相關(guān)申請(qǐng)的引證
本申請(qǐng)要求于2014年10月23日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)系列號(hào)第62/067,674號(hào)的優(yōu)先權(quán),通過(guò)引證將其全部?jī)?nèi)容結(jié)合于此。
背景技術(shù):
三維(3d)結(jié)構(gòu)制造是用于各種應(yīng)用(包括架構(gòu)、工業(yè)設(shè)計(jì)、汽車制造、醫(yī)學(xué)、時(shí)尚業(yè)以及電子學(xué))的飛速前進(jìn)的技術(shù),尤其通過(guò)3d印刷的前進(jìn)和普及。遺憾的是,盡管在本領(lǐng)域中已取得了許多進(jìn)展,但是使能夠3d印刷導(dǎo)電材料的方案遭受包括成本、低傳導(dǎo)性以及制造挑戰(zhàn)的大量問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本文認(rèn)識(shí)到用于制作內(nèi)部結(jié)構(gòu)導(dǎo)電跡線以及用于三維(3d)結(jié)構(gòu)(諸如,三維制造(例如,3d印刷、加工、模制)結(jié)構(gòu))的互連的方法的需要。本公開(kāi)提供可用于制作內(nèi)部結(jié)構(gòu)導(dǎo)電跡線以及用于三維(3d)印刷結(jié)構(gòu)的互連的方法。這些結(jié)構(gòu)可用在各種設(shè)置中,諸如在可用于構(gòu)建更大設(shè)備或系統(tǒng)的三維制造(例如,3d印刷、加工、模制)物體中生成互連。
本公開(kāi)的一方面提供用于形成具有至少一條導(dǎo)電跡線的三維物體的方法,包括:(a)根據(jù)三維物體的模型設(shè)計(jì),提供由第一材料生成的中間結(jié)構(gòu),其中,該中間結(jié)構(gòu)具有用于至少一條導(dǎo)電跡線的至少一個(gè)預(yù)定位置,并且其中,該模型設(shè)計(jì)包括該至少一個(gè)預(yù)定位置;以及(b)生成與中間結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)預(yù)定位置相鄰的至少一條導(dǎo)電跡線,該至少一條導(dǎo)電跡線由導(dǎo)電性和/或?qū)嵝源笥诘谝徊牧系牡诙牧闲纬?,由此形成具有至少一條導(dǎo)電跡線的三維物體。在一些實(shí)施方式中,中間結(jié)構(gòu)是產(chǎn)生三維物體的初生三維物體。在一些實(shí)施方式中,使用諸如增加性過(guò)程或減少性過(guò)程的三維制造過(guò)程生成中間結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中,增加性或減少性地生成中間結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中,(a)包括增加性生成中間結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中,(a)包括減少性生成中間結(jié)構(gòu)。
在一些實(shí)施方式中,第一材料是聚合物材料、陶瓷材料、有機(jī)材料、復(fù)合材料、金屬材料、礦物材料或活性材料。在一些實(shí)施方式中,第二材料是金屬材料、金屬填充聚合物材料或有機(jī)導(dǎo)電材料。
在一些實(shí)施方式中,(b)包括:鄰近至少一個(gè)預(yù)定位置,注入包括第二材料的溶液。在一些實(shí)施方式中,該方法進(jìn)一步包括在注入溶液之后,固化溶液。在一些實(shí)施方式中,通過(guò)經(jīng)溶液引導(dǎo)電流以產(chǎn)生焦耳熱來(lái)固化溶液。在一些實(shí)施方式中,至少一個(gè)預(yù)定位置是通道,并且其中,在(b)中,在通道的至少一部分中注入溶液。在一些實(shí)施方式中,(b)包括:提供具有與至少一個(gè)預(yù)定位置流體連通的注入通道的注入結(jié)構(gòu),以及通過(guò)注入結(jié)構(gòu)的注入通道將溶液注入至至少一個(gè)預(yù)定位置。在一些實(shí)施方式中,該方法進(jìn)一步包括:在將溶液注入至至少一個(gè)預(yù)定位置之后,移除注入結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中,該方法進(jìn)一步包括:在注入溶液的同時(shí),使用與注入結(jié)構(gòu)相鄰的一個(gè)或多個(gè)傳感器來(lái)監(jiān)控一個(gè)或多個(gè)注入?yún)?shù)。在一些實(shí)施方式中,該方法進(jìn)一步包括:在注入溶液的同時(shí),調(diào)整一個(gè)或多個(gè)注入?yún)?shù)。在一些實(shí)施方式中,該方法進(jìn)一步包括:使用注入結(jié)構(gòu)噴射溶液。
在一些實(shí)施方式中,第二材料的導(dǎo)電性大于第一材料的導(dǎo)電性。在一些實(shí)施方式中,該方法進(jìn)一步包括:在(b)之前,鄰近于至少一個(gè)預(yù)定位置的至少一部分布置連接器,并且隨后鄰近于至少一個(gè)預(yù)定位置生成至少一條導(dǎo)電跡線,由此使得至少一條導(dǎo)電跡線與連接器接觸。在一些實(shí)施方式中,該方法進(jìn)一步包括:通過(guò)中間結(jié)構(gòu)中的端口,使得連接器與至少一條導(dǎo)電跡線接觸。
在一些實(shí)施方式中,至少一條導(dǎo)電跡線包括多條導(dǎo)電跡線。在一些實(shí)施方式中,多條導(dǎo)電跡線中的給定一條與多條導(dǎo)電跡線中的另一條電隔離。在一些實(shí)施方式中,多條導(dǎo)電跡線中的每一條包括中間結(jié)構(gòu)的外表面處的接觸墊以用于電連接和/或熱連接。
在一些實(shí)施方式中,至少一條導(dǎo)電跡線在中間結(jié)構(gòu)內(nèi),并且其中,(b)包括暴露至少一條導(dǎo)電跡線的至少一部分。在一些實(shí)施方式中,模型設(shè)計(jì)包括針對(duì)至少一個(gè)預(yù)定位置的一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)約束。在一些實(shí)施方式中,該方法進(jìn)一步包括:使得電路與至少一條導(dǎo)電跡線電接觸。
在另一方面中,本公開(kāi)提供用于形成具有至少一條導(dǎo)電跡線的三維物體的系統(tǒng),包括:計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器,該計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器包括用于從中間結(jié)構(gòu)形成三維物體的指令,該中間結(jié)構(gòu)是根據(jù)三維物體的模型設(shè)計(jì),由第一材料增加性或減少性生成的,其中,該中間結(jié)構(gòu)具有用于至少一條導(dǎo)電跡線的至少一個(gè)預(yù)定位置,并且其中,該模型設(shè)計(jì)包括該至少一個(gè)預(yù)定位置;以及一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器,該一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器可操作地耦接至計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器,其中,該一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器被編程以執(zhí)行指令以生成與中間結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)預(yù)定位置相鄰的至少一條導(dǎo)電跡線,該至少一條導(dǎo)電跡線由導(dǎo)電性和/或?qū)嵝源笥诘谝徊牧系牡诙牧闲纬桑纱诵纬删哂兄辽僖粭l導(dǎo)電跡線的三維物體。
在一些實(shí)施方式中,該系統(tǒng)進(jìn)一步包括:三維制造模塊,該三維制造模塊可操作地耦接至一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器,其中,該三維制造模塊根據(jù)模型設(shè)計(jì),增加性或減少性地生成中間結(jié)構(gòu)。在一些實(shí)施方式中,至少一個(gè)預(yù)定位置是中間結(jié)構(gòu)中的通道。在一些實(shí)施方式中,模型設(shè)計(jì)包括針對(duì)至少一個(gè)預(yù)定位置的一個(gè)或多個(gè)結(jié)構(gòu)約束。
本公開(kāi)的另一方面提供包括機(jī)器可執(zhí)行代碼的非易失性計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì),當(dāng)通過(guò)一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)處理器執(zhí)行該機(jī)器可執(zhí)行代碼時(shí),實(shí)現(xiàn)用于形成具有至少一條導(dǎo)電跡線的三維物體的方法,該方法包括:(a)根據(jù)三維物體的模型設(shè)計(jì),提供由第一材料增加性或減少性生成的中間結(jié)構(gòu),其中,該中間結(jié)構(gòu)具有用于至少一條導(dǎo)電跡線的至少一個(gè)預(yù)定位置,并且其中,該模型設(shè)計(jì)包括該至少一個(gè)預(yù)定位置;以及(b)生成與中間結(jié)構(gòu)的至少一個(gè)預(yù)定位置相鄰的至少一條導(dǎo)電跡線,該至少一條導(dǎo)電跡線由導(dǎo)電性和/或?qū)嵝源笥诘谝徊牧系牡诙牧闲纬?,由此形成具有至少一條導(dǎo)電跡線的三維物體。
從以下具體實(shí)施方式中,本公開(kāi)的額外方面和優(yōu)勢(shì)對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將變得更加顯而易見(jiàn),在以下具體實(shí)施方式中,僅示出并描述了本公開(kāi)的示例性實(shí)施方式。如將理解的,本公開(kāi)能夠具有其他和不同實(shí)施方式,并且在完全不偏離本公開(kāi)的情況下,其若干細(xì)節(jié)能夠以各種明顯方面進(jìn)行修改。因此,附圖和說(shuō)明書(shū)應(yīng)被視為本質(zhì)上是說(shuō)明性的而非限制性的。
通過(guò)引證結(jié)合于此
本說(shuō)明書(shū)中提及的所有出版物、專利和專利申請(qǐng)都通過(guò)引證結(jié)合到本文中,其程度如同每個(gè)單獨(dú)的出版物、專利或?qū)@暾?qǐng)具體地并且單獨(dú)地表明通過(guò)引證結(jié)合于此。
附圖說(shuō)明
利用在所附權(quán)利要求中的特性闡述本發(fā)明的新穎特征。通過(guò)參考闡述示例性實(shí)施方式(其中利用本發(fā)明的原則)的以下具體實(shí)施方式和附圖(本文也稱為“圖”和“fig.”),將得到本發(fā)明的特征和優(yōu)勢(shì)的更好理解,其中:
圖1是本發(fā)明實(shí)施方式的方法的流程圖;
圖2a至圖2e示出具有注入導(dǎo)電跡線的三維(3d)印刷結(jié)構(gòu)的實(shí)例的各種視圖;
圖3是用于暴露導(dǎo)電跡線接觸點(diǎn)的方法的實(shí)例;
圖4是在導(dǎo)電材料注入之前添加連接器的實(shí)例;
圖5示出腔體壁表面的各種實(shí)例;
圖6a至圖6c示出具有矩形接觸區(qū)域的腔體的中間結(jié)構(gòu)的實(shí)例的各種視圖;
圖7是具有腔體和墊的中間結(jié)構(gòu)的實(shí)例;
圖8是腔體注入端口的實(shí)例;
圖9示出中間結(jié)構(gòu)的腔體的實(shí)例;
圖10a至圖10e示意性示出用于使用可斷突起和中間結(jié)構(gòu)來(lái)暴露接觸點(diǎn)的方法;
圖11a至圖11d示意性示出具有注入端口的可斷結(jié)構(gòu)的實(shí)例;
圖12a至圖12c示出具有噴射端口的可斷結(jié)構(gòu)以及用于傳感器的夾具的實(shí)例的各種視圖;
圖13a至圖13f示出圖2的3d印刷物體的示例性視圖的各種視圖,其中,可斷結(jié)構(gòu)被移除;
圖14a和圖14b示出具有與三維制造(例如,三維印刷、加工、模制)物體內(nèi)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)接觸的獨(dú)立模塊中的電路的裝置的實(shí)例;以及
圖15示出被編程或以另外方式被配置為實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)的方法的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。
具體實(shí)施方式
盡管本文已示出并描述本發(fā)明的各種實(shí)施方式,但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的是,這些實(shí)施方式僅通過(guò)舉例的方式提供。在不偏離本發(fā)明的情況下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可進(jìn)行很多變型、變化和替代。應(yīng)理解,可采用本文描述的本發(fā)明的實(shí)施方式的各種替代。
如本文使用的術(shù)語(yǔ)“三維”結(jié)構(gòu)或物體總體指的是通過(guò)三維(3d)制造方法(諸如增加性或減少性方法(例如,增加性或減少性制造))生成的任意結(jié)構(gòu)或物體。3d物體可具有一個(gè)或多個(gè)子結(jié)構(gòu),諸如至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50或100個(gè)單獨(dú)結(jié)構(gòu)。3d物體可以是最終產(chǎn)品或者它本身可以是中間產(chǎn)品。在后者情況下,3d物體可與其他物體結(jié)合以產(chǎn)生更大物體作為最終產(chǎn)品,其他物體中的一些可以是三維制造的(例如,3d印刷、加工、模制)物體。
在增加性制造中,可使用3d印刷以逐層方式形成3d物體,諸如在大桶中逐層沉積或逐層凝固光聚合物樹(shù)脂。在減少性制造中,3d物體可通過(guò)諸如通過(guò)蝕刻、銑削或鉆孔,從基板移除材料而形成。適用于構(gòu)建三維結(jié)構(gòu)的其他制造過(guò)程包括模制、澆鑄、成型、接合、澆鑄。
如本文使用的術(shù)語(yǔ)“中間結(jié)構(gòu)”總體指的是通過(guò)三維制造過(guò)程生成的可用于產(chǎn)生最終或后續(xù)三維結(jié)構(gòu)的任意結(jié)構(gòu)(或物體)。中間結(jié)構(gòu)可通過(guò)能夠生成三維結(jié)構(gòu)的增加性過(guò)程或減少性過(guò)程或任意其他過(guò)程生成。
如本文使用的術(shù)語(yǔ)“跡線”總體指的是電導(dǎo)電、熱導(dǎo)電或電導(dǎo)電且熱導(dǎo)電的部件或元件。在一些實(shí)例中,導(dǎo)電跡線是導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、通道、電線或路徑。跡線可能能夠?qū)㈦娐凡考娺B接到一起。例如,當(dāng)基板是印刷電路板時(shí),跡線可包括銅或金,并且可以是銅、金或柔性電路中的印刷沉積物。跡線也可由金屬材料、非金屬材料或其混合物組成。跡線可包括例如,從如下選擇的一種或多種金屬:銅、鋁、鈹、鎂、鉬、鋅、鈷、鎘、鋰、釕、鉛、鉍、錫、銦、鎢、鐵、鎳、釕、銠、鈀、銀、鋨、銥、鉑和金。跡線可包括非金屬材料,諸如例如,硅樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂或阿拉伯樹(shù)膠或有機(jī)導(dǎo)電材料。
跡線可具有規(guī)則或不規(guī)則截面。在一些實(shí)例中,跡線具有圓形、三角形、正方形、矩形、五邊形、或六邊形、或部分形狀或其組合的截面。在一些實(shí)例中,跡線可具有從大約50納米(nm)至10000微米(微米)或者大約100nm至1000微米或者200nm至100微米或者300nm至50微米的寬度。在一些實(shí)例中,寬度可至少為大約10nm、50nm、100nm、500nm、1微米、10微米、50微米、100微米、500微米或1000微米。跡線的長(zhǎng)度可跨越3d物體的尺寸(例如,長(zhǎng)度、寬度或高度)或者是3d物體的尺寸的一部分。例如,跡線可上達(dá)至3d物體的長(zhǎng)度的大約90%,80%,70%,60%,50%,40%,30%,20%,10%或5%。
如本文使用的術(shù)語(yǔ)“金屬的”總體指的是包括金屬或具有金屬的導(dǎo)電性和/或?qū)嵝缘牟牧?。在一些?shí)例中,金屬材料包括一種或多種金屬。
本公開(kāi)提供用于形成具有一條或多條導(dǎo)電跡線的3d物體的方法和系統(tǒng)。有利地,本公開(kāi)的方法和系統(tǒng)可使能夠形成可具有一條或多條導(dǎo)電跡線或金屬化層的3d物體以用于各種用途,諸如用于電子或機(jī)械設(shè)備或者電子或機(jī)械設(shè)備的部件。
圖1示出用于制作用于三維(3d)制造結(jié)構(gòu)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)導(dǎo)電跡線的方法100。方法100可包括:制作中間結(jié)構(gòu)s110;后處理中間結(jié)構(gòu)s120;將導(dǎo)電材料注入中間結(jié)構(gòu)中s130;以及后處理注入結(jié)構(gòu)s140。此外或可替代地,對(duì)于操作s110和s120,方法100可包括接收中間結(jié)構(gòu)s150。在一些情形下,操作s110可被排除,并且在操作s150中接收中間結(jié)構(gòu)時(shí),方法100可以以操作s120開(kāi)始。
方法100可用來(lái)使導(dǎo)電跡線、互連或其他導(dǎo)電結(jié)構(gòu)能夠與使用三維結(jié)構(gòu)制造(例如,3d印刷、計(jì)算機(jī)數(shù)控(cnc)加工或模制)制作的結(jié)構(gòu)集成。該集成可開(kāi)辟用于三維結(jié)構(gòu)制造的大量可能性——導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可用于例如,通過(guò)經(jīng)低電阻線路傳輸電力或經(jīng)高帶寬信號(hào)線傳輸信息,提供向集成在或耦接至三維制造(例如,3d印刷、加工、模制)結(jié)構(gòu)的電子設(shè)備的連接。在實(shí)例中,一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)電結(jié)構(gòu)被提供用于通用串行總線(usb)傳輸,諸如針對(duì)使用兩條電力線和兩條信號(hào)線的usb2.0數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)。這種方法可擴(kuò)大三維制造結(jié)構(gòu)的能力(例如,物體內(nèi)部的導(dǎo)線網(wǎng)可用作傳感器的部件以檢測(cè)接觸、溫度或物體應(yīng)力,導(dǎo)電結(jié)構(gòu)可用作天線),并且創(chuàng)建電子部件和/或電路(例如,rlc電路)。
用于將導(dǎo)電跡線與三維制造結(jié)構(gòu)集成的許多當(dāng)前方法以與制作三維制造結(jié)構(gòu)的非導(dǎo)電部件的方式相似的方式制作導(dǎo)電跡線。在某些情況下,使用在沉積之后不久固化或凝固的液體或者使用其他固化方法(包括但不限于熱量、紫外線(uv)輻射或濕度)逐層沉積或形成導(dǎo)電油墨。在這些情況下,第一層上的油墨可需要在添加第二層油墨之前固化。該要求可減慢過(guò)程,并且引起層之間的導(dǎo)電性問(wèn)題(例如,層之間的電接觸可能不如跨越單層的接觸一樣好)。在另一種情況下,例如,如果跡線本身可結(jié)構(gòu)上堅(jiān)固,導(dǎo)電油墨沉積在存在于三維制造結(jié)構(gòu)的表面上的開(kāi)放通道中,填充通道或直接位于表面上。該方法可降低存在于層間傳導(dǎo)性的問(wèn)題,但是大部分限于二維結(jié)構(gòu),并且如同先前的方法,除非執(zhí)行額外的3d印刷或其他制造,否則可導(dǎo)致跡線沉積之后暴露的導(dǎo)電跡線。
有利地,方法100使導(dǎo)電材料能夠以真實(shí)三維方式與三維制造結(jié)構(gòu)集成,同時(shí)克服存在于當(dāng)前方法中的包括低傳導(dǎo)性的許多問(wèn)題。被創(chuàng)建作為方法100的一部分的導(dǎo)電跡線可具有小于10-2歐姆米(ωm),10-3ωm,10-4ωm,10-5ωm,10-6ωm或10-7ωm的電阻率。這些電阻率可在20℃時(shí)測(cè)量。在方法100中,結(jié)構(gòu)印刷有導(dǎo)電材料所期望位于的一個(gè)或多個(gè)腔體(s110)。隨后,結(jié)構(gòu)可被后處理(如果必要或期望)以制備用于導(dǎo)電材料注入的結(jié)構(gòu)(s120)。一旦結(jié)構(gòu)被制備,導(dǎo)電材料注入至結(jié)構(gòu)的一個(gè)或多個(gè)腔體中(s130)。然后,結(jié)構(gòu)可被后處理以固化導(dǎo)電材料和/或在期望時(shí)暴露跡線(s140)以便諸如例如以圖10a至圖10e描述的方式創(chuàng)建互連。方法100的結(jié)果是包括一個(gè)或多個(gè)集成內(nèi)部結(jié)構(gòu)導(dǎo)電跡線的三維制造結(jié)構(gòu)。
在圖2a至圖2e中示出示例性三維制造結(jié)構(gòu)(或物體)。在該示例性結(jié)構(gòu)中,導(dǎo)電跡線可用于連接可耦接至三維制造結(jié)構(gòu)的電子模塊。圖2a是三維制造結(jié)構(gòu)的透明等距視圖。圖2b是三維制造結(jié)構(gòu)的透明側(cè)視圖。圖2c是三維制造結(jié)構(gòu)的透明前視圖。圖2d和圖2e分別是三維制造結(jié)構(gòu)的等距前視圖和后視圖。在圖2a至圖2c中示出用于導(dǎo)電跡線的中間結(jié)構(gòu)201。中間結(jié)構(gòu)201可形成待生成的最終3d物體或結(jié)構(gòu)的至少一部分。
操作s110可包括制作中間結(jié)構(gòu)(即,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu),但是在導(dǎo)電注入之前)。操作s110可用來(lái)創(chuàng)建包含預(yù)期用于注入導(dǎo)電材料的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定位置(諸如,腔體或通道)的三維結(jié)構(gòu)。一個(gè)或多個(gè)預(yù)定位置可以是3d物體或結(jié)構(gòu)的模型設(shè)計(jì)的一部分。模型設(shè)計(jì)可以是計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)或計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),諸如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(cad)。模型設(shè)計(jì)可被存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中。在某些情況下,模型設(shè)計(jì)可包括用于生成3d物體的計(jì)算機(jī)可執(zhí)行指令。模型設(shè)計(jì)可由3d印刷系統(tǒng)使用以生成具有一個(gè)或多個(gè)預(yù)定位置的中間結(jié)構(gòu)。
在操作s110過(guò)程中制作的中間結(jié)構(gòu)也可執(zhí)行除了接收導(dǎo)電材料以外的各種其他功能,包括但不限于,促進(jìn)導(dǎo)電材料的注入、創(chuàng)建用于高質(zhì)量互連的表面、將導(dǎo)線分為兩條不同的線以及在部件上或其他夾具上固定裝置(例如,傳感器或注入設(shè)備)中的任一個(gè)以簡(jiǎn)化部件的處理或者允許在方法100的操作過(guò)程中多個(gè)部件的同時(shí)批處理。那些結(jié)構(gòu)可以是在操作s140過(guò)程中可被移除的臨時(shí)結(jié)構(gòu),以允許例如創(chuàng)建互連結(jié)構(gòu)或者在將3d物體運(yùn)輸至用戶之前移除夾具結(jié)構(gòu)。
在圖13a至圖13f中示出3d印刷物體的臨時(shí)結(jié)構(gòu)的示例性實(shí)現(xiàn)方式。圖13a是填充有導(dǎo)電材料和臨時(shí)結(jié)構(gòu)1302的基板1301的等距視圖?;?301可以是3d印刷物體。圖13b是填充有導(dǎo)電材料1303且臨時(shí)結(jié)構(gòu)1302被移除的基板1301的等距視圖。圖13c和圖13d分別是填充有導(dǎo)電材料1303且臨時(shí)結(jié)構(gòu)1302被移除的基板1301的側(cè)面圖和前視圖。圖13a至圖13d中的基板1301示出為透明以示出導(dǎo)電材料1303。圖13e和圖13f分別示出具有連接器墊1304的基板1301的實(shí)心等距圖和前視圖。
一些實(shí)施方式提供一批臨時(shí)中間結(jié)構(gòu),例如,具有預(yù)定結(jié)構(gòu)約束全體(ensemble)的可沿著腔體長(zhǎng)度局部添加在開(kāi)始、結(jié)束、預(yù)定位置和/或任意位置處的功能突起和腔體。臨時(shí)中間結(jié)構(gòu)可在諸如注入之后可移除。腔體和突起設(shè)計(jì)可允許通過(guò)局部提升腔體并改變其幾何圖形來(lái)創(chuàng)建布置為陣列的高質(zhì)量觸點(diǎn),以具有最佳接觸區(qū)域與橫截面。突起的基底的破裂可允許顯示連接器墊。如果腔體通過(guò)結(jié)構(gòu)的可移除部分路由,則破裂可隨后移除腔體的長(zhǎng)度的一部分,這在線路中創(chuàng)建中斷,因此允許該線路分離為兩部分。在圖10a至圖10e中呈現(xiàn)這些幾何圖形的實(shí)例。腔體幾何圖形可被約束在突起中以允許注入或監(jiān)控裝置的對(duì)接和固定,允許連接至注入泵或注射器(例如,參見(jiàn)圖11)。此外,突起本身的幾何圖形可被配置為允許通過(guò)操作者(例如,人類或機(jī)器人操作者)的手或其他操縱單位、工具或任意其他裝置處理,以用于處理或附接傳感器,例如,如在圖12a至圖12c中示出的。
圖12a至圖12c示出具有噴射端口1202以及用于保持或支撐一個(gè)或多個(gè)傳感器的夾具1203的可斷結(jié)構(gòu)1201的實(shí)例的各種視圖。圖12a是等距視圖,并且圖12b是側(cè)視圖??蓴嘟Y(jié)構(gòu)1201與具有用于導(dǎo)電材料的多個(gè)腔體1205的中間結(jié)構(gòu)1204相鄰。夾具1203可保持或支撐一個(gè)或多個(gè)傳感器,諸如光學(xué)傳感器、溫度傳感器、壓力傳感器或化學(xué)傳感器。圖12c是可斷結(jié)構(gòu)1201以及與其相鄰的光敏微型傳感器1206的側(cè)視圖。光敏微型傳感器可用于在將導(dǎo)電材料注入中間結(jié)構(gòu)1204的腔體1205的過(guò)程中,檢測(cè)可斷結(jié)構(gòu)1201中的腔體端部處的導(dǎo)電材料的存在。
圖10a至圖10e示意性示出用于在中間結(jié)構(gòu)中形成接觸點(diǎn)的方法。參考圖10a,用于墊創(chuàng)建和線中斷的臨時(shí)中間結(jié)構(gòu)1001設(shè)置為未填充狀態(tài)。突起1002鄰近于中間結(jié)構(gòu)1001擱置。中間結(jié)構(gòu)1001包括多個(gè)通道1004。接下來(lái),如圖10b所示,中間結(jié)構(gòu)1001的通道1004填充有導(dǎo)電材料。接下來(lái),如圖10c所示,突起1002諸如通過(guò)機(jī)器或操作者向突起1002施加力而中斷,其在突起1002的基底處生成控制破裂。銑削、鉆孔或其他操作可被執(zhí)行以移除突起的材料。這可提供具有適用于給定目的(諸如電接觸)的表面性能(例如,粗糙度)的接觸區(qū)域。如圖10d(側(cè)視圖)和圖10e(立體圖)所示,這形成墊1003并且中斷線路。圖10e示出多個(gè)墊1003。墊1003和填充通道1004可彼此電隔離和/或熱隔離。
突起1002可提供中間結(jié)構(gòu)1001的多個(gè)通道之間的流體進(jìn)入。當(dāng)中間結(jié)構(gòu)1001被填充并且突起1002中斷時(shí),得到的墊1003可彼此隔離。
突起1002可具有各種益處。例如,突起1002可生成彼此電隔離的墊1003。墊1003可用于與中間結(jié)構(gòu)1001外部的設(shè)備或系統(tǒng)的電接觸和/或熱接觸。在一些實(shí)例中,墊1003用于提供向中間結(jié)構(gòu)1001外部的電路的電接觸。
中間結(jié)構(gòu)1001可包括至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、100、或500個(gè)墊1003。中間結(jié)構(gòu)1001可包括至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、50、100、或500個(gè)通道1004。
參考圖1,操作s110也可包括制作允許電路的對(duì)接和適當(dāng)連接的可結(jié)合印刷結(jié)構(gòu)操作的機(jī)械結(jié)構(gòu)。
本公開(kāi)還提供用于制造(例如,印刷、加工、模制)諸如通道和/或腔體的位置的方法,該位置可接收或容納包含在其底部處的具有凸型彈簧加載連接器(例如,彈簧銷(pogopin)或彈簧夾)的注塑模塊中的電路。該位置可被預(yù)定義或預(yù)確定。一旦3d物體被處理,模塊可利用與通過(guò)方法100創(chuàng)建的互連接觸的連接器插入腔體中。機(jī)械附接機(jī)制也可與腔體一起印刷以維持模塊與互連之間的電連通。這些機(jī)制可以是或者可包括,但不限于,具有印刷特征的桿彎曲機(jī)制以允許腔體中的對(duì)接,或者腔體側(cè)面上的閂鎖以允許注塑門滑動(dòng)并鎖定模塊插件。
圖14a示出包括與三維制造物體內(nèi)的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)接觸的獨(dú)立模塊的裝置的實(shí)例。所示實(shí)例的裝置包括門1401、獨(dú)立電路1402、彈簧加載連接器1403、機(jī)械對(duì)接特征1404、導(dǎo)電材料墊1405、具有導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的三維制造基板1406以及用于電路的腔體1407。圖14b示出對(duì)接在三維制造基板1406中的獨(dú)立電路1402,其中,門1401插入。此處,彈簧加載連接器1403接觸導(dǎo)電材料墊1405。
操作s110可包括通過(guò)3d印刷結(jié)構(gòu)來(lái)制作中間結(jié)構(gòu)。此外或可替代地,操作s110可包括通過(guò)任意其他增加性制造過(guò)程或者以任意合適方式(例如,通過(guò)注塑、cnc銑削、澆鑄或水噴射切割)制作中間結(jié)構(gòu)。
操作s110可包括使用基于激光的立體光刻的3d印刷技術(shù)(sla)或基于遮蔽圖像投影的sla技術(shù)來(lái)制作中間結(jié)構(gòu)。此外或可替代地,操作s110包括使用擠壓技術(shù)(例如,熔融沉積成型或注射器沉積)、顆粒技術(shù)(例如,激光燒結(jié))、粉末床技術(shù)、噴墨頭部技術(shù)(例如,多噴嘴印刷、polyjet)、層壓物體制造技術(shù)和/或任意其他增加性制造技術(shù)來(lái)制作中間結(jié)構(gòu)。
操作s110可包括利用光聚合物制作中間結(jié)構(gòu),但是此外或可替代地可包括利用聚合物材料(例如,熱塑性或熱可固化聚合物)、陶瓷、糖、混凝土、玻璃、有機(jī)復(fù)合物、金屬材料、礦物、活性材料(例如,活性組織)或任意其他合適材料來(lái)制作中間結(jié)構(gòu)。
操作s110可包括根據(jù)一組制造約束制作中間結(jié)構(gòu)。制造約束可包括初級(jí)約束(即,中間結(jié)構(gòu)制作過(guò)程固有的約束)和次級(jí)約束(即,與導(dǎo)電材料注入過(guò)程相關(guān)的約束)。初級(jí)約束可基于制作方法而不同。初級(jí)約束的實(shí)例包括:逐層制造過(guò)程的豎直分辨率、逐層制造過(guò)程的平面分辨率以及制造過(guò)程的單元到單元的容差變化。次級(jí)約束可包括材料約束、結(jié)構(gòu)約束和/或與導(dǎo)電材料注入相關(guān)的中間結(jié)構(gòu)制作過(guò)程的任意其他約束。
材料約束的一些實(shí)例包括:反應(yīng)性約束(例如,與導(dǎo)電材料接觸的中間結(jié)構(gòu)的材料不應(yīng)退化或通過(guò)導(dǎo)電材料退化)、熱約束(例如,材料應(yīng)具有顯著高的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱變形溫度,使得中間結(jié)構(gòu)在后處理或?qū)щ姴牧献⑷牒吞幚磉^(guò)程中不會(huì)結(jié)構(gòu)上或?qū)徝郎献冃位蛲嘶?,并且在過(guò)程100之后材料的形式和顏色應(yīng)保持受控)以及材料機(jī)械約束(例如,散裝材料不應(yīng)通過(guò)導(dǎo)電材料注入而機(jī)械變形)。其他材料約束可由中間結(jié)構(gòu)的性能引起(例如,在操作s110之后,未處理材料應(yīng)從通道中清理出去,如果在操作s140過(guò)程中中間結(jié)構(gòu)要被移除,則材料可允許待印刷的精細(xì)結(jié)構(gòu)具有允許結(jié)構(gòu)的干凈移除的機(jī)械性質(zhì))。這些約束被給出作為示例性約束。例如,在某些情況下,可期望腔體通過(guò)導(dǎo)電材料注入的機(jī)械變形。此外,可期望針對(duì)相同結(jié)構(gòu)的不同部分的不同約束;例如,旨在傳送不同電信號(hào)的導(dǎo)電跡線可具有不同材料和結(jié)構(gòu)要求。
結(jié)構(gòu)約束的一些實(shí)例包括:腔體尺寸約束、腔體接入約束、腔體曲率半徑約束、腔體非相交約束以及結(jié)構(gòu)機(jī)械約束。這些約束可基于待形成的3d物體來(lái)選擇。例如,腔體曲率半徑可需要3d物體的一部分具有至少大約0.1米的曲率半徑。
腔體尺寸約束可包括對(duì)腔體的最小寬度和最大寬度、腔體的最小長(zhǎng)度和最大長(zhǎng)度的約束。更常見(jiàn)地,尺寸約束可包括對(duì)腔體形狀的任意約束。
在一些實(shí)例中,腔體尺寸約束可包括對(duì)腔體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的約束。例如,如圖5所示,腔體約束可指示腔體具有光滑圓形壁、波狀壁、內(nèi)部平面或內(nèi)部附接。腔體可具有任意形狀(無(wú)論不規(guī)則還是不規(guī)則)。在圖6a至圖6c、圖7、圖10a至圖10e、圖11a至圖11d以及圖12a至圖12c中示出其他示例性腔體。
腔體尺寸約束可與大量其他結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)因素相關(guān)。例如,對(duì)于注入導(dǎo)電材料如何流動(dòng)或涂敷腔體壁,腔體壁的粗糙度可發(fā)揮作用。此外,腔體尺寸約束可影響腔體和/或注入導(dǎo)電材料的機(jī)械性質(zhì)(例如,應(yīng)力、張力、剛性)或電性能(例如,電阻、電感、電容)。此外或可替代地,腔體尺寸影響腔體與注入導(dǎo)電材料之間的交互(例如,引起毛細(xì)管力、材料流動(dòng)阻力)。例如,接觸墊的表面附近的腔體可成形以增加圖6a至圖6c以及圖7所示的接觸表面。這些形狀可為圓形、三角形、正方形、矩形、或部分形狀或其組合。腔體尺寸也可影響來(lái)自操作s110的未處理材料從通道中清除出去的方式(例如,粘性光聚合物樹(shù)脂可能難以從過(guò)薄直徑的通道排空)。另外,腔體尺寸約束可由制作過(guò)程或材料的約束指示(例如,在一些立體光刻機(jī)器中,0.5mm以下的通道可能難以被印刷)。
圖6a至圖6c示出具有矩形接觸區(qū)域的腔體的中間結(jié)構(gòu)的實(shí)例的各種視圖。在圖6a和圖6b中示出矩形墊601。圖6a示出具有未填充矩形墊601的中間結(jié)構(gòu)。矩形墊601可以是用于連接至其他結(jié)構(gòu)的連接器墊,其可有助于構(gòu)建具有電路的更大結(jié)構(gòu)。圖6b示出具有在注入之后填充矩形墊601的中間結(jié)構(gòu)。圖6c是后處理之后的矩形墊601的俯視圖。
圖7示出中間結(jié)構(gòu)700的示例性視圖。中間結(jié)構(gòu)700具有與支撐結(jié)構(gòu)702流體連通的用于注入導(dǎo)電材料的多個(gè)腔體701。在注入之后形成墊703。墊703可提供可用于與其他結(jié)構(gòu)電連通或熱連通的接觸區(qū)域。墊703可相對(duì)于中間結(jié)構(gòu)700的表面升高。墊703可具有各種截面,諸如圓形、三角形、正方形或矩形。盡管示出了一個(gè)墊703,但是中間結(jié)構(gòu)700可具有含有接觸區(qū)域的多個(gè)墊,諸如至少2、3、4、5、6、7、8、9、10個(gè)墊。
腔體接入約束可要求中間結(jié)構(gòu)具有用于每個(gè)腔體的開(kāi)口,使導(dǎo)電材料能夠注入開(kāi)口中。例如,該開(kāi)口(諸如圖8的開(kāi)口801)可被稱為注入端口,盡管開(kāi)口可用于注入以外的目的。例如,注入端口可用于接入腔體、注入導(dǎo)電材料、噴射導(dǎo)電材料或任意其他用途。同樣地,開(kāi)口也可被指定為噴射端口(如果預(yù)期用于材料噴射)或接入端口(用于其他目的)。
中間結(jié)構(gòu)可具有與通道流體連通的一個(gè)開(kāi)口(參見(jiàn)例如,圖8)。作為替代,中間結(jié)構(gòu)可具有至少2、3、4、5、6、7、8、9、10、20、30、40、或50個(gè)開(kāi)口,每個(gè)開(kāi)口與通道或多個(gè)通道流體連通。該通道或多個(gè)通道可允許注入、噴射或其他接入。
腔體接入約束可指示每個(gè)腔體包含注入端口和噴射端口(例如,專用于導(dǎo)電材料注入和噴射的端口),并且可取決于期望或給出結(jié)構(gòu),而進(jìn)一步指示這些端口的位置。
此外或可替代地,腔體接入約束可要求中間結(jié)構(gòu)的腔體具有接入點(diǎn)。例如,在中間結(jié)構(gòu)的表面附近,腔體具有一部分,在該部分中,從三維制造結(jié)構(gòu)移除材料的鉆孔或銑削或任意其他操作可在后處理操作s120或s140中打開(kāi)注入端口。這些腔體接入約束可針對(duì)于使能夠進(jìn)行導(dǎo)電材料注入。腔體接入約束也可包括針對(duì)于導(dǎo)電材料的功能方面的約束。例如,腔體接入約束可指示在期望電接觸至腔體的地方,腔體在中間結(jié)構(gòu)表面附近,或者更確切地,將最終填充腔體的導(dǎo)電材料是期望的。這可延伸至指示這些區(qū)域中的局部結(jié)構(gòu)約束,諸如例如,需要升高的接觸墊(例如,參見(jiàn)圖7)。如圖3所示,示例性結(jié)構(gòu)使用這些約束以及后處理來(lái)暴露電觸點(diǎn)。,諸如在圖10a至圖10e、圖11a至圖11d以及圖12a至12c中描述的那些突起也是這些結(jié)構(gòu)約束的實(shí)例。
腔體接入約束可與腔體尺寸約束或其他約束有關(guān)。例如,腔體接入點(diǎn)可具有關(guān)于形狀、尺寸、位置、方位或與接入點(diǎn)相關(guān)的任意其他參數(shù)的特定約束。例如,腔體接入約束可指示腔體注入端口成角度,并且具有比腔體的下部更大的直徑(如圖8所示)以便更好地容納注入注射器或增加注入性能。
腔體接入約束也可包括指示與中間結(jié)構(gòu)的不同三維體積相對(duì)應(yīng)的多個(gè)注入(和/或噴射或接入)端口。這可允許接入中間結(jié)構(gòu)的各種部件。在某些情況下,這些注入端口可設(shè)計(jì)為用于臨時(shí)接入。在制作中間結(jié)構(gòu)之后,端口可被封閉或覆蓋在某些點(diǎn)處。與不同三維平面或體積相對(duì)應(yīng)的多個(gè)注入端口可布置在單個(gè)平面或體積中。例如,如圖9所示,結(jié)構(gòu)可具有布置在平面中的與中間結(jié)構(gòu)內(nèi)部的至少兩個(gè)分離平面相對(duì)應(yīng)的四個(gè)注入端口。
腔體接入約束也可包括指示通道的形狀、尺寸、方位、位置和/或直徑以允許通道在中間功能結(jié)構(gòu)內(nèi)部的接入和連續(xù)性。這可包括例如,允許創(chuàng)建互連的可移除突起、具有噴射端口的注入的可移除突起、執(zhí)行兩條線路的分離的可移除突起(多個(gè)突起)和/或具有附接夾具以監(jiān)控注入操作s130的可移除突起(多個(gè)突起)。
腔體曲率半徑約束可包括對(duì)腔體的最小曲率半徑的限制。腔體非相交約束可包括對(duì)腔體與中間結(jié)構(gòu)中的其他腔體或其他導(dǎo)電材料的相交的限制。例如,旨在支撐傳送分離電信號(hào)的導(dǎo)電跡線的腔體可需要電分離,其可反過(guò)來(lái)需要腔體不相交。這可允許導(dǎo)電跡線保持彼此電隔離。結(jié)構(gòu)機(jī)械約束可包括對(duì)中間結(jié)構(gòu)的物理結(jié)構(gòu)的約束。在一些實(shí)例中,可能不期望中間結(jié)構(gòu)通過(guò)導(dǎo)電材料注入過(guò)程變形。在實(shí)例中,腔體深度應(yīng)控制為處于材料中以防止在后處理過(guò)程中對(duì)基板的損壞,因?yàn)橥ㄟ^(guò)接近表面的腔體創(chuàng)建的薄區(qū)域可易于變形、破碎或變色。結(jié)構(gòu)機(jī)械約束與材料機(jī)械約束的區(qū)別可在于:結(jié)構(gòu)機(jī)械約束可取決于材料和結(jié)構(gòu)(例如,散裝材料可滿足約束,然而相同材料的大部分中空格子可能不滿足約束)。替換地,結(jié)構(gòu)機(jī)械約束可根本不取決于材料。
參考圖1,操作s120可包括后處理中間結(jié)構(gòu)。操作s120可用于制備用于注入導(dǎo)電材料的中間結(jié)構(gòu)。操作s120可包括移除支撐物(例如,在制作中使用的中間結(jié)構(gòu)的部件,但是不期望或以另外方式預(yù)期為最終形式)、干燥或固化、烘烤(即,將中間結(jié)構(gòu)暴露至升高的溫度)、摩擦表面(例如,用砂紙磨)、化學(xué)后期處理(例如,功能化基板表面)或者制備用于導(dǎo)電材料注入的中間結(jié)構(gòu)的任意其他過(guò)程。操作s120可包括將中間結(jié)構(gòu)置于溶劑浴中并超聲處理浴液,以便移除結(jié)構(gòu)表面上的不期望突出或粗糙度。溶劑浴可包括諸如例如乙醇或異丙醇的醇或者諸如過(guò)氧化氫的過(guò)氧化物。此外或可替代地,操作s120可包括向中間結(jié)構(gòu)的腔體中注入溶劑或化學(xué)制品和/或清潔注入端口(經(jīng)由化學(xué)制品、機(jī)械或任意合適過(guò)程)。注入腔體內(nèi)部的化學(xué)制品可包括醇,諸如例如乙醇或異丙醇;過(guò)氧化物,諸如過(guò)氧化氫;酸,諸如硫酸或其他化學(xué)制劑,如同高錳酸鉀或任意其他化學(xué)制品。通道可接收涂層以制備用于注入材料的通道,諸如熱量可固化環(huán)氧樹(shù)脂、脫模劑、防晦暗劑或催化劑。
作為替代,如圖4所示,操作s120可包括添加一個(gè)或多個(gè)連接器以允許與導(dǎo)電材料交互。在導(dǎo)電材料形成之前、形成過(guò)程中或形成之后,一個(gè)或多個(gè)連接器可例如,通過(guò)注入添加。在某些情況下,通過(guò)在導(dǎo)電材料形成之前添加一個(gè)或多個(gè)連接器,導(dǎo)電材料可能能夠在處于液體狀態(tài)的同時(shí)圍繞連接器流動(dòng),這在導(dǎo)電材料固化之后,提供與連接器的合適接觸。這可提供導(dǎo)電材料與一個(gè)或多個(gè)連接器之間的歐姆接觸。該技術(shù)可用于提供向?qū)щ姴牧咸畛淝惑w的電接入,以用于任意目的。例如,連接器可被暴露以提供如圖4所示的接入。如另一實(shí)例,連接器可包含兩個(gè)連接點(diǎn),在該兩個(gè)連接點(diǎn)之間具有電容器。這種連接器可用于電容性耦接兩個(gè)分離腔體中的導(dǎo)電跡線。如另一實(shí)例,連接器可包含濾波電路或其他電路。
操作s120可執(zhí)行作為方法100的一部分,但是可選地如果后續(xù)處理不需要,可不執(zhí)行。
作為操作s110中的制作中間結(jié)構(gòu)的替代,方法100可包括在操作s150中接收中間結(jié)構(gòu)。在操作s150中接收的中間結(jié)構(gòu)可在操作s120中進(jìn)行后處理。操作s150的中間結(jié)構(gòu)可與操作s110的中間結(jié)構(gòu)大致相似,但是此外或可替代地可以是任意合適結(jié)構(gòu)。
操作s130可包括將導(dǎo)電材料注入中間結(jié)構(gòu)中。操作s130可用來(lái)通過(guò)利用導(dǎo)電材料填充中間結(jié)構(gòu)中的腔體而形成導(dǎo)電跡線。
如在圖11a至圖11e中描述的,通過(guò)操作s130的材料注入可通過(guò)使用中間功能結(jié)構(gòu)(例如,具有嵌入注入端口或噴射端口的可移除突起)來(lái)執(zhí)行。
圖11a示出未填充的注入結(jié)構(gòu)1101的側(cè)視圖。注入結(jié)構(gòu)1101可包括一個(gè)或多個(gè)注入端口和/或噴射端口。注入結(jié)構(gòu)1101可以是可斷突起。注入結(jié)構(gòu)1101與中間結(jié)構(gòu)1103中的通道1102流體連通。圖11b示出與中間結(jié)構(gòu)1103中的通道1102流體連通的注入結(jié)構(gòu)1101的立體側(cè)視圖。如圖11c所示,導(dǎo)電材料可通過(guò)注入結(jié)構(gòu)1101中的注入端口1104注入以填充通道1102。如圖11d所示,一旦通道1102已被填充,注入結(jié)構(gòu)1101可中斷以產(chǎn)生觸點(diǎn)1105。
在操作s130中注入的導(dǎo)電材料可以是可注入至中間結(jié)構(gòu)的腔體中的環(huán)氧樹(shù)脂或其他漿料或粘性液體,并且隨后可被固化以凝固漿料/液體。導(dǎo)電材料可以是具有以上性能的任意合適導(dǎo)電材料。導(dǎo)電材料的流動(dòng)可具有小于30000、10000、4000、3000、2000、或1000的雷諾數(shù)。導(dǎo)電材料可具有至少大約0.001帕斯卡秒(pas)、0.01pa.s、0.1pa.s、1pas、1.5pas、2pas、10pa.s、50pa.s的粘度。粘度可從大約0001pas至10pas,或者0.01pas至100pas。例如,導(dǎo)電材料可以是包含導(dǎo)電填料的環(huán)氧樹(shù)脂,其可例如由環(huán)氧樹(shù)脂與一種或多種金屬顆粒(例如,薄片、微珠或納米顆粒)的反應(yīng)形成,其可與硬化劑混合。一種或多種金屬顆??砂ㄓ蓮娜缦逻x擇的一種或多種材料形成的顆粒:銅、鋁、鈹、鎂、鉬、鋅、鈷、鎘、鋰、釕、鉛、鉍、錫、銦、鎢、鐵、鎳、釕、銠、鈀、銀、鋨、銥、鉑和金。導(dǎo)電填料可被微粉化。如另一實(shí)例,導(dǎo)電材料可以是作為多部分(例如,兩部分)催化作用或電鍍過(guò)程沉積的材料。導(dǎo)電材料的其他實(shí)例包括熱可固化導(dǎo)電聚合物、紫外光可固化導(dǎo)電聚合物、熱量可固化導(dǎo)電硅、濕氣可固化硅、低熔點(diǎn)溫度金屬、熔化金屬、導(dǎo)電生物材料以及可彎曲金屬線。
導(dǎo)電材料可由在注入中間結(jié)構(gòu)之前制備的一部分自固化環(huán)氧樹(shù)脂形成;此外或可替代地,在兩部分環(huán)氧樹(shù)脂材料的情況下,導(dǎo)電材料可在注入過(guò)程之前或注入過(guò)程中不久混合(例如,通過(guò)同時(shí)或以交替脈沖注入環(huán)氧樹(shù)脂和催化劑/硬化劑)。導(dǎo)電材料可自固化(即,通過(guò)在室溫下固化而形成材料)。此外或可替代地,導(dǎo)電材料可以更高溫度(例如,在烘箱中)固化,諸如例如,使電流通過(guò)導(dǎo)電材料流動(dòng)(例如,高電流強(qiáng)度的連續(xù)電流或高電壓的短脈沖)、通過(guò)光(例如,紫外線燈)或其組合或者在維持3d結(jié)構(gòu)的完整性的同時(shí),用于材料的適當(dāng)固化所必需的任意其他過(guò)程。
操作s130可包括使用注射器或泵系統(tǒng),將未固化(例如,液體/膏狀形式)導(dǎo)電材料注入中間結(jié)構(gòu)中。此外或可替代地,例如如在圖11a至圖11e中描述的,操作s130可包括使用功能中間結(jié)構(gòu)以連接至注入系統(tǒng)(例如,具有注入端口或噴射端口的突起)。此外或可替代地,操作s130可包括使未固化導(dǎo)電材料流動(dòng)至中間結(jié)構(gòu)的腔體中的任意合適方法。例如,導(dǎo)電材料可被加熱以實(shí)現(xiàn)低粘度,并且被倒入腔體中、吸入腔體中或噴射至腔體中。在另一實(shí)例中,真空系統(tǒng)可使用噴射端口以創(chuàng)建腔體與存在于注入端口處的導(dǎo)電材料之間的壓力差,導(dǎo)致導(dǎo)電材料進(jìn)入腔體。此外或可替代地,材料流動(dòng)可通過(guò)其他技術(shù)引起,包括感應(yīng)壓力差、施加電磁力、呈現(xiàn)毛細(xì)管力和/或任意其他合適的技術(shù)的替代方法。
操作s130可包括監(jiān)控注入?yún)?shù)s131。監(jiān)控注入?yún)?shù)s131可提供關(guān)于操作s130中的注入過(guò)程和/或注入材料的信息。例如,操作s131可包括監(jiān)控注入流動(dòng)速率(例如,離開(kāi)諸如注射器尖端的輸送設(shè)備的材料的流動(dòng)速率)、注入質(zhì)量(例如,注入至中間結(jié)構(gòu)中的材料的量)、注入壓力(例如,腔體中的注射器尖端或某些點(diǎn)處的局部壓力)、注入溫度或其他合適的注入過(guò)程參數(shù)。操作s131也可包括監(jiān)控其他參數(shù)。例如,操作s131可包括測(cè)量導(dǎo)電材料的體積的電性能(例如,電阻、電容或電感)。操作s131可包括監(jiān)控注入之前的注入?yún)?shù)(例如,監(jiān)控導(dǎo)電材料預(yù)注入的溫度)、注入過(guò)程中的注入?yún)?shù)(例如,監(jiān)控注入過(guò)程中的流動(dòng)速率)或注入之后的注入?yún)?shù)(例如,監(jiān)控當(dāng)導(dǎo)電材料固化時(shí),跨越兩個(gè)腔體點(diǎn)的電阻)。
例如,如在操作s131中描述的監(jiān)控可使用附接至中間結(jié)構(gòu)的裝置執(zhí)行,允許局部監(jiān)控注入?yún)?shù),諸如注入流動(dòng)速率(例如,在腔體中的某些局部點(diǎn)處離開(kāi)的導(dǎo)電材料的流動(dòng)速率)、注入質(zhì)量(例如,注入至中間結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)電材料的量)、注入壓力(例如,腔體中的某些點(diǎn)處的局部壓力)、注入溫度、腔體的填充水平(例如,驗(yàn)證導(dǎo)電材料呈現(xiàn)于噴射端口處,其可指示通道已被完全填充)或其他合適的注入過(guò)程參數(shù)。在圖12a至圖12c中呈現(xiàn)這種傳感器附接的實(shí)例。
參考圖1,此外,操作s130可包括修改注入?yún)?shù)s132。操作s132可在注入過(guò)程中適配可控注入?yún)?shù),以修改導(dǎo)電材料的性能(例如,電阻率、粘度、密度等)。操作s132可響應(yīng)于操作s131(例如,使用反饋過(guò)程來(lái)適配參數(shù)以達(dá)到期望或預(yù)定結(jié)果)或響應(yīng)于配方或算法(例如,流動(dòng)速率隨著時(shí)間緩慢增加以優(yōu)化或最大化腔體填充)而執(zhí)行。
可控注入?yún)?shù)可包括注入流動(dòng)速率、材料溫度、材料組合物(例如,改變環(huán)氧樹(shù)脂與硬化劑的比值、改變存在于環(huán)氧樹(shù)脂中的金屬或其他導(dǎo)電劑的量或者整體改變材料)、注入壓力、注入粘度、注入位置或者與導(dǎo)電材料注入相關(guān)的任意其他合適的可控參數(shù)。
在某些情況下,腔體的內(nèi)表面可以以導(dǎo)電材料涂覆。這可以以相似于導(dǎo)電材料注入的方式執(zhí)行,但是可選地可以另一方式完成,諸如通過(guò)無(wú)電鍍覆。隨后,內(nèi)表面可接地或以另外方式連接至電壓/電流源。隨后,當(dāng)導(dǎo)電材料注入時(shí)或不久之后,電勢(shì)可施加至導(dǎo)電材料,使得電流通過(guò)導(dǎo)電材料流動(dòng)至接地表面。電勢(shì)也可以短脈沖施加以促進(jìn)可通過(guò)焦耳熱生成的任意熱量的消散。在電流流動(dòng)導(dǎo)致熱量的情形中,這種熱量可用于修改導(dǎo)電材料的性能或促使導(dǎo)電材料的固化。電壓和/或電流/電力可被控制作為操作s132的一部分。
在某些情況下,操作s130也可包括與導(dǎo)電材料一起注入非導(dǎo)電材料。材料可同時(shí)注入混合物中并作為操作s132的一部分變化,以改變注入材料的導(dǎo)電率。此外或可替代地,材料可連續(xù)注入。例如,導(dǎo)電材料的兩次注入之間的絕緣材料的短時(shí)間注入可用于創(chuàng)建內(nèi)腔體電容器。在操作s132中,可控制材料的改變。
操作s140可包括后處理注入結(jié)構(gòu)。在執(zhí)行導(dǎo)電材料注入之后,操作s140可用來(lái)在注入結(jié)構(gòu)(其可以是中間結(jié)構(gòu))上執(zhí)行任意操作。對(duì)于創(chuàng)建完整3d結(jié)構(gòu),這種操作可能是必需的或期望的。在某些情況下,操作s140可被排除。例如,在使用自固化環(huán)氧樹(shù)脂的情形(其可不需要任意后期烘烤)下,后續(xù)處理可能是不必要的。操作s140可包括各種操作,諸如:移除過(guò)量導(dǎo)電材料(例如,通過(guò)拋光、擦拭、銑削或鉆孔);將注入結(jié)構(gòu)暴露至光和/或熱(例如,通過(guò)對(duì)流烘箱、微波烘箱或紅外烘箱和/或uv燈);干燥、固化或烘烤;將注入結(jié)構(gòu)暴露至一種或多種溶劑;摩擦表面(例如,用砂紙磨),其可用于暴露接觸表面;連續(xù)地或以脈沖施加電勢(shì)以創(chuàng)建焦耳熱;暴露接觸表面(例如,如圖3所示);添加連接器,其可相似于圖4所示的連接器,但是在注入之后添加;和/或完整結(jié)構(gòu)所期望的任意其他過(guò)程。
在某些情況下,在操作s130中,中間結(jié)構(gòu)可被注入包括一部分環(huán)氧樹(shù)脂材料的導(dǎo)電材料。環(huán)氧樹(shù)脂材料可包括一種或多種金屬,諸如銀。在操作s140中,中間結(jié)構(gòu)隨后可以以多步驟(例如,兩步驟)固化過(guò)程處理。首先,中間結(jié)構(gòu)可在對(duì)流烘箱或任意其他適當(dāng)加熱裝置中以第一溫度(例如,75℃或以下)加熱。這種處理可允許環(huán)氧樹(shù)脂(其在未處理時(shí)可具有顯著低的導(dǎo)電率)以達(dá)到或超過(guò)其滲濾閾值,允許其達(dá)到第一電阻率穩(wěn)定水平。在以第一溫度加熱一段時(shí)間(例如,至少大約30分鐘、1小時(shí)或2小時(shí))之后,中間結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)電材料可暴露在中間結(jié)構(gòu)的一端處(例如,在中間結(jié)構(gòu)的一端處接地),并且電勢(shì)可施加在中間結(jié)構(gòu)的另一端處。在這種情況下,通過(guò)導(dǎo)電材料的電流的流動(dòng)(例如,上達(dá)至大約20安培)可生成導(dǎo)電材料的焦耳熱,其可允許環(huán)氧樹(shù)脂的快速、局部且高質(zhì)量的最終固化。隨后,額外后處理可被執(zhí)行作為操作s140的一部分。
注入部件的額外后期處理可包括移除臨時(shí)中間功能結(jié)構(gòu),其可從注入部件手動(dòng)移除(例如,諸如當(dāng)突起創(chuàng)建允許移除結(jié)構(gòu)的破裂時(shí),通過(guò)傾斜中間結(jié)構(gòu)移除)、利用工具移除或任意其他后期處理操作移除,如果必要的話(例如,使用鑷子、夾鉗、銑削、鉆孔和/或激光切割)。臨時(shí)功能中間結(jié)構(gòu)的斷開(kāi)可具有審美益處,并且可允許最終物體沒(méi)有不必要的可見(jiàn)功能結(jié)構(gòu)(例如,移除注入端口或噴射端口)或夾具。移除中間功能結(jié)構(gòu)的該操作也可產(chǎn)生最終功能結(jié)構(gòu),諸如通過(guò)暴露互連或者將線分離為隔離線或者可移除中間結(jié)構(gòu)的幾何圖形所允許的任意其他功能(例如,參見(jiàn)圖10)。
此外或可替代地,操作s140可包括向注入結(jié)構(gòu)添加多種材料。例如,注入結(jié)構(gòu)可在注入之后返回至3d打印機(jī)以覆蓋注入端口或添加更多特征。
在某些情況下,操作s140可包括將電子添加至注入結(jié)構(gòu)。例如,微處理器可被加至在操作s130或操作s140過(guò)程中添加的插座連接器。微處理器然后可覆蓋有聚合物(例如,熱塑性或光聚合物)以將其密封至注入結(jié)構(gòu)中。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)
本公開(kāi)提供被編程為實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)的方法的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。圖15示出計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1501,該計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括中央處理單元(cpu,本文也被稱為“處理器”和“計(jì)算機(jī)處理器”)1505,其可以是單核或多核處理器或多個(gè)處理器以用于并行處理。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1501也包括存儲(chǔ)器或存儲(chǔ)器位置1510(例如,隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、只讀存儲(chǔ)器、閃存)、電子存儲(chǔ)單元1515(例如,硬盤)、用于與一個(gè)或多個(gè)其他系統(tǒng)通信的通信接口1520(例如,網(wǎng)絡(luò)適配器)以及外圍設(shè)備1525(諸如緩存、其他存儲(chǔ)器、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和/或電子顯示適配器)。存儲(chǔ)器1510、存儲(chǔ)單元1515、接口1520和外圍設(shè)備1525通過(guò)諸如母板的通信總線(實(shí)線)與cpu1505通信。存儲(chǔ)單元1515可以是用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元(或數(shù)據(jù)存儲(chǔ)庫(kù))。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1501可借助于通信接口1520而可操作地耦接至計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(“網(wǎng)絡(luò)”)1530。網(wǎng)絡(luò)1530可以是因特網(wǎng)、內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和/或外聯(lián)網(wǎng)或者與因特網(wǎng)通信的內(nèi)聯(lián)網(wǎng)和/或外聯(lián)網(wǎng)。在某些情況下,網(wǎng)絡(luò)1530是電信和/或數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)1530可包括一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)服務(wù)器,其可使能夠進(jìn)行分布式計(jì)算,諸如云計(jì)算。在某些情況下,網(wǎng)絡(luò)1530借助于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1501可實(shí)現(xiàn)對(duì)等網(wǎng)絡(luò),其可使設(shè)備能夠耦接至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1501以表現(xiàn)作為客戶端或服務(wù)器。
cpu1505可執(zhí)行可體現(xiàn)為程序或軟件的一系列機(jī)器可讀指令。指令可存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器位置中,諸如存儲(chǔ)器1510。指令可針對(duì)于cpu1505,其可隨后編程或者以另外方式配置cpu1505以實(shí)現(xiàn)本公開(kāi)的方法。通過(guò)cpu1505執(zhí)行的操作實(shí)例可包括獲取、解碼、執(zhí)行和回寫(xiě)。
cpu1505可以是諸如集成電路的電路的一部分。系統(tǒng)1501的一個(gè)或多個(gè)其他部件可被包括在電路中。在某些情況下,電路是專用集成電路(asic)。
存儲(chǔ)單元1515可存儲(chǔ)文件、諸如驅(qū)動(dòng)器、庫(kù)和保存程序。存儲(chǔ)單元1515可存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù),例如,用戶偏好和用戶程序。在某些情況下,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1501可包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1501外部的一個(gè)或多個(gè)額外數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元,諸如位于通過(guò)內(nèi)聯(lián)網(wǎng)或因特網(wǎng)與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1501通信的遠(yuǎn)程服務(wù)器上。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1501可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)1530與一個(gè)或多個(gè)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信。例如,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1501可與用戶的遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通信。遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的實(shí)例包括個(gè)人計(jì)算機(jī)(例如,便攜式pc)、板式或平板電腦(例如,
如本文描述的方法可通過(guò)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1501的電子存儲(chǔ)位置上(諸如例如,在存儲(chǔ)器1510或電子存儲(chǔ)單元1515上)的機(jī)器(例如,計(jì)算機(jī)處理器)可執(zhí)行代碼實(shí)現(xiàn)。機(jī)器可執(zhí)行或機(jī)器可讀代碼可設(shè)置為軟件的形式。在使用過(guò)程中,代碼可通過(guò)處理器1505執(zhí)行。在某些情況下,代碼可從存儲(chǔ)單元1515檢索,并且存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1510上以用于準(zhǔn)備由處理器1505訪問(wèn)。在一些情形下,電子存儲(chǔ)單元1515可被排除,并且機(jī)器可執(zhí)行指令存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1510上。
代碼可被預(yù)匯編和配置以用于由具有適配為執(zhí)行代碼的處理器的機(jī)器使用,或者在運(yùn)行過(guò)程中可被匯編。代碼可以以編程語(yǔ)言提供,該編程語(yǔ)言可被選擇為使代碼能夠以預(yù)匯編或如匯編方式執(zhí)行。
本公開(kāi)的方法可至少部分通過(guò)機(jī)器編程或者以另外方式被配置為接收存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)可讀指令的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)體現(xiàn)和/或?qū)崿F(xiàn)。指令可通過(guò)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行部件執(zhí)行,該過(guò)計(jì)算機(jī)可執(zhí)行部件可與3d打印機(jī)和/或注入設(shè)備或系統(tǒng)(諸如注入注射器)集成。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)可存儲(chǔ)在任意合適計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上,諸如ram、rom、閃存、eeprom、光學(xué)設(shè)備(cd或dvd)、硬盤驅(qū)動(dòng)器、閃存驅(qū)動(dòng)或任意合適設(shè)備。計(jì)算機(jī)可執(zhí)行部件可以是通用或?qū)S锰幚砥?,但是可替代地或此外,任意合適的專用硬件或硬件/程序包組合設(shè)備可執(zhí)行指令。
本文提供的系統(tǒng)和方法的方面,諸如計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1501可體現(xiàn)為編程。本技術(shù)的各方面可認(rèn)為是通常以攜帶或體現(xiàn)為機(jī)器可讀介質(zhì)類型的機(jī)器(或處理器)可執(zhí)行代碼和/或相關(guān)數(shù)據(jù)的形式的“產(chǎn)品”或“制造物品”。機(jī)器可執(zhí)行代碼可存儲(chǔ)在電子存儲(chǔ)單元上,諸如存儲(chǔ)器(例如,只讀存儲(chǔ)器、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器、閃存)或硬盤。“存儲(chǔ)”類型介質(zhì)可包括電腦、處理器等的有形存儲(chǔ)器中的任一個(gè)或所有,或者其相關(guān)模塊,諸如各種半導(dǎo)體存儲(chǔ)器、磁帶驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器等,其可在任意時(shí)間提供用于軟件編程的非易失性存儲(chǔ)。軟件的所有或部分可有時(shí)通過(guò)因特網(wǎng)或各種其他電信網(wǎng)絡(luò)通信。例如,這種通信可使軟件的負(fù)載能夠從一個(gè)計(jì)算機(jī)或處理器至另一計(jì)算機(jī)或處理器,例如,從管理服務(wù)器或主計(jì)算機(jī)至應(yīng)用服務(wù)器的計(jì)算機(jī)平臺(tái)。因此,承載軟件元件的另一類型的介質(zhì)包括光學(xué)、電氣和電磁波,諸如通過(guò)有線和光學(xué)陸上線路網(wǎng)絡(luò)并且通過(guò)各種空氣鏈路,跨越局部設(shè)備之間的物理接口使用的。傳送這種波的物理元件,諸如有線或無(wú)線鏈路、光學(xué)鏈路等也可被視為承載軟件的介質(zhì)。如本文使用的,除非限制為非易失性、有形的“存儲(chǔ)”介質(zhì),否則諸如計(jì)算機(jī)或機(jī)器“可讀介質(zhì)”的術(shù)語(yǔ)指代參與提供指令至處理器以用于執(zhí)行的任意介質(zhì)。
因此,機(jī)器可讀介質(zhì)(諸如,計(jì)算機(jī)可執(zhí)行代碼)可采取許多形式,包括但不限于,有形存儲(chǔ)介質(zhì)、載波介質(zhì)或物理傳輸介質(zhì)。非易失性存儲(chǔ)介質(zhì)包括例如光學(xué)或磁盤(諸如任意計(jì)算機(jī)(多個(gè)計(jì)算機(jī))等中的存儲(chǔ)設(shè)備中的任一個(gè)),諸如可用于實(shí)現(xiàn)附圖所示的數(shù)據(jù)庫(kù)等。易失性存儲(chǔ)介質(zhì)包括動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器,諸如這種計(jì)算機(jī)平臺(tái)的主內(nèi)存。有形傳輸介質(zhì)包括同軸電纜;銅線和光纖,包括包含計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)的總線的電線。載波傳輸介質(zhì)可采取電信號(hào)或電磁信號(hào)或者聲波或光波的形式,諸如在射頻(rf)和紅外(ir)數(shù)據(jù)通信過(guò)程中生成的那些。因此,計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的常見(jiàn)形式包括例如:軟盤、柔性盤、硬盤、磁帶、任意其他磁性介質(zhì)、cd-rom、dvd或dvd-rom、任意其他光介質(zhì)、穿孔卡紙膠帶、具有孔圖案的任意物理存儲(chǔ)介質(zhì)、ram、rom、prom和eprom、flash-eprom、任意其他存儲(chǔ)器芯片或盒子、載波運(yùn)輸數(shù)據(jù)或指令、運(yùn)輸這種載波的線纜或鏈路或者計(jì)算機(jī)可從其讀取編程代碼和/或數(shù)據(jù)的任意其他介質(zhì)。計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)的這些形式中的許多可涉及將一個(gè)或多個(gè)指令的一個(gè)或多個(gè)序列運(yùn)送至處理器用于執(zhí)行。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1501可包括或與電子顯示器1535通信,該電子顯示器包括用戶界面(ui)1540以用于提供例如包括一個(gè)或多個(gè)中間結(jié)構(gòu)的用于制造(例如,印刷、加工、模制)的3d物體的設(shè)計(jì)規(guī)格。ui的實(shí)例包括但不限于,圖形用戶界面(gui)和基于網(wǎng)絡(luò)的用戶界面。
計(jì)算機(jī)系統(tǒng)1501可包括或與3d結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)(或模塊)1545通信。3d制造系統(tǒng)1545可經(jīng)由例如,增加性制造或減少性制造生成3d物體。3d結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)1545可以是3d印刷系統(tǒng),并且可增加性生成各種材料的3d物體,諸如聚合物材料。在屬于wahlstrom等人的美國(guó)專利第7,520,740號(hào)中提供了3d印刷系統(tǒng)1545的實(shí)例,其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引證結(jié)合于此。3d結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)1545可以是cnc加工,并且可從各種材料(諸如,塑料或金屬)中減少性生成3d結(jié)構(gòu)。在屬于hyatt等人的wo/2015/127271中提供了3d結(jié)構(gòu)制造系統(tǒng)1545的另一實(shí)例,其全部?jī)?nèi)容通過(guò)引證結(jié)合于此。
本公開(kāi)的方法和系統(tǒng)可通過(guò)一種或多種算法實(shí)現(xiàn)。算法可在通過(guò)中央處理單元1505執(zhí)行時(shí),經(jīng)由軟件實(shí)現(xiàn)。算法可例如,促進(jìn)圖1的每一方法100的3d物體的形成。算法可實(shí)現(xiàn)方法100的各種操作。
本公開(kāi)的方法和系統(tǒng)可用于形成各種三維物體,諸如例如,電子設(shè)備、微流體聲波、機(jī)械設(shè)備、醫(yī)療器械、推進(jìn)設(shè)備、建筑結(jié)構(gòu)、建筑物、無(wú)線電通信設(shè)備、生物工程結(jié)構(gòu)、人造器官或生物醫(yī)學(xué)設(shè)備。這些三維物體可用在各種設(shè)置中,諸如商業(yè)、工業(yè)或軍事設(shè)置。
本公開(kāi)的方法和系統(tǒng)可與其他方法和系統(tǒng)合并,諸如例如,在ep1209959、ep2779272、美國(guó)專利公開(kāi)第2002/0062987號(hào)、美國(guó)專利公開(kāi)第2011/0253435號(hào)、美國(guó)專利公開(kāi)第2014/0054795號(hào)、美國(guó)專利公開(kāi)第2014/0272522號(hào)、美國(guó)專利第6,100,178號(hào)、美國(guó)專利第6,833,511號(hào)以及美國(guó)專利第8,033,014號(hào)中公開(kāi)的那些,其中的每一個(gè)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引證結(jié)合于此。
盡管本文中已示出并描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式,但是對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)顯而易見(jiàn)的是,這些實(shí)施方式僅通過(guò)舉例的方式提供。本發(fā)明并非旨在限于在本說(shuō)明書(shū)內(nèi)提供的具體實(shí)例。盡管已參考上述說(shuō)明書(shū)描述了本發(fā)明,但是本文的實(shí)施方式的描述和說(shuō)明并非旨在以限制意義解釋。在不偏離本發(fā)明的情況下,本領(lǐng)域技術(shù)人員可進(jìn)行許多變型、變化和替代。此外,應(yīng)理解,本發(fā)明的所有方面不限于本文提出的取決于各種條件和變量的特定描繪、配置或相對(duì)比例。應(yīng)理解,本文描述的本發(fā)明的實(shí)施方式的各種替代可采用以實(shí)踐本發(fā)明。因此,預(yù)期本發(fā)明也將覆蓋任意這種替代、變型、變化或等同物。以下權(quán)利要求旨在限定本發(fā)明的范圍,并且因此覆蓋在這些權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)的方法和結(jié)構(gòu)。