つ以上の熱硬化性材料のための前記特定の混合物構成が、静的混合ノズルまたは動的混合ノズルを備える、請求項１～９のいずれか一項に記載のコンピュータシステム。
【請求項11】
所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータ実装方法であって、前記コンピュータ実装方法が、１つ以上のプロセッサ上で実行され、前記方法が、印刷されるターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質の指標を含む熱硬化性印刷データパケットを受信することと、
前記熱硬化性三次元プリンタに利用可能な１つ以上の熱硬化性材料の指標を受信することと、
材料属性データセットにアクセスすることであって、前記材料属性データセットが、異なる混合物構成または印刷構成に基づいて生じる異なる材料性質を記述する、アクセスすることと、
前記材料属性データセットに基づいて、前記表面の前記所望の最終材料性質を達成するために、前記１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成または印刷構成を判定することと、
前記表面を印刷するときに、前記熱硬化性三次元プリンタに、前記１つ以上の熱硬化性材料の前記特定の混合物構成または印刷構成を実装させるコマンドを生成することと、を含む、コンピュータ実装方法。
【請求項12】
前記特定の混合物構成が、前記１つ以上の熱硬化性材料の特定の比率を含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項13】
前記特定の混合物構成が、前記表面の前記印刷中に一度に、前記１つ以上の熱硬化性材料の特定の温度を含む、請求項１１または１２に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項14】
前記所望の最終材料性質が、引張性質を含む、請求項１１～１３のいずれか一項に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項15】
前記所望の最終材料性質が、硬度性質を含む、請求項１１～１４のいずれか一項に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項16】
前記所望の最終材料性質が、耐摩耗性性質を含む、請求項１１～１５のいずれか一項に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項17】
ターゲットオブジェクトの前記表面が、前記ターゲットオブジェクトの内部表面を含む、請求項１１～１６のいずれか一項に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項18】
印刷される前記ターゲットオブジェクトの前記所望の最終材料性質が、所定の粗さを含み、これが、硬化されていない／ゲル化されていない材料を通して意図的なノズルの引きずりを誘発するために、より低いｚ高さなど、所与の押出構成において予想されるビーズ寸法とは異なり得る可変ｚ高さまたはｘｙｚ印刷座標の使用を含む、請求項１１～１７のいずれか一項に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項19】
前記１つ以上の熱硬化性材料のための前記特定の混合物構成が、ポリ尿素、ポリウレタン、マイケル付加、ポリスルフィド、ポリチオエーテル、エポキシアミン、アザマイケル付加、またはチオレンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１１～１８のいずれか一項に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項20】
コンピュータ実行可能命令を格納した１つ以上の物理コンピュータ可読記憶媒体を備えるコンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータ実行可能命令が、プロセッサにおいて実行されるときに、コンピュータシステムを、以下：印刷されるターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質の指標を含む熱硬化性印刷データパケットを受信することと、
前記熱硬化性三次元プリンタに利用可能な１つ以上の熱硬化性材料の指標を受信することと、
材料属性データセットにアクセスすることであって、前記材料属性データセットが、異なる混合物構成または印刷構成に基づいて生じる異なる材料性質を記述する、アクセスすることと、
前記材料属性データセットに基づいて、前記表面の前記所望の最終材料性質を達成するために、前記１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成または印刷構成を判定することと、
前記表面を印刷するときに、前記熱硬化性三次元プリンタに、前記１つ以上の熱硬化性材料の前記特定の混合物構成または印刷構成を実装させるコマンドを生成することと、を実行させる、コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
政府の権利
本発明は、米国陸軍研究所（ＡＲＬ）を代表して米国陸軍契約司令部によって授与された政府契約第Ｗ９１１ＮＦ－１７－２０２２７号の下で、政府の支援を受けて行われたものである。政府は、本発明においてある特定の権利を有する。
本発明は、米国陸軍研究所（ＡＲＬ）を代表して米国陸軍契約司令部によって授与された政府契約第Ｗ９１１ＮＦ－１７－２０２２７号の下で、政府の支援を受けて行われたものである。政府は、本発明においてある特定の権利を有する。
【0002】
１．技術分野
本発明は、共反応性材料を使用する三次元印刷方法のコンピュータ制御に関する。
本発明は、共反応性材料を使用する三次元印刷方法のコンピュータ制御に関する。
【背景技術】
【0003】
２．背景および関連技術
付加製造とも称される三次元（３Ｄ）印刷は、過去数年間で技術的爆発を経験してきた。この関心の増加は、一般的なコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ファイルからの多種多様なオブジェクトを容易に製造するための３Ｄ印刷の能力に関連する。３Ｄ印刷では、構成物は、構造を構築するために材料の連続的な層に設けられる。これらの層は、例えば、液体、粉末、紙、またはシート材料から作製され得る。
付加製造とも称される三次元（３Ｄ）印刷は、過去数年間で技術的爆発を経験してきた。この関心の増加は、一般的なコンピュータ支援設計（ＣＡＤ）ファイルからの多種多様なオブジェクトを容易に製造するための３Ｄ印刷の能力に関連する。３Ｄ印刷では、構成物は、構造を構築するために材料の連続的な層に設けられる。これらの層は、例えば、液体、粉末、紙、またはシート材料から作製され得る。
【0004】
従来の構成では、３Ｄ印刷システムは、熱可塑性材料を利用する。３Ｄ印刷システムは、加熱されたノズルを通して、プラットフォーム上に熱可塑性材料を押し出す。ＣＡＤファイルから導出された命令を使用して、システムは、プラットフォームに対してノズルを移動させ、３Ｄオブジェクトを形成するために熱可塑性材料の層を連続的に構築する。ノズルから押し出された後、熱可塑性材料は、冷却する。それ故、得られた３Ｄオブジェクトは、加熱された形態で押し出され、互いの上に層化された熱可塑性材料の層で作製される。
【0005】
３Ｄ印刷を改善することができる多くの方法がある。これらの改善は、他の多くの所望の結果の中でも、より速い印刷、より高い解像度の印刷、より耐久性のある最終製品を含み得る。
【発明の概要】
【0006】
所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータシステムは、１つ以上のプロセッサ、および１つ以上のプロセッサによって実行されるときに、様々な行為を実行するようにコンピュータシステムを構成する実行可能命令を格納した１つ以上のコンピュータ可読媒体を備える。コンピュータシステムは、印刷されるターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質（例えば、表面材料性質）の指標を含む熱硬化性印刷データパケットを受信し得る。追加的に、コンピュータシステムは、熱硬化性三次元プリンタに利用可能な１つ以上の熱硬化性材料の指標を受信し得る。次いで、コンピュータシステムは、材料属性データセットにアクセスする。材料属性データセットは、１つ以上の熱硬化性材料の異なる混合物構成に基づいて生じる異なる材料性質を記述する。材料属性データセットに基づいて、コンピュータシステムは、所望の最終材料性質を達成するために、１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成を判定し、表面を印刷するときに、熱硬化性三次元プリンタに１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成を実装させるコマンドを生成する。
【0007】
追加的に、熱硬化性プリンタを動的に制御するためのコンピュータ実装方法は、１つ以上のプロセッサ上で実行され得る。コンピュータ実装方法は、印刷されるターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質の指標を含む熱硬化性印刷データパケットを受信することを含み得る。追加的に、コンピュータ実装方法はまた、熱硬化性三次元プリンタに利用可能な１つ以上の熱硬化性材料の指標を受信することを含み得る。コンピュータ実装方法はまた、材料属性データセットにアクセスすることも含み得る。材料属性データセットは、１つ以上の熱硬化性材料の異なる混合物構成に基づいて生じる異なる材料性質を記述する。コンピュータ実装方法はまた、材料属性データセットに基づいて、所望の最終材料性質を達成するために、１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成を判定することと、表面を印刷するときに、熱硬化性三次元プリンタに１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成を実装させるコマンドを生成することと、を含み得る。
【0008】
さらに、コンピュータ可読媒体は、プロセッサで実行されるときに、コンピュータシステムに熱硬化性プリンタを動的に制御する方法を実行させる、コンピュータ実行可能命令を格納した１つ以上の物理コンピュータ可読記憶媒体を備え得る。実行された方法は、印刷されるターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質の指標を含む熱硬化性印刷データパケットを受信することを含み得る。追加的に、実行された方法は、熱硬化性三次元プリンタに利用可能な１つ以上の熱硬化性材料の指標を受信することを含み得る。実行された方法はまた、材料属性データセットにアクセスすることをさらに含み得る。材料属性データセットは、１つ以上の熱硬化性材料の異なる混合物構成に基づいて生じる異なる材料性質を記述する。実行された方法はまた、材料属性データセットに基づいて、所望の最終材料性質を達成するために、１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成を判定することと、表面を印刷するときに、熱硬化性三次元プリンタに、層の高さまたは最小層の高さ、材料堆積の別個の場所のための複数の材料など（しかし、これらに限定されない）、１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成および／または機械的構成を実装させるコマンドを生成することと、を含む。
【0009】
本発明の例示的な実装形態の追加的な特徴および利点は、以下の説明において記載され、部分的には説明から明らかであるか、またはそのような例示的な実装形態の実践によって知得し得る。そのような実装形態の特徴および利点は、別添の特許請求の範囲で特に指摘される器具および組み合わせによって実現および取得し得る。これらの特徴および他の特徴は、以下の説明および添付の特許請求の範囲からより完全に明らかになるか、または以下に規定するような例示的な実装形態の実践によって知得し得る。
【0010】
上に列挙した、および本開示の他の利点ならびに特徴を得ることができる様態を説明するために、上で簡潔に説明される原理のより具体的な説明を、別添の図面に例解されたその具体的な実施形態を参照することによって行う。これらの図面は、本発明の典型的な実施形態のみを描写するものであり、したがって、その範囲を限定するものとみなされるものではないことを理解した上で、本発明を、添付の図面を使用して、追加的な具体性および詳細性をもって説明および解説されている。
【図面の簡単な説明】
【0011】
【図1】熱硬化性３Ｄ印刷のためのシステムを例解する。
【図2】熱硬化性３Ｄ印刷のためのコンピュータシステムの概略図を例解する。
【図3】異なるビーズサイズの側面図を例解する。
【図4】実質的に同時に異なる熱硬化性材料を押出するように構成されている熱硬化性３Ｄプリンタの２つの押出機の実施例を例解する。
【図5】所望の材料属性を作り出すために、熱硬化性プリンタを制御するための方法のフローチャートを例解する。
【発明を実施するための形態】
【0012】
本発明は、熱硬化性三次元（３Ｄ）プリンタを動的に制御するためのシステム、方法、および装置に及ぶ。システム、方法、および装置は、ターゲットオブジェクトを作り出す間に、共反応性材料の堆積を通して動作する。本明細書で使用される場合、「ターゲットオブジェクト」は、本明細書で説明されるシステム、方法、および／または装置によって付加的に製造されている物理的オブジェクトまたは完全な物理的オブジェクトの一部分を指し得る。追加的に、本明細書で使用される場合、共反応性材料は、熱硬化性材料を含む。
【0013】
共反応性成分を使用する付加製造は、代替的な付加製造方法と比較していくつかの利点を有する。本明細書で使用される場合、「付加製造」は、（例えば、ユーザが生成したファイルまたは３Ｄオブジェクトスキャナを通した）コンピュータ支援設計の使用を指し、付加製造装置に正確な幾何学的形状で材料を層ごとに堆積させる。連続的な層を形成する材料を共反応させて層間に共有結合を形成できるため、共反応性成分を使用した付加製造は、より強い部品を作り出すことができる。また、成分は混合時に低粘度を有するため、より高い充填材含有量を使用することができる。より高い充填材含有量を使用して、材料および構築されたターゲットオブジェクトの機械的および／または電気的性質を改質することができる。共反応性成分は、付加的に製造された部品で使用される化学物質を拡張して、溶溶剤性、耐摩耗性、ヤング率、電気的、引張、硬度、平滑性、および耐熱性など（しかし、これらに限定されない）の改善された性質を提供することができる。
【0014】
追加的に、コンピュータシステムを使用して、付加製造環境内での共反応性成分の使用を制御する能力は、いくつかの利点を提供する。例えば、コンピュータシステムは、結果として生じる材料の所望の物理的属性を生成する方法で、共反応性成分の流量およびツール経路を動的に制御および調整することができる。そのような調整および制御は、付加製造内で独自の利点を提供する。
【0015】
以下の詳細な説明の目的のために、本発明が、明示的に反対の定めがある場合を除き、様々な代替的な変形およびステップシーケンスをとり得ることが理解されるべきである。さらに、任意の動作例以外、または別途示される場合、例えば、明細書および特許請求の範囲で使用される成分の量を表すすべての数は、すべての例において「約」という用語によって修飾されているものとして理解されるべきである。したがって、相反することが示されない限り、以下の明細書および添付の特許請求の範囲に記載される数値パラメータは、本発明によって得られる所望の特性に応じて変動し得る近似値である。少なくとも、かつ、等価物の見解の適用を特許請求の範囲に限定しようとするものではなく、各数値パラメータは、少なくとも報告された有効桁の数に照らし合わせて、かつ通常の四捨五入技法を適用することによって解釈されるべきである。本発明の広い範囲を記載する数値範囲およびパラメータは、近似値であるにもかかわらず、具体的な例において記載される数値は、可能な限り正確に報告される。しかしながら、任意の数値は、それらのそれぞれの試験測定値に見られる標準偏差から必然的に得られる特定の誤差を本質的に含有する。
【0016】
また、本明細書に記載される任意の数値範囲は、その中に包含されるすべての部分範囲を含むことを意図していることを理解されたい。例えば、「１～１０」の範囲は、記載された最小値１と記載された最大値１０との間の（およびそれらを含む）すべての部分的な範囲、すなわち、１に等しいまたは１を超える最小値と、１０に等しいまたは１０未満の最大値と、を有することが意図される。
【0017】
単数形の使用は、別途具体的に述べられていない限り、複数形を含み、複数形は、単数形を包含する。加えて、「および／または」がある特定の例で明示的に使用され得るが、別途具体的に述べられていない限り、「または」の使用は、「および／または」を意味する。
【0018】
「ポリマー」という用語は、プレポリマー、ホモポリマー、コポリマー、およびオリゴマーを含むことを意味する。
【0019】
加えて、別途示されない限り、本明細書および特許請求の範囲で使用される量、構成物質、距離、または他の測定値を表す数値は、「約」という用語またはその同義語によって必要に応じて修正されるものと理解されたい。「約」、「およそ」、「実質的に」という用語、または同様のものが、述べられた量、値、または条件と併せて使用されるとき、それは、述べられた量、値、または条件の２０％未満、１０％未満、５％未満、１％未満、０．１％未満、または０．０１％未満逸脱する量、値、または条件を意味すると解釈され得る。
【0020】
本開示の構成は、３Ｄ印刷を使用する構造オブジェクトの作製を対象とする。３Ｄオブジェクトは、少なくとも２つの共反応性成分を基材上に堆積させ、その後、下に堆積された部分または層の上にオブジェクトの追加の部分または層を堆積させることによって、オブジェクトの連続的な部分または層を形成することによって作製され得る。層は、３Ｄ印刷されたオブジェクトを構築するために連続的に堆積される。共反応性成分を混合し、次いで堆積させることができるか、または別々に堆積させることができる。別々に堆積されるとき、成分は、同時に、連続して、または同時にかつ連続して両方とも堆積させることができる。
【0021】
堆積および同様の用語は、（オブジェクトの第１の部分のための）基材上、またはオブジェクトの以前に堆積された部分もしくは層上への、共反応化もしくは共反応性組成物および／またはその反応性成分を含む印刷材料の適用を指す。各共反応性成分は、他の共反応性成分の構成物質と化学的に反応することができるモノマー、プレポリマー、付加物、ポリマー、および／または架橋剤を含み得る。
【0022】
少なくとも２つの共反応性成分は、一緒に混合され、その後、オブジェクトの部分を形成するように反応する共反応性成分の混合物として堆積され得る。例えば、２つの共反応性成分を一緒に混合し、共反応性成分の混合物として堆積させ得、それらは、共反応性成分の少なくとも２つの別々の流れを静的ミキサまたは動的ミキサなどの混合装置内に送達することによって反応して共反応化組成物を形成し、次いで堆積される単一の流れを作製する。共反応性成分は、反応混合物を含む組成物が堆積されるまでに少なくとも部分的に反応され得る。堆積された反応混合物は、堆積後に少なくとも部分的に反応し得、また、オブジェクトの下層または上層などのオブジェクトの以前に堆積された部分および／またはその後に堆積された部分と反応し得る。
【0023】
代替的に、２つの共反応性成分は、互いに別々に堆積されて、堆積時に反応して、オブジェクトの部分を形成し得る。例えば、２つの共反応性成分は、インクジェット印刷システムを使用するなどして別々に堆積され得、それによって、２つの反応性成分は、反応してオブジェクトの一部分を形成し得るように、共反応性成分は、十分に近接して互いに重なり合って、かつ／または互いに隣接して堆積される。別の実施例として、押出成形物では、均質であるよりもむしろ、押出成形物の断面プロファイルは、断面プロファイルの異なる部分が２つの共反応性成分のうちの１つを有し得、かつ／または２つの共反応性成分の混合物を異なるモル比および／または等価比で含有し得るように不均質であり得る。
【0024】
さらに、３Ｄ印刷されたオブジェクト全体を通して、オブジェクトの異なる部分が異なる材料性質によって特徴付けられ得るように、オブジェクトの異なる部分は、２つの共反応性成分の異なる割合を使用して形成され得る。例えば、オブジェクトのいくつかの部分は、剛性であり得、オブジェクトの他の部分は、可撓性であり得る。
【0025】
共反応性成分の粘度、温度、反応時間、反応速度、および他の性質は、堆積部分および／またはオブジェクトが堆積後に所望の構造的完全性を達成および保持するように、共反応性成分および／または共反応化組成物の流れを制御するように調整され得ることが理解されるであろう。いくつかの実施形態では、上記の結果を達成するために、マルチキュア機構が実装される。共反応性成分の粘度および／または反応時間は、溶媒（反応性希釈剤、樹脂、顔料レオロジー改質剤などであるが、これらに限定されない）を含めることによって調節され得、または共反応性成分は、溶媒を実質的に含まないか、もしくは溶媒を完全に含まない場合がある。いくつかの実施形態では、溶媒は、樹脂などの固体材料であり得る。いくつかの実施形態では、溶媒は、液体材料であり得る。共反応性成分の粘度は、充填材を含めることによって調節され得、または共反応性成分は、充填材を実質的に含まないか、もしくは充填材を完全に含まない場合がある。共反応性成分の粘度は、より低いまたはより高い分子量を有する成分を使用することによって調節され得る。例えば、共反応性成分は、プレポリマー、モノマー、またはプレポリマーとモノマーとの組み合わせを含み得る。共反応性成分の粘度は、堆積温度を変更することによって調整され得る。共反応性成分は、堆積および／またはインクジェット前の混合など、使用される特定の堆積方法に対して調整され得る粘度および温度プロファイルを有し得る。粘度は、共反応性成分自体の組成によって影響され得、かつ／または本明細書に説明されるレオロジー改質剤の含有によって制御され得る。
【0026】
粘度および／または反応速度が、共反応性成分の堆積後に組成物が意図された形状を保持するようになることが望ましい可能性がある。例えば、粘度が低すぎるおよび／または反応速度が遅すぎる場合、堆積組成物は、完成オブジェクトの所望の形状を損なうような方法で流れ得る。同様に、粘度が高すぎるおよび／または反応速度が速すぎる場合、所望の形状が損なわれ得る。
【0027】
ここで、図を参照すると、図１は、共反応性成分を使用した３Ｄ印刷のためのシステムを例解している。描写されるシステムは、コンピュータシステム１１０と通信する３Ｄプリンタ１００を備える。物理的に別個の成分として描写されているが、コンピュータシステム１１０はまた、３Ｄプリンタ１００内に完全に統合され得、（クラウドコンピューティング環境を含む）複数の異なる電子デバイスの間に分散され得、または別様に３Ｄプリンタ１００と統合され得る。本明細書で使用される場合、「３Ｄプリンタ」は、コンピュータによって生成されたデータファイルを使用して付加製造を可能にする任意のデバイスを指す。本明細書におけるそのようなコンピュータ生成データファイルは、「ＣＡＤファイル」と称される。
【0028】
描写される３Ｄプリンタ１００は、くさび形状の形態でターゲットオブジェクト１２０とともに描写される。くさび形状は、少なくとも部分的に、共反応性成分を使用して、３Ｄプリンタ１００によって構築される。３Ｄプリンタ１００はまた、移動機構１４０に取り付けられたディスペンサ１３０を備える。本明細書で使用される場合、「ディスペンサ」は、動的ノズル、静的ノズル、静的混合ノズル、噴射デバイス、分注デバイス、注出デバイス、押出デバイス、噴霧デバイス、または共反応性成分の制御された流動を提供することができる任意の他のデバイスを含み得る。
【0029】
追加的に、移動機構１４０は、アームに沿ってＸ軸方向に移動可能であるトラック１４２内に取り付けられたディスペンサと、アームがＹ軸方向に移動可能であるトラック１４４の別のセットとを備えるように描写されている。いくつかの実施形態では、トラック１４２、１４４、および／または追加のトラックは、Ｚ軸方向に移動するように構成され得る。しかしながら、この構成は、例示および説明のためにのみ提供されることを理解されたい。追加的または代替的な構成では、移動機構１４０は、ターゲットオブジェクト１２０に対してディスペンサ１３０の位置を制御できる任意のシステムを備え得、これには、ターゲットオブジェクト１２０をディスペンサ１３０に対して移動させるシステムが含まれるが、これに限定されない。
【0030】
さらに、３Ｄプリンタ１００は、共反応性成分の１つ以上の容器１５２（ａ～ｅ）に接続される。描写される実施例では、共反応性成分は、ユーザが共反応性成分を引き出すための所望の容器１５２（ａ～ｅ）を選択することを許容する選択可能なマニホールド１５０を通してアクセスされる。しかしながら、３Ｄ印刷のための描写されたシステムは単に例示的なものであることが理解されるであろう。例えば、代替的な場合において、システムは、共反応性成分および選択可能なマニホールド１５０の異なる構成を備え得るか、または選択可能なマニホールド１５０を全く備えない場合がある。いくつかの他の場合では、システムは、より大きなバッチサイズのオブジェクトを作製するように構成され得る。
【0031】
図２は、熱硬化性３Ｄ印刷のためのコンピュータシステムの概略図を例解する。コンピュータシステム１１０は、３Ｄプリンタ１００と通信しているとして示されている。追加的に、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００の様々なモジュール、またはユニットは、コンピュータシステム１１０によって実行されるとして描写されている。特に、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００は、ツール経路生成ユニット２４０、流量処理ユニット２４２、ディスペンサ制御ユニット２４４、および材料データベース２４６を備えるように描写されている。いくつかの実施形態では、流量処理ユニット２４２は、ディスペンサ１３０における１つ以上のバルブをオンおよび／またはオフにし、かつ／または（スタック内のステートメントを編集するためにシステムエディタを呼び出す）Ｅコマンドに基づいて流量を制御するように構成され得る。いくつかの実施形態では、ディスペンサ制御ユニット２４４は、ディスペンサ１３０の直線運動を制御するように構成され得る。
【0032】
熱硬化性３Ｄ印刷のための描写されたコンピュータシステムは、３Ｄプリンタ１００に直接供給される第１の共反応性成分容器１５０ａおよび第２の共反応性成分容器１５０ｂを備えるようにさらに示されている。したがって、３Ｄプリンタ１００は、第１の共反応性成分容器１５０ａおよび第２の共反応性成分容器１５０ｂから所望に応じて共反応性成分を抽出することができる。しかしながら、この構成は単に例示的なものであり、追加的または代替的な構成では、共反応性成分容器の異なる構成を利用して、共反応性成分を３Ｄプリンタ１００に提供し得ることが理解されるであろう。
【0033】
本明細書で使用される場合、「モジュール」は、特定の機能を実行するコンピュータ実行可能コードおよび／またはコンピュータハードウェアを含む。当業者は、異なるモジュール間の区別が少なくとも部分的に任意であり、モジュールが別様に組み合わされ、分割され、依然として本開示の範囲内にあり得ることを理解するであろう。したがって、「モジュール」であるとしての成分の説明は、明確化および説明のためにのみ提供され、別途明示的に述べられていない限り、コンピュータ実行可能コードおよび／またはコンピュータハードウェアの任意の特定の構造が必要であることを示すように解釈されるべきではない。この説明では、「ユニット」、「成分」、「エージェント」、「マネージャ」、「サービス」、「エンジン」、「仮想マシン」などの用語も同様に使用され得る。
【0034】
コンピュータシステム１１０はまた、１つ以上のプロセッサ２１０、および１つ以上のプロセッサ２１０によって実行されるときに、様々な行為を実行するようにコンピュータシステム１１０を構成する実行可能命令を格納した１つ以上のコンピュータ記憶媒体２２０を備える。例えば、コンピュータシステム１１０は、３Ｄプリンタ１００に層を印刷させるための指標を受信することができる。本明細書で使用される場合、「指標」は、コンピュータシステム１１０によって受信される任意の形態の入力を含む。例えば、指標は、ユーザによる手動入力、コンピュータシステム１１０または別のリモートコンピュータシステムによって実行される自動アクション、ソフトウェアアプリケーションの実行、グラフィカルユーザインターフェース内のユーザインターフェース要素の選択、データファイルの受信、またはコンピュータシステム１１０にさらなるアクションを実行させる任意の他の形態の入力を含み得る。
【0035】
ターゲットオブジェクト１２０の層を印刷する指標がコンピュータシステム１１０によって受信されると、ツール経路生成ユニット２４０は、ターゲットオブジェクト１２０を付加的に製造するためのツール経路を生成する。本明細書で使用される場合、「ツール経路」は、ターゲットオブジェクト１２０を製造する際のディスペンサ１３０の経路を指す。追加的に、「ツール経路」はまた、ターゲットオブジェクト１２０を製造するときのディスペンサ１３０の速度および／もしくは流量、ならびに／またはＥコマンドを指し得る。ツール経路生成ユニット２４０は、共反応性材料が、ある速度において、ターゲットオブジェクト１２０を作り出す経路に沿ってディスペンサ１３０から分注されるように、ツール経路を生成する。
【0036】
いくつかの状況では、ツール経路は、ディスペンサ１３０が共反応性材料をそれら自身の上に何層にも層化することを必要とし得る。流量処理ユニット２４２は、目標流量を計算して、共反応性材料が異なる層の間で適切に結合することを確実にする。このような計算は、下層が完全に硬化する前に層を互いの上に重ねるような、共反応性材料の反応時間の主要因となり得る。このように、第１のツール経路の生成は、少なくとも部分的に、目標流量に基づき得る。上で解説されるように、異なる共反応性成分が反応性のままである時間の量に関するそのような情報は、材料データベース２４６によって提供される。
【0037】
本明細書で使用される場合、「流量」（「押出速度」とも称される）は、材料の１つ以上の成分がディスペンサ１３０から分注される速度を含む。流量は、成分ごとに制御可能であり得る。例えば、ツール経路生成ユニット２４０は、ターゲットオブジェクト１２０を作り出すために共反応性材料を分注するための目標流量を判定し、かつ制御する流量処理ユニット２４２を備える。
【0038】
流量処理ユニット２４２は、ターゲットオブジェクト１２０を作りながら、共反応性材料内の共反応性成分の性質を変更することによって、共反応性材料の流量を操作するように構成され得る。共反応性成分の粘度、温度、反応時間、反応速度、および他の性質は、堆積部分および／またはオブジェクトが堆積後に所望の構造的完全性を達成および保持するように、共反応性成分および／または熱硬化組成物の流れを制御するように調整され得ることが理解されるであろう。共反応性成分の粘度は、溶媒を含めることによって調節され得、または共反応性成分は、溶媒を実質的に含まないか、もしくは溶媒を完全に含まない場合がある。共反応性成分の粘度は、充填材を含めることによって調節され得、または共反応性成分は、充填材を実質的に含まないか、もしくは充填材を完全に含まない場合がある。共反応性成分の粘度は、より低いまたはより高い分子量を有する成分を使用することによって調節され得る。例えば、共反応性成分は、プレポリマー、モノマー、またはプレポリマーとモノマーとの組み合わせを含み得る。共反応性成分の粘度は、堆積温度を変更することによって調整され得る。共反応性成分は、堆積および／またはインクジェット前の混合など、使用される特定の堆積方法に対して調整され得る粘度および温度プロファイルを有し得る。粘度は、共反応性成分自体の組成によって影響され得、かつ／または本明細書に説明されるレオロジー改質剤の含有によって制御され得る。
【0039】
粘度、降伏応力、および／または反応速度が、共反応性成分の堆積後に組成物が意図された形状を保持するようになることが望ましい可能性がある。例えば、粘度が低すぎるおよび／または反応速度が遅すぎる場合、堆積組成物は、完成オブジェクトの所望の形状を損なうような方法で流れ得る。同様に、粘度が高すぎるおよび／または反応速度が速すぎる場合、所望の形状が損なわれ得る。
【0040】
例えば、一緒に堆積される共反応性成分は各々、２５℃での粘度、および５，０００センチポイズ（ｃＰ）～５，０００，０００ｃＰ、５０，０００ｃＰ～４，０００，０００ｃＰ、または２００，０００ｃＰ～２，０００，０００ｃＰの０．１ｓ－１でのせん断速度を有し得る。一緒に堆積される共反応性成分は各々、２５℃での粘度、および５０センチポイズ（ｃＰ）～５０，０００ｃＰ、１００ｃＰ～２０，０００ｃＰ、または２００～１０，０００ｃＰの１，０００ｓ－１でのせん断速度を有し得る。粘度値は、１ｍｍ～２ｍｍのギャップを有するＡｎｔｏｎ Ｐａａｒ ＭＣＲ３０１または３０２レオメータを使用して測定することができる。
【0041】
追加的に、粘度および／または反応速度を調整して、ディスペンサ１３０によって分注される実際のビーズサイズまたは層サイズを制御することができる。本明細書で使用される場合、「ビーズ」は、ツール経路上でディスペンサ１３０によって分注される材料の層を含む。同様に、本明細書で使用される場合、「ビーズサイズ」は、ディスペンサ１３０によって分注されている層の１つ以上の寸法を含む。例えば、ビーズサイズは、ビーズの高さ、ビーズの半径、ビーズの幅、またはビーズの任意の他の物理的寸法を含み得る。「ビーズ」という単語が本明細書で使用されるが、実際の層は、従来のビーズ形状と物理的に類似している必要はないことが理解されるであろう。例えば、いくつかの場合では、材料の弛みが生じ得る。
【0042】
追加的または代替的に、ディスペンサ制御ユニット２４４は、所望の流量を達成するために、３Ｄプリンタ１００の特性を調整し得る。例えば、ディスペンサ制御ユニット２４４は、所望のビーズサイズ、堆積速度、粘度、および／または反応速度を達成するために、ディスペンサ１３０をより速くまたはより遅く移動させ、加速および／またはジャークさせ得る。例えば、ディスペンサ１３０が一定の速度で共反応性材料を分注しており、ディスペンサ制御ユニット２４４が堆積中にディスペンサをより速い速度で移動させる場合、得られるビーズサイズは、物理材料の性質に応じて小さくなる。同様に、ディスペンサ制御ユニット２４４は、ディスペンサ１３０に、所望の流量および／またはビーズサイズに基づいて、より高いまたはより低い速度で共反応性材料を分注させ得る。このように、流量処理ユニット２４２は、材料内の共反応性成分の性質を調整し得、かつ／またはディスペンサ制御ユニット２４４は、所望の流量および／またはビーズサイズを達成するために、３Ｄプリンタ１００の機械的動作を調整し得る。いくつかの実施形態では、印刷中に補正するために、印刷量、速度などに基づいて、惰性運転などを機械レベルで補正するためのフィードフォワード制御機構が実装される。いくつかの実施形態では、このような補正は、所定の計算に縛られるのではなく、印刷されたオブジェクトの層に基づいている。
【0043】
いくつかの構成では、３Ｄプリンタ１００は、ターゲットオブジェクト１２０を製造するために複数の異なるタイプの材料を利用することが可能であり得る。これらの異なる材料は、共反応性成分の異なる組み合わせを含み得る。例えば、図１は、各々が異なるタイプの共反応性成分を含み得る共反応性成分の１つ以上の容器１５２（ａ～ｅ）を描写している。材料の指標を受信すると、ツール経路生成ユニット２４０は、材料データベース２４６から材料の特性にアクセスする。いくつかの場合では、材料の指標は、共反応性成分の１つ以上の容器１５２（ａ～ｅ）によって提供される共反応性成分の特定の混合物などの、共反応性成分の特定の混合物を含む。いくつかの実施形態では、５イン１のプリントヘッドは、５つの異なる割合の異なる共反応性成分を同時に排出するように実装され得る。材料の特性は、材料の粘度および／または材料の反応性に関連する様々な他の属性を含む。材料データベース２４６からの情報および上で説明されるプロセスを使用して、ツール経路生成ユニット２４０は、材料の特性を使用して目標流量および／またはビーズサイズを判定する。
【0044】
追加的に、いくつかの構成では、共反応性成分は、反応プロセス中にＵＶ光などの外部刺激を利用し得る。そのような場合、３Ｄプリンタ１００は、コンピュータシステム１１０によって制御可能であるＵＶ光源を備え得る。３Ｄプリンタ１００は、共反応性材料を分注し、ＵＶ光源で材料を硬化させるように構成可能であり得る。様々な他の刺激は、刺激が共反応性材料の分注の間および／または後に共反応性材料に印加されるように、コンピュータシステム１１０によって同様に実装され得る。
【0045】
所望の材料属性を作り出すために熱硬化性３Ｄプリンタ１００を制御することに戻ると、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００は、オブジェクトの所望の最終材料性質を達成するために、１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成を計算することができる。いくつかの実施形態では、熱硬化性材料としては、ポリ尿素、ポリウレタン、マイケル付加、ポリスルフィド、ポリチオエーテル、エポキシアミン、アザマイケル付加、および／またはチオレンが挙げられる（しかし、これらに限定されない。所望の最終材料性質は、色、耐摩耗性性質、密度、熱膨張性、熱伝導性、耐薬品性、ガラス転移温度（Ｔｇ）、破断伸長、表面エネルギー、または電気伝導性のうちの少なくとも１つを含む。従来の３Ｄプリンタは、通常、単一の材料を使用して３Ｄオブジェクトを印刷するように構成されている単一の押出機を有し、従来の３Ｄ印刷ソフトウェアは、単一の押出機を使用して３Ｄオブジェクトを印刷するように設計されている。従来の３Ｄプリンタとは異なり、本明細書に説明される３Ｄプリンタ１００は、２つ以上の押出機を備え得る。押出機の各々は、特定の熱硬化性材料または複数の異なる熱硬化性材料の組み合わせであり得る、異なる材料を押出するように構成されている。いくつかの場合では、複数の押出機は、（異なる材料によって形成される）複数のビーズが互いに反応または部分的に反応して反応材料の単一のビーズを形成するように、異なる材料によって形成されたビーズを実質的に同時に、かつ実質的に同じ場所で押出するように構成されている。いくつかの場合では、後で押し出された材料は、事前に押し出された材料によって形成された部分を覆うコーティングを形成するように構成されている。
【0046】
使用される異なる熱硬化性材料の混合物構成に応じて、３Ｄプリンタ１００は、異なる最終材料性質（例えば、表面材料性質）を有するターゲットオブジェクトを印刷するように構成されている。さらに、ユーザは、印刷されるターゲットオブジェクトの表面の所望の最終材料性質を単純に入力することができる。ユーザの入力に応答して、コンピュータシステム１１０は、表面の所望の最終材料性質を達成するために、１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成を判定するように構成されている。
【0047】
例えば、コンピュータシステム１１０は、（ユーザ、別のコンピュータプログラム、および／または３Ｄプリンタ１００からの直接的または間接的な）指標に対して構成されている。指標は、印刷されるターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質の指標を含む。いくつかの構成では、指標は、コンピュータシステム１１０において、または３Ｄプリンタ１００において、ユーザによって直接入力され得る。いくつかの構成では、指標は、熱硬化性印刷データパケット内で構成され、これは、ユーザの指標に基づいて３Ｄ印刷ソフトウェア２２０によって生成され得る。いくつかの構成では、所望の最終材料性質は、引張性質、硬度性質、耐摩耗性性質、電気的、硬度、耐熱性、耐溶剤性、ヤング率、および／または平滑性性質を含み得る。
【0048】
コンピュータシステム１１０はまた、熱硬化性三次元プリンタに利用可能である（容器１５２ａ～１５２ｅに包含される）１つ以上の熱硬化性材料の指標を受信するように構成されている。この指標はまた、ユーザ、別のコンピュータプログラム、および／または３Ｄプリンタ１００から直接的または間接的に受信され得る。ターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質の指標および１つ以上の熱硬化性材料の指標に応答して、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００は、材料属性データベース２４６にアクセスする。材料属性データセットは、１つ以上の熱硬化性材料の異なる混合物構成に基づいて生じる異なる材料性質を記述する。材料属性データセット２４６に基づいて、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００は、ターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質を達成するために、１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成を判定し、ターゲットオブジェクトを印刷するときに、熱硬化性３Ｄプリンタ１００に１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成を実装させるコマンドを生成する。
【0049】
いくつかの構成では、特定の混合物構成は、１つ以上の熱硬化性材料の特定の比率を含む。例えば、第１の押出機は、第１の材料によって形成されたビーズを押出するように構成され得、第２の押出機は、第２の材料によって形成されたビーズを押出するように構成され得る。３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００によって判定された特定の比率に基づいて、第１の押出機は、第１のサイズを有するビーズを押出するように構成され得、第２の押出機は、第２のサイズを有するビーズを押出するように構成され得る。いくつかの実施形態では、５つの押出機を有する５イン１プリントヘッドなど（しかし、これに限定されない）、３つ以上の押出機が実装され得る。
【0050】
例えば、図３は、異なるビーズサイズの側面図を例解する。描写される実施例では、第１のビーズサイズ３１０が最大であり、第２のビーズサイズ３２０は、第１のビーズサイズ３１０よりも小さく、第３のビーズサイズ３３０は、第２のビーズサイズ３２０よりも小さいなどである。１つ以上の熱硬化性材料の判定された比率、および／または所望の最終材料性質（例えば、所望の平滑性性質）に基づいて、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００は、第１のビーズサイズ３１０が第１の熱硬化性材料に対して実装されること、および第２のビーズサイズ３２０が１つ以上の熱硬化性材料の中の第２の熱硬化性材料に対して実装されると判定し得る。
【0051】
図４は、異なる熱硬化性材料を異なる比率で押出するように構成されている２つの押出機４００Ａおよび４００Ｂの実施例をさらに例解する。例解されるように、第１の押出機４００Ａは、各押出で第１の熱硬化性材料の第１の量４２０Ａを押出するように設定され得、第２の押出機４００Ｂは、各押出で第２の熱硬化性材料の第２の量４２０Ｂを押出するように設定され得る。第１の材料および第２の材料の成分は、（１）印刷されるターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質の受信された指標、（２）利用可能な熱硬化性材料の受信された指標、および／または（３）材料属性データセットに基づいて、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００に基づいて判定され得る。
【0052】
さらに、第１の量４２０Ａおよび第２の量４２０Ｂはまた、指標および材料属性データセットに基づいて、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００によって判定され得る。いくつかの構成では、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００は、第１および第２の熱硬化性材料の特定の比率を判定し得る。第１および第２の熱硬化性材料の特定の比率に基づいて、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００は、第１の材料を含有する第１のビーズ４５０Ａのサイズおよび第２の材料を含有する第２のビーズ４５０Ｂのサイズが特定の比率要件を満たすように、第１のビーズの第１の量４２０Ａおよび第２のビーズの第２の量４２０Ｂをさらに判定する。
【0053】
３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００が、（１）どの材料が使用されるべきか、（２）判定された材料の比率、および／または（３）他の特定の混合物構成を判定すると、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００は、熱硬化性３Ｄプリンタ１００に特定の混合物構成を実装させるコマンドを生成する。例えば、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００からコマンドを受信することに応答して、熱硬化性３Ｄプリンタ１００は、１つ以上の押出機に、特定の場所において異なるサイズのビーズとして異なる熱硬化性材料を押し出させる。
【0054】
図４に戻って参照すると、押し出された第１の量の第１の材料４３０Ａは、第１のビーズ４５０Ａを形成し、最終的に表面４７０上に着地する。同様に、押し出された第２の量の第２の材料４３０Ａは、最終的に同じ表面４７０に着地する第２のビーズ４５０Ｂを形成する。表面４７０は、ターゲット３Ｄオブジェクトの第１の層が形成されるときに３Ｄオブジェクトが形成されるプレートであり得る。代替的に、表面４７０は、ターゲット３Ｄオブジェクトの第２の層または後の層が形成されるときに、ターゲット３Ｄオブジェクトの以前の層であり得る。
【0055】
（図４に例解されるように）いくつかの構成では、第１のビーズ４５０Ａは、最初に表面上に着地して部分４６０Ａを形成し、第２のビーズ４５０Ｂは、第１のビーズ４５０Ａによって形成された部分４６０Ａの上に着地する。いくつかの構成では、第１のビーズ４５０Ａによって形成された部分４６０Ａおよび第２のビーズ４５０Ａによって形成された部分４６０Ｂは、次いで、互いに反応し得、または部分的に反応し得、単一のビーズ４６０Ｃを形成する。
【0056】
いくつかの構成では、第２のビーズ４５０Ｂは、第１のビーズ４５０Ａの前に表面上に着地させられ得る。いくつかの構成では、第１のビーズ４５０Ａおよび第２のビーズ４５０Ｂは、実質的に同時に表面４７０上に着地させられ得、および／または２つのビーズ４５０Ａおよび４５０Ｂは、それらが表面４７０上に着地する前に、単一のビーズに結合され得る。いくつかの構成では、第１のビーズ４５０Ａおよび第２のビーズ４５０Ｂは重なり合わない場合があり、代わりに、それらが互いに隣接して着地させられ得る。いくつかの構成では、第１のビーズ４５０Ａまたは第２のビーズ４５０Ｂのうちの１つは、最初に表面４７０に着地し得る。ビーズ４５０Ａまたは４５０Ｂが、少なくとも部分的に固化した後、次のビーズを前のビーズの上に押し出し、前のビーズの外側にコーティングを形成し得る。
【0057】
いくつかの構成では、利用可能な各熱硬化性材料容器１５２ａ～１５２ｅは、別個の押出機に接続され得る。そのような場合、どの熱硬化性材料を使用して３Ｄ印刷を実行するかを判定した後、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００は、選択された熱硬化性材料に対応する押出機に３Ｄ印刷を実行させる命令を生成し得る。いくつかの構成では、押出機は、熱硬化性材料容器１５２ａ～１５２ｅから独立している。そのような場合、どの熱硬化性材料を使用して３Ｄ印刷を実行するかを判定した後、選択された熱硬化性材料の各々は、別個の押出機に取り込まれる。代替的に、もしくはそれに加えて、いくつかの構成では、複数の熱硬化性材料が最初に混合され得、混合された熱硬化性材料は次いで押出機に取り込まれ得る。
【0058】
特に、使用される特定の熱硬化性材料および／またはそれらの特定の比率は、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００によって判定される特定の混合物構成の２つの可能なパラメータにすぎない。いくつかの構成では、特定の混合物構成は、表面の印刷中に一度に１つ以上の熱硬化性材料の特定の温度をさらに含む。いくつかの構成では、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００は、ターゲットオブジェクトの表面が、ターゲットオブジェクトの１つ以上の内部表面を含むと判定し得る。ターゲットオブジェクトの１つ以上の内部表面およびターゲットオブジェクトの外部表面は、異なる混合物構成を有し得る。
【0059】
以下の考察は、実行され得るいくつかの方法および方法の行為について言及する。方法の行為は、特定の順序で考察され得るか、または特定の順序で発生するようにフローチャートに例解され得るが、具体的に述べられていない限り、または、ある行為が、その行為が実行される前に別の行為が完了することに依存しているために必要とされない限り、特定の順序は必要ない。
【0060】
図５は、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性プリンタ（例えば、３Ｄプリンタ１００）を動的に制御するためのコンピュータ実装方法５００のフローチャートを例解する。方法５００は、３Ｄ印刷設計ソフトウェア２００を実行するように構成されているコンピュータ１１０において実装され得る。方法５００は、（ユーザ、別のコンピュータプログラム、および／または３Ｄプリンタから直接的または間接的に）指標を受信することを含む（行為５１０）。指標は、（１）印刷されるターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質の指標（５１２）、および（２）熱硬化性三次元プリンタ（５１４）に利用可能である１つ以上の熱硬化性材料の指標を含み得る。いくつかの場合では、ターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質の指標は、熱硬化性印刷データパケットとともに受信され得る。熱硬化性印刷データパケットは、ユーザによって入力され得、かつ／またはユーザ入力に基づいて別のコンピュータプログラムによって生成され得る。特に、ターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質の指標は、引張性質、硬度性質、耐摩耗性性質、および／または平滑性性質を含み得る（しかし、これらに限定されない）。
【0061】
方法５００はまた、（図２の材料データベース２４６に対応し得る）材料属性データセットにアクセスすることを含み得る（行為５２０）。材料属性データセットは、１つ以上の熱硬化性材料の異なる混合物構成に基づいて生じる異なる材料性質を記述する。材料属性データセットに基づいて、ターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質を達成するために、１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成が判定される（行為５３０）。最後に、ターゲットオブジェクトを印刷するときに、熱硬化性３Ｄプリンタに１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成を実装させるコマンドが生成される（行為５４０）。
【0062】
特定の混合物構成は、（１）どの熱硬化性材料を使用するか、および／またはそれらの特定の比率、（２）表面の印刷中に一度に１つ以上の熱硬化性材料の特定の温度、（３）１つ以上の内部表面を形成するかどうか、および／または（４）１つ以上の内部表面の各々についての特定の混合物構成を含み得る（しかし、これらに限定されない）。
【0063】
主題は、構造的特徴および／または方法論的行為に特有の文言で説明されているが、添付の特許請求の範囲で定義される主題は、必ずしも上で説明される説明された特徴または行為、もしくは上で説明される行為の順序に限定されないことを理解されたい。むしろ、説明された特徴および行為は、特許請求の範囲を実装する例示的な形態として開示される。
【0064】
本発明は、以下でより詳細に考察されるように、例えば、１つ以上のプロセッサおよびシステムメモリなどのコンピュータハードウェアを含む、専用または汎用コンピュータシステムを含み得るか、または利用し得る。本発明の範囲内の実施形態はまた、コンピュータ実行可能命令および／またはデータ構造を搬送もしくは格納するための物理的および他のコンピュータ可読媒体も含む。そのようなコンピュータ可読媒体は、汎用もしくは専用のコンピュータシステムによってアクセス可能である任意の利用可能な媒体である可能性がある。コンピュータ実行可能命令および／またはデータ構造を格納するコンピュータ可読媒体は、コンピュータ記憶媒体である。コンピュータ実行可能命令および／またはデータ構造を搬送するコンピュータ可読媒体は、伝送媒体である。それ故、限定ではなく実施例として、本発明の実施形態は、少なくとも２つの明確に異なる種類のコンピュータ可読媒体、すなわちコンピュータ記憶媒体および伝送媒体を備えることができる。
【0065】
コンピュータ記憶媒体は、コンピュータ実行可能命令および／またはデータ構造を格納する物理記憶媒体である。物理記憶媒体は、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ソリッドステートドライブ（「ＳＳＤ」）、フラッシュメモリ、位相変化メモリ（「ＰＣＭ」）、光ディスクストレージ、磁気ディスクストレージ、または他の磁気記憶デバイス、または本発明の開示された機能性を実装するために汎用または専用コンピュータシステムによってアクセスおよび実行することができる、コンピュータ実行可能命令またはデータ構造の形態でプログラムコードを格納するために使用することができる任意の他のハードウェア記憶デバイス（複数可）などのコンピュータハードウェアを含む。
【0066】
伝送媒体は、コンピュータ実行可能命令またはデータ構造の形態でプログラムコードを搬送するために使用することができ、汎用または専用コンピュータシステムによってアクセスすることができるネットワークおよび／またはデータリンクを備えることができる。「ネットワーク」は、コンピュータシステムおよび／またはモジュールおよび／または他の電子デバイス間の電子データの移植を可能にする１つ以上のデータリンクとして定義される。情報がネットワークまたは別の通信接続（有線、無線、または有線もしくは無線の組み合わせのいずれか）を介してコンピュータシステムに転送または提供されるとき、コンピュータシステムは、接続を伝送媒体としてみなし得る。上記の組み合わせもまた、コンピュータ可読媒体の範囲内に含まれるべきである。
【0067】
さらに、様々なコンピュータシステム成分に到達すると、コンピュータ実行可能命令またはデータ構造の形態のプログラムコードを、伝送媒体からコンピュータ記憶媒体に自動的に転送することができる（またはその逆）。例えば、ネットワークまたはデータリンクを介して受信されたコンピュータ実行可能命令またはデータ構造は、ネットワークインターフェースモジュール（例えば、「ＮＩＣ」）内のＲＡＭにバッファリングされ、次いで、最終的に、コンピュータシステムのＲＡＭおよび／またはコンピュータシステムにおけるより揮発性の低いコンピュータ記憶媒体に転送され得る。それ故、コンピュータ記憶媒体は、伝送媒体も利用する（もしくは主に利用する）コンピュータシステム成分内に含まれる可能性があることを理解されたい。
【0068】
コンピュータ実行可能命令は、例えば、１つ以上のプロセッサにおいて実行されるときに、汎用コンピュータシステム、専用コンピュータシステム、または専用処理デバイスにある特定の機能または機能のグループを実行させる命令およびデータを備える。コンピュータ実行可能命令は、例えば、バイナリ、アセンブリ言語などの中間フォーマット命令、またはソースコードですらあり得る。
【0069】
当業者は、本発明が、パーソナルコンピュータ、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、メッセージプロセッサ、ハンドヘルドデバイス、マルチプロセッサシステム、マイクロプロセッサベースまたはプログラマブルコンシューマエレクトロニクス、ネットワークＰＣ、ミニコンピュータ、メインフレームコンピュータ、モバイル電話、ＰＤＡ、タブレット、ポケットベル、ルータ、スイッチ、および同様のものを含む、多くのタイプのコンピュータシステム構成を有するネットワークコンピューティング環境で実践され得ることを理解するであろう。本発明はまた、ネットワークを通して（ハードワイヤードデータリンク、無線データリンクによって、またはハードワイヤードデータリンクと無線データリンクとの組み合わせによって）リンクされるローカルおよびリモートコンピュータシステムが両方ともタスクを実行する分散システム環境で実践され得る。このように、分散システム環境では、コンピュータシステムは、複数の構成コンピュータシステムを備え得る。分散システム環境では、プログラムモジュールは、ローカルメモリ記憶デバイスおよびリモートメモリ記憶デバイスの両方に位置し得る。
【0070】
当業者はまた、本発明がクラウドコンピューティング環境で実践され得ることを理解するであろう。クラウドコンピューティング環境は分散され得るが、これは必要ではない。分散されるときに、クラウドコンピューティング環境は、組織内で国際的に分散され得、かつ／または複数の組織にわたって所持される成分を有し得る。本明細書および以下の特許請求の範囲において、「クラウドコンピューティング」は、構成可能なコンピューティングリソース（例えば、ネットワーク、サーバ、ストレージ、アプリケーション、およびサービス）の共有プールへのオンデマンドネットワークアクセスを可能にするためのモデルとして定義される。「クラウドコンピューティング」の定義は、適切に展開されたときにそのようなモデルから得ることができる他の多数の利点のいずれかに限定されない。
【0071】
クラウドコンピューティングモデルは、オンデマンドセルフサービス、広範なネットワークアクセス、リソースプーリング、迅速な順応性、測定されたサービスなどの様々な特性から構成され得る。クラウドコンピューティングモデルは、例えば、サービスとしてのソフトウェア（「ＳａａＳ」）、サービスとしてのプラットフォーム（「ＰａａＳ」）、およびサービスとしてのインフラストラクチャ（「ＩａａＳ」）などの様々なサービスモデルの形態でももたらされ得る。クラウドコンピューティングモデルはまた、プライベートクラウド、コミュニティクラウド、パブリッククラウド、ハイブリッドクラウドなどの異なる展開モデルを使用して展開され得る。
【0072】
クラウドコンピューティング環境などのいくつかの実施形態は、各々が１つ以上の仮想マシンを実行することができる１つ以上のホストを備えるシステムを備え得る。動作中、仮想マシンは、オペレーティングシステム、およびおそらく１つ以上の他のアプリケーションも同様にサポートする、動作コンピューティングシステムをエミュレートする。いくつかの実施形態では、各ホストは、仮想マシンのビューから抽象化された物理リソースを使用して、仮想マシンの仮想リソースをエミュレートするハイパーバイザを備える。ハイパーバイザはまた、仮想マシン間の適切な分離も提供する。それ故、任意の所与の仮想マシンの観点から、ハイパーバイザは、仮想マシンが物理リソースの外観（例えば、仮想リソース）とのみインターフェースを取るにもかかわらず、仮想マシンが物理リソースとインターフェースを取っているという錯覚を提供する。処理能力、メモリ、ディスク容量、ネットワーク帯域幅、メディアドライブなどを含む物理リソースの実施例。
【0073】
本発明は、以下の態様によってさらに例示される。
【0074】
第１の態様では、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータシステムであって、１つ以上のプロセッサと、実行可能命令を格納した１つ以上のコンピュータ可読媒体と、を備え、実行可能命令が、１つ以上のプロセッサによって実行されるときに、コンピュータシステムを、少なくとも以下：印刷されるターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質の指標を含む熱硬化性印刷データパケットを受信することと、熱硬化性三次元プリンタに利用可能な１つ以上の熱硬化性材料の指標を受信することと、材料属性データセットにアクセスすることであって、材料属性データセットが、異なる混合物構成または印刷構成に基づいて生じる異なる材料性質を記述する、アクセスすることと、材料属性データセットに基づいて、表面の所望の最終材料性質を達成するために、１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成または印刷構成を判定することと、表面を印刷するときに、熱硬化性三次元プリンタに、１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成または印刷構成を実装させるコマンドを生成することと、を実行するように構成する、コンピュータシステム。
【0075】
態様１に記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータシステムの第２の態様によれば、特定の混合物構成は、１つ以上の熱硬化性材料の特定の比率を含む。
【0076】
態様１または２に記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータシステムの第３の態様によれば、特定の混合物構成が、表面の印刷中に一度に、１つ以上の熱硬化性材料の特定の温度を含む。
【0077】
態様１～３のいずれかに記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータシステムの第４の態様によれば、所望の最終材料性質は、引張性質を含む。
【0078】
態様１～４のいずれかに記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータシステムの第５の態様によれば、所望の最終材料性質は、硬度性質を含む。
【0079】
態様１～５のいずれかに記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータシステムの第６の態様によれば、所望の最終材料性質は、耐摩耗性性質、密度、熱膨張性、熱伝導性、耐薬品性、ガラス転移温度（Ｔｇ）、破断伸長、表面エネルギー、または電気伝導性のうちの少なくとも１つを含む。
【0080】
態様１～６のいずれかに記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータシステムの第７の態様によれば、ターゲットオブジェクトの表面は、ターゲットオブジェクトの内部表面を含む。
【0081】
態様１～７のいずれかに記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータシステムの第８の態様によれば、印刷されるターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質は、所定の粗さを含み、これは、硬化されていない／ゲル化されていない材料を通して意図的なノズルの引きずりを誘発するために、より低いｚ高さ、または、リブを誘発するために、より高いｚ高さなど、所与の押出構成において予想されるビーズ寸法とは異なり得る可変ｚ高さまたはｘｙｚ印刷座標の使用を含む。
【0082】
態様１～８のいずれかに記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータシステムの第９の態様によれば、１つ以上の熱硬化性材料のための特定の混合物構成は、ポリ尿素、ポリウレタン、マイケル付加、ポリスルフィド、ポリチオエーテル、エポキシアミン、アザマイケル付加、またはチオレンのうちの少なくとも１つを含む。
【0083】
態様１～９のいずれかに記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータシステムの第１０の態様によれば、１つ以上の熱硬化性材料のための特定の混合物構成は、静的混合ノズルまたは動的混合ノズルを備える。
【0084】
第１１の態様では、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータ実装方法であって、コンピュータ実装方法が、もう１つのプロセッサ上で実行され、方法が、印刷されるターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質の指標を含む熱硬化性印刷データパケットを受信することと、熱硬化性三次元プリンタに利用可能な１つ以上の熱硬化性材料の指標を受信することと、材料属性データセットにアクセスすることであって、材料属性データセットが、異なる混合物構成または印刷構成に基づいて生じる異なる材料性質を記述する、アクセスすることと、材料属性データセットに基づいて、表面の所望の最終材料性質を達成するために、１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成または印刷構成を判定することと、表面を印刷するときに、熱硬化性三次元プリンタに、１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成または印刷構成を実装させるコマンドを生成することと、を含む、コンピュータ実装方法。
【0085】
態様１１に記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータ実装方法の第１２の態様によれば、特定の混合物構成は、１つ以上の熱硬化性材料の特定の比率を含む。
【0086】
態様１１または１２に記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータ実装方法の第１３の態様によれば、特定の混合物構成は、表面の印刷中に一度に、１つ以上の熱硬化性材料の特定の温度を含む。
【0087】
態様１１または１２に記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータ実装方法の第１４の態様によれば、所望の最終材料性質は、引張性質を含む。
【0088】
態様１１～１３のいずれかに記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータ実装方法の第１５の態様によれば、所望の最終材料性質は、硬度性質を含む。
【0089】
態様１１～１５のいずれかに記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータ実装方法の第１６の態様によれば、所望の最終材料性質は、耐摩耗性性質を含む。
【0090】
態様１１～１６のいずれかに記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータ実装方法の第１７の態様によれば、ターゲットオブジェクトの表面が、ターゲットオブジェクトの内部表面を含む。
【0091】
態様１１～１７のいずれかに記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータ実装方法の第１８の態様によれば、印刷されるターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質は、所定の粗さを含み、これが、硬化されていない／ゲル化されていない材料を通して意図的なノズルの引きずりを誘発するために、より低いｚ高さなど、所与の押出構成において予想されるビーズ寸法とは異なり得る可変ｚ高さまたはｘｙｚ印刷座標の使用を含む。
【0092】
態様１１～１８のいずれかに記載されるような、所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータ実装方法の第１９の態様によれば、１つ以上の熱硬化性材料のための特定の混合物構成は、ポリ尿素、ポリウレタン、マイケル付加、ポリスルフィド、ポリチオエーテル、エポキシアミン、アザマイケル付加、またはチオレンのうちの少なくとも１つを含む。
【0093】
第２０の態様によれば、コンピュータ実行可能命令を格納した１つ以上の物理コンピュータ可読記憶媒体を備えるコンピュータ可読媒体であって、コンピュータ実行可能命令が、プロセッサにおいて実行されるときに、コンピュータシステムを、以下：印刷されるターゲットオブジェクトの所望の最終材料性質の指標を含む熱硬化性印刷データパケットを受信することと、熱硬化性三次元プリンタに利用可能な１つ以上の熱硬化性材料の指標を受信することと、材料属性データセットにアクセスすることであって、材料属性データセットが、異なる混合物構成または印刷構成に基づいて生じる異なる材料性質を記述する、アクセスすることと、材料属性データセットに基づいて、表面の所望の最終材料性質を達成するために、１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成または印刷構成を判定することと、表面を印刷するときに、熱硬化性三次元プリンタに、１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成または印刷構成を実装させるコマンドを生成することと、を実行させる、コンピュータ可読媒体。
【0094】
本発明は、その趣旨または本質的な特性から逸脱することなく、他の具体的な形態で具体化され得る。説明される実施形態は、すべての観点において、単に例解的であり、限定的ではないことが考慮される。したがって、本発明の範囲は、前述の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲によって示される。特許請求の範囲の等価の意味および範囲内にあるすべての変更が、それらの範囲内に包含されるものとする。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【手続補正書】
【提出日】2024-04-11
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータシステムであって、１つ以上のプロセッサと、
実行可能命令を格納した１つ以上のコンピュータ可読媒体と、を備え、前記実行可能命令が、前記１つ以上のプロセッサによって実行されるときに、前記コンピュータシステムを、少なくとも以下：
印刷されるターゲットオブジェクトの表面の所望の最終材料性質の指標を含む熱硬化性印刷データパケットを受信することと、
前記熱硬化性三次元プリンタに利用可能な１つ以上の熱硬化性材料の指標を受信することと、
材料属性データセットにアクセスすることであって、前記材料属性データセットが、異なる混合物構成または印刷構成に基づいて生じる異なる材料性質を記述する、アクセスすることと、
前記材料属性データセットに基づいて、前記表面の前記所望の最終材料性質を達成するために、前記１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成または印刷構成を判定することと、
前記表面を印刷するときに、前記熱硬化性三次元プリンタに、前記１つ以上の熱硬化性材料の前記特定の混合物構成または印刷構成を実装させるコマンドを生成することと、を実行するように構成する、コンピュータシステム。
【請求項2】
前記特定の混合物構成が、前記１つ以上の熱硬化性材料の特定の比率を含む、請求項１に記載のコンピュータシステム。
【請求項3】
前記特定の混合物構成が、前記表面の前記印刷中に一度に、前記１つ以上の熱硬化性材料の特定の温度を含む、請求項１に記載のコンピュータシステム。
【請求項4】
前記所望の最終材料性質が、引張性質を含む、請求項１に記載のコンピュータシステム。
【請求項5】
前記所望の最終材料性質が、硬度性質を含む、請求項１に記載のコンピュータシステム。
【請求項6】
前記所望の最終材料性質が、耐摩耗性性質、密度、熱膨張性、熱伝導性、耐薬品性、ガラス転移温度（Ｔｇ）、破断伸長、表面エネルギー、または電気伝導性のうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のコンピュータシステム。
【請求項7】
ターゲットオブジェクトの前記表面が、前記ターゲットオブジェクトの内部表面を含む、請求項１に記載のコンピュータシステム。
【請求項8】
印刷されるターゲットオブジェクトの前記表面の前記所望の最終材料性質が、所定の粗さを含み、これが、硬化されていない／ゲル化されていない材料を通して意図的なノズルの引きずりを誘発するために、より低いｚ高さなど、所与の押出構成において予想されるビーズ寸法とは異なり得る可変ｚ高さまたはｘｙｚ印刷座標の使用を含む、請求項１に記載のコンピュータシステム。
【請求項9】
前記１つ以上の熱硬化性材料のための前記特定の混合物構成が、ポリ尿素、ポリウレタン、マイケル付加、ポリスルフィド、ポリチオエーテル、エポキシアミン、アザマイケル付加、またはチオレンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１に記載のコンピュータシステム。
【請求項10】
前記１つ以上の熱硬化性材料のための前記特定の混合物構成が、静的混合ノズルまたは動的混合ノズルを備える、請求項１に記載のコンピュータシステム。
【請求項11】
所望の材料属性を作り出すために熱硬化性三次元プリンタを動的に制御するためのコンピュータ実装方法であって、前記コンピュータ実装方法が、１つ以上のプロセッサ上で実行され、前記方法が、印刷されるターゲットオブジェクトの表面の所望の最終材料性質の指標を含む熱硬化性印刷データパケットを受信することと、
前記熱硬化性三次元プリンタに利用可能な１つ以上の熱硬化性材料の指標を受信することと、
材料属性データセットにアクセスすることであって、前記材料属性データセットが、異なる混合物構成または印刷構成に基づいて生じる異なる材料性質を記述する、アクセスすることと、
前記材料属性データセットに基づいて、前記表面の前記所望の最終材料性質を達成するために、前記１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成または印刷構成を判定することと、
前記表面を印刷するときに、前記熱硬化性三次元プリンタに、前記１つ以上の熱硬化性材料の前記特定の混合物構成または印刷構成を実装させるコマンドを生成することと、を含む、コンピュータ実装方法。
【請求項12】
前記特定の混合物構成が、前記１つ以上の熱硬化性材料の特定の比率を含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項13】
前記特定の混合物構成が、前記表面の前記印刷中に一度に、前記１つ以上の熱硬化性材料の特定の温度を含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項14】
前記所望の最終材料性質が、引張性質を含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項15】
前記所望の最終材料性質が、硬度性質を含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項16】
前記所望の最終材料性質が、耐摩耗性性質を含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項17】
ターゲットオブジェクトの前記表面が、前記ターゲットオブジェクトの内部表面を含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項18】
印刷される前記ターゲットオブジェクトの前記所望の最終材料性質が、所定の粗さを含み、これが、硬化されていない／ゲル化されていない材料を通して意図的なノズルの引きずりを誘発するために、より低いｚ高さなど、所与の押出構成において予想されるビーズ寸法とは異なり得る可変ｚ高さまたはｘｙｚ印刷座標の使用を含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項19】
前記１つ以上の熱硬化性材料のための前記特定の混合物構成が、ポリ尿素、ポリウレタン、マイケル付加、ポリスルフィド、ポリチオエーテル、エポキシアミン、アザマイケル付加、またはチオレンのうちの少なくとも１つを含む、請求項１１に記載のコンピュータ実装方法。
【請求項20】
コンピュータ実行可能命令を格納した１つ以上の物理コンピュータ可読記憶媒体を備えるコンピュータ可読媒体であって、前記コンピュータ実行可能命令が、プロセッサにおいて実行されるときに、コンピュータシステムを、以下：印刷されるターゲットオブジェクトの表面の所望の最終材料性質の指標を含む熱硬化性印刷データパケットを受信することと、
前記熱硬化性三次元プリンタに利用可能な１つ以上の熱硬化性材料の指標を受信することと、
材料属性データセットにアクセスすることであって、前記材料属性データセットが、異なる混合物構成または印刷構成に基づいて生じる異なる材料性質を記述する、アクセスすることと、
前記材料属性データセットに基づいて、前記表面の前記所望の最終材料性質を達成するために、前記１つ以上の熱硬化性材料の特定の混合物構成または印刷構成を判定することと、
前記表面を印刷するときに、前記熱硬化性三次元プリンタに、前記１つ以上の熱硬化性材料の前記特定の混合物構成または印刷構成を実装させるコマンドを生成することと、を実行させる、コンピュータ可読媒体。
【国際調査報告】